DE2756844A1

DE2756844A1 - Reifen mit radialer karkasse

Info

Publication number: DE2756844A1
Application number: DE19772756844
Authority: DE
Inventors: Luigi Maiocchi
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli Tyre SpA
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1977-12-20
Publication date: 1978-06-22
Also published as: AU511418B2; AT355930B; GB1570136A; AU3173077A; SE7714435L; JPS5380604A; LU78709A1; IE46018L; FR2374173A1; DK153069B; BR7708129A; DK153069C; FR2374173B1; IT1065465B; NL187737B; AR216497A1; NL187737C; DE2756844C2; IN147800B; IE46018B1

Description

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DR. E. WIEGA^4D DIPL-I-NG. W. NIEMANN / 7 ^cT R Λ Λ DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT ^J

MÖNCHEN _ HAMBURG

TELEFON:555476 8000 M 0 N C H E N 2,

TELEGRAMME: KAR PATE NT MATHI LD EN STRASSE 12 TELEX: 5 29 068 KARP D

W. 43 021/77 12Ach 20. Itezember 1977

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Reifen mit radialer Karkasse

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen für sogenannte Radialreifen, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Drahtwulstkerne für schlauchlose Radialreifen, d.h. für Reifen, die ohne Schlauch an einer Felge montiert werden sollen.

Bekanntlich sind Reifen der genannten Art gewöhnlich an Felgen montiert, die schräge Wulstsitzflächen haben, wobei der Schrägwinkel mit Bezug auf die Drehachse 15° beträgt. Dementsprechend verläuft auch die Wulstbasis, d.h. diejenige Fläche der Wulste, mit der die Wulste sich auf die Felge setzen, ebenfalls schräg, und zwar annähernd in dem gleichen Winkel, wie er oben angegeben 1st.

Um eine stabile Stellung des Wulstes an der Felge währsnd des Gebrauchs zu gewährleisten, und um zu verhindern, daß Luft aus dem Reifen entweicht, und/oder irgendein Wulst sich von seinem Sitz verschiebt, sind die Wulste üblicherweise mit einem Erahtwulstkern versehen. Im Fall von schlauchlosen

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Radialreifen, d.h. von Reifen, auf welche die Erfindung sich besonders bezieht, umfassen die hauptsächlich verwendeten Drahtwulstkerne eine Ausführung mit sechseckigem Querschnitt, dessen Basis in der gleichen Richtung schräg verläuft wie der Wulst, für den sie bestimmt sind.

Diese Drahtwulstkerne v/erden dadurch erhalten, daß ein verkautschukter Stahldraht geeigneten Durchmessers in einer Mehrzahl von Windungen gewickelt wird, bis der gewünschte Querschnitt erhalten ist.

Es ist auch bekannt, daß gegenwärtig ein Bestreben dahingehend besteht, Reifen der gerade beschriebenen Art, die zur Verwendung bei Lastfahrzeugen bestimmt sind, mit niedrigeren Querschnitten auszubilden, d.h. Reifen zu bilden mit Querschnitten, bei denen das Verhältnis H:C, d.h. das Verhältnis von Höhe des Reifenquerschnitts zur Gesamtbreite des Querschnitts, kleiner als 1, und vorzugsweise nicht größer als 0,7 ist.

Bei der Herstellung dieser Reifen in der üblichen V/eise, d. h. unter Verwendung der oben genannten Drahtwulstkerne, ist gefunden worden, daß der Wulst geringeren Ermüdungswiderstand hat, und diese Eigenschaft kann nicht durch irgendeine weitere Verstärkung des Wulstes selbst, beispielsweise in Form von üblichen Verstärkungslagen, überwunden werden. Dies ergibt sich zufolge der Tatsache, daß die Reifen niedrigeren Querschnitt haben, was bedeutet, daß solche Reifen, die die gleiche Belastung wie irgendwelche anderen Reifen mit normalen Querschnitt tragen sollen, im Gebrauch prozentual grösseres Zusammendrücken in radialer Richtung erfahren. Die Konsequenz hiervon wird in der Wulstzone direkt reflektiert, da die Seitenwände, die nur mit radialen Lagen versehen sind, keinerlei Widerstand gegen diese Beanspruchungen darbieten können.

