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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen mit einer radialen Karkassenverstärkung, und spezieller
die Seitenwandstruktur des Reifens. Sie betrifft auch eine von einem
Reifen und einer Felge gebildete Baugruppe.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
der Reifenindustrie gibt es zwei grundlegende Systeme, die den Betrieb
eines Reifens bei ungenügendem
Reifendruck vorsehen. Das erste System setzt ein Einsatzset in der
Radfelge ein, das die Unterseite der Reifenlauffläche stützt, wenn
der Reifen in einem Zustand mit ungenügendem Reifendruck betrieben
wird;
US 5,785,781 offenbart
ein solches System. Das zweite System setzt einen selbsttragenden
Reifen ein, wobei die Reifenseitenwände verstärkt sind, sodass der Reifen
während
Betriebsbedingungen mit ungenügendem Reifendruck
in der Lage ist, sich selbst zu tragen, um den Betrieb zuzulassen;
die US-Patente 4,365,659, 5,158,627, 5,368,082 und 6,453,961 offenbaren
solche selbsttragenden Reifen.
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Jedes
System hat seine Beschränkungen, wodurch
jedes System für
bestimmte Anwendungen geeigneter als das andere System wird. Systeme,
die die Radeinsätze
verwenden, können
für Reifen
mit niedriger Seitenwand und kleinere Reifen zu einem Durchschlagen
führen,
sowie auch dazu, dass sie aufgrund der radmontierten Stütze schwieriger
zusammenzubauen sind während
selbsttragende Reifen für
Reifen mit großer
Seitenwand und größere Reifen
eine größere Masse
haben, was zu einer Verminderung des Rollwiderstands und Komforts
führt.
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Ein
Reifen gemäß der Einleitung
von Anspruch 1 ist aus US 2003/106 625 bekannt.
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Die
vorangehende Erfindung ermöglicht
das Zusammenwirken der zwei unterschiedlichen Lösungen, um eine einfachere
Notlauflösung
zu ergeben. Die vorliegende Erfindung ist für mittelgroße Anwendungen geeignet und
kombiniert die besten Eigenschaften beider Systemtypen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Notlauf-Reifensystem und einen Notlaufreifen
gerichtet. Der Reifen weist eine radiale Karkassenverstärkungslage,
eine Gürtelstruktur
und ein Paar einander gegenüberliegender
Wulstbereiche auf. Jeder Wulstbereich weist Wulstdraht, eine Wulstzehe
und eine Wulstferse auf, wobei die Wulstzehe sich axial auswärts und
radial einwärts
von der Wulstferse befindet. Radial auswärts von jedem Wulstbereich
befindet sich eine Reifenseitenwand. Die Querschnittsbreite jeder
Seitenwand von radial auswärts
vom Wulstbereich zu den Enden der Gürtelstruktur ist im Wesentlichen
konstant. Um die im Wesentlichen konstante Breite zu erzeugen, befindet
sich ein erster Gummieinsatz axial einwärts von der Karkassenverstärkungslage,
während
ein zweiter Gummieinsatz sich radial auswärts von dem Wulstdraht und
axial auswärts
von der Karkassenverstärkungslage
befindet.
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In
einem Aspekt der Erfindung variiert die Querschnittsbreite der Seitenwand
um nicht mehr als 30% der kleinsten Querschnittsbreite. In einem
anderen Aspekt hat die Reifenseitenwand in den unteren 50% der Reifenhöhe eine
Querschnittsbreite, die um nicht mehr als 20% der kleinsten Breite
der Seitenwandquerschnittsbreite variiert.
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Vorzugsweise
findet jedwede Variation in der Querschnittsbreite der Reifenseitenwände in dem
radial äußeren Teil
der Seitenwände
statt, sodass der radial innere Teil der Seitenwände eine im Wesentlichen konstante
Breite behält.
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In
einem anderen Aspekt des Reifens könnten die ersten und die zweiten
Gummieinsätze
aus demselben Material geformt sein oder nicht. Der Gummi für wenigstens
den ersten Gummieinsatz hat eine Shore A-Härte
bei 100°C
im Bereich von 575 bis etwa 90.
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In
einem anderen Aspekt des Reifens weist der erste Gummieinsatz ein
radial innerstes Ende auf, das den zweiten Gummieinsatz radial überlappt, wobei
der Überlappungsabstand
im Bereich von 90 bis 65% der radialen Länge des zweiten Gummieinsatzes
liegt. Das radial äußere Ende
des zweiten Gummieinsatzes in jeder Seitenwand befindet sich vorzugsweise
auf einer radialen Höhe
von 25% bis 80% der Reifenhöhe.
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In
einem anderen Aspekt des Reifens kann der erste Gummieinsatz aus
mehreren unterschiedlichen Gummielementen geformt sein. Wenn er
so aