DE2939161A1

DE2939161A1 - Kraftfahrzeugreifen

Info

Publication number: DE2939161A1
Application number: DE19792939161
Authority: DE
Inventors: Georges Gazuit
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1979-09-25
Publication date: 1980-04-17
Also published as: FR2440278B2; AU524613B2; CA1134250A; ES8102015A1; BR7906212A; FR2440278A2; MX149943A; AU5112779A; AR222840A1; GB2035922A; ES484516A0; IT1193823B; LU81725A1; JPS6220904U; IT7926059A0; GB2035922B

Description

Kraftfahrzeugreifen

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugreifen mit radialer Verstärkung, einem Band, einer Lauffläche, Seitenwänden, die in Wulste auslaufen und zwei Wulstdrähten .

Theoretisch macht es die wirtschaftlichste Verwendung der Zugcharakteristiken der den Reifenkörper bildenden Materialien für die Drähte im Körper notwendig, daß sie bei den häufigsten Reifenarten, in radialen Ebenen des Reifens untergebracht werden. Wenn jedoch ein solcher Reifen einer Querbelastung (Rolleffekt)- ausgesetzt wird, tritt Verformung der radialen Drähte in dem Teil des Reifens auf, der sich mit dem Boden in Berührung befindet. Dieser Rolleffekt wird von einem sekundären Verdrilleffekt an den mit dem Boden in Berührung stehenden Drähten begleitet und der Verzerrungswinkel bewirkt unter normalen Betriebsbedingungen einen Verlust der Seitenstabilität.

Zum Beseitigen dieses schweren Fehlers haben die Reifenhersteller die Radialdrähte in einem bestimmten Winkel an beiden Seiten der Umfangsrichtung des Reifens geneigt, um ein geodäsisches Kraftfeld aufzubauen (Reifen mit abgeschrägten Falten, meistens als übliche Reifen bezeichnet). Wenn ein üblicher Reifen einem Rolleffekt unter einem Querzug ausgesetzt wird, ergibt sich der Verdrilleffekt der Kräfte, die durch den schiefen Zug in den abgeschrägten Falten erzeugt worden ist. Das geodäsische System der

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Konstruktion besitzt somit eine selbst stabilisierende Wirkung beim Rolleffekt des Reifens, der durch den Querzug bewirkt worden ist. Trotzdem besitzt die geodäsische Konstruktion auch einen Nachteil. Tatsächlich erzeugt die Zerrung des von den abgeschrägten Falten in der BodenberuJirungszone gebildete Rhombus zwischen den Falten ein Kriechen, was einen Aufheizeffekt und ein Gleiten auf der Straße ergibt, das den Verschleiß am Reifen wesentlich erhöht.

Diese Nachteile wurden teilweise mit dem Einführen des Gürtelreifens, den sogenannten "Radialreifen" beseitigt. Der Radialreifen nahm die wirtschaftliche Verwendung von Radialdrähten für den Körper wieder an und die Verformung der Radialdrähte in der Bodenberührungszone wird unter der Querzugwirkung durch ein nicht verformbares Band verhindert. Mit einem Rolleffekt unterliegen beide Reifenseiten einem Verdrilleffekt. Theoretisch unterliegt das nicht verformbare Band in der Lauffläche keiner Winkelverformung. Die Straßenhaftungseigenschaften des Reifens sind somit in bezug auf die Querstabilität eine einmalige Funktion der Entwicklungspräzision des nicht verformbaren Bandes in der Lauffläche auf der Straße bis zu einem Grenzwert des Verdrilleffekts an den Seitenwänden, der eine Funktion der Laufflächenhaftung zur Straße ist. über diesen Schwellwert hinaus verliert die Lauffläche ihre Haftung plötzlich, ^ies erklärt die allgemein bekannte geringe Querstabilität von Radialreifen.

Außerdem besitzen Radialreifen einen anderen allgemein bekannten Fehler, das Erwärmen der Seitenwände. Tatsächlich unterliegt bei vertikalem Zug (Bruchwirkung des Rei-

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fens) jede Wand einem Knickeffekt, der durch eine plötzliche Veränderung des Wandkrümmungsradius zwischen Wand und Lauffläche gekennzeichnet ist. Diese plötzlichen Veränderungen des Krümmungsradius werden durch starkes Erwärmen dieser beiden kritischen Zonen offenbar, das einer wiederholten Bruchwirkung folgt. Ein ähnliches Erwärmen ergibt sich unter Querzug in der kritischen Verbindungszone zwischen ,jeder Wand und der Lauffläche. Das Erwärmen kann ein Loslösen der Lauffläche in der kritischen Verbindungszone zwischen den Wänden und den Laufflächen bewirken. Der Dämpfungseffekt eines Radialreifens bewirkt somit systematisch ein Erwärmen, insbesondere in den beiden kritischen Zonen an jeder Wand, wie es oben angezeigt worden ist. Eine dieser Zonen kann starke Wirkungen auf die Festigkeit des Reifens ausüben.

Trotz der erwähnten klassischen Reifen (übliche und Radialreifen) gibt es auch die sogenannten schlauchlosen Reifen, die zu Anfang dieses Jahrhunderts erfunden worden sind. Die Luftkammer oder Luftkammern, rund oder oval, sind durch abgeschrägte oder Radialdrähte entweder durch eine Drahtwindung oder durch eine Hülle aus gesteppten Stoff verstärkt. Diese schlauchlosen Reifen weisen verschiedene Vorteile auf:

1. Eingeschlossene Luftkammer, somit das sogenannte schlauchlose System»

2. In manchen schlauchlosen Reifen sind die Drähte als Widerstanselemente weggelassen.

3. Die Kraftfelder im Reifenkörper sind ausgeglichen.

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Diese Art des schlauchlosen Reifens wird in den französischen Patentschriften 2.052.885 und 2.34-8.066 beschrieben. Die dort beschriebenen Reifen weisen dieselben Fehler wie die Radialreifen in bezug auf Erwärmung der Wände auf (Jede Wand besitzt dort auch kritische Zonen). Beim schlauchlosen Reifen nach der französischen Patentschrift 2.052.885 ist der Fehler in der Querstabilität hinsichtlich des klassischen Radialreifens ebenfalls größer. Tatsächlich liegt das Ansteigen der Querstabilitätsfehler darin, daß der Abschnitt des Reifens (gesehen im Radialschnitt) unter der Wirkung des Querzuges über sich selbst rollen kann. Andererseits besitzt der in der französischen Patentschrift 2.348.066 beschriebene Reifen eine verbesserte Querstabilität in bezug auf den schlauchlosen Reifen nach der französischen Patentschrift 2.052.885 und auf den klassischen Radialreifen, aber die Verbesserung der Querstabilität wird beim Nachteil des Bedampfens und zum Preis erheblicher Erwärmung des elastischen Bindematerials zwischen den Luftkammern erhalten.

Tatsächlich soll der ideale Reifen deshalb folgende Charakteristiken aufweisen:

1. Große vertikale Flexibilität (Bedampfen des vertikalen Zuges des Reifens).

2. Große Starrheit oder Stabilität quer als Widerstand des Querbeanspruchungen.

3. Geringste innere Erwärmung (Körper vorzugsweise mit Radialfäden), keine kritischen Erwärmungszone in den Wänden).

Die Erfindung soll im wesentlichen einen Reifen angeben, der siese drei Bedingungen erfüllt.

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In dieser Hinsicht ist der Reifen dadurch gekennzeichnet, daß Jede Wand, gesehen im Querschnitt, ein Profil zeigt, das dem des oberen Teils der Kurve entspricht, die die Gleichung (Figur 2) für klassische Radialreifen darstellt:

-b )

wobei der obere Teil sich zwischen den Punkten an der Kurve befindet, wo die Tangenten vorwiegend vertikal bzw. horizontal sind und das Metazentrum des oberen Kurventeils praktisch dieselbe vertikale Ebene zu einer sich ändernden Belastung ist, χ der seitliche Abstand von der radialen (Umfangs-) Mittellinie des Reifenquerschnitts zu einem Punkt auf der neutralen Karkassenkonturlinie, y der radiale Abstand von der Rotationsachse des Reifens zu einem Punkt auf der neutralen Karkassenkonturlinie, a der radiale Abstand von der Rotationsachse zur neutralen Karkassenkonturlinie an der radialen (Umfangs-) Mittellinie des Reifenquerschnitts ist, so daß bei y gleich a, der Wert χ gleich Null und b der radiale Abstand von der Rotationsachse zum Punkt des größten Querschnitts, d.h. das Maximum von x, der neutralen Karkassenkonturlinie ist.

Die hängende Weite 1 kann zwischen 0,25 ^ und 1,4-5 L liegen, worin L die Breite der Lauffläche darstellt. Der Querschnitt des Reifens kann ein H/B-Verhältnis von 0,4-bis 0,6 aufweisen, worin H die Höhe des Querschnitts, gemessen zwischen dem hängenden Durchmesser des Reifens und

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dem Band und B die Gesamtbreite des Reifens darstellt.
Das ganze System ist so beschaffen, daß der Reifen, gesehen im Querschnitt, ein isostabiles Dreiecksystem
bildet.

"Hängende Breite des Reifens" bedeutet den Abstand zwischen den Wulsthängepunkten am Rand zur Aufnahme des Reifens, d.h. Nennweite der Felge. "Hängender Durchmesser"
bedeutet den am hängenden Wulst-Punkt auf der Radfelge gemessenen Durchmesser, d.h. den Nenndurchmesser der Felge.

Wegen dieser Bauart und der besonderen Form der Wände ist der Reifen nach der Erfindung in vertikaler Richtung sehr flexibel, in Querrichtung sehr starr und es gibt dort keine kritische Erwärmung.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben.
In diesen ist:

Figur 1 ein Teilquerschnitt eines Reifens nach der Erfindung;

Figur 2 ein Diagramm der Kurve, die die Gleichung für eieinen klassischen Radialreifen und besonders der
Teile der Kurven darstellt, die die Form der Wände eines klassischen Radialreifens und die Form
der Wände des Reifens nach Figur 1 bestimmen; und

Figur 3 ein Schema, das die Gründe aufzeigt, warum der Reifen nach der Erfindung eine gute Querstabilität und eine gute Vertikalstabilität aufweist.

Der Reifen 1 in Figur 1 enthält im wesentlichen das Band

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die Radialverstärkung J, die Lauffläche 4, Seitenwände 5, die in Wulste 6 auslaufen die je mit halbstarrem Runddraht 7 versehen sind.

Die Reifenbreite 1, gemessen zwischen den Punkten 9» wo die Wulste 6 an der Radfelge 10 hängen, liegt etwa zwischen 0,25 L und 0,45 L. worin L die Breite der Lauffläche 4 ist. Der Querschnitt des Reifens besitzt das Verhältnis B/H von etwa 0,4- bis 0,6, worin H die Höhe zwischen dem Band 2 und den Punkten 9 und B die Gesamtbreite des Reifens darstellt.

Die Wände 5 haben ein Profil, das dem des oberen Teils der Kurve nach der vorstehend angegebenen Gleichung entspricht .

Diese Gleichung stellt die bekannte Gleichung für einen klassischen Radialreifen dar. Die Bedeutung der einzelnen Parameter in dieser Gleichung und der Berechnungen in bezug auf diese ist in der Druckschrift "Tyre Science and Technology TSTGA ", Band 1 Nr. 3, vom August 1973, Seiten 290 bis 315 wiedergegeben. Die Kurve E nach dieser Gleichung wird in Figur 2 gezeigt. Genauer, die linke Wand 5 (Figur 1) besitzt ein Profil, das dem des Bogens CD in der Kurve E in Figur 2 entspricht. Der Punkt 9 liegt nahe dem Punkt auf der Kurve E, an dem die Tangente zu dieser Kurve vorwiegend vertikal verläuft, oder fällt mit diesem Punkt zusammen. Der Punkt D liegt nahe der Kongruenten mit dem oberen Teil der Kurve E, wo die Tangente zur Kurve vorwiegend horizontal verläuft. Die rechte Wand 5 besitzt ein symmetrisches CD-Profil in bezug auf die linke Wand, bezogen auf die Mittelebene XX (Figur 1).

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Zum Vergleich besitzt die linke Wand eines klassischen Radialreifens ein Profil, das dem des Bogens AB in der Kurve E in Figur 2 entspricht.

