DE3640222C2 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents
FahrzeugluftreifenInfo
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- DE3640222C2 DE3640222C2 DE19863640222 DE3640222A DE3640222C2 DE 3640222 C2 DE3640222 C2 DE 3640222C2 DE 19863640222 DE19863640222 DE 19863640222 DE 3640222 A DE3640222 A DE 3640222A DE 3640222 C2 DE3640222 C2 DE 3640222C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugluftreifen mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Derartige Luftreifen sind bereits bekannt (DE 28 21 041 A1).
Unterhalb des Laufflächenteils des Fahrzeugluftreifens ist
eine gürtelartige Verstärkung in Form eines zug- und druck
steifen Verstärkungsringes eingebaut. Der Verstärkungsring ist
eine Art Sandwich-Struktur mit einer elastomeren Innenlage aus
beispielsweise Gummi und je einer Deckschicht, die aus einem
massiven Ringband besteht. Dabei soll sich der vorbekannte
Reifen auch im drucklosen Zustand durch genügend Notlauf
eigenschaften aus zeichnen, was das Elastomermaterial der
Innenlage des Verstärkungsrings durch Bewegungsmöglichkeiten
der äußeren Deckschicht desselben in bezug zur inneren Deck
schicht ermöglicht.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Fahrzeugluftreifen
verhältnismäßig hohe Laufgeräusche beim Fahren auf Straßen
aufweisen. Derartige schlagende Geräusche verstärken sich mit
der Fahrgeschwindigkeit und sind höchst störend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fahrgeräusche
derartiger Fahrzeugluftreifen auf einfache Weise zu
vermindern, so daß mit dem Fahrzeugluftreifen auch mit
größerer Geschwindigkeit als bisher gefahren werden kann.
Mit anderen Worten: Der Fahrzeugluftreifen soll eine Art
"Flüsterreifen" darstellen.
Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.
In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausbildungen derselben
beansprucht. Anhand der Zeichnungen sind gleichfalls
bevorzugte Ausbildungsformen näher erläutert.
Gemäß der Erfindung werden die Zugsteifigkeit und die
Drucksteifigkeit des Verstärkungsrings in Umfangsrichtung und
die Biegesteifigkeit des Verstärkungsrings in Radialrichtung
des Reifens (in bezug zu den den Verstärkungsring seitlich
elastisch stützenden Seitenwänden) nach folgender Regel
gewählt: Die Frequenz von Eigenschwingungen des Reifens soll
nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in Radialrichtung
und darüber hinaus in meridionaler Richtung kleiner 50 Hz
sein.
Es hat sich gezeigt, daß die sich beim Abrollen eines Gürtel
reifens auf einer Fahrbahn ergebenden Geräusche von unter
schiedlichen Komponenten abhängen. Eine Komponente resultiert
vom Aufschlagen der Laufflächenstollen auf der Fahrbahnober
fläche. Eine andere Komponente wird durch Schwingungen
erzeugt, welche die im Reifenunterbau verankerten Laufflächen
stollen als Ganzes ausführen. Gürtelschwingungen tragen
erheblich zum Laufgeräusch eines solchen Reifens bei. Der
durch die Seitenwände des Reifens elastisch gebettete Gürtel
führt dabei Schwingungen in bezug auf die Felge des Rades, an
dem der Reifen montiert ist, aus. Bei bisher üblichen Pkw-
Reifen durchschnittlicher Größe liegt die Eigenfrequenz
(Grundwelle) des aus dem Gürtel und aus der elastischen
Bettung desselben durch die Seitenwände bestehenden schwin
gungsfähigen Gebildes für Schwingungen in Umfangsrichtung bei
ca. 30 Hz, für Schwingungen in Radialrichtung bei etwa 120 Hz
und für Schwingungen in Quer- bzw. meridionaler Richtung bei
ca. 40 Hz. Der Oberwellengehalt dieser Schwingungen ist ver
hältnismäßig groß und reicht vielfach mit deutlich merkbaren
Amplituden bis zur sechsten Oberwelle und höher.
