DE3026871A1

DE3026871A1 - Schlauchloser reifen fuer lastkraftwagen und busse

Info

Publication number: DE3026871A1
Application number: DE19803026871
Authority: DE
Inventors: Yukihisa Uemura
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1980-07-16
Publication date: 1981-02-19
Also published as: JPS5617708A; FR2461603A1; FR2461603B1; AU535220B2; SE8005172L; CA1142074A; GB2056926A; NL8004113A; IT8068151A0; US4434831A; AU6063280A; IT1128946B; GB2056926B; SE443537B; DE3026871C2

Description

STACH & LE VRANe; ^: . PATENTANWÄLTE .Γ."..' ..' ; AOENAUBRALLEE 3O · D-SOOO HAMBURS 1 · TEL. (O 4O) * 24 45 22 O Π O C O Π

Aktenzeichen» Neuanmeldung Λ

Anmelderint The Toyo Rubber Industry Co., Ltd., Osaka/Japan

Schlauchloser Reifen für Lastkraftwagen und Busse

Die Erfindung bezieht sich auf schlauchlose Reifen für Lastkraftwagen und Busse, und insbesondere auf schlauchlose Radialreifen mit einem verbesserten Wulstaufbau.

In herkömmlichen Radialreifen für Lastkraftwagen und Busse werden üblicherweise Stahlfäden für eine Karkassenaufbauschicht und eine Gürtelechicht verwendet. Für schlauchlose Reifen jedoch haben Stahlfäden folgende Nachteilet pneumatische Reifen mit einem inneren Schlauch lassen die Innenluft von dem inneren Schlauch nach außen durch die öffnung zwischen dem Reifengehäuse und dem Innenechlauch austreten. Dies bedeutet, daß lediglich ein geringes Eintreten von Luft und Feuchtigkeit in das Reifen innere auftritt. Im Gegensatz dazu ist das Reifen" innere bei schlauchlosen Reifen dem Eintreten von darin enthaltener Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt. Die Luft und die Feuchtigkeit, die in den Reifen selbst eindringt, ist in den Räumen der Stahlfäden zurückgehalten. Als Ergebnis rosten die Stahlfäden und zusätzlich wird die Adhäsion zwischen den Stahlfäden und den Gummizusammensetzungen beeinträchtigt.

An Stelle von Stahlfäden werden textile Fäden, zum Beispiel Polyesterfäden mit vergleichbaren Festigkeiten, ebenfalls verwendet. Die Anzahl von Lagen wird erhöht, so daß eine Festigkeit erhalten wird_s die der der Stahlfäden entspricht. Ein Erhöhen der■Lagenanzahl liefert eine vergrößerte Dicke des Unterwulstabschnittes, womit ein Abschnitt zwischen einem Wulstdraht und

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einer Wulstkante, die auf einer Felge befestigt ist, gemeint ist. Andererseits ist ein Wulstsitz einer Felge, die für einen schlauchlosen Reifen für Lastkraftwagen oder Busse verwendet wird, um 15° geneigt, und die Höhe eines Felgenflansches ist sehr gering. Wenn ein Wulstdraht außerhalb in radialer Richtung aufgrund der Zunahme der Dicke des Unterwulstabschnittes angeordnet ist, übersteigt deshalb die Lage des Wulstdrahtes fast die Höhe des Felgenrandes. Als Ergebnis wird die Auftrennung der Karkassenlagenschicht an der Innenseite des Wulstdrahtes hervorgerufen.

Falls die Menge der Gummizusammensetzungen im Unterwulstabschnitt zwischen dem Wulstdraht und der Wulstkante verringert ist, um den Wulstdraht an einer inneren Stellung anzuordnen, wird der Wulstgummi durch die Felge während des Reifenlaufes abgetragen. Dementsprechend werden die Lagenfäden verletzt und die Reifenzerstörung hervorgerufen.