Außerdem wird der Ort der Punkte C (oder C) und D auf der Kurve E so gewählt, daß das Metazentrum des Bogens CD (oder CD) in der Kurve E in derselben vorwiegend vertikalen Ebene mit sich ändernden Belastungen bleibt. Genauer: der Bogen CD besitzt unter einer gegebenen Belastung ein Metazentrum, das jedem Ort der Punkte C und D auf der Kurve E entspricht. Durch Ändern der Lage der Punkte C und D kann der geometrische Ort des Metazentrums (Metazentrumkurve) des Bogens CD unter einer gegebenen Belastung festgelegt werden. Beispielweise sind die geometrischen Orte des Metazentrums für eine geringste bzw. eine höchste Belastung ausgelegt. Es kann somit ein Bogen CD gefunden werden, dessen Metazentren unter geringster Belastung sich in derselben vorwiegend vertikalen Ebene befinden, die die Lage der Punkte C und D für das Profil der Wände 5 bestimmt. Figur 3 zeigt (ausgezogene Linie) den Bogen CD^ auf der Kurve E,., der der kleinsten Belastung mit dem Schwerpunkt G^. und Metazentrum M^. des Bogens CD,, und (gestrichelt) dem Bogen CD₂ auf der Kurve Ep entspricht, was der größten Belastung mit dem Schwerpunkt G2 und dem Metazentrum M2 des Bogens CD2 entspricht, Die beiden Punkte M^ und M~ liegen in derselben vorwiegend vertikalen Ebene. Bei der Wahl der Lage der Punkte C und D auf der Kurve E können auch kongruente Metazentren M^ und Mg erhalten werden.

Die Radialverstärkung 3 kann in üblicher Weise mit gummierten Kordfäden synthetischen oder metallischen Textilien

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versehen sein. Das Band 2 kann in üblicher Weise aus klebstoffbehandeltem Stoff, synthetischen oder metallischen Textilien hergestellt sein.

Mit demselben beschriebenen Aufbau des Reifens und der Wandform 5 wird ein isostabiles dreieckiges System und ein Reifen mit guter Querstabilität und guter Vertikalflexibilität erhalten. Bei sich ändernder Belastung arbeiten die Seiten 5 wegen ihrer jeweiligen Form nicht mit Knicken wie im Fall eines klassischen Radialreifens, sondern mit Biegung und etwas oder ganz ohne Winkelverzerrung nahe dem Wulst 6 und der Verbindungszone zwischen der Wand 5 und der Lauffläche A.

Es gibt dort eine nur geringe oder gar keine Erwärmung in diesen Zonen und folglich besteht dort keine Gefahr des Loslösen der Wülste 6 und der Lauffläche 4.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß wie Figur 4 zeigt, der äußerste Punkt P auf der Lauffläche, der Mittelpunkt T im Querschnitt des Wulstgebietes, das sich auf derselben Seite der Reifenmittelebene wie der äußerste Punkt P befindet, und die Mitte 0 auf dem Rad praktisch ausgerichtet sind, wenn der Reifen auf die Radfelge bei Nennaufblasinnendruck ohne äußere Belastung montiert wird, so daß das Profil der linken Seite dem oberen Teil CD der Kurve E entspricht, was die Gleichung für den auf Nenndruck aufgeblasenen Reifen ohne äußere Belastung darstellt. Dies liegt zwischen dem Punkt C, wo die Tangente zur Kurve E vorwiegend vertikal verläuft, und dem Punkt D, an dem die Kurve E einen Winkel

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gemessen in Linksrichtung in bezug auf die Horizontale bildet, so daß φ = (J) + oC ist, wonrin φ ein Winkel zwischen etwa 5 und 15° und ^ der von der Geraden OTP zur Vertikalen gebildete Winkel ist. Das Profil auf der linken Seite wird durch Rechtsdrehen des Teils CD der Kurve E um den Punkt D im Winkel (X- erhalten, so daß die Tangente zum Punkt D in Winkel φ zur Horizontalen und die Tangente zum Punkt C den Winkele* zur Vertikalen bildet, der vorwiegend gleich dem Winkel φ~ beim Nennaufblasdruck ohne äußere Belastung ist, so daß die Tangenten zu den Punkten D und C unter maximaler äußere Blastung vorwiegend horizontal bzw. vorwiegend ertikal sind. Die rechte Seite besitzt ein Profil, das in ähnlicher Weise entsteht, so daß es zur linken Seite bezüglich der Mittelebene des Reifens symmetrisch ist.

