DE2909374A1 - Verbesserungen an luftreifen mit radialkarkasse - Google Patents

Verbesserungen an luftreifen mit radialkarkasse

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DE2909374A1 DE19792909374 DE2909374A DE2909374A1 DE 2909374 A1 DE2909374 A1 DE 2909374A1 DE 19792909374 DE19792909374 DE 19792909374 DE 2909374 A DE2909374 A DE 2909374A DE 2909374 A1 DE2909374 A1 DE 2909374A1
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  • Tires In General (AREA)

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl -Ing. 4. ö U 9 O /4
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19
8 München 60
-H-
7. März 1979
MICHELIN & CIE
(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN)
CLERMONT - FERRAND /Frankreich
Unser Zeichen: M 1457
Verbesserungen an Luftreifen mit Radialkarkasse
Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Luftreifen mit radialer Karkassenbewehrung und einer Scheitelbewehrung, die aus wenigstens zwei Lagen von Drähten oder Kabeln besteht, welche innerhalb jeder Lage parallel und von einer Lage zur anderen gekreuzt verlaufen, wobei sie gegenüber der Längsrichtung des Reifens spitze Winkel einnehmen.
Bei Luftreifen der oben betrachteten Art ist die Scheitelbewehrung einerseits der Karkassenbewehrung entlang . einer Äquatorialzane mit einer Breite parallel, die kleiner ist als die Breite der Scheitelbewehrung. Andererseits hat die Scheitelbewehrung die wesentliche Aufgabe, den Laufstreifen gegen Verformungen beim Abrollen unter Belastung zu versteifen. Man weiß jedoch, daß, wenn der auf einer Felge aufmontierte Reifen unbelastet ist, die radiale Karkassenbewehrung, die innerhalb der Scheitelbewehrung angeordnet istr unter dem Aufblasdruck natürlicherweise dazu neigt, in der Äquatorialzone eine Meridiankrümmung
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und einen Durchmesser einzunehmen, die über der Meridiankrümmung und dem Durchmesser der Scheitelbewehrung liegen.
In der Praxis erlauben diese Verformungen der Scheitellagen die Verwendung von Scheitellagen nicht, welche in Winkeln angeordnet sind, die gleich oder größer als 30° betragen. Eine solche Anordnung ist jedoch von Interesse, wenn die Abnutzung auf der Straße weniger Einfluß auf die Lebensdauer der Laufstreifen hat als die Zerstörung des Laufstreifens durch Gegenstände, die den Gummi aufschneiden und/oder zerkrümeln .
In diesem Fall sollte man den Scheitel gegenüber dem Scheitel eines Straßenreifens nachgiebiger machen. Darüberhinaus sind die Böden, auf denen solche Reifen abrollen, gewöhnlich wenig haftend, weil sie im wesentlichen aus mineralischen Trümmern, zerkleinerten Steinen, Felsen usw. oder durch trockene oder feuchte pulverartige Materialien gebildet werden, welche Steine oder Felsen enthalten. In diesem Fall erlaubt auch die Verwendung von Scheitellagen, die in einem Winkel von wenigstens 30 angeordnet sind, den Profilelementen des LaufStreifens eine ausreichende Beweglichkeit zu geben. Man erhält dadurch eine zufriedenstellende Haftung und verbessert die Abstoßung von Erdklumpen, welche an dem Laufstreifen kleben.
Die Lösung (FR-PS 1 142 704), die darin besteht, der Scheitelbewehrung eine Meridiankrümmung nahe der Karkassenbewehrung zu geben, führte zu einer frühzeitigen Trennung der Lagen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der vorangehend beschriebenen Nachteile durch Neutralisierung der Spannungsbelastung der Scheitelbewehrung, die
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durch den Aufblasdruck hervorgerufen wird. Diese Scheitelbewehrung wird dadurch im wesentlichen eine Laufstreifenbewehrung.
Gemäß der Erfindung zeichnet sich der Radialreifen der oben betrachteten Art, welcher eine Laufstreifenbewehrung aufweist, deren Meridiankrümmung kleiner ist als die der Karkassenbewehrung und deren Lagen Winkel mit der Längsrichtung bilden, die aleich oder größer als 30° sind, dadurch aus, daß zwischen der Laufstreifenbewehrung und der Karkassenbewehrung eine Begrenzungseinheit oder ein Begrenzungsblock eingefügt ist, der aus zwei Lagen sehr wenig dehnbarer metallischer Kabel gebildet ist, welche innerhalb jeder Lage parallel zueinander verlaufen, von einer Lage zur anderen jedoch einander vorzugsweise symmetrisch kreuzen und Winkel einnehmen, die von 0° verschieden, jedoch höchstens gleich dem Viertel des kleinsten Winkels sind, der in der Laufstreifenbewehrung benutzt wird und vorzugsweise zwischen 5 und 10 liegt, wobei die Breite des Blockes höchstens gleich der Breite der Äquatorialzone ist, entlang der die LaufStreifenbewehrung parallel zur Karkassenbewehrung verläuft, und wobei der Block in dieser Zone angeordnet sowie auf die Äquatorialebene zentriert ist.