Durch die erfindungsgemäße Bemessungsregel wird die seit
langem bekannte Aufgabe sehr einfach gelöst. Die obengenannten
Gürtelschwingungen, welche bei einer Fahrgeschwindigkeit von
etwa 100 km/h im Falle von Pkw-Reifen durchschnittlicher Größe
mit etwa 14 Hz angeregt werden, kommen durch die Wahl der
Eigenfrequenz aller Schwingungen unter 50 Hz wesentlich weni
ger stark zur Wirkung als bei den bisher bekannten Reifen. Vor
allem die in Radialrichtung erfolgenden Schwingungen tragen
stark zum Rollgeräusch des Reifens bei. Der Verstärkungsring
ist bei der Erfindung nicht mehr ein "leicht biegsamer", son
dern ein in Umfangsrichtung zug- und drucksteifer und in
Radialrichtung biegesteifer Ring aus insbesondere Gummi. Die
Grundwellen der Eigenschwingungen und auch der Oberwellen
niedriger Ordnungszahl befinden sich in Bereichen, welche
deutlich unterhalb der höchsten Hörempfindlichkeit auftreten.
Bevorzugt werden solche konstruktive Reifenausbildungen,
welche Eigenfrequenzen von etwa 30 Hz ergeben.
Es bietet die erfindungsgemäße Ausbildung des Luftreifens
auch weitere Vorteile. So werden dadurch, daß die gürtel
artige Verstärkung als steifer Ring ausgebildet ist, auch
gute Notlaufeigenschaften des Reifens erzielt.
Hinsichtlich der Ausbildung der gürtelartigen Verstärkung
in Form eines steifen Ringes können die angestrebten
Eigenschaften auf einfache Weise dadurch erhalten werden,
daß der steife Ring sandwichartig aufgebaut ist, vorzugs
weise eine trägerrostartig gestaltete Lage mit ins
besondere zell- oder wabenförmig gestalteten Trägerelementen
aufweist, wobei zumindest die äußersten Lagen des steifen
Ringes von je einer Deckschicht gebildet sind, die jeweils
parallel zueinander verlaufende, in Elastomermaterial ein
gebettete Korde, insbesondere Stahlkorde, aufweist.
Hiebei ergibt sich eine vorteilhafte Ausführungsform, wenn
man vorsieht, daß die trägerrostartig gestaltete Lage von parall
zueinander und wellenförmig verlaufenden Trägerelemente
gebildet ist. Es ist dabei für das Erzielen eines möglichst
steifen Aufbaues weiter günstig, wenn man vorsieht, daß der
größtmögliche Abstand benachbarter Trägerelemente von
einander maximal das 10-fache des Kordabstandes in den
Deckschichten beträgt, wobei in den Deckschichten 3 bis
8 Korde pro cm vorgesehen sind.
In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn die
in Umfangsrichtung gemessene maximale Wandstärke der
Trägerelemente maximal 1/5 des Abstandes benachbarter
Trägerelemente beträgt. Für die Stabilität ist dabei
weiter von Vorteil, wenn die in radialer Richtung des
Reifens gemessene Höhe der Trägerelemente kleiner als
das 3-fache der Dicke der Deckschichten ist.
Als Material für die Trägerelemente kann man vorteilhaft
Kunststoff, Metall, Papier oder Pappe einsetzen.
Man kann eine weitere Verminderung des Laufgeräusches
des erfindungsgemäß ausgebildeten Reifens erzielen,
wenn man vorsieht, daß die Trägerelemente in ein die
Zwischenräume zwischen den Trägerelementen ausfüllendes
poröses Elastomer, z. B. Moosgummi, eingebettet sind,
dessen akustische Impedanz kleiner ist als die akustische
Impedanz des Materials der Deckschichten. Die solcherart
erzielbare Minderung des Laufgeräusches ist dahingehend
erklärbar, daß durch den genannten Aufbau des steifen
Ringes die vom Aufschlagen der Stollen auf die Fahrbahn
herrührenden Geräusche gedämpft werden, weil bei diesem
Aufbau im steifen Ring Schichten von unterschiedlicher
akustischer Impedanz (Schallgeschwindigkeit × Dichte)
übereinander liegen und dadurch praktisch keine Reflexion der
von den Stollen in das Reifeninnere gesendeten Schallwellen
am steifen Ring erfolgt.
Luftgefüllte Kammern lassen auf einfache Weise eine
besonders niedrige Impedanz erzielen. Hievon macht eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reifens Gebrauch,
welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zwischenräume
zwischen den Trägerelementen nur in den streifenförmigen
Randbereichen des steifen Ringes, die bei den Schulter
zonen des Reifens liegen, mit porösem Elastomer gefüllt
sind, in der im Scheitelbereich des Reifens liegenden Zone
aber ungefüllt sind. Bei dieser Ausführungsform sind im
Scheitelbereich des Reifens besonders gute Schallschluck
eigenschaften gegeben und es ist dafür gesorgt, daß in den
Randbereichen des steifen Ringes, wo bekanntlich besonders
hohe mechanische Belastungen auftreten, eine gute Struktur
festigkeit vorliegt.
Eine Variante, bei der gleichfalls von den Schallschluck
eigenschaften eines aus mehreren Schichten verschiedener
Impedanz aufgebauten, steifen Ringes Gebrauch gemacht ist,
ist dadurch gekennzeichnet, daß der steife Ring eine
zwischen den Deckschichten liegenden Platte aus porösem
Elastomer, z. B. Moosgummi, aufweist, deren akustische
Impedanz kleiner ist als die akustische Impedanz des
Materials der Deckschichten.
Auch bei dieser Variante kann man eine Ausführungsform
vorsehen, bei der im Scheitelbereich des Reifens besonders
gute Schallschluckeigenschaften vorliegen und in den
Randbereichen des steifen Ringes eine sehr gute Struktur
festigkeit gegeben ist, indem man die aus porösem Elastomer,
z. B. Moosgummi, bestehende Platte lediglich in der im
Scheitelbereich des Reifens liegenden Zone des steifen
Ringes vorsieht und in den streifenförmigen Randbereichen
des steifen Ringes, die bei den Schulterzonen des Reifens
liegen, zwischen die Deckschichten des steifen Ringes
Vollgummiplatten einfügt, welche z. B. aus einem üblichen
Aufpreßgummi bestehen.
Die vorerwähnte Verbesserung der Schallschluckeigenschaften
durch das Vorsehen eines aus Schichten verschiedener
Impedanz aufgebauten Ringes führt praktisch keine Ver
größerung des Rollwiderstandes des Reifens herbei und ist
deshalb als vorteilhafter anzusehen, als das Einbauen
verlustbehafteten Dämpfungsmaterials, weil letztere Maß
nahme eine deutliche Erhöhung des Rollwiderstandes ver
ursacht. Besonders günstig ist hiebei, wenn die akustische
Impedanz des porösen Elastomermaterials kleiner 50% der
akustischen Impedanz des Deckschichtenmaterials ist.
Im Hinblick auf die weiche Bettung der in Form eines
steifen Ringes ausgebildeten gürtelartigen Verstärkung
durch die Seitenwände sind bestimmte Konfigurationen
des Reifens sowohl im Hinblick auf die angestrebte Klein
haltung der Laufgeräusche des Reifens als auch im Hin
blick auf gute Notlaufeigenschaften des Reifens besonders
vorteilhaft.
So ist es besonders günstig, wenn man vorsieht, daß der
Verlauf der Karkasse in den Seitenwänden, im Schnitt
betrachtet, abgesehen vom unmittelbaren Bereich der
breitesten Stelle B* des Reifens mit dem Schmiegkreis
radius ϕ , zum Wulst hin geradlinig bzw. nahezu geradlinig
ist. Durch diese Ausbildung wirken die Kordfäden der
Karkasse in den Seitenwänden in Art der Speichen eines
Rades und positionieren so den steifen Ring wirksam in
Bezug auf die Wulstkerne der Wülste, so daß trotz weicher
Bettung des steifen Ringes, welche ein günstiges Geräusch
verhalten des Reifens ergibt, auch sehr gute Seitenführungs-
und Notlaufeigenschaften gewährleistet sind. Es ist dabei
weiter vorteilhaft, wenn man vorsieht, daß der der mechanisch
maßgeblichen größten Breite B* des Reifens entsprechende
Radius R*, gemessen von der Reifenachse, zum Radius Ro
der Karkasse im Scheitelbereich des Reifens, ebenfalls
gemessen von der Reifenachse, in folgender Beziehung steht:
Diese Ausbildung unterstützt die vorerwähnten Führungs
eigenschaften und ist auch für die angestrebte Geringhaltung
der Laufgeräusche von Vorteil. Es ist dabei weiter günstig,
wenn man vorsieht, daß zwischen der Meridianlänge SM
der Karkasse in der Seitenwand und der dem Radialabstand
zwischen den beiden Endpunkten der Meridianlänge SM
entsprechenden Seitenwandhöhe HS folgende Beziehung besteht:
wobei die Meridianlänge SM der Karkasse vom Schnittpunkt
einer an der Stelle der größten Breite des Reifens parallel
zur Rotationsachse des Reifens verlaufenden Gerade mit
der Karkasse zum Wulstkern gemessen ist.
Um bei der vorgesehenen weichen Bettung der als steifer Ring
ausgebildeten gürtelartigen Verstärkung ein besonders
gutes Seitenkraft-Aufnahmevermögen zu erzielen, kann man
vorteilhaft vorsehen, daß der zwischen einer an die
Karkasse im Eintrittsabschnitt derselben in den Bereich
des steifen Ringes angelegten Tangente und der Seiten
richtung gebildete Eintrittswinkel der Karkasse in den
Bereich des steifen Ringes ≦ 20° ist, und daß der zwischen
einer an die Karkasse im Wulstbereich angelegten Tangente
und der Seitenrichtung gebildete Eintrittswinkel der Karkasse
in den Wulstbereich ≧ 70° ist. Es ist weiters für das Abroll
verhalten des Reifens, welches ja die Geräuschentwicklung
maßgeblich beeinflußt, von Vorteil, wenn man vorsieht,
daß der im Bereich der größten Breite B* des Reifens
definierte Schmiegkreisradius ρ der Karkasse zur Seiten
wandhöhe HS in einem der Beziehung
entsprechenden Verhältnis steht. Weiter ist es günstig
vorzusehen, daß die ein- oder mehrlagige Karkasse für
rotationssymmetrische Beanspruchung entsprechend einer
Gleichgewichtsfigur ausgelegt ist und die geometrische
neutrale Faser der Seitenwand bei rotationssymmetrischer
Beanspruchung in einer Gleichgewichtslage liegt.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele,
welche in der Zeichnung schematisch dargestellt sind,
weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine
Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Fahrzeugluftreifens, der auf eine Felge aufgezogen ist,
im Schnitt und Fig. 2 denselben in einer Seitenansicht;
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Fahrzeugluftreifens im Schnitt; Fig. 4
zeigt den Bereich der gürtelartigen Verstärkung eines
erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens gleichfalls im
Schnitt; Fig. 5 zeigt in schematisierter Darstellung den
Aufbau einer gürtelartigen Verstärkung, welche bei einem
erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen vorgesehen ist,
und Fig. 6 zeigt diese gürtelartige Verstärkung in einem
Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 zeigt
eine Variante zur Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6;
und die Fig. 8 und 9 zeigen weitere Varianten gürtelartiger
Verstärkungen, wie sie für erfindungsgemäß ausgebildete
Fahrzeugluftreifen vorgesehen werden können, in einer der
Fig. 5 entsprechenden Darstellung.
Der in Fig. 1 dargestellte Reifen 1 ist auf einer Felge
montiert. Der Reifen 1 hat eine ein- oder mehrlagige
Karkasse 3, deren freie Endbereiche durch Umschlingen von
Wulstkernen 4 in den Reifenseitenwänden 7 gehalten sind.
Der Reifen ist mit einer unterhalb des Laufflächenteiles 5
angeordneten gürtelartigen Verstärkung, welche in Form
eines in Umfangsrichtung zug- und drucksteifen und in
radialer Richtung biegesteifen Ringes 6 ausgebildet ist,
versehen.
Der steife Ring 6 ist gegenüber der Felge durch die
Seitenwände 7 des Reifens elastisch gebettet. Es bildet
so der steife Ring 6 durch seine durch die Seitenwände 7
verkörperte elastische Bettung ein schwingungsfähiges
Gebilde, wobei der steife Ring 6 gegenüber der Felge
Schwingungen in Umfangsrichtung, welche durch Pfeile A
versinnbildlicht sind, weiter Schwingungen in radialer
Richtung, welche durch Pfeile B versinnbildlicht sind,
und Schwingungen in meridionaler Richtung, welche durch
Pfeile C versinnbildlicht sind, ausführt. Diese Schwingungen
werden durch die Rollbewegung des Reifens angeregt, ihre
Eigenfrequenzen sind kleiner als 50 Hz. Bei Eigenfrequenzen
von ca. 30 Hz wird ein hinsichtlich der Geräuschent
wicklung besonders günstiges Ergebnis erzielt.
Die Karkasse 3 verläuft in den Seitenwänden 7 des Reifens 1
im Schnitt gesehen im wesentlichen gerade zum Wulst 4 hin,
sofern man vom unmittelbaren Bereich der breitesten Stelle
B* des Reifens absieht, wo sich die Karkasse 3 mit dem
Schmiegkreisradius zum steifen Ring 6 hinwendet. Hierdurch
wird eine gute Führung für den steifen Ring 6 auch bei
sehr nachgiebiger elastischer Bettung desselben durch
die Seitenwände erzielt, was z. B. für die Seitenführungs
eigenschaften des Reifens und für die Notlaufeigenschaften
desselben von Bedeutung ist.
Eine Konfiguration vorstehend genannter Art liegt auch
bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform vor.
Die Karkasse 3 geht aus dem unter dem steifen Ring 6
gelegenen Bereich mit dem Schmiegkreisradius ρ in einen
im wesentlichen geradlinigen Verlauf zum Wulstkern 4 über.
Damit ist die Kordlänge der in den Seitenwänden 7 des
Reifens verlaufenden Karkassenabschnitte sehr kurz,
so daß der Ring 6 gut gehalten ist. Es ist dabei auch
vorteilhaft, daß die mechanisch maßgebliche größte Breite B*
des Reifens 1, das heißt der größte Abstand der in den
beiden Seitenwänden 7 liegenden Abschnitte der Karkasse 3
voneinander in unmittelbarer Nähe der Schulterbereiche
des Reifens 1 vorliegt und in radialer Richtung, die in
Fig. 3 durch den Pfeil z angedeutet ist, einen geringen
Abstand vom steifen Ring 6 hat. Die größte Breite B*
liegt auf einem Radius R* von der Rotationsachse des Reifens.
Es ist dabei günstig, wenn die Beziehung
eingehalten wird, wobei Ro der Radius der Karkasse 3 im
Scheitelbereich des Reifens 1 ist.
