DE2611482A1 - Radialluftreifen mit wulstteil von hoher haltbarkeit - Google Patents

Radialluftreifen mit wulstteil von hoher haltbarkeit

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DE2611482A1
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Hidenori Takahashi
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Description

Radialluftreifen
mit Wulstteil von hoher Haltbarkeit
Die Erfindung betrifft Radialluftreifen mit einem Wulstteil von hoher Haltbarkeit und bezieht sich insbesondere auf einen Radialluftreifen für Lastkraftwagen, Omnibusse, Baustellenfahrzeuge u.dgl., der einen Wulstteil von hoher Haltbarkeit hat und bei dem eine Karkasseneinlage von einer gummierten Schicht gebildet ist, die eine Vielzahl von Cordfäden aus einem Werkstoff mit einem hohen Elastizitätsmodul, beispielsweise Metalldrähte, enthält.
Ein Radialluftreifen dieser Gattung weist nach einem älteren Vorschlag eine Karkasseneinlage auf, die von einer gummierten Schicht gebildet ist, in der eine Vielzahl von Cordfäden aus einem Werkstoff mit hohem Elastizitätsmodul, beispielsweise Drahtfäden, zueinander parallel und in im wesentlichen radialen Ebenen angeordnet und gegenüber der Reifenmittellinie unter einem Winkel von etwa 90° geneigt sind, und die um jeden Wulstkern von innen nach außen herumgelegt und nach oben geführt ist, um einen Umschlag zu bilden.
Der Umschlag der Karkasseneinlage ist schließlich mit einer einen Scheuerschutzstreifen bildenden Verstärkungsdrahtschicht
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abgedeckt, in der die Cordfäden gegenüber Tangenten an einen vom Wulstkern gebildeten Kreis geneigt sind.
Bei einem Radialluftreifen mit einem Wulstteil der vorstehend beschriebenen Art ergibt sich aus der Konstruktion des Wulstteils sowohl am oberen Ende des Umschlages der Karkasseneinlage als auch am oberen Ende der Verstärkungsdrahtschicht eine Verlagerung bzw. Störung der Festigkeit (dislocation in rigidity), die das Bestreben hat, Reifenversagen infolge Rißbildung in Richtung des Reifenumfanges hervorzurufen.
Wie weiter oben erwähnt, ist die Karkasseneinlage des Radialluftreifens von einer gummierten Schicht gebildet, die eine Vielzahl von in radialer Richtung angeordneten Gordfäden enthält, so daß Seitenwände des Luftreifens extrem flexibel sind. Die Seitenwände neigen folglich zu einer beträchtlichen Verformung in einer zur Drehachse des Luftreifens parallelen Richtung. Die Größe der Verformung des Luftreifens während einer Umdrehung desselben übersteigt bei weitem diejenige eines Luftreifens in Diagonal-Bauweise.
Der am Fuß der Seitenwände des Radialluftreifens befindliche Wulst wird daher im Betrieb großer Dauerbeanspruchung unterworfen.
Ist das obere Ende des Umschlages der Karkasseneinlage an einer Stelle angeordnet, die weit unter dem oberen Ende eines Felgenflansches bzw. Felgenhorns liegt, besteht die Gefahr, daß sich die Karkasseneinlage vom Wulstkern loswickelt. Ist das obere Ende des Umschlages der Karkasseneinlage dagegen an einer Stelle angeordnet, die höher liegt als die Stelle maximaler Breite des Luftreifens, ruft eine starke, durch Drehung des Luftreifens sich ergebende Bewegung der Karkasseneinlage sofort Reifenversagen infolge Lagentrennung hervor. Daraus ergibt sich, daß das obere Ende des Umschlages der Karkasseneinlage an einer Stelle angeordnet werden muß, die weit tiefer liegt als die Stelle maximaler Breite der Seitenwand.
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Beim herkömmlichen Radialluftreifen der vorstehend "beschriebenen Konstruktion sind beide obere Enden des Umschlages der Karkasseneinlage und der Verstärkungsschicht einfach an der Stelle des Luftreifens angeordnet, die beträchtlich großer Beanspruchung unterworfen ist, und der Elastizitätsmodul sowohl der Karkasseneinlage als auch der Verstärkungsschicht ist in bedeutendem Maß verschieden von demjenigen von Gummi. Die oberen Enden des Umschlages der Karkasseneinlage und der Verstärkungsschicht sind daher hoher Dauerbeanspruchung unterworfen, die bestrebt ist, die genannten oberen Enden vom Gummi zu trennen, was zu Reifenversagen infolge Rißbildung führt.
