DE2525078A1 - VEHICLE AIR TIRES, IN PARTICULAR FOR TRUCKS - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 1°95 ~|PATENT LAWYERS 1 ° 95 ~ |

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKEDR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHENBRAUNSCHWEIG MUNICH

Uniroyal Aktiengesellschaft 51 Aachen 1, Hüttenstr. 7Uniroyal Aktiengesellschaft 51 Aachen 1, Hüttenstr. 7th

"Fahrzeugluftreifen, insbesondere für Lastkraftwagen""Pneumatic vehicle tires, especially for trucks"

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen, insbesondere für Lastkraftwagen, bestehend aus einer - vorzugsweise einla-3igen - Radialkarkasse mit in einer Gummimischung eingebetteten, parallelen Verstärkungselementen aus Kord oder dergl., aus zwei Wulstkernen aus Metalldrähten, um welche die Umschläge der Radialkarkasse herumgelegt sind, aus einem oberhalb jedes Wulstkernes angeordneten Füllstück aus einerHartgummimischung, aus einer im Wulstbereich angeordneten streifenförmigen Verstärkungseinlage mit in einer Gummimischung eingebetteten - vorzugsweise einlagigen - zueinander parallelen und gegenüber den Verstärkungselementen der Karkasse schrägverlaufenden Verstärkungselementen aus Kord oder dergl. und aus an den axial außenliegenden Wulstseiten angeordneten Abdeckstreifen aus einer Hartgummimischung.The invention relates to a pneumatic vehicle tire, in particular for trucks, consisting of one - preferably single-load - Radial carcass with parallel reinforcing elements made of cord or the like, embedded in a rubber compound, made of two Bead cores made of metal wires, around which the envelopes of the radial carcass are laid around, from a filler piece of a hard rubber compound arranged above each bead core a strip-shaped reinforcement insert arranged in the bead area with reinforcement elements embedded in a rubber compound, preferably single-layer, parallel to each other and inclined with respect to the reinforcement elements of the carcass made of cord or the like. And on the axially outer bead sides arranged cover strips made of a hard rubber mixture.

Es ist bekannt, daß eine derartige versteifte Ausbildung der Wulstbereiche von Fahrzeugluftreifen der genannten Art denIt is known that such a stiffened formation of the bead areas of pneumatic vehicle tires of the type mentioned

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Zweck hat, solchen Reifen, die aufgrund der Radialkarkasse eine hohe Biegsamkeit und Nachgiebigkeit im Seitenwandbereich haben, einen zuverlässigen Sitz auf den Felgen zu sichern. Außerdem erhalten die Reifen hierdurch auch eine günstigere Quersteifigkeit und ermöglichen eine zuverlässigere Übertragung des Drehmomentes zwischen den Wülsten und dem übrigen Reifenkörper (vgl. DT-OS 2 211 054). Es sind dabei zahlreiche verschiedene Vorschläge bekannt geworden, um dem Wulstbereich die gewünschte Steifigkeit zu erteilen. Dabei zielen einige Vorschläge darauf, in radialer Richtung nach außen im Reifen eine Abstufung der Steifigkeit zu erhalten, um einerseitsdie gewünschte Biegsamkeit im Seitenwandbereich aufrechtzuhalten und andererseits abrupte Härteunterschiede zwischen Wulstbereich und Seitenwandbereich zu vermeiden. Bei allen bekannten Vorschlägen wird dabei davon ausgegangen, daß es unerläßlich ist, an bestimmten Stellen des Wulstbereiches zwischen Teilen des Wulstbereiches weichere Polster, z.B. aus einer Gummimischung geringerer Härte anzuordnen. Auch soll hferdurch ein Ablösen der Ränder der einzelnen Teile, aus denen der Wulstbereich aufgebaut ist, unter der bei Gebrauch auftretenden hohen Wechselbelastung vermieden werden (vgl. die genannte DT-OS 2 211 054 und die OS 2 153 444).The purpose is to provide tires that have a high degree of flexibility and flexibility in the sidewall area due to the radial carcass, to ensure a reliable fit on the rims. Also received this also gives the tires more favorable transverse rigidity and enables the torque to be transmitted more reliably between the beads and the rest of the tire body (cf. DT-OS 2 211 054). There are many different suggestions become known to give the bead area the desired rigidity. Some suggestions aim to be in a radial direction In the outward direction in the tire to obtain a gradation of the stiffness in order, on the one hand, to achieve the desired flexibility in the tire To maintain the side wall area and on the other hand to avoid abrupt hardness differences between the bead area and the side wall area. In all known proposals, it is assumed that it is essential at certain points of the In the bead area, between parts of the bead area, to arrange softer pads, e.g. made of a rubber mixture of lower hardness. It is also intended to detach the edges of the individual parts from which the bead area is constructed from under the during use high alternating loads occurring can be avoided (cf. the above-mentioned DT-OS 2 211 054 and OS 2 153 444).