Wenn weiterhin die Menge der Gummizusanimensetzungen im Unterwulst abschnitt verringert wird, ist die Kompressibilität, dia zur Befestigung eines Reifens auf einer Felge notwendig ist, nicht mehr gegeben. Die luftdichte Abdichtung eines schlauchlosen Reifens wird dadurch hervorgerufen, daß ein Wulstabschnitt auf einem Wulstsitz einer Felge unter zusammengedrücktem Zustand des Unterwulstabschnittes, der zwischen Wulstdraht und Wulstsitz angeordnet ist, befestigt wird. Da ein Textilfaden verhältnismäßig wenig kompressibel ist, kann, wenn der Unterwulstabschnitt durch Textilfaden anstatt von Gummizusammensetzungen besetzt ist, keine ausreichende Kompressibilität zur Befestigung eines Reifens auf einer Felge erhalten werden. Der Reifen kann nicht ohne weiteres auf einer Felge angebracht werden, oder die Befesti^ungsbedingungen werden ungleich entlang des Umfangeβ des Reifens, so daß der Reifen nicht mehr dicht anliegt und Schwierigkeiten mit

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dem Wülstabschnitt entstehen« Ebenfalls treten unerwünschte Vibrationen, die sich auf das Fahrzeug übertragen, auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen schlauchlosen Reifen für Lastkraftwagen und Busse zu schaffen, dessen Karkassenlagenfäden Textilfaden, insbesondere Polyesterfäden sind, wobei eine wünschenswerte Festigkeit des Wulstabschnittes ohne ein Vergrößern der Lagenanzahl erhalten wird, ohne daß die Dicke des Unterwulstabschnittes, d.h. des Abschnittes zwischen einem Wulstdraht und der Wulstkante, vergrößert wird, während eine wünschenswerte Kompressibilität des Unterwulstabschnittes aufrechterhalten wird, die die Festigkeit und Dauerhaftigkeit des Wulstabschnittes verbessert und eine gute luftdichte Verbindung zwischen Wulstkante und Wulstsitz auf der Felge aufrechterhält.

Die Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein schlauchloser Reifen für Lastkraftwagen und Busse mit einer radialen Karkassenschicht aus Polyesterfäden vorgesehen wird, die um einen Wulstdraht von innen nach außen gedreht sind, wobei Polyesterfäden von nicht weniger als 4.500 d verwendet werden und die Kompressibilität des Unterwulstabschnittes auf 4 fi bis 35 % ihrer Gesamtheit und 7 i» bis 70 i» bezüglich der darin enthaltenen Gummizusammensetzungen festgelegt ist.

Die Polyesterfäden von nicht weniger als 4.500 d bewirken eine beträchtliche Festigkeit, und somit kann die Anzahl von Lagen verringert werden, um die Dicke des Unterwulstabschnittes zu erhöhen, ohne daß die Menge der Gummizusammensetzungen, die darin enthalten sind, verringert wird. Dementsprechend ist der Wulstdraht an einer inneren Stelle angeordnet, ohne daß die Höhe der Feigenkante oder des Felgenflansches überschritten wird. Dadurch treten keine Separationen der Karkassenlagenschicht an der Innenseite des Wulstdrahtes auf. Und da auch die Menge der Gummi-

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komponenten nicht verringert wurde, weist der Wulstabschnitt eine ptte Festigkeit und Dauerhaftigkeit auf.

Die Kompressibilität des Unterwulstabschnittee ist so bestimmt, daß gute Montierbedingungen geschaffen werden. Die Kompressibilität des Unterwulstabschnittes in seiner Gesamtheit ist ein Prozentwert der Kompressionsfähigkeit zur gesamten Dicke des Unterwulstabschnittes. Die Kompressibilität der Gummizusammensetzungen, die in dem Unterwulstabschnitt enthalten sind, ist ein Bruchteil der Kompressionsmöglichkeit der gesamten Dicke der GummizusammensetZungen, d.h. der Dicke, die durch ein Verringern der Gesamtdicke der Fäden von der Gesamtdicke des Unterwulstabschnittes erhalten wird. Ventile Kompressibilität des Unterwulstabschnittes auf k °fo bis 35 $ bezüglich seiner Gesamtheit und auf 7 $> bis 70 # bezüglich seiner Gummi zusammensetzungen, die darin enthalten sind, bestimmt ist , können gute Montierbedingungen erzielt werden. Ein Reifen kann leicht und gleichmäßig entlang des Umfanges der Felge mit einem guten luftdichten Schluß zwischen Reifenwulst und Wulstsitz der Felge montiert werden. Die stabile und zuverlässige Befestigung verhindert das Auftreten von Abtrennungen in dem Vulstabschnitt und eine unerwünschte Vibration des Autos.