Es ist weiters günstig, wenn die Geometrie des Reifens
der Beziehung
genügt; in dieser Beziehung ist mit SM die Meridianlänge
der ein- oder mehrlagigen Karkasse 3 in der Seitenwand 7
zwischen dem Wulstkern 4 und dem Schnittpunkt 12 einer an
der Stelle der größten Breite B* des Reifens parallel
zur Rotationsachse des Reifens verlaufenden Gerade 14
mit der Karkasse 3 bezeichnet; weiter ist in dieser
Beziehung mit HS die Seitenwandhöhe bezeichnet, die dem
in radialer Richtung gemessenen Abstand zwischen den
beiden Endpunkten der Meridianlänge, also dem Wulstkern 4
und dem Schnittpunkt 12 am Radius R* entspricht.
Durch die vorstehend genannte Lage der breitesten Stelle
des Reifens, an der die Breite B* vorliegt, ergibt sich ein
sehr flacher Eintrittswinkel der ein- oder mehrlagigen
Karkasse 3 in den Bereich des steifen Ringes 6. Dieser Winkel
ist in Fig. 3 mit γ bezeichnet und ist durch die mit dem
Pfeil y bezeichnete Seitenrichtung und durch eine an die
Karkasse im Abschnitt ihres Eintritts unter den steifen
Ring 6 gelegte Tangente 16 gebildet. Der Winkel γ hat einen
Wert von ≦ 20°. Der Eintrittswinkel β, der zwischen
einer an die Karkasse 3 im Bereich des Wulstes gelegten
Tangente 11 und der Seitenrichtung y liegt, ist ≧ 70°.
Der an der breitesten Stelle des Reifens, also im Bereich
der größten Breite B* des Reifens, liegende Schmiegkreis
radius ρ der Karkasse 3 ist möglichst klein gewählt. Es
ist dabei günstig, wenn der Schmiegkreisradius der Beziehung
genügt.
Es ist günstig, wenn der steife Ring 6 aus mehreren Schichten
besteht und dabei unter einer Deckschicht eine Schicht
liegt, deren akustische Impedanz deutlich kleiner ist als
die akustische Impedanz der Deckschicht, weil dadurch die
durch den Pfeil D versinnbildlichten Schwingungen der
Stollen 5a des Laufflächenteiles 5, welche Schwingungen
durch das Auftreffen der Stollen 5a auf die Fahrbahn
oberfläche angestoßen werden, am steifen Ring 6 nicht
reflektiert werden und demgemäß diese Komponente des
Reifenlaufgeräusches gering bleibt.
Eine derartige Ausführungsform eines bei einem erfindungs
gemäß ausgebildeten Reifen vorgesehen steifen Ringes 6
ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform
weist der steife Ring 6 einen sandwichartigen Aufbau auf,
welcher aus zwei oberen Deckschichten 9a, 9b und zwei
unteren Deckschichten 10a, 10b sowie einer Zwischenplatte 18
zusammengefügt ist. Die Platte 18 besteht aus einem
porösen Elastomer, wie z. B. Moosgummi, dessen akustische
Impedanz kleiner ist als 50% der Impedanz des Materials
der Deckschichten 9a, 9b bzw. 10a, 10b. Eine solche Platte
kann man durchgehend vom einem Rand 20 bis zum anderen
Rand 21 des steifen Ringes 6 vorsehen. Es ist aber häufig
vorteilhafter,die aus porösem Elastomer bestehende Platte,
wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, lediglich in der im
Scheitelbereich des Reifens liegenden Zone 22 des steifen
Ringes 6 vorzusehen und in den streifenförmigen Rand
bereichen 23, 24 des Ringes 6, die bei den Schulterzonen
des Reifens liegen, zwischen die Deckschichten 9a, 9b
bzw. 10a, 10b des steifen Ringes 6 Vollgummiplatten 25,
welche aus üblichem Aufpreßgummi bestehen können, einzu
fügen. Letztere Maßnahme verleiht der Struktur des Reifens
in den Randbereichen des steifen Ringes 6, wo häufig
besonders hohe mechanische Beanspruchungen auftreten,
eine erhöhte Festigkeit. Die Deckschichten 9a, 9b bzw.