In dem Bemühen, derartiges Reifenversagen infolge Rißbildung am oberen WuIstabschnitt zu erschweren, ist zumindest ein Versuch unternommen worden, wenigstens zwei gummierte Verstärkungs-Cordschichten zu verwenden, von denen jede aus einer Vielzahl von darin eingebetteten Verstärkungsfasern, z.B. aus Nylon, zusammengesetzt ist, sich von der Wulstbasis aus durch die Seitenwände hindurch bis nahe der Stelle maximaler Breite des Luftreifens erstreckt und sowohl den Umschlag der Karkasseneinlage als auch die Verstärkungsdrahtschicht vollständig bedeckt.
Eine derartige Wulstkonstruktion ist in der Lage, die Haltbarkeit des Reifenwulstes bedeutend zu verbessern.
Eine derartige herkömmliche Wulstkonstruktion reicht jedoch nicht aus, eine Radialluftreifen-Wulstkonstruktion zu schaffen, die zwischen dem oberen Ende des Umschlages der Karkasseneinlage und dem oberen Ende der Verstärkungsdraht— schicht, einerseits, und Gummi, andererseits, lagentrennfest ist, weiterhin den Abnutzungswiderstand des Luftreifens erhöht und die Lebensdauer des Luftreifens unter Einsatzbedingungen mit hoher Laufleistung verlängert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hadialluftreifen mit einem Wulstteil von hoher Haltbarkeit zu schaffen, der eine erhöhte Lagentrennfestigkeit und eine größere G-esamtlebensdauer aufweist. Er soll ferner lagentrennung zwischen Gummi und oberen Enden sowohl des Um- . Schlages einer Karkasseneinlage als auch einer Verstärkungsschicht verhindern, ohne den Scheuerschutz zwischen dem Luftreifen und der Felge zu verschlechtern. Es soll weiterhin möglich sein, einen Schichtzwischenabstand zu vergrößern und dadurch Reifenversagen infolge Lagentrennung am oberen Ende sowohl des Umschlages einer Karkasseneinlage als auch einer Verstärkungsschicht zu verhindern, ohne daß es zu scheuernder Berührung kommt.
Bei einem Radialluftreifen mit einem Wulstteil von hoher Haltbarkeit, bei dem eine Karkasseneinlage aus einer gummierten Schicht mit einer Vielzahl von parallel zueinander und radial zur Reifenmittellinie angeordneten Cordfäden und wenigstens zwei Verstärkungs-Cordschichten zusammengesetzt ist, die denjenigen Teil der Karkasseneinlage bedecken, der von innen nach außen um einen Wulstkern herumgelegt und nach oben geführt ist, um einen Umschlag zu bilden, und Jeweils eine Vielzahl von Cordfäden aufweisen, die gegen Tangenten an einen vom Wulstkern gebildeten Kreis geneigt sind, ist erfindungsgemäß das obere Ende wenigstens einer innenliegenden Schicht der Verstärkungs-Cordschichten an einer Stelle angeordnet, die gegenüber dem oberen Ende des Umschlages der Karkasseneinlage um 1/10 bis 1/2 hQ tiefer liegt, worin h.Q eine von der Basis des Wulstes aus gemessene vertikale Höhe des oberen Endes des Umschlages der Karkasseneinlage, hat ein zwischen dem Umschlag der Karkasseneinlage und einer anderen Verstärkungs-Cordschieht als der innenliegenden Verstärkungs-Cordschicht gebildeter Raum einen Schichtzwischenabstand d, der an einer durch das obere Ende des Umschlages der Karkasseneinlage gehenden und zur Karkasseneinlage senkrecht verlaufenden Linie-gemessen wird und durch d = 1/30 bis 1/5D definiert ist, worin D eine an
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der genannten Linie gemessene Dicke des Wulstes, und ist in den genannten Raum Gummi mit einem Elastizitätsmodul von 20 Ms 100 kp/cm bei 100$ Dehnung eingesetzt. Pur den Gummi der Zwischenschicht wird ein Elastizitätsmodul bevorzugt, der höher ist als derjenige des Gummis eines nahe dem Umschlagende der Karkasseneinlage angeordneten Versteifungsteils
und bei einem Elastizitätsmodul von 15 bis 20 kp/cm de s Gunms des Versteifungsteils im Bereich von 40 bis 60 kp/cm*" liegt.
Die Erfindung soll eine Luftreifen-Wulstkonstruktion schaffen, die bei einem Radialluftreifen anwendbar ist, dessen Karkasseneinlage von einer gummierten Schicht gebildet ist, in der eine Vielzahl von Cordfäden aus organischer oder anorganischer Paser eingebettet sind, die einen hohen
C ρ
Elastizitätsmodul von über 4.10 kp/cm haben, und die Reifenversagen infolge Lagentrennung am oberen Ende sowohl des Umschlages der Karkasseneinlage als auch der Verstärkungsdraht cord schicht aufgrund eines beträchtlichen Unterschiedes zwischen den Elastizitätsmoduln des Pasercordes und des Gummis zuverlässig zu verhindern vermag. Das Problem hat sich bei Cordfäden aus Polyamid-, Polyesterfaser u.dgl. mit niedrigem Elastizitätsmodul nicht ergeben.
Die Verstärkungs-Cordschicht soll nicht nur den Wulst als Ganzes daran hindern, sich unter Belastung zu verformen, sondern soll auch örtliche Verformung von dem Wulstabschnitt fernhalten, der an die Pelge angepreßt und von dieser zusammengedrückt wird. Damit die Verstärkungs-Cordsehicht die vorstehend genannten Porderungen erfüllen kann, ist erfindungsgemäß jeder der Cordfäden der innenliegenden Verstärkungsschicht aus einem Werkstoff mit einem hohen Elastizitätsmodul von wenigstens 4.10 kp/cm und jeder der Cordfäden der übrigen Verstärkungs-Cordschichten aus einem Werkstoff mit einem niedrigen Elastizitätsmodul von höchstens 2.10·^ kp/cm hergestellt.
Die Verstärkungs-Cordschicht ist in der Lage, Lostrennung des Umschlages der Karkasseneinlage zu verhindern. Zwischen der Karkasseneinlage und den Verstärkungs-Cordschichten tritt
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eine Zwischenschichten-Seherspannung auf, die umgekehrt proportional zu einem Schiehtzwischenabstand ist, der definiert ist durch, einen Abstand zwischen dem Umschlag der Karkasseneinlage und den Yerstärkungs-Cordschichten. Diese Zwischenschichten-Scherspannung führt ebenfalls zu Reifenversagen iniS-ge Lagentrennung. Zur Milderung solcher Zwischenschichten-Scherspannung kann zwischen dem Umschlag der Karkasseneinlage und den Verstärkungs-Corschichten eine Gummischicht angeordnet sein.
Durch die zwischen der Karkasseneinlage und den Verstärkungs-Cordschichten angeordnete Gummischicht wird jedoch die Dicke des Wulstes als Ganzes um die Dicke der Gummi schicht vergrößert, und es ergibt sich Wärmestauung im Wulst. Färmestauung kann von sich aus zu Reifenversagen infolge Lagentrennung führen.
Ein anderer Versuch, die Dicke der zwischen dem Umschlag der Karkasseneinlage und den Verstärkungs-Cordschichten angeordneten Gummi schicht groß zu machen, bestand darin, den Umschlag der Karkasseneinlage unter einem Winkel von etwa 90° gegenüber der Drehachse des Luftreifens schrägzustellen. Unterliegt der Luftreifen jedoch im Betrieb einer Dauerbelastung in vertikaler Sichtung, so daß sich die Karkasseneinlage neigt, bewirkt eine waagerechte Kraftkomponente der Last, daß sich der Luftreifen nach außen verformt, während eine vertikale Kraftkomponente der Last in einer der Richtung des Umschlages der Karkasseneinlage entgegengesetzten Richtung aufgetragen wird, so daß es einen "Stoß" (poke) im Umschlag der Karkasseneinlage gibt, wodurch Reifenversagen durch Lagentrennung am oberen Ende des Umschlages der Karkasseneinlage beschleunigt wird. Folglich ist die Karkasseneinlage von innen nach außen um den Wulstkern herumgelegt und muß dann in einer zur Karkasseneinlage im wesentlichen parallelen Richtung nach oben geführt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand sehematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
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Pig. 1 einen Querschnitt durch, eine Hälfte eines Radialluftreifens nach der Erfindung,
Pig. 2 einen Querschnitt durch eine Hälfte eines herkömmlich ausgebildeten Radialluftreifens, zum Vergleich mit dem in Pig. 1 dargestellten Luftreifen, und
Pig. 3 ein Diagramm, in dem für luftreifen nach der Erfindung und Luftreifen der in Pig. 2 dargestellten Art über der Laufleistung die Innenrißlänge am oberen Abschnitt eines Wulstes aufgetragen ist.