Um die oben erwähnte oder eine noch günstigere Kompressibilität, die bestimmt ist auf 15 # bis 20 # bezüglich der Gesamtheit und 30 in bis 35 io bezüglich der Gummikomponenten zu erhalten, können die Karkassenlagen so aufgebaut sein, daß einige der Lagen nicht um den Wulstdr ht gedreht sind und an der Innenseite dee WuIstdrahtes enden, so daß die Dicke des Unterwulstabschnittes verringert wird.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verdeutlicht.

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Fig. 1 ist eine Schnittansicht des Fulstabschnittes mit Polyester-Karkassenlagen, bei denen eine Hälfte der Lagen um den Wulstdraht von der Innenseite nach außen gedreht ist, und die restliche Hälfte sich entlang eines Stahlprotektors nach außen erstreckt.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Wulstabschnittes mit einer anderen Art des Polyester-Karkassenaufbaus, wobei alle Lagen um den Vulstdraht von innen nach außen gedreht sind.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Wulstabschnittes mit einer durch gestrichelte Linien dargestellten Felge, wodurch der Befestigungsaufbau des schlauchlosen Reifens auf einer Felge in Übereinstimmung mit der Erfindung als Beispiel dargestellt wird.

Fig. k ist eine Schnittansicht des Wulstabschnittes, der eine weitere erfindungsgemäße Ausführung zeigt.

Der Karkassenaufbau der Polyesterfäden ist üblicherweise in zwei Typen aufzuteilen. Die eine Art ist in Fig. 1 dargestellt. In einem Aufbau von vier Karkassenlagen ist die eine Hälfte, zwei Lagen von Polyesterfäden ^ajum den Wulstdraht 2 von der Innenseite nach Außenseite gewickelt, und die restlichen beiden Lagen kb erstrecken sich entlang eines Stahlprotektors 3 von der Außenseite. Ein anderer Karkassenaufbau ist in Fig. 2 dargestellt, bei dem vier Karkassenlagen aus Polyesterfäden alle um den Wulstdraht 2 von der Innenseite nach außen entlang des Stahlprotektors 3 geführt sind. In dem ersteren, in Fig. dargestellten Aufbau kann es leicht eintreten, daß die beiden äußeren Lagen kb in der Gegen des Punkten X ermüden. Dementsprechend ist der Karkassenaufbau aus Polyesterfäden, wie er in Fig. 2 dargestellt wird, für die vorliegende Erfindung von Interesse.

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In Fig. 3 ist der Wulstabschnitt dargestellt, der den Karkasseniagenaufbau, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt. Vier Karkassenlagen aus Polyesterfäden k sind alle um den VuIstdraht 2 entlang des Stahlprotektors 3 geführt. Eine Felge 5, auf der ein schlauchloser Reifen montiert ist, ist durch die gestrichelten Linien mit einem Felgenflansch 5a dargestellt. Die luftdichte Verbindung eines schlauchlosen Reifens ist durch ein enges Montieren der Wulstkante auf den Wulstsitz der Felge herbeigeführt« Wenn eine vertikale Linie P gegen den Wulstsitz auf der Felge 5 von der Mitte des Wulstdrahtes 2 gezogen wird, kann ein Unterwulstabschnitt, der bestimmt ist als der Abschnitt zwischen dem Wulstdraht 2 und der Wulstkante, festgelegt werden, wie hier mit dem Bezugszeichen B. Ein schlauchloser Reifen wird auf einer Felge 5 mit einem luftdichten Ansitzen dadurch montiert, daß der Unterwulstabschnitt B zusammengedrückt wird um die Kompressionsstrecke, die mit dem Bezugszeichen C bezeichnet ist.