Das Verfahren zum Herstellen des Reifens nach der Erfindung wird mit Hilfe der Figur beschrieben, die die linke Hälfte des Reifenquerschnitts zeigt.

Das folgende geschieht zum Bestimmen der Form des Reifens 1 und besonders der Form seiner Seiten 5· Es werden erst die Felge 10 von vorzugsweise genormten Abmessungen und der Nenndurchmesser des Reifens bei Nennaufblasdruck aber ohne äußere Belastung gewählt. Diese bestimmen die Lage der Wulste 6 und somit der Drähte 7 einerseits und die Höhe H des Querschnitts des Reifens, gemessen zwischen dem hängenden Punkt 9 und dem Band 2 oder zwischen dem Punkt 9 und dem Außendurchmesser der Lauffläche 4 entsprechend den jeweiligen Reifenherstellern.

Die Mitte 0 am Rad wird mit dem Mittelpunkt T im Querschnitt eines oder beider Drähte 7 verspleißt, beispiele-

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weise der linke Draht in der Zeichnung. Die Gerade OT schneidet die Grundlinie bei P, was der äußerste linke Punkt der Berührung der Lauffläche M mit dem Boden ist. Dies bestimmt somit die Breite L der Lauffläche M. OC ist der Winkel zwischen der Vertikalen und der Linie OTP. Der Winkel X besitzt einen festen Wert für die gewählte Radfelge.

Die Kurve E, die die Gleichung für den gewählten Reifen bei Nennaufblasdruck und ohne äußere Last darstellt, wird dann unter Verwendung der Gleichung festgelegt. Dann wird der Punkt D auf der Kurve E gewählt, so daß die Tangente der Kurve E am Punkt D den Winkel φ bildet, der gemessen in Linksrichtung zur Horizontalen so ist, daß φ = φ- + oC ist, worin φ^ dör Winkel etwa zwischen 5 und 15° liegt und den oben angezeigten Wert aufweist. Es wird gezeigt, wie der Wert des Winkels φ im unten angezeigten Bereich gewählt wird. Die Lage des Punkts D auf der Kurve E kann leicht mit der Gleichung im Hauptpatent bestimmt werden. Die folgende Gleichung kann aus der vorstehend angegebenen Gleichung abgeleitet werden:

2 2 2 2 2 2 dy ^ (a - b ) - (y - b )

— = = tg φ

2 2"
^ta 7 - b

Diese Gleichung kann auch in der Form geschrieben werden:

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2 2

y - b

COS

2 2
a - b

Bei φ gleich φ,, + (V kann somit die Ordinate des Punkts D auf der Kurve E mit der letzten Gleichung errechnet werden.

Da der Punkt D bestimmt worden ist, wird die Kurve E auf der Zeichnung durch Auftragen des Punktes D auf der Linie OTP genau unter dem Draht 7 eingezeichnet. Die Kurve E wird dann rechts herum um den Punkt D im Winkel ^y- gedreht. Auf diese Weise entsteht das Profil der linken Wand 5· Unter diesen Bedingungen ist das Profil der linken Wand 5 so, daß die Tangente zum Punkt D nun mit der Horizontalen den Winkel φ bildet und die Tangente zum Punkt G, die vor dem Drehen der Kurve E im Winkel '■*- und den Punkt D vorwiegend vertikal ist nun den Winkel Φ2 mit der Vertikalen bildet, die zum Winkelet bei Nennaufblasdruck und ohne äußere Belastung vorwiegend gleich ist. Die Anfangswerte dieser von den Tangenten zu den Punkten G und D gebildeten Winkel sind zum Erhalten guter Stabilität des Reifens von Bedeutung, wenn er beim Gebrauch einer schwankenden Belastung ausgesetzt wird. In diesem Fall wird das Profil GD in der Wand 5 verformt. Für den Reifen, der stabil sein soll, muß das Metazentrum des Profils bei GD in der tfand 5 in einer Vertikalen oder vorwiegend Vertikalen Ebene während der Verformung der Wand 5 verschoben werden. Im Labor zeigten für verschiedene Werte und Ausrichtungen der äußeren Belastung ausgeführte graphische Aufzeichnungen, daß dieses Ergebnis durch eine Anfangsneigung φ,, zur Tangente bei D und eine Anfangsneigung