Gemäß Pig* 1 ist eine Karkasseneinlage 1 von einer gummierten Schicht gebildet, die eine Vielzahl von Stahl-Cordfäden enthält, welche radial zur Reifenmittellinie angeordnet sind und
5 /2 einen hohen Elastizitätsmodul von vorzugsweise 4.10 kp/cm aufweisen. Beide Enden der Karkasseneinlage 1 sind von innen nach außen um Wulstkerne 2,2 herumgelegt, um einen Umschlag 1* zu bilden, und an Wulsten 5,5 verankert.
Die um die Wulstkerne 2,2 herumgelegten Abschnitte der Karkasseneinlage 1 und deren Umschläge 1 ·, 1 * sind von einer Verstärkungs-Cordschicht 3 bedeckt, die aus den gleichen Stahl-Cordfäden, die auch für die Karkasseneinlage 1 verwendet sind, zusammengefügt ist und deren oberes Ende u unterhalb eines oberen Endes t des Umschlages 11 der Karkasseneinlage 1 angeordnet ist, wobei der Umschlag 1* um einen Wulstkern 2 herumgelegt und von da nach oben geführt ist.
Eine aus einer Vielzahl von Nylon-Cordfäden aufgebaute Verstärkungs-Cordschicht 4 ist an der Außenseite der Verstärkungs-Cordsehicht 3 so angeordnet, daß sie deren oberes Ende u vollständig bedeckt. Die Verstärkungs-Cordschicht 4 ist von einem Basisabschnitt des Wulstes 5 nach oben bis zu einem oberen Abschnitt einer Seitenwand 6 weitergeführt. Die Verstärkungs-Cordschicht 3 wird nachfolgend als innenliegende, die Verstärkungs-Cordschicht 4 als außenliegende Verstärkungs-Cordschicht bezeichnet.
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An der Innenseite des Umschlages 1 * der Karkasseneinlage 1 ist ein erster Versteifungsstreifen 7 aus Gummi angeordnet, dessen Härte gleich oder größer ist als diejenige von Deckengummi.
Der erste Versteifungsstreifen 7 hat im Querschnitt die Gestalt eines langgestreckten Dreiecks. Sein im Bereich von dessen Basis liegender Abschnitt hat die größte Dicke und umgibt den Wulstkern 2, während sein oberer Abschnitt in der Dicke allmählich abnimmt und nach oben in Richtung einer Stelle geführt ist, die etwas höher liegt als das obere Ende t des Umschlages 11 der Karkasseneinlage 1.
Zwischen dem ersten Versteifungsstreifen 7, einerseits, und dem Umschlag 1f der Karkasseneinlage 1 und der außenliegenden Verstärkungs-Cordschicht 4, andererseits, ist ein zweiter Versteifungsstreifen 8 angeordnet, der entlang der Karkasseneinlage 1 in Richtung einer Stelle geführt ist, die etwas tiefer liegt als die Stelle maximaler Breite des Luftreifens. Der zweite Versteifungsstreifen 8 hat seine größte Dicke in der Nähe des oberen Endes t des Umschlages 1' der Karkasseneinlage 1 und nimmt in der Dicke sowohl nach oben als auch nach unten allmählich ab.
Ein von der außenliegenden Verstärkungs-Cordschicht 4» dem zweiten Versteifungsstreifen 8 und dem Umschlag 1' der Karkasseneinlage 1 umschlossener Zwischenschichtgummi 9 ist mit dem oberen Ende u der innenliegenden Verstärkungs-Cordschicht 3 fest verklebt und erstreckt sich vom unteren Abschnitt des oberen Endes t des Umschlages 1* der Karkasseneinlage 1 bis zu dessen oberem Abschnitt.
An der außenliegenden Verstärkungs-Cordschicht 4 ist ein dritter Versteifungsstreifen 10 angeordnet, cfer aus dem gleichen Gummi wie der zweite Versteifungsstreifen 8 besteht und eine Dicke hat, die von einer Stelle nahe dem oberen Ende eines Horns einer Felge 12 in Richtung seines oberen und unteren Endes allmählich abnimmt.
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An der Außenseite des dritten Versteifungsstreifens 10 ist ein Gummi-Scheuersehutzstreifen 11 angeordnet, der aus einem harten Gummi hergestellt ist und den Wulst 5 des Luftreifens bedeckt.