Die praktische Erfahrung zeigt, daß bei den verschiedensten Ausführungsformen für eine versteifte Ausbildung der Wulstbereiche das Problem eines vorzeitigen Verschleißes oder einer totalenPractical experience shows that in the most varied of embodiments for a stiffened formation of the bead areas, the problem of premature or total wear

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Zerstörung des Wulstbereiches durch Ablöseerscheinungen und Brüche bei den einzelnen Bestandteilen des Wulstbereiches nicht wirksam überwunden werden konnte.Destruction of the bead area through detachment phenomena and breaks could not be effectively overcome in the individual components of the bead area.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und einen Fahrzeugluftreifen der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß unter Erzielung der gewünschten Versteifung des Wulstbereiches ein vorzeitiger Verschleiß oder gar eine totale Wulstzerstörung bei Gebrauch zuverlässig vermieden wird, wobei gleichzeitig dem Reifenkonstrukteur hinreichende Möglichkeiten erhalten bleiben sollen, um durch Variation der Elemente, ihrer Form und ihrer Lage dem Wulstbereich bestimmte Eigenschaften zu verleihen.It is the object of the present invention to provide a remedy here and to provide a pneumatic vehicle tire of the type specified in the introduction Art to be further developed in such a way that premature wear is achieved while achieving the desired stiffening of the bead area or even a total bead destruction is reliably avoided during use, while at the same time the tire designer Sufficient possibilities are to be retained to the bead area by varying the elements, their shape and their location to give certain properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die oder jede Lage der Radialkarkasse, für die streifenförmige Verstärkungseinlage im Wulstbereich sowie für das Füllstück die gleiche Gummimischung vorgesehen ist, nämlich eine Mischung von gleichhoher Härte und gleichem Elastizitätsmodul. Vorteilhafterweise ist dabei auch für den axial außenliegenden Abdeckstreifen die gleiche Gummimischung vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist die Gummimischung so gewählt, daß sie eine Härte von mindestens 70 Shore A undThis object is achieved in that for the or any ply of the radial carcass for the strip-shaped reinforcement insert The same rubber mixture is provided in the bead area and for the filler piece, namely a mixture of the same hardness and the same modulus of elasticity. Is advantageous the same rubber compound is also provided for the axially outer cover strip. The rubber compound is expedient chosen so that they have a hardness of at least 70 Shore A and

einen Elastizitätsmodul von mindestens 50 kg/cm bei 150 % Dehnung aufweist.has a modulus of elasticity of at least 50 kg / cm at 150 % elongation.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß es zur Vermeidung eines vorzeitigen Verschleißes oder einer totalen Zer-The invention is based on the knowledge that it is to avoid premature wear and tear or total destruction