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Es ist auch "bekannt, daß in Reifen mit niedrigeren Querschnitten die dem Wulst zunächst liegenden Seitenwandteile mit Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens vielmehr divergieren als bei Reifen mit normalem Querschnitt. Demgemäß verläuft der Wulstteil, der sich über dem Felgenflansch befindet bzw. über diesem hängt, mit Bezug auf die Drehachse des Reifens schräg. Als Folge hiervon und trotz hier vorhandener Verstärkungselemente, die Füllstücke aus sehr hartem Kautschuk und/oder Schnurstofflagen sind, verformt sich während des Gebrauches dieser Teil beträchtlich, wobei er in Richtung der Drehachse zusammenfällt. Als Ergebnis nimmt in dieser besonderen Zone der Reifen eine dauernde Verformung an, wodurch es unmöglich wird, die übliche Praxis anzuwenden, wie sie üblicherweise bei Reifen großer Abmessungen angewendet wird und die darin besteht, die Reifenkarkasse bei einer Erneuerung des Laufstreifens* wiederzuverwenden.

Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen schlauchlosen Radialreifen mit niedrigerem Querschnitt und für Lastkraftwagen mit Wulsten mit hohem Ermüdungswiderstand zu schaffen, wobei weiterhin die oben beschriebenen dauerhaften Verformungen im wesentlichen beseitigt sind.

Es ist überraschend gefunden worden, daß der genannte Zweck erreicht werden kann, indem für den Wulst ein Drahtwulstkern mit besonderem Querschnitt verwendet wird, dessen Baryzentrum axial außerhalb der Mittellinienebene der Kernbasis des Drahtwulstkernes liegt.

Demgemäß ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Radialreifen mit einem Verhältnis von H:C von nicht größer als 0,7, wobei dieser Reifen an einer Felge montiert werden soll, deren Wulstsitze zur Drehachse des Reifens in einem Winkel von 15° schräg verlaufen, und wobei der Reifen Wulste auf-

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weist, deren jeder einen Drahtwulstkern enthält, um welchen von innen nach außen das Ende der Karkassenlage oder Karkassenlagen gev/ickelt ist. Der Drahtwulstkern ist aus spiralig gev/ickelten verkautschukten Metalldrähten gebildet derart, daß ein vieleckiger Querschschnitt mit in axialer Richtung länglicher Gestalt gebildet ist, wobei die die Wulstkernbasis darstellende Seite relativ zur Drehachse ebenfalls in einem Winkel von 15° schräg verläuft. Gemäß der Erfindung ist ein solcher Reifen dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtv/ulstkern unregelmäßigen geometrischen Querschnitt hat derart, daß sein Baryzentrum mit Bezug auf die Kittellinienebene der Basis des Drahtwulstkernes axial nach außen verschoben ist in einem Bereich zwischen 7 ?° und 30 fo der axialen Breite dieser Basis.

Wie oben erwähnt, hat ein Drahtwulstkern, mit dem jeder Reifenwulst versehen ist, gemäß der Erfindung uniagelmäßigen geometrischen Querschnitt. Vorzugsweise besteht dieser Vieleckquerschnitt aus einer idealen Zuordnung von zwei Vielecken, von denen eines ein unregelmäßiges Vieleck mit wenigstens fünf Seiten ist, von denen die längste Seite die Basis des Drahtwulstkernes bildet, wobei das andere Vieleck ein mehr oder weniger regelmäßiges Trapez ist, dessen größere Basis mit derjenigen Seite des unrgelmäßigen Vielecks übereinstimmt, die der Basis des Drahtwulstkernes in axial äußerer Lage des Wulstes benachbart liegt. Als Alternative kann das Vieleck ein gleichschenkeliges Dreieck sein, dessen Basis mit der Seite (wie oben gesagt) des unregelmäßigen Vielecks übereinstimmt.