10a, 10b können, um dem Ring 6 seine Steifigkeit zu
verleihen, wie in Fig. 5 dargestellt, aus in Elastomer
eingebetteten Korden 9c, 10c, insbesondere Stahlkorden
bestehen. Zumindest eine dieser Schichten 9a, 9b bzw.
10a, 10b kann jedoch auch als Schicht mit Trägerelementen
ausgeführt sein, wie sie den Fig. 5 bis 9 entnommen
werden können.
Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform
ist zwischen einer oberen Deckschicht 9 und einer unteren
Deckschicht 10 eine Lage 8 in Art eines Trägerrostes
aus waben- oder zellförmigen Trägerelementen 8a angeordnet.
Die Deckschichten 9 und 10 sind aus in Gummi eingebetteten
Korden 9c, 10c gebildet. Die Korde 9c der oberen Deck
schicht 9 verlaufen gekreuzt zu den Korden 10c der unteren
Deckschicht 10; desgleichen verlaufen diese Korde 9c
bzw. 10c unter einem Winkel zur Umfangsrichtung des
Reifens. In Fig. 5 ist der Winkel, den die Korde der
oberen Deckschicht 9 mit der Umfangsrichtung des Reifens
einschließen,eingezeichnet. Der besseren Übersicht wegen
sind in Fig. 5 nur die Korde der beiden Deckschichten und
die Trägerelemente 8a der Lage 8 dargestellt, nicht
jedoch das Elastomermaterial, in das die Korde bzw. die
Trägerelemente eingebettet sind.
Die Zellgröße Dz, welche als größter Abstand der Wände
der waben- oder zellförmigen Trägerelemente 8a voneinander de
finiert ist, wird vorteilhaft nicht größer als das 10-fache
des Abstandes nk , den die Korde 9c bzw. 10c in den
Deckschichten 9, 10 voneinander haben, gewählt. Die
Größe von nk ergibt sich dadurch, daß man vorteilhaft
etwa drei bis acht Korde pro cm in jeder der Deckschichten
9, 10 vorsieht. Die maximale Wandstärke dz der Träger
elemente 8a der Lage 8 beträgt maximal 1/5 der Zell
größe Dz. Die Höhe hz der Trägerelemente 8a wird maximal
dreimal so groß wie die Dicke d der Deckschichten 9, 10
gewählt.
Gewünschtenfalls kann man bei der Ausführungsform nach
den Fig. 5 und 6 wie auch bei den noch nachstehend zu
erörternden Ausführungsformen zu jeder Seite der Lage 8
mehr als eine Deckschicht, z. B. zwei Deckschichten,
vorsehen, analog wie dies bei der in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform vorgesehen ist, und man kann gegebenenfalls
im Ring 6 auch mehr als eine Lage 8 anordnen.
Die mechanischen und akustischen Eigenschaften des Ringes
6 können einerseits durch die Ausbildung und Anordnung
der Trägerelemente und andererseits durch die Wahl des
Elastomermaterials, in das diese Trägerelemente einge
bettet sind, festgelegt werden. Zur Einbettung der Träger
elemente 8a der Lage 8 sieht man vorzugsweise ein
poröses Elastomer, z. B. Moosgummi, vor. Es ist dabei
günstig,ein Elastomer zu wählen, dessen akustische
Impedanz kleiner als 50% der akustischen Impedanz des
Elastomermaterials der Deckschichten 9, 10 ist. Eine noch
weitergehende Eliminierung der Schallreflexion am Ring 6
kann erzielt werden, wenn man die Zwischenräume 8d zwischen
den Trägerelementen 8a nur in den streifenförmigen Rand
bereichen 23, 24 des steifen Ringes 6, die bei den Schulter
zonen des Reifens 1 liegen, mit Elastomermaterial gefüllt
vorsieht und in der im Scheitelbereich des Reifens liegenden
Zone 22 die Zwischenräume der Lage 8 ungefüllt läßt.