Ein Luftreifen der Größe 10.00 R 20 mit einem gemäß der vorstehenden Beschreibung konstruierten Wulst wurde auf der Basis der folgenden Abmessungen hergestellt:
H 240 mm ( = 1/3 ,8 H)
h0 = 63 ΤΠΤΤΙ 1/2 ,1
h1 = 30 mm 1/6 ,3 H0)
h2 = 10 mm
D 25 nun 1/1 0 D)
d 2,5 mm
Innenschichten-Gummi mit einem Elastizitätsmodul von 42 kp/cm2 bei 100$ Dehnung.
Mit H ist eine vertikale Höhe des Luftreifens, gemessen von der Unterseite des Wulstes bis zur Innenfläche des Luftreifens im Zentrum der Krone, bezeichnet.
Die außenliegende Verstärkungs-Oordsehicht 4 war aufgebaut aus zwei gummierten Geweben, jedes mit diagonal angeordneten WyIon-Cordfäden, zweigarnig, in Konstruktion 1260 den/2, mit 41,1 Cordfäden je 50 mm Gewebe, wobei die Cordfäden gegenüber der Reifenmittellinie unter einem Winkel von 60° angeordnet waren.
Die innenliegende Verstärkungs-Cordschicht 3 war aufgebaut aus einem gummierten Gewebe mit Stahl-Cordfäden 7x3+1 ^ei einem Durchmesser des Einzelfadens von 0,175 mm. Die Anzahl der Cordfäden je 50 mm betrug 26,0, und die Cordfäden waren gegenüber der Reifenmittellinie unter einem Winkel von 60° angeordnet.
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Zu Vergleichszwecken wurde ein in I1Xg. 2 dargestellter Luftreifen auf der Basis der folgenden Abmessungen hergestellt:
Die vertikale Höhe H des Luftreifens war die gleiche wie beim vorerwähnten Luftreifen der Größe 10.00 R 20.
hQ f = 52 mm
h..' =41 mm
hg1 = -11 mm
Die Angabe h* = -11 mm bedeutet, daß das obere Ende u1 der innenliegenden Verstärkungs-Cordschicht 3* an einer Stelle angeordnet ist, die um h2 f = 11 mm höher liegt als das obere Ende t1 des Umschlages 1'" der Karkasseneinlage 1".
Versuche mit dem Radialluftreifen nach der Erfindung (Pig. 1), dem Vergleichs-Radialluftreifen (Pig. 2) und einem herkömmlichen Radialluftreifen haben die nachstehend aufgeführten Ergebnisse erbracht.
1. Versuch auf dem Rollenprüfstand
Die nachstehend angegebenen Laufzeiten bis zum Versagen des Luftreifenwulstes sind auf den herkömmlichen Luftreifen (= Basis 100) bezogen:
Luftreifen nach der Erfindung 250 Vergleichs-Luftreifen 150
herkömmlicher Luftreifen 100
2. Praktische Laufprilfung
Nach einer Reifenlaufleistung von 50 000 km wurden die Längen der in radialer Richtung des Luftreifens eingetretenen Lagentrennstellen gemessen:
Luftreifen nach der Erfindung unter 2 mm Vergleichs-Luftreifen 7 bis 11 mm
herkömmlicher Luftreifen über 20 mm
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Bei dem in den vorstehenden Tabellen angegebenen herkömmlichen Luftreifen wurde eine Wulstkonstruktion verwendet, die nur eine Verstärkungs-Oordschicht aufwies. Diese war aus Stahldrähten zusammengefügt und war so angeordnet, daß sie die Außenseite des oberen Endes des Umschlages der Karkasseneinlage bedeckte.
Das Diagramm in Fig. 3 zeigt Ergebnisse aus praktischen Lauf versuchen, bei denen die Längen von Innenrissen an Luftreifen nach der Erfindung und Vergleichs-Luftreifen nach verschiedenen Laufleistungen gemessen wurden. Die Ergebnisse für die Luftreifen nach der Erfindung sind mit A , diejenigen für die Vergleichs-Luftreifen mit · angegeben. Die Versuche wurden mit einer Laufgeschwindigkeit von 80 km/h unter Überbelastung von wenigstens 180$, bezogen auf die Normalbelastung, ausgeführt. Wie aus Fig. 3 zu entnehmen, sind die in den Vergleiehs-Luftreifen aufgetretenen Rißstellen beträchtlich langer als diejenigen in den Luftreifen nach der Erfindung.