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zur Tangente bei C erhalten werden kann. Unter steigender äußeren Belastung versucht die Tangente zum Punkt D sich während der Verformung des Profils CD an der Wand 5 der Horizontalen zu nähern. Die Tangente zum Punkt D soll nicht von der anderen Seite der Horizontalen unter eine maximale vertikale äußere Belastung gelangen. Dies bedingt somit die Wahl des Wertes für die Anfangsneigung (Jl der Tangente zum Punkt D bei einem gegebenen Nennaufblasdruck. Je größer die maximale vertikale äußere Belastung ist, die die Reifen tragen können, desto größer ist die Anfangsneigung φ,, , außer wenn der Nennaufblasdruck größer wird. Die Wahl des Wertes für die Anfangsneigung (J)^. der Tangente zum Punkt D ist ebenfalls eine Funktion der Flexibilität, d.h. die Bedampfungskapazität unter Bruchbeanspruchung, die für den Reifen erhalten werden muß. Je größer die Flexibilität oder Bedampfungskapazität ist, die der Reifen haben muß, desto kleiner ist die Anfangsneigung φ^. Der Nennaufblaswert und der Wert der Anfangsneigung φ^ der Tangente zum Punkt D soll somit unter Beachtung des Wertes der maximalen vertikalen äußeren Belastung, die der Reifen tragen muß, und die Flexibilität oder die Bedampfungskapazität, die für den Reifen gewünscht wird, gewählt werden. Im allgemeinen reicht eine Anfangsneigung φ^ mit einem Wert von etwa 5 bis 15° aus, um den Erfordernissen zu genügen, die vorstehend zum Erhalten guter Stabilität angegeben worden sind.

Bei ansteigender seitlicher und horizontaler äußerer Belastung neigt die Tangente zum Punkt C sich während der Verformung des Profils GD in der Wand 5 eier Vertikalen zu nähern. Sie soll nicht unter maximaler seitlicher Be-

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anspruchung von der anderen Seite der Vertikalen abgehen, so daß das Metazentrum des Profils GD während der Verformung des Profils GD in einer vertikalen oder vorwiegend vertikalen Ebene bleibt. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Anfangsneigung Qp der Tangente zum Punkt G einen Wert erhält, der vorwiegend gleich dem Wert des Winkels <*■ ist.

Unter diesen Bedingungen bleiben bei Gebrauch die Tangenten zu den Punkten D und C an der Wand 5 unter einer maximalen vertikalen, horizontalen oder schiefen äußeren Belastung vorwiegend horizontal und vorwiegend vertikal und folglich bleibt das Metazentrum des Profils CD an der Wand 5 während' der Verformung der Wand 5 unter einer sich ändernden vertikalen, horizontalen oder schiefen äußeren Belastung in einer mindestens vorwiegend vertikalen Ebene, und somit ergibt sich die größte Stabilität des Reifens.

Ein anderer Vorteil des Reifens nach der Erfindung basiert auf der Tatsache, daß der Gummi in der Verbindungszone zwischen Lauffläche 4- und Wand 5 nur einem schwachen Druck ausgesetzt ist, wenn der Reifen einer sich ändernden äußeren Last infolge der Ausrichtung der Punkte P, T und 0 und der besonderen Form der Wand 5 ausgesetzt ist. Somit erwärmt sich der Gummi in dieser Verbindungszone beim Gebrauch nur wenig und es besteht keine Gefahr, daß sich der Gummi zwischen Lauffläche 4- und Wand 5 ablöst.

Obwohl nur die linke Wand des Reifens in der Beschreibung erwähnt worden ist, so kann doch auch das Profil

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- ciü -

der rechten Wand in ähnlicher Weise erhalten werden, so daß die rechte Wand zur linken in bezug auf die Mittelebene XX des Reifens symmetrisch liegt.

Da die Abmessungen des Reifens und die ^orm der rechten und linken «and auf diese Weise bestimmt werden, kann der Reifen konkret auf übliche V/eise hergestellt werden.

Vorstehend wird eindeutig gezeigt, daß der auf diese Weise erhaltene Reifen ein vollkommen dreieckiges und isostabiles System unter sich ändernden vertikalen, horizontalen oder schiefen äußeren Belastungen aufweist.