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störung des Wulstbereiches in erster Linie notwendig ist, die bei den bekannten Reifen stets vorhandene Reibung zwischen den verschiedenen Wulstelementen weitgehend herabzusetzen oder ganz auszuschalten. Dies gelingt mit der mit der Erfindung vorgeschlagenen neuen Maßnahme. Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch die Verwendung einer einheitlichen Gummimischung großer Härte ein Verband zwiechen den für cen Aufbau des Wulstbereiches notwendigen Elementen erreicht wird, bei dem auch unter hoher und wechselnder Belastung des Reifens eine gegenseitige innere Reibung zwischen den einzelnen Elementen aufgrund der gleichen Gummimischung wesentlich herabgesetzt, teilweise sogar ganz ausgeschaltet wird. Nach der Vulkanisation weist bei dem neuen Reifen der Wulstbereich eine einheitliche Struktur aus hartem Gummi auf, und zwar ausgehend vom Füllstück über den Wulstringen über die verschiedenen Verstärkungs- oder Einlagestreifen oder Abdeckstreifen bis hin zur Karkassenlage selbst und deren im Wulstbereich liegenden Umschlag. Vorteilhafterweise ist die streifenförmige Verstärkungseinlage im wesentlichen vollständig um den Karkassenumschlag herumgelegt. Durch die Wahl der Lage, der Ausdehnung und die Art und Lage der Verstärkungseiemente in den Verstärkungseinlagen sowie durch die Wahl der Ausdehnung und Form der Füllstücke sowie durch die Wahl der Lage und der Ausdehnung des Abdeckstreifens an der äußeren Wulstseite sowie durch die Wahl des Verhältnisses zwischen diesen Teilen bleiben dem Reifenkonstrukteur trotz der vorgesehenen einheitlichen Ausbildung des Wulstbereiches hinreichende Möglichkeiten, um den übergang vomdisturbance of the bulge area is primarily necessary that to largely reduce or entirely reduce friction between the various bead elements that is always present in the known tires turn off. This is achieved with the new measure proposed by the invention. It has been shown that through the use of a uniform rubber mixture of great hardness, a bandage between the necessary for the construction of the bead area Elements is achieved in which a mutual internal friction even under high and changing loads on the tire between the individual elements due to the same rubber compound significantly reduced, sometimes even completely eliminated will. After vulcanization, the bead area of the new tire has a uniform structure made of hard rubber, starting from the filler piece over the bead rings over the various reinforcement or insert strips or cover strips up to the carcass ply itself and its turn-up in the bead area. Advantageously, it is strip-shaped Reinforcing insert wrapped essentially completely around the carcass turnup. By the choice of the location, the extent and the type and location of the reinforcement elements in the reinforcement inserts as well as by the choice of the extension and shape of the filler pieces as well as by the choice of the position and the extension of the cover strip on the outer bead side and the choice of the ratio between these parts remain with the tire designer despite the planned uniform formation of the bead area, there are sufficient possibilities to make the transition from

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■ftulstbereich zur Seitenwand des Reifens nach Wunsch zu gestalten.■ Design the bead area to the sidewall of the tire as desired.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of two exemplary embodiments.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 und 2 zwei abgewandtelte Ausführungsbeispiele für dieFig. 1 and 2 two alternative embodiments for the

Ausbildung des Wulstbereiches eines Reifens gemäßFormation of the bead area of a tire according to

der Erfindung.the invention.

In den Figuren ist jeweils nur der radial innere rechte Wulstbereich eines Reifens gezeigt, wobei in den Figuren jeweils links die Innenseite und rechts die Außenseite des Reifens liegen.In the figures, only the radially inner right bead area is in each case of a tire is shown, the inside and right the outside of the tire in each of the figures.

In den beiden Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.In the two figures, the same parts are given the same reference numerals Mistake.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist eine Radialkarkasse 1 vorgesehen, deren radial verlaufende Kordelemente parallel zueinander angeordnet und durch Kalandrieren in einer Hartgummimischung eingebettet sind. Bevorzugt wird für den Reifen gemäß der Erfindung eine einlagige Karkasse, wie diese in den Fig.l und 2 dargestellt ist. Der äußere Randbereich oder Umschlag 3 der Karkasse ist jeweils um einen Wulstkern 2 herumgeschlagen, und zwar bevorzugt von innen nach außen, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Der Wulstkern 2 besteht aus einer Anzahl von ringförmigen Drähten.In both embodiments, a radial carcass 1 is provided, whose radially extending cord elements are arranged parallel to one another and by calendering in a hard rubber mixture are embedded. A single-ply carcass is preferred for the tire according to the invention, as shown in FIGS and FIG. 2 is shown. The outer edge area or turn-up 3 of the carcass is each wrapped around a bead core 2, and preferably from the inside to the outside, as shown in the figures. The bead core 2 consists of a number of annular wires.