Eine vertikale Höhe hQ des oberen Endes t des Umschlages 1* der !Sparkasseneinlage 1, bezogen auf eine Unterseite 13 des Wulstes 5, wird erfindungsgemäß bevorzugt nach der Formel 1/8 bis 1/2 H bestimmt, worin H eine vertikale Höhe des Luftreifens, gemessen von der Unterseite 13 des Wulstes 5 bis zur Innenfläche des Luftreifens am Zentrum der Krone.
Bei extrem geringer vertikaler Höhe hQ besteht die Gefahr, daß sich die Karkasseneinlage 1 vom Wulstkern 2 abwickelt. Foglieh muß das obere Ende t des Umschlages 11 der Karkasseneinlage 1 an einer Stelle angeordnet sein, deren Höhe wenigstens gleich ist einer Höhe des Horns der Felge 12. Wird beispielsweise eine Felge der Größe 70OT benutzt, ist die Bestimmung eines Verhältnisses h^/H nach
= 1/6,3
vorzuziehen.
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Wenn das obere Ende t des Umschlages 1' der Karkasseneinlage 1 bis nahe dem breitesten Abschnitt des Luftreifens oder darüber hinaus geführt ist, besteht für das obere Ende t die Gefahr einer Lagentrennung aufgrund der Tatsache, daß die Karkasseneinlage 1 während der Drehung des Luftreifens eine beträchtliche Verformung erfährt.
Das obere Ende u der innenliegenden Verstärkungs-Cordsehieht ist an einer Stelle angeordnet, die gegenüber dem oberen Ende t des Umschlages 11 der Karkasseneinlage 1 um einen vertikalen Abstand hp tiefer liegt, der sich zu
h2 = 1/10 bis 1/2 hQ
ergibt.
Polglich ist zwischen dem Umschlag 1* der Karkasseneinlage 1 und der außenliegenden Verstärkungs-Cordsehieht 4 ein Raum mit einem großen Schichtzwischenabstand d begrenzt, in den ein Zwischenschicht-Gummi 9 mit einem Elastizitätsmodul von 20 bis 100 kp/cm bei 100$ Dehnung eingesetzt ist. Vorzugsweise wird der Elastizitätsmodul des Zwischenschicht-Gummis 9 höher gewählt als derjenige eines nahe dem Umschlagende des Karkasseneinlagecordes angeordneten Versteifungsgummis und liegt im Bereich von 40 bis 60 kp/cm · Die Verwendung des Zwischenschicht-Gummis 9 ermöglicht es, auf den Umschlag 1' der Karkasseneinlage 1, einerseits, und auf die innen- und außenliegenden Verstärkungs-Cordschichten 3 und 4, andererseits, einwirkende Zwischenschiehten-Scherspannung zu verringern, und schafft den wichtigen Vorteil, daß am oberen Ende t des Umschlages 1* der Karkasseneinlage 1 Lagentrennung verhindert wird, wodurch die Lagentrennfestigkeit des Luftreifens bedeutend verbessert wird.
Ist das obere Ende u der innenliegenden Verstärkungs-Cordsehieht 3 an einer Stelle angeordnet, die beträchtlich tiefer liegt als das obere Ende des Felgenhorns, dann wird die festigkeit genes Wulstabschnittes, der an die Felge 12 angepreßt und von dieser zusammengedrückt wird, klein, und es
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besteht folglich die Gefahr, daß der Gummi-Scheuersehutzstreifen 11 an der Felge 12 scheuert. Es ist somit zweckmäßig, das obere Ende u der innenliegenden Verstärkxmgs-Cordschicht 3 an einer Stelle anzuordnen, die beträchtlich höher liegt als das obere Ende des Felgenhorns.
Außerdem ist es von Vorteil, die außenliegende Verstärkungs-Cordschicht 4 vom oberen Ende t des Umschlages 1' der Karkasseneinlage 1 aus bis zu einem oberen Seitenwandabschnitt um einen vertikalen Abstand h., mit dem Betrag 1/5 bis 2 hQ nach oben zu verlängern.
Alle vorstehend angegebenen Beträge für die Abmessungen H, h.Q, h.j und hr, gelten für einen mit Normalinnendruck aufgepumpten Luftreifen.
Der weiter oben erwähnte Schichtzwischenabstand d wird vorzugsweise mit einem Betrag zu
1/30 bis 1/5 D
bestimmt, worin D die Dicke des Wulstes 5, gemessen an einer durch das obere Ende t des Umschlages 1f der Karkasseneinlage 1 gehenden und zur Karkasseneinlage 1 senkrechten Linie X-X, an der auch der Schichtzwischenabstand d gemessen wird.
Der absolute Wert des Schichtzwischenabstandes d soll zwischen 1,5 und 5 mm betragen.