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Claims

PATE N TAN WALTS BU R O ERLlN - MÖNCHEN* PATENTANWÄLTE DIPU-ING. W. MEISSNER DIPL-ING. P. E. MEISSNER DIPL.-ING. H.-J. PRESTING Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt - Professional Representatives before the European Patent Office Ihr Zeidwn Ihr Schreiben vom . Unsere Zeichen HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33 Λ^/ A-GE- .25.09. /β J^ The Goodyear Tire & Rubber Company Akron, Ohio 44-316, USA Patentansprüche

1. Fahrzeugstreifen mit einer Verstärkung, einem Band, einer Lauffläche, Seitenwänden, die in Wulste auflaufen, und zwei Wulstdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wand (5) des Reifens (1) ein Querprofil besitzt, das dem des oberen Teils (CD) der Kurve (E) entspricht, die die folgende Gleichung für einen klassischen Radialreifen darstellt:

- b
. dy

2 2 2 2 2 b ) -(y -b )

worin der obere Teil (CD) zwischen den Punkten (C und D)

* Zweigstelle (§ 28 PaO) TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: München: 1 - 856 44 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. W. MEISSNER, BLN-W St. ANNASTR. 11 INVEN d BERLIN 030/891 60 37 BERLIN 31 122 82-109 8000 MÖNCHEN 22 030/892 23 82 3695716000 TEL.: 089/22 35 44

an dieser Kurve enthalten ist, an denen die Tangenten vorwiegend vertikal und horizontal sind, so daß das Metazentrum des oberen Teils der Kurve in derselben vorwiegend vertikalen Ebene unter einer sich ändernden Belastung bleibt.

, Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hängende Breite (1) des Reifens (1) zwischen 0,25 L und 0,45 L liegt, worin L die Breite der Lauffläche (4) darstellt, und daß der Querschnitt des Reifens ein H/B-Verhältnis von 0,4 bis 06 besitzt, worin H die Breite des Querschnitts, gemessen zwischen dem hängenden Durchmesser des Reifens und dem Band (2) und B die Gesamtbreite des Reifens darstellt, und daß die gesamte Einrichtung so beschaffen ist, daß der Reifen vorwiegend ein isostabiles dreieckiges System- gesehen im Querschnitt bildet.

Reifen nach Anspruch 1 des Hauptpatents, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Montage auf einer Radfelge unter Nennaufblasinnendruck ohne äußere Belastung der äußerste Punkt (P) auf der Lauffläche (4-), der Mittelpunkt (T) im Querschnitt des Drahtes 7, der sich auf derselben Seite der Mittelebene (XX) als äußerster Punkt befindet, und die Mitte 0 des Rades ausgerichtet sind, daß das Profil der linken Wand (5) dem oberen Teil (CD) der Kurve (E) entspricht, die die Gleichung für die unter Nennaufblasinnendruck ohne äußere Belastung darstellt, und zwischen dem Punkt (C), an dem die Tangente zur Kurve (E) einen Winkel OC bildet, der, gemessen in Linksrichtung zur Horizontalen, so groß ist, daß ψ = φ^ +^ ist, worin (J^ ein Winkel von

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etwa 5 bis 15° und ^v der von der Linie OTP mit der Vertikalen gebildete Winkel ist, daß das Profil der linken Wand (5) durch Drehen des Teils (CD) an der Kurve (E) um den Punkt D in einem Winkel ^C in Rechtsrichtung erhalten wird, so daß die Tangente zum Punkt D den Winkel φ^ mit der Horizontalen bildet, daß die Tangente zum Punkt (C) den Winkel <J>₂ mit der Vertikalen bildet, worin φ~ bei Nennaufblasinnendruck und ohne äußere Belastung vorwiegend gleich dem Winkel oc ist, so daß die Tangenten zu den Punkten (D und C) unter maximaler äußerer Belastung vorwiegend horizontal bzw. vorwiegend vertikal sind, und daß die rechte Wand ein Profil besitzt, das ähnlich erhalten wird, so daß es in bezug auf die Mittelebene (XX) des Reifens symmetrisch zur linken Seite ist.