Es ist daher ersichtlich, daß in dem Vieleckquerschnitt des Drahtwulstkernes das Trapez oder das gleichschenkelige Dreiecks gemäß vorstehender Beschreibung denjenigen Teil des Drahtwulstkernes darstellt, der in Richtung gegen den Felgenflansch verlängert ist.

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Wie zuvor erwähnt, ermöglicht die Verwendung des besonderen Drahtwulstkernes gemäß vorstehender Beschreibung sowohl eine Erhöhung des Widerstandes gegen Ermüdung des Wulstes in einem schlauchlosen Radialreifen niedrigeren Querschnitts als auch das Verhindern des Auftretens permanenter Verformungen desjenigen Teiles des Wulstes, der über dem Ende des Felgenflansches liegt bzw. über diesem hängt.

Möglicherweise ergibt sich dies zufolge der Tatsache, daß neben der tatsächlichen Vergrößerung des Querschnitts des Drahtwulstkernes mit Bezug auf die üblichen Drahtwulstkerne, seine besondere geometrische Gestalt eine wichtige Rolle spielt mit Bezug auf die umgelegten Teile der Karkassenlage oder der Karkassenlagen (die wie üblich von innen nach außen um den Wulstkern herum gelegt sind), und mit Bezug auf eventuelle Vers&rkungselemente, die axial außerhalb des Drahtwulstkernes und vorzugsweise zwischen den umgelegten Teilen der Karkassenlagen und der Außenseitenfläche des Wulstes angeordnet sind. In anderen Worten ausgedrückt, hat dieser Drahtwulstkern, indem sein Baryzentrum mit Bezug auf die Mittellinienebene des Drahtwulstkernes axial nach außen verschoben ist, mit Bezug auf die herumgelegten Teile der Karkassenlage oder Karkassenlagen und mit Bezug auf die axial auswärts angeordneten Verstärkungselemente eine Schutzfunktion gegenüber den Wirkungen von Beanspruchungen, denen der Wulst beim Gebrauch unterworfen wird, woraus sich als Folge eine Verringerung des Bestrebens zur Abnutzung des Wulstes ergibt. Hierzu kann auch zusätzlich hoher Widerstand gegen Abrieb erhalten werden, der an der Außenfläche des Wulstes in der der Felge zugewandten Zone angetroffen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

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Fig. 1 ist eine radiale Halbschnittansicht eines Reifens gemäß der Erfindung.

Pig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Querschnittsansicht eines Drahtwulstkernes gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist in radialem Halbschnitt ein Reifen 1 der Größe 12/70 R22,5 schlauchlos dargestellt, der an einer Felge montiert ist, deren Wulstsitze mit Bezug auf die Drehachse in einem Winkel von 15° liegen. Der Reifen 1 hat einen Querschnitt mit einem Verhältnis von H:C von 0,7 und er ist mit einer radialen Karkasse 3 versehen, d.h. mit einer Zarkasse, die aus einer oder mehreren Lagen besteht, in denen die Schnüre in radialen Ebenen verlaufen oder einen kleinen Winkel zu diesen radialen Ebenen bilden. Die Karkassenlagen sind von innen nach außen um jeden Wulstkern herumgelegt. Jeder Wulst 5, dessen Basis nach der Montage an der Felge 2 ebenfalls im Winkel von 15° schräg liegt, ähnlich wie der Wulstsitz an der Felge 2, ist weiterhin mit einem Drahtwulstkern 4 und einem Füllstück 6 aus Kautschuk versehen, welches im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt hat, der in an sich bekannter Weise aus zwei linsenförmigen Profilen besteht, die miteinander verbunden sind. Von diesen beiden linsenartigen Profilen besteht das axial äußere Profil 7 aus einer Kautschukmasse höherer Härte von 78° Shore A, und das axial innere Profil 8, welches in radialer Richtung bis zur Hälfte der Querschnittshöhe verlängert ist, besteht aus einer Kautschukmasse geringerer Härte, die in der Praxis 65° Shore A entspricht.

Als Alternative kann dieses Füllstück 6 aus einem einzigen Profil dreieckförmigen Querschnitts gebildet sein, welches aus einer Kautschukmasse größerer Härte besteht (78° Shore A).

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Axial außerhalb der um den Wulstkern 4 heruingelegten Teile 9 der Karkassenlagen 3 befindet sich ein Verstärkungselement 10, welches aus einer Metallschnurlage besteht, deren Schnüre, die eine Bruchdehnung von 7 # haben, zur Umfangsrichtung des Reifens in einem Winkel von 30° schräg verlaufen. Diese Lage

10 erstreckt sich radial nach außen über das Ende der um den Wulstkern 4 herumgelegten Teile 9 der Karkassenlagen hinaus, und in Abwärtsrichtung erstreckt sie sich bis unter den Wulstkern 4. Dieses Verstärkungselement 10, dessen Vorhandensein bei Reifen der in der Figur dargestellten Größe erforderlich ist, kann jedoch bei Reifen kleinerer Größen fortgelassen werden, beispielsweise bei Reifen der Größen 7R 17,5; 8R 17,5; 8,5 R 17,5, oder auch bei Großreifen kleiner Größen, wie 8R 22,5; 9 R 22,5.

In dem Drahtwulstkern 4» weicher das wesentliche Element bei Reifen gemäß der Erfindung ist, kann das BaryZentrum B gefunden werden, und es ist festzustellen, daß dieses mit Bezug auf die Mittelebene (Linie A-A¹) der Basis des Drahtwulstkernes 4 axial nach außen verschoben ist in einem Ausmaß von

11 % der Breite der Basis. In der Praxis findet sich bei einer Breite L der Basis von 19 mm das Baryzentrum des Drahtwulstkernes 4 um 2,1 mm gegenüber der Mittelebene A-A* axial nach außen verschoben.

Dieser Drahtwulstkern 4 ist gebildet durch Wickeln eines Stahldrahtes eines Durchmessers von 1,6 mm, der derart verkautschukt ist, daß er einen Gesamtdurchmesser von 1,8 mm hat. Das Wickeln erfolgt in einer Mehrzahl von Windungen, die sich gegenseitig überlappen, bis der in Fig. 1 wiedergegebene Querschnitt erhalten ist, wobei dieser Querschnitt in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, hat dieser Querschnitt die Gestalt eines unregelmäßigen Vielecks, dessen der Basis des Wulstes 5 zu-

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gewandte Seite 11, die als Kernbasis bezeichnet ist, parallel zu den Wulstsitzen an der Felge 2 verläuft. In diesem Querschnitt können in Verbindung miteinander unterschieden werden ein regelmäßiges Trapez 12 und ein unregelmäßiges Sechseck In dem Trapez 12 stimmt die größere Basis 14 mit derjenigen Seite des Sechsecks 13 überein, die der Basis 11 an dem Ende benachbart liegt, welches in dem Wulst zur Außenseite des Reifens gewandt ist.

In der Praxis kann ein solcher Querschnitt dadurch erhalten werden, daß der verkautschukte Stahldraht zu zweckentsprechender Gestalt gewickelt wird, wobei eine Fläche vorhanden ist, die in einem Winkel von 15° schräg liegt, um über ihr eine erste Lage entsprechend der Drahtwulstkernbasis Il zu bilden, wonach zwei Lagen15 und 16 gewickelt werden, die sich regelmäßig vergrößern, und zwar jede Lage 15, 16 um jeweils eine seitliche Windung mit Bezug auf die vorhergehende Lage, und zwar auf beiden Seiten, no daß jede nachfolgende Lage auf beiden Seiten von der vorhergehenden Lage vorragt bzw. größere Breite hat als diese. Hiernach wird der Draht, welcher die beiden nachfolgenden Lagen 17 und 18 bildet, mit Bezug auf die Lage 16 mit konstanten Windungen aufgebracht, jedoch wird der Beginn des Wickeins um eine halbe Windung derart verschoben, daß an einer Kante, d.h. an der in dem Wulst axial außen liegenden Kante konstante Vergrößerung, und auf der gegenüberliegenden Kante oder Seite konstante Verkleinerung um jeweils eine halbe Windung vorhanden ist.

Die Lagen 19, 20 und 21 werden dann gebildet, indem für jede von ihnen die Anzahl der Windungen um eine, zwei bzw. drei mit Bezug auf die vorhergehenden Windungen verkleinert wird und der Beginn der Windungen derart verschoben wird, daß an der im Wulst axial außen liegenden Kante immer eine konstante Vergrößerung um eine halbe bzw. entsprechend einer halben Windung erhalten wird mit Ausnahme für die letzte Lage 21,

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um die kleinere Basis des Trapezes 12 zu bilden. Es ist ersichtlich, daß, falls es gewünscht wird, die genannte Lage wie die eine vorhergehende Lage derart gewickelt werden kaun, daß ein gleichschenkeliges Dreieck anstelle eines Trapezes erhalten wird. Dies führt jedoch nicht zu irgendeinem beträchtlichen Einfluß hinsichtlich der Funktion des auf diese Weise gebildeten Drahtwulstkernes 4 gegenüber dem Drahtwulstkern, wie er in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

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Claims

27568U Patentansprüche

1. Reifen mit radialer Karkasse und einem Verhältnis von H:C von kleiner als 0,7, für Montage an einer Felge, deren Wulstsitze zur Drehachse in einem Winkel von 15° liegen, wobei der Reifen Wulste hat, deren jeder einen ürahtwulstkern aufweist, um den das Ende der Karkassenlage oder der Karkassenlagen von innen nach außen herumgelegt ist, die Drahtwulstkerne aus verkautschukten Metalldrähten gebildet sind, die spiralig bzw. schraubenlinienförmig derart gewickelt sind, daß in axialer Richtung länglicher Vieleckquerschnitt erhalten ist, und wobei die die Wulstkernbasis darstellende Seite zur Drehachse ebenfalls in einem Winkel von 15° liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtwulstkern (4) unregelmäßigen geometrischen Querschnitt hat, und daß sein Baryzentrum mit Bezug auf die Mittellinienebene der Wulstkernbasis in einem Ausmaß zwischen 7 $ und 30 # der axialen Breite der Wulstkernbasis axial nach außen verschoben ist.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unregelmäßige geometrische Querschnitt des Wulstkernes (4) ideal aus der Zuordnung zweier Vielecke (12, 13) besteht, von denen eines ein unregelmäßiges Vieleck (13) mit wenigstens fünf Seiten, deren längste Seite die Wulstkernbasis (11) bildet, und das andere (12) ein regelmäßiges Trapez ist, dessen größere Basis (14) mit derjenigen Seite des Vielecks übereinstimmt, die der Basis des Wulstkernes an demjenigen Ende benachbart liegt, welches in der Wulstferse sich in axial äußerer Stellung befindet.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unregelmäßige geometrische Querschnitt des Vulstkernes ideal aus der Zuordnung zweier Vielecke besteht, von denen eines ein unregelmäßiges Vieleck mit wenigstens fünf Seiten ist, deren längste Seite die Wulstkernbasis darstellt, und von denen das andere ein gleichschenkliges Dreieck ist, dessen Basis mit derjenigen Seite des Vielecks übereinstimmt, die dem Ende der Wulstkernbasis benachbart liegt, welches sich in der Wulstferse in axial äußerer Stellung befindet.

4. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst ein Verstärkungselement (6) aufweist, welches axial außerhalb des Drahtwulstkernes (4) angeordnet ist.

5. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (5) radial außerhalb des Wulstkernes ein dreieckförmiges Kautschukfüllstück (6) aufweist, welches aus der Zuordnung von zwei linsenartigen Profilen (7, 8) gebildet ist, von denen das axial äussere Profil aus einer Kautschukraasse mit einer Shore A-Härte zwischen 70° und 80°, und von denen das innere Profil aus einer Kautschukmasse besteht mit einer Shore Α-Härte zwischen 55° und 70°, und daß das innere Profil sich maximal bis zur Hälfte der Querschnittshöhe des Reifens erstreckt.

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