Ist der Schichtzwischenabstand d kleiner als 1,5 mm, besteht die Gefahr, daß sieh der Zwischenschichtgummi 9 vom oberen Ende t des Umschlages 1* der Karkasseneinlage 1 lostrennt. Ist dagegen der Schichtzwischenabstand a größer als 5 mm, wird Lagentrennung in umso stärkerem Maße hervorgeru&i,
Die Karkasseneinlage i in Radial-Bauweiae ist aus einem gummierten Gewebe aufgebaut, das eine Vielzahl von darin eingebetteten Cordfäden aufweist, von denen jeder einen hohen Elastizitätsmodul von wenigstens 4.1Cr kp/cm hat. Die
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Cordfäden können aus Glas, Metall, Kevlar (Handelsbezeichnung der Du Pont Co. in den USA für eine Polyamid-Pas er mit hohem Elastizitätsmodul) u.dgl. hergestellt sein.
Die innen- und außenliegenden Verstärkungs-Cordschichten 3 und 4 können jeweils von einem gummierten Gewebe gebildet sein, in das Cordfäden der gleichen Art eingebettet sind. Vorzugsweise wird jedoch für die innenliegende Verstärkungs-Cordschicht 3 ein gummiertes Gewebe mit Cordfäden verwendet, von denen jeder einen hohen Elastizitätsmodul hat, beispielsweise Cordfäden aus Glas, Kevlar, Metall u.dgl.. Die außen-]iegende Verstärkungs-Cordschicht 4 besteht vorzugsweise aus zwei gummierten Geweben, jedes mit Cordfäden, von denen jeder einen niedrigen Elastizitätsmodul hat, beispielsweise Cordfäden aus Polyamid-, Polyester-Faser u.dgl..
Durch die Verwendung der innenliegenden Verstärkungs-Cordschicht mit hohem Elastizitätsmodul ist es möglich, daß der Wulst 5 von der Verstärkungs-Cordschieht 3 fest umschlossen wird, wodurch Scheuern des Gummi-Scheuerschutzstreifens 11 an der Felge 12 in ausreichendem Umfang verhindert wird.
Außerdem ist die Lagentrennfestigkeit des Luftreifens dadurch verbesserbar, daß sich die außenliegende Verstärkungs-Cordsehicht 4 in Eichtung des oberen Abschnittes der Seitenwand 6 des Luftreifens erstreckt und aus gummierten Geweben aufgebaut ist, von denen jedes Polyamid-, Polyester-, PoIyvinylalkohol-Faser, insbesondere Polyamid-Faser (Nylonfaser) enthält, deren Elastizitätsmodul höchstens 2.10 kp/cm beträgt, die mehr oder weniger dehnbar ist und ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit aufweist.
Wie weiter oben angegeben, ist die Erfindung in der Lage, beim Radialluftreifen, insbesondere des ^yps, bei dem die Karkasseneinlage und die Verstärkungssehicht beide einen hohen Elastizitätsmodul haben, den Nachteil auszuschalten,
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der darin besteht, daß aus Lagentrennung zwischen Gummi und den oberen Enden sowohl des Umschlages der Karkasseneinlage und der an der Außenseite dieses Umschlages angeordneten Verstärkungsschicht Reifenversagen durch Rißbildung an jenen Wulstabsehnitten entsteht, wodurch die Haltbarkeit des verstärkten Wulstes des Radialluftreifens beträchtlich verbessert wird.
/Ansprüche 609839/0370

Claims (10)

1/1-47 734 ANSPRÜCHE
1 J Radialluftreifen mit einem Wulstteil von hoher HaItbarkeit, bei dem eine Karkasseneinlage aus einer gummierten Schicht mit einer Vielzahl von parallel zueinander und radial zur Reifenmittellinie angeordneten Cordfäden und wenigstens zwei Verstärkungs-Cordschichten zusammengesetzt ist, die denjenigen !Teil der Karkasseneinlage bedecken, der von innen nach außen um einen Wulstkern herumgelegt und nach oben geführt ist, um einen Umschlag zu bilden, und jeweils eine Vielzahl von Cordfäden aufweisen, die gegen Tangenten an einen vom Wulstkern gebildeten Kreis geneigt sind, dadurch gekennzeichnet , daß das obere Ende (u) wenigstens einer, innenliegenden Schicht (3) der Verstärkungs-Cordschichten (3»4) an einer Stelle angeordnet ist, die gegenüber dem oberen Ende (t) des Umschlages (1f) der Karkasseneinlage (1) um 1/10 bis 1/2 hQ tiefer liegt, worin hQ eine von der Basis des Wulstes (5) aus gemessene vertikale Höhe des oberen Endes (t) des Umschlages (T) der Karkasseneinlage (1), daß ein zwischen dem Umschlag (11) der Karkasseneinlage (1) und einer anderen Verstärkungs-Cordschicht (4) als der innenliegenden Verstärkungs-Cordschicht (3) gebildeter Raum einen Schichtzwischenabs tand (d) hit, der an einer durch das obere Ende (t) des Umschlages (1*) der Karkasseneinlage (1) gehenden und zur Karkasseneinlage (1) senkrecht verlaufenden Linie (X-X) gemessen wird und definiert ist durch d = 1/30 bis 1/5 D, worin D eine an der genannten Linie (X-X) gemessene Dicke des Wulstes (5)» und daß in den genannten Raum Gummi mit einem Elastizitätsmodul von 20 bis 100 kp/cm bei 100$ Dehnung eingesetzt ist.