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Desweiteren weist der in den Figuren dargestellte Wulstbereich eine streifenförmige Verstärkungseinlage 4 auf, welche aus Stahlkord bestehende parallele Verstärkungselemente aufweist _} die unter einem Winkel von etwa 25 zur Radialen orientiert und durch Kalandrieren in eine Hartgummimischung eingebettet sind. Vorzugsweise sind die Verstärkungselemente der Verstärkungseinlage 4 einlagig ausgebildet. Vorteilhafterweise ist dabei die Verstärkungseinlage 4, wie in den Figuren dargestellt, vollständig und auf der Außenseite um den Karkassenumschlag 3 herumgelegt. Furthermore, the bead area shown in the figures has a strip-shaped reinforcing insert 4, which has parallel reinforcing elements consisting of steel cord _} which are oriented at an angle of approximately 25 to the radial and are embedded in a hard rubber mixture by calendering. The reinforcing elements of the reinforcing insert 4 are preferably designed as a single layer. Advantageously, the reinforcing insert 4, as shown in the figures, is completely wrapped around the carcass turnup 3 on the outside.

Oberhalb des Wulstkernes befindet sich ein Füllstück 5 aus einer Hartgummimischung. Die beschriebene Anordnung kann gemäß Fig.l in eine übliche, die Kontur des Wulstes bestimmende Gummimischung eingebettet sein.A filler piece 5 made of a hard rubber mixture is located above the bead core. The arrangement described can according to Fig.l into a conventional rubber compound that determines the contour of the bead be embedded.

Für die Karkasse 1 und ihren Umschlag 3, für das Füllstück 5 sowie für die Verstärkungseinlage 4 ist jeweils die gleiche Gummimischung vorgesehen. Diese weist vorteilhafterweise eine Härte von mindestens 70° Shore A und einen Elastizitätsmodul von mindestens 50 kg/cm bei einer Dehnung von 150 % auf. Der bevorzugte Bereich der Härte liegt zwischen 70° und 90° Shore A. Der bevorzugte Bereich für den Elastizitätsmodul liegt zwischen 50 und 80 kg/cm bei der angegebenen Dehnung.For the carcass 1 and its envelope 3, for the filler piece 5 and for the reinforcement insert 4, the same rubber compound is provided in each case. This advantageously has a hardness of at least 70 ° Shore A and a modulus of elasticity of at least 50 kg / cm with an elongation of 150 % . The preferred range of hardness is between 70 ° and 90 ° Shore A. The preferred range for the modulus of elasticity is between 50 and 80 kg / cm at the specified elongation.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich\on dem nach Fig. 1 dadurch, daß der Wulstbereich auf seiner axialenThe embodiment according to FIG. 2 differs from that according to Fig. 1 in that the bead area on its axial

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Innenseite eine Innengummischicht 6 aufweist, wie sie üblicherweise bei sog. Schlauchlosreifen angewandt wird. Darüber hinaus ist aber im Wulstbereich ein in axialer Richtung des Reifens außenliegender Abdeckstreifen 7 vorgesehen, der aus der gleichen Hartguiraniraischung, wie beispielsweise das Füllstück 5 und die anderen Elemente des Wulstbereiches, besteht. Mit 8 ist die Gummimasse angedeutet, die den Reifen im Seitenwandbereich auf der Außenseite abdeckt.Inside has an inner rubber layer 6, as is customary is used in so-called tubeless tires. In addition, however, there is an axial direction of the tire in the bead area external cover strip 7 is provided, which is made of the same Hartguiraniraichtung, such as the filler piece 5 and the other elements of the bead area. With 8 the rubber compound is indicated, which the tire in the sidewall area on the Covering the outside.