Reifen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Radialkarkassenreifen jede neutrale Konturlinie der unteren Seitenwandkarkasse vom Punkt maximalen Querschnitts dieser neutralen Konturlinie zum Wulstgebiet ein Profil aufweist, das der Kurve entspricht, die durch die Gleichung nach Anspruch 1 dargestellt ist, worin χ der seitliche Abstand von der radialen Mittellinie des Reifenquerschnitts zu einem Punkt auf der neutralen Karkassenkonturlinie, y der radiale Abstand von der Rotationsachse des Reifens zu einem Punkt auf dieser Linie, a der radiale Abstand von der Rotationsachse des Reifenquerschnitts ist, so daß bei gleich a der Wert χ zu Null wird, und b der radiale Abstand von der Rotationsachse zum Punkt maximalen Querschnitts, d.h. das Maximum χ der neutralen Konturlinie der Karkasse ist, daß der Teil der Kurve

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zwischen den Punkten, an denen die Tangenten zur Kurve praktisch horizontal bei einem Wert von y nahe a und praktisch vertikal sind, daß der Berührungspunkt mit der Vertikalen praktisch dem Punkt maximalen Querschnitts der neutralen Konturlinie und der Berührungspunkt mit der Horizontalen praktisch dem Punkt am Wulstgebiet, und die Kurvenform zwischen den Berührungspunkten dem Profil zwischen dem Punkt maximalen Querschnitts und dem Wulstgebiet entspricht, und daß das Profil der neutralen unteren Seitenwandkonturlinie der Karkasse so ist, daß die Metazentrumsstellen auf eine Linie fallen, die praktisch radial zum Reifenquerschnitt verläuft, wenn das Profil beim Biegen des Reifens die Form ändert.

Reifen nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß in der axialen Ebene des Reifens die Kante der Lauffläche auf jeder Seite des Reifenquerschnitts, das ist der Punkt maximaler Laufflächenbreite, und der Schnittpunkt der Ratationsachse und der radialen Mittellinie des Reifens praktisch mit der Mitte des Wulstbündels an dieser Seite ausgerichtet sind und praktisch Gerade bilden, von denen jede einen Winkel cc mit der radialen Mittellinie bildet, daß Jede der neutralen Konturlinien der unteren Seitenwandkarkasse ein Profil aufweist, das einem Teil der Kurve (E) nach der Gleichung in Anspruch 1 entspricht, worin a der radiale Abstand von der Rotationsachse der neutralen Konturlinie an der radialen Mittellinie des Reifenquerschnitts, b ein Wert des Radius zwischen dem Radius a und dem des Wulstsitzabsatz des Rades und χ der seitliche Abstand in einer Ebene von einem Mittellinienbe-

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zug und y ein radialer Abstand in einer Ebene von einem Bezug senkrecht zum Mittellinienbezug der Punkte der Kurve (E) ist, wobei die senkrechten Bezugslinien die Ebene ergeben, daß der Teil der Kurve für die neutralen Seitenwandkontur der Karkasse dient, die der Teil der Kurve zwischen dem Berührungspunkt einer vertikalen Linie mit der Kurve und einem Punkt zwischen den horizontalen Linien im radialen Abstand a und radialen Abstand b ist, daß dieser Punkt dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kurve an diesem Punkt einen spitzen Winkel φ mit der horizontalen Tangentenlinie zur Kurve am Radius a bildet, daß der Winkel φ einen Wert von oc plus einem Winkel von 5 bis 15° bildet und der Berührungspunkt mit der Vertikalen sich zum Punkt maximalen Reifenquerschnitts befindet und dessen Berührungspunkt einen spitzen Winkel φ zur horizontalen Tangente zur Kurve bei einem Radius a befindet, der praktisch dem Punkt am Wulstgebiet entspricht, daß die Kurvenform zwischen den Tangentenpunkten dem Profil der neutralen Seitenwandkonturlinie der Karkasse entspricht, wenn die Kurvenform durch drehen um einen Winkel ■£ um den Punkt im Wulstgebiet ausgerichtet ist, um den scheinbaren maximalen Querschnitt des Reifens zu vergrößern, und daß diese Form dieser Linie dadurch gekennzeichnet ist, daß die Metazentrumstellen auf eine Linie fallen, die praktisch radial zum Reifenquerschnitt liegt, wenn der Reifen beim Verbiegen seine Form ändert.

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