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2. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die innenliegende Verstärkungs-Cordschicht (3) eine Vielzahl von Cordfäden aus einem Werkstoff mit einem hohen Elastizitätsmodul von wenigstens 4.10 kp/cm aufweist, und daß jede der übrigen Verstärkungs-Cordschichten (4) eine Vielzahl von Cordfäden aus einem Werkstoff mit einem niedrigen Elastizitätsmodul von höchstens 2.10 kp/cm aufweist.
3. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die vertikale Höhe (hQ) des oberen Endes (t) des Umschlages (11) der Karkasseneinlage (1) durch
h0 = 1/8 bis 1/2 H
definiert ist, worin H eine von der Basis des genannten Wulstes (5) aus gemessene vertikale Höhe der Karkasseneinlage (1) ist.
4. Radialluftreifen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis Ilq/E für eine Felge der Größe 700T durch
ho/H = 1/6,3
definiert ist.
5. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich die außenliegende Verstärkungs-Cordschicht (4) vom oberen Ende (t) des Umschlages (1*) der Karkasseneinlage (1) aus nach oben um einen vertikalen Abstand (h..) fortsetzt, der durch
h1 = 1/5 bis 2 hQ definiert ist.
6. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Schichtzwischenabstand (d) durch
d = 1,5 bis 5 mm definiert ist.
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7. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein an der Innenseite des Umschlages (1f) der Karkasseneinlage (1) angeordneter erster Versteifungsstreifen (7) im Querschnitt die Gestalt eines langgestreckten Dreiecks hat, mit einem Basisteil den Wulstkern (2) umschließt und mit einem oberen Ende "bis zu einer Stelle reicht, die etwas höher liegt als das obere Ende (t) des Umschlages (1') der Karkasseneinlage (1), daß ein zwischen dem ersten Versteifungsstreifen (7), einerseits, und dem Umschlag (T) der Karkasseneinlage (1) und der außenliegenden Verstärkungs-Cordschicht (4), andererseits, angeordneter zweiter Versteifungsstreifen (8) sich entlang der Karkasseneinlage (1) in Richtung einer Stelle erstreckt, die etwas tiefer liegt als die Stelle maximaler Breite des Luftreifens, daß die Dicke eines an der außenliegenden Verstärkungs-Cordschicht (4) angeordneten dritten Versteifungsstreifens (10) von einer nahe dem oberen Ende eines Felgenhorns gelegenen Stelle aus in Richtung des oberen und unteren Endes des VersteifungsStreifens (10) allmählich abnimmt, und daß ein am dritten Versteifungsstreifen (10) angeordneter Gummi-Scheuerschutζstreifen (11) den Reifenwulst (5) bedeckt.
8. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Cordfäden der Karkasseneinlage (1) und der innenliegenden Verstärkungs-Cordschicht (3) aus Glas, Metall oder einem Polyamid hergestellt sind, und daß die Cordfäden der außenliegenden Verstärkungs-Cordschicht (4) aus Hylon, Polyester oder einem Polyvinylalkohol hergestellt sind.
9. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch
ge kennzeichnet , daß der Elastizitätsmodul des Gummis der Zwischenschicht (9) größer ist als derjenige eines nahe dem Umschlagende der Karkasseneinlage (1) angeordneten Versteifungsstreifens.
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10. Radialluftreifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Elastizitätsmodul des Gummis der Zwischenschicht (9) im Bereich von 40 bis 60 kp/cm liegt.
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Leerseite
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