Die Existenz dieser Zone der Parallelität der Laufstreifenbewehrung und der Karkassenbewehrung ergibt sich aus der Tatsache, daß die LaufStreifenbewehrung einen Durchmesser hat, der unter dem Durchmesser liegt, welchen die Karkassenbewehrung unter der Wirkung des Aufblasdruckes beim Fehlen einer LaufStreifenbewehrung einnehmen würde. Die Breite dieser Zone wächst mit dem Unterschied zwischen diesen beiden Durchmessern. Die Breite wird praktisch Null, wenn die beiden Durchmesser gleich sind, unter Berücksichtigung der Dicken der Gummischichten und der Kabellagen, versteht sich.
Um die Eigenschaften der LaufStreifenbewehrung zu erhalten,
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ist es wichtig, daß die Breite der Ausdehnungsbegrenzungseinheit bzw. des Ausdehnungsbegrenzungsblockes, der durch
die beiden erfindungsgemäßen Lagen gebildet wird, zwischen 6O % und weniger als 100 % der Breite der Äquatorialzone
ist, entlang der die LaufStreifenbewehrung parallel zur Karkassenbewehrung liegt. Vorzugsweise beträgt die Breite des Blockes zwischen 5 % und 80 % der maximalen axialen Breite des Luftreifens und insbesondere zwischen 12 % und 20 % für ein Verhältnis H/B nahe 1, zwischen 24 % und 40 % für ein
Verhältnis H/B nahe 0,75 und zwischen 45 % und 80 % für ein Verhältnis ri/B nahe 0,3, wobei H die radiale Höhe des Luftreifens auf der Felge und B die maximale axiale Breite des Reifens ist, wobei diese Abmessungen nach den gebräuchlichen Normen gemessen werden.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, den übergang zwischen den Rändern des Begrenzungsblocks und der Laufstrei.-fen und der Karkassenbewehrung zu verbessern. Hierzu sind die Ränder der einen Lage gegenüber derjenigen der anderen Lage axial etwas zurückgesetzt. Der Breitenunterschied beträgt höchstens 10% der Breite der größeren Lage.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Begrenzungsblock aus einer einzigen, gefalteten Lage gebildet.
Um eine bestmögliche Abschirmung gegen die Übertragung von Spannungen zu erreichen, die vom Druck der Karkassenbewehrung herrühren, und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß kein Lagenverstärkungselement, weder aus Stahl noch aus Glasfasern praktisch undehnbar ist, sieht die Erfindung vor, die Verstärkungselemente der Lagen des Begrenzungsblocks in einem Winkel anzuordnen, der von 0 gegenüber der Umfangsrichtung verschieden ist. Die gekreuzten Lagen haben in der Tat die Neigung, die Meridiankrümmung des Begrenzungsblocks unter
der Wirkung eines Innendrucks zu verringern.
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ORIGINAL INSPECTED
Die auf die Breiteneinheit, in axialer Richtung geraessen, bezogene Spannung T, die auf eine Bewehrungslage durch die Karkassenbewehrung ausgeübt wird, kann in erster Annäherung
mit Hilfe der Formel T = ρ · =— berechnet werden. In
2 cos Oi dieser Formel ist ρ der Aufblasdruck des Luftreifens, R der Radius der Lage bezogen auf die Rotationsachse des Luftreifens und (λ. der Winkel, den die Kabel der Lage gegenüber der Längsrichtung einnehmen. Diese Formel zeigt, warum die Erfindung in dem Begrenzungsblock die Verwendung von Winkeln ai vorsieht, die unter einem Viertel des kleinsten Winkels liegen, welcher in der Laufstreifenbewehrung verwendet wird. Die Spannung T einer Lage des Begrenzungsblocks liegt somit immer unter der Spannung der Lage der LaufStreifenbewehrung, die den kleinsten Winkel mit der .Längsrichtung bildet. Die Längung des Begrenzungsblocks unter der Wirkung der Spannung, die von der Karkassenbewehrung herrührt, ist folglich schwächer. Auf diese Weise wird eine Übertragung dieser Spannung auf die LaufStreifenbewehrung vermieden.