Man erkennt, daß bei beiden Ausführungsbeispielen der Wulstbereich, der aus den verschiedenen Elementen aufgebaut ist, unabhängig von seiner Form und von der Lage und Abmessung der einzelnen Elemente nach dem Vulkanisieren aus einer einheitlichen Gummimasse besteht, so daß die Reibung zwischen den einzelnen Teilen des Wulstbereiches auf ein Mindestmaß herabgesetzt und dadurch eine wesentlich höhere Lebensdauer des Wulstbereiches gewährleistet ist.It can be seen that in both embodiments the bead area, which is made up of the various elements, regardless of its shape and the position and dimensions of the individual elements after vulcanization consists of a uniform rubber compound, so that the friction between the individual parts of the bead area reduced to a minimum and thus a much longer service life of the Bead area is guaranteed.

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Claims (3)

AnsprücheExpectations 1.) Fahrzeugluftreifen, insbesondere für Lastkraftwagen, bestehend aus einer - vorzugsweise einlagigen - Radialkarkasse mit in einer Gummimischung eingebetteten parallelen Verstärkungselementen aus Kord oder dergl., aus zwei Wulstkernen aus Metalldrähten, um welche die Umschläge der Radialkarkasse herumgelegt sind, aus einem oberhalb jedes Wulstkernes angeordneten Füllstück aus einer Hartgummimischung, aus einer im Wulstbereich angeordneten streifenförmigen Verstärkungseinlage mit in einer Gummimischung eingebetteten - vorzugsweise einlagigen - zueinander parallelen und gegenüber den Verstärkungselementen der Karkasse schräg verlaufenden Verstärkungselementen aus Kord oder dgl. und aus an den axial außenliegenden Wulstseiten angeordneten Abdeckstreifen aus einer Hartgummimischung, dadurch gekennzeichnet , daß für die oder jede Lage der Radialkarkasse (1,3), für die streifenförmigen Verstärkungseinlagen (4) und für die Füllstücke (5) die gleiche Gummimischung vorgesehen ist, nämlich eine Mischung von gleichhoher Härte und gleichem Elastizitätsmodul. 1.) Pneumatic vehicle tires, especially for trucks, consisting of a - preferably single-layer - radial carcass with parallel reinforcing elements made of cord or the like embedded in a rubber mixture, made of two bead cores made of metal wires around which the envelopes of the radial carcass are wrapped, one above each bead core arranged filler piece made of a hard rubber mixture, made of a strip-shaped reinforcing insert arranged in the bead area with - preferably single-layer - embedded in a rubber mixture - reinforcing elements made of cord or the like running at an angle to the reinforcement elements of the carcass and made of a hard rubber mixture covering strips arranged on the axially outer sides of the bead , characterized in that the same rubber mixture is provided for the or each layer of the radial carcass (1,3), for the strip-shaped reinforcing inserts (4) and for the filler pieces (5), namely a e Mixture of the same hardness and the same modulus of elasticity. 2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c hn e t , daß auch für den axial außenliegenden Abdeckstreifen (8) die gleiche Gummimischung vorgesehen ist.2. Pneumatic vehicle tire according to claim 1, characterized in that g e k e η η ζ e i c hn e t that the same rubber mixture is provided for the axially outer cover strip (8). 609852/0048609852/0048 3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimischung eine Härte von mindestens 70 Shore A und einen Elastizitätsmodul3. Pneumatic vehicle tire according to claim 1 or 2, characterized in that the rubber compound is a Hardness of at least 70 Shore A and a modulus of elasticity 2
von mindestens 50 kg/cm bei 150 % Dehnung aufweist.2
of at least 50 kg / cm at 150 % elongation. 609852/0048609852/0048 LeerseiteBlank page