Ein Erhöhen der Anzahl von Lagen, um eine Festigkeit zu erhalten, die der von Stahlfäden entspricht, führt zu einem Anwachsen der Dicke des Unterwulstabschnittes B, was wiederum dazu führt, daß der Wulstdraht 2 außerhalb in radialer Richtung angeordnet ist und fast die Höhe der Felgenkante 5a übersteigt, wenn der Wulstsitz der Felge in einem kleinen Winkel von etwa 15 geneigt ist. Ein derartiger Aufbau führt häufig zu Schwierigkeiten, indem Separationen an der Innenseite des Wulstdrahtes 2, wie mit dem Bezugszeichen Y bezeichnet, auftreten.

Andererseits führt eine Verringerung der Menge der Gummiverbindungen, die in dem Unterwulstabechnitt B verwendet werden, zu einem Abrieb von Wulstgummi durch den Wulstsitz auf der Felge 5.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden PoIy-

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esterfäden von nicht weniger als 4.500 d für Karkassenlagen verwendet, um die gewünschte Festigkeit zu erhalten, ohne daß die Anzahl der Lagen erhöht wird oder die Gummizusammensetzungen des Unterwulstabschnittes verringert werden. Weiterhin wird entsprechend der Erfindung die Kompressibilität des Unterwulstabschnittes beachtet anstatt lediglich die Dicke des Unterwulstabschnittes oder die Menge der Gummizusammensetzungen, die für den Unterwuistabschnitt verwendet werden, zu beachten.

Die Kompressibilität des Unterwulstabschnittes in dieser Erfindung beinhaltet sowohl die Kompressibilität des Unterwulstabschnittes bezüglich seiner Gesamtheit als auch die Kompressibilität der Gummianteile, die in dem Unterwulstabschnitt enthalten sind. Folgendes ist wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung.

Ein überschreiten der oberen Grenze für den Kompressibilitätsbereich, der durch diese Erfindung dargelegt wird, führt dazu, daß ein Reifen nur schwer auf einer Felge montiert werden kann, und daß die Montierbedingungen ungleich entlang des Umfanges eines Reifens werden, wodurch eine Separation in dem Wulstabschnitt oder eine unerwünschte Vibration des Fahrzeugs hervorgerufen werden.

Andererseits verursacht eine Kompressibilität unterhalb der unteren Grenze ein Entweichen der zum Aufblasen verwendeten Luft.

Die bevorzugte Kompressibilität, die durch die vorliegende Erfindung angegeben wird, wird durch den folgenden Prozentwert der Kompressionsmöglichkeit oder Kompressionsstrecke C zur Gesamtdicke des Unterwulstabschnittes B und zur Gesamtdicke der Gumiianteile, die durch R angegeben werden, festgelegt.

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Der Prozentwert von u/B ist k % bis 35 #, und der Prozentwert von u/R ist 7 96 bis 70 96, und die bevorzugten Werte liegen bei 15 96 bis 20 % bezüglich O/B und 30 % bis 35 96 bezüglich O/R.

In Fig. k ist eine weitere Ausführungsform des Karkassenaufbaus entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform werden die meisten der Karkassenlagen k aus Polyesterfäden um den Wulstdraht 2 entlang des Stahlprotektors geführt, jedoch ein Teil der Karkassenlagen k endet am Innenabschnitt Y des Wulstdrahtes, was bedeutet, daß die Anzahl der Lagen, die um den Wulstkern gewendet sind, geringer ist als die Anzahl der Lagen, die von dem einen Wulstdraht zum anderen Wulstdraht durch den Reifenaufbau geführt werden. Ein derartiger Karkassenaufbau ist für eine Verringerung der Dicke des Unterwulstabschnittes vorteilhaft, so daß die Kompressibilität des Unterwulstabschnittes verbessert wird und den erwünschten Bereich, der oben erwähnt ist, erreicht, wobei der am meisten bevorzugte Bereich der Kompressibilität erhalten wird.

Die folgende Tabelle zeigt das Verhältnis zwischen den Änderungen des Fadenmaterials, der Anzahl der erforderlichen Lagen und der Dicke des Unterwulstabschnittes B, wenn die Kompressibilität des Unterwulst ab schnitt es zwischen 15 96 bis 20 96 bezüglich θ/Β und 30 96 bis 35 # bezüglich C/r liegt.