Die wenig dehnbaren Kabel sind vorzugsweise aus Stahldrähten bestehende Metallkabel mit erhöhtem Verseilungsschlag, der zwischen dem 12- und 20-fachen des scheinbaren Kabeldurchmessers ist. Solche Kabel sollen eine Relativdehnung 41/1 haben, die bei einer Belastung von 10 % der Bruchlast des Kabels unter O,2 % liegt.
Es ist auch vorteilhaft, die Kabel fugendicht in den Lagen anzuordnen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Radialquerschnitt eines Luftreifens, der mit einem aus zwei Lagen zusammengesetzten Begrenzungsblock versehen ist, wobei in diesen Radialschnitt zugleich eine Draufsicht der zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Kabellagen eingezeichnet ist, und
Fig. 2 einen Radialschnitt eines Begrenzungsblocks, der aus einer einzigen gefalteten Lage besteht, im vergrößerten Maßstab.
Der in Fig. 1 dargestellte Luftreifen weist eine Karkassenbewehrung auf, die aus einer Lage 2 von Stahlkabeln gebildet ist, deren Ränder 21 um den Wulstkern 3 herumgeschlagen sind. Unter dem Laufstreifen 5 ist eine LaufStreifenbewehrung 4 und ein erfindungsgemäßer Begrenzungsblock 6 angeordnet.
Die Bewehrung des LaufStreifens 4 verläuft entlang einer Äquatorialzone der Breite L parallel zur Karkassenbewehrung 2 und ist auf den Äquator zentriert. Der Äquator 22 des Luftreifens wird durch seinen Schnitt mit der Geraden X-X1 gebildet, die den Verlauf der Äquatorialebene auf der Zeichnungsebene darstellt. Die Meridiankrümmung der Laufstreifenbewehrung 4 ist erkennbar schwächer als die entsprechende Krümmung der Karkassenbewehrung 2.
Die Laufstreifenbewehrung 4 besteht aus zwei übereinander angeordneten Lagen von Kabeln 41 und 42, die einander kreuzen und jeweils mit der zur Geraden X-X1 parallelen Längsrichtung einen Winkeloc bilden, der größer als 3O .-ist.
Der Begrenzungsblock 6 ist aus zwei übereinander angeordneten Lagen 61 und 62 gebildet, die einander kreuzen und jeweils gegenüber der Längsrichtung einen Winkel (3 einnehmen,
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der einen Absolutwert zwischen 5° und 10° hat. Dieser Block liegt parallel zur Karkassenbewehrung 2. Die der Karkassenbewehrung 2 benachbarte Lage 61 hat eine Breite 11, die größer als die Breite 12 der Lage 62 ist. Währenddessen liegt die Breite L der Äquatorialzone entlang der Parallelität zwischen der Karkassenbewehrung 2 und der LaufStreifenbewehrung 4 herrscht, über der äußersten Breite 11 des Begrenzungsblockes 6. Der Begrenzungsblock 6 ist zwischen den Bewehrungen 2 und 4 auf die Äquatorialebene, die durch die Gerade X-X1 dargestellt ist, zentriert.
Um der Klarheit der Zeichnung willen sind die Kabel der Laufstreifenbewehrung 4 auf der dem Radialschnitt hinzugefügten Draufsicht durch geradlinige Striche 43 dargestellt, die sehr weit voneinander entfernt liegen. Die Kabel 60 der Lagen 61 und 62, die den Begrenzungsblock bilden, sind in der gleichen Weise dargestellt, jedoch liegen die Linien näher aneinander, um zu zeigen, daß die Lagen 61 und 62 jeweils vorzugsweise aus so dicht wie möglich nebeneinander angeordneten Kabeln gebildet sind.
Der Luftreifen gemäß Fig. 2, von dem nur ein Teil dargestellt ist, unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Luftreifen dadurch, daß sein Begrenzungsblock 7 aus einer Lage 71 gebildet ist, deren beide Ränder radial nach außen umgefaltet sind, wodurch zwei Bahnen 71' gebildet werden, deren Gesamtlänge gleich derjenigen des nicht umgefalteten Teiles 71 ist, derart, daß die Bänder der Bahnen 71' aneinanderstoßen. Bei diesem Ausführungsbeispiel fällt die Linie, entlang der die Bahnenränder aneinanderstoßen, nicht mit der die Mittelebene des Luftreifens darstellenden Linie X-X" zusammen und ist durch das Bezugszeichen 72 gekennzeichnet. Bei einer (nicht dargestellten) Variante ist die Lage 71 auf sich selbst umgefaltet.