Solcherart wird in den Randbereichen 23, 24 des Ringes 6
eine bessere Strukturfestigkeit und im Scheitelbereich
des Reifens eine geringe Schallreflexion erzielt. Eine
solche Ausführungsform ist in Fig. 7 dargestellt.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform sind die
Trägerelemente 8a′′ der Lage 8 in Form parallel zueinander
wellenförmig verlaufender Leisten ausgebildet. Die Größe
Dz entspricht hier dem maximalen Abstand zwischen benach
barten Trägerelementen 8a′′. Die Relation von Dz zum Abstand
nk den die Korde 9c, 10c der Deckschichten voneinander
haben, wird vorteilhaft ebenso wie die Dimensionierung
der maximalen Wandstärke dz der Trägerelemente 8a′′ und
die Dimensionierung der Höhe und der Dicke der Deckschichten
analog wie im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach
den Fig. 5 und 6 erörtert worden ist, gewählt.
Korrespondierendes gilt auch hinsichtlich der in Fig. 9
dargestellten Ausführungsform, bei der die Lage 8 eine
etwa zellförmige Struktur aus gewellten Träger
elementen 8a′ enthält.
Analog wie bei der Darstellung in Fig. 5 sind auch bei den
Darstellungen in den Fig. 8 und 9 im Interesse einer
guten Übersichtlichkeit nur die Korde und die Träger
elemente der Deckschichten und der Lage 8 dargestellt.
Claims (6)
1. Fahrzeugluftreifen mit einer mindestens einlagigen Karkasse
(3), deren freie Endbereiche durch Umschlingen von Wulstkernen
(4) oder dergleichen in den Seitenwänden (7) gehalten sind,
und mit einer gürtelartigen Verstärkung unterhalb des Lauf
flächenteils (5), die als zug- und druckfester Verstärkungs
ring (6) ausgebildet und mehrschichtig aufgebaut ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durch die Zug- und Drucksteifigkeit in Umfangsrichtung
(A) und die Biegesteifigkeit in Radialrichtung (B) des Ver
stärkungsrings (6) bestimmte Eigenfrequenz des Reifens sowohl
in Umfangsrichtung (A) als auch in Radialrichtung und darüber
hinaus in meridionaler Richtung (C) kleiner als 50 Hz ist.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verstärkungsring (6) eine trägerrostartige Innenlage
(8) mit zell- oder wabenartigen Wänden bildenden Träger
elementen (8a, 8a′, 8a′′) und Deckschichten (9, 9a, 9b,
10, 10a, 10b) beidseitig der Innenlage (8) aufweist, welche
in Elastomermaterial eingebettete Korde (9c, 10c) enthalten.
3. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Trägerelemente (8a, 8a′, 8a′′) in poröses Elastomer
material eingebettet sind, dessen akustische Impedanz kleiner
ist als die akustische Impedanz des Elastomermaterials von
Deckschichten (9, 9a, 9b, 10, 10a, 10b).
4. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Deckschichten (9, 9a, 9b, 10, 10a, 10b)
mindestens eine Dämpfungsplatte (18) aus porösem Elastomer
material eingebettet ist, dessen akustische Impedanz kleiner
ist als die akustische Impedanz des Elastomermaterials der
Deckschicht (9, 9a, 9b, 10, 10a, 10b).
5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsplatte (18) lediglich in der dem Scheitel
bereich des Reifens entsprechenden Zone angeordnet ist.
6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 3-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die akustische Impedanz des porösen Elastomermaterials
kleiner als 50% der akustischen Impedanz des Elastomer
materials von Deckschichten (9, 9a, 9b, 10, 10a, 10b) ge
wählt ist.
Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SEMPERIT REIFEN AG, TRAISKIRCHEN, AT |
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Representative=s name: MUELLER, SCHUPFNER & GAUGER, 80539 MUENCHEN |
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D2 | Grant after examination | ||
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