Cordmaterialien	Stahl (7x^x0.22+1)	Polyester 200Od 3O00d ^"50Od 450Od*
Anzahl der er forderlichen Lagen	1	8 6 k h
Dicke des Unter- wulstabschnittes B (mm)	10,5	1^,0 13,0 11,5 10,5

* In der Spalte, in der die Polyesterfäden angegeben sind, bezieht

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sich die vierte Spalte, die sich auf ^5OO d Polyesterfäden bezieht, auf den Karkassenaufbau, wie er in Fig. h dargestellt ist, in dem eine von vier Karkassenlagen an dem Innenseitenabschnitt Y des ¥ulstdrahtes endet.

Wie aus der obigen Tabelle deutlich ersehbar, ist die Dicke des Unterwulstabschnittes, der die Karkassenschichtcords von ^50Od-Polyesterfäden enthält, nahe der Dicke des Unterwulstabschnittes, die Stahlkarkassenfäden enthält, und insbesondere im Karkassenaufbau, bei dem die Anzahl der um den Wulstdraht gewendeten Lagen verringert ist gegenüber der Anzahl der Lagen, die sich von dem einen Wulstdraht zum anderen Wulstdraht erstrecken, kann die Dicke des Unterwulstabschnittes gleich der Dicke des Unterwulstabschnittes mit Stahlcords gemacht werden.

Der Test wurde durchgeführt, nachdem der Reifen bis zur Ermüdung lief und Festigkeit der Fäden der Lage, die um den Wulstdraht geführt sind, verringert wurde. Das Ergebnis ist, daß die Lagefäden eines Reifens eine 10 # bis 15 # verringerte Festigkeit im Vergleich zu neuen Lagefäden zeigen, jedoch die Fäden, die um den Wulstdraht zurückgeführt sind, lediglich eine kleinere Verringerung zeigen. Das Ergebnis ist auch anwendbar auf Karkassenaufbauten, bei denen die Anzahl der Lagen, die um den Wulstdraht geführt sind, geringer ist als die Anzahl von Lagen in der Reifenmitte. Dies liegt an der Tatsache, daß die Lagefäden in einem Reifen die Festigkeit aufgrund der Erstreckungskraft des inneren Druckes und der wiederholten Deformation bei Berührung mit dem Boden verringern, jedoch die Fäden, die um die Wulstdrähte geführt sind, durch den Innendruck und Deformation weniger beeinflußt werden. Daraus dürfte erhellen, daß die Verringerung der Anzahl von Lagen, die um die Wulstdrähte geführt sind_r zu keinen Schwierigkeiten bezüglich ihrer Festigkeit führt.

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Claims

STACH & LE VRAN6 PATENTANWÄLTE ADENAUERALLEE 3O · D-2OOO HAMBURS 1 ■ TEL. (O 4O) * 24 4B 22 3026871 Aktenzeichen: Neuanmeldung ' itmelderin: The Toyo Rubber Industry Co., Ltd., Osaka/Japan PATENTANSPRÜCHE

1) ,'Schlauchloser Reifen für Lastkraftwagen und Busse mit radialen Karkassenlagen aus Polyester-Cords, die um Wulstdrähte von innen nach außen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß Polyester-Cords von nicht weniger als 4.500 d verwendet werden und die Kompressibilität eines Unterwulstabschnittes (b) zwischen dem Wulstdraht (2) und einer Wulstkante so bestimmt ist, daß sie k bis 35 °fo bezogen auf den Gesamtaufbau und 7 bis 70 io bezogen auf die darin enthaltenen Gummianteile beträgt.

2) Schlauchloser Reifen für Lastkraftwagen und Busse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressibilität des Unterwulstabschnittes zwischen 15 und 20 % bezüglich des Gesamtaufbaus und 30 bis 35 % bezüglich der Gummianteile beträgt.

3) Schlauchloser Reifen für Lastkraftwagen und Busse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Karkassenschichten, die um die Wulstdrähte gewendet sind, geringer ist als die Anzahl von Karkassenschichten, die sich von dem erien Wulstdraht zum anderen erstrecken.

k) Schlauchloser Reifen/Lastkraftwagen und Busse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei von vier Karkassenschichten um den Wulstdraht gewendet sind, und die restliche eine Karkassenschicht an der Innenseite des Wulstdrahtes endet.

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