Wenn auch in der vorangehenden Beschreibung und in den An-
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Sprüchen auf den kleinsten Winkel Bezug genommen ist, der für die Lagen der LaufStreifenbewehrung gegenüber der Längsrichtung verwendet wird, ist die Erfindung auch gleichermaßen für den Fall anwendbar, bei dem die Laufstreifen mit der genannten Richtung gleiche Winkel (in Absolutwerten) einschließen, derart, daß der von den Kabeln des Begrenzungsblocks mit der Längsrichtung gebildete Winkel erfindungsgemäß kleiner sein muß als der Winkel (und nicht als der kleinste Winkel) der Lagen der Laufstreifenbewehrung.
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Claims (1)

  1. Patentanwälte
    Dipl -Ing Dipl.-Chem. Dipl.-Ing A ^ U vJ O I H
    E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
    Ernsbergerstrasse 19
    8 München 60
    7. März 1979
    MICHELIN & CIE
    (Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN)
    CLERMONT - FERRAND /Frankreich
    Unser Zeichen: M 1457
    Ansprüche
    Luftreifen mit radialer Karkassenbewehrung, die beiderends an wenigstens einem Wulstkern verankert ist, und mit einer LaufStreifenbewehrung, die aus wenigstens zwei übereinander angeordneten Lagen aus Fäden oder Kabeln gebildet ist, welche innerhalb einer jeden Lage parallel verlaufen und sich von einer Lage zur anderen kreuzen sowie in Winkeln zur Reifenlängsrichtung verlaufen, die größer oder gleich 30° sind, wobei diese LaufStreifenbewehrung eine Meridiankrümmung hat, die kleiner ist als die Meridiankrümmung der Karkassenbewehrung und darüberhinaus entlang einer Äquatorialzone parallel zur Karkassenbewehrung verläuft, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Karkassenbewehrung und der Laufstreifenbewehrung eine aus zwei übereinander angeordneten Lagen bestehende, als Begrenzungsblock bezeichnete Einheit aus sehr wenig dehnbaren Metallkabeln angeordnet ist, wobei
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    die Kabel innerhalb jeder Lage parallel und von einer Lage zur anderen gekreuzt verlaufen sowie mit der Längsrichtung Winkel mit entgegengesetzten Vorzeichen einnehmen, die höchstens gleich jeweils 1/4 des kleinsten Winkels sind, der in der LaufStreifenbewehrung Verwendung findet,und wobei die Breite des Blocks höchstens gleich der Breite der Äquatorialzone ist, entlang der die LaufStreifenbewehrung parallel zur Karkassenbewehrung verläuft und wobei der Block in dieser Zone angeordnet sowie auf die Äquatorialebene zentriert ist.
    2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die von den beiden Lagen des Begrenzungsblocks gebildeten entgegengesetzten Winkel einen Absolutwert zwischen 5 und 10 haben.
    3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des Begrenzungsblocks zwischen 60 % und 100 % der Breite der Äquatorialzone beträgt, entlang der die LaufStreifenbewehrung und die Karkassenbewehrung parallel sind.
    4. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des Begrenzungsblocks zwischen 5 % und 80 % der maximalen axialen Reifenbreite liegt, insbesondere zwischen 12 % und 20 % für ein Verhältnis H/B nahe 1, zwischen 24 % und 40 % für ein Verhältnis H/B nahe 0,75 und zwischen 45 % und 80 % für ein Verhältnis H/B nahe 0,3.
    5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Lagen des Begrenzungsblocks weniger breit ist als die ander Lage, wobei der Breitenunterschied höchstens gleich 10 % der breitesten Lage beträgt.
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    6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Begrenzungsblock aus einer Lage gebildet ist, deren Ränder derart umgefaltet sind, daß sie aneinanderstoßen, oder durch eine auf sich selbst zurückgefaltete Lage.
    7. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kabel des Begrenzungsblocks fugendicht angeordnet sind.
    8. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel des Begrenzungsblocks aus Stahldraht bestehen und einen Verseilungsschlag aufweisen, der zwischen dem 12- und 20-fachen des scheinbaren Kabeldurchmessers liegt, wobei ihre Relativdehnung bei einer Belastung von 10 % der Bruchlast des Kabels unter 0,2 % liegt.
    9. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Abrollen auf Böden, die Gegenstände aufweisen, welche dar Laufstreifengummi einschneiden und/oder zerkrümeln und/oder ein geringes Haftvermögen haben.
    909837/0813 ORIGINAL INSPECTED
DE19792909374 1978-03-10 1979-03-09 Verbesserungen an luftreifen mit radialkarkasse Ceased DE2909374A1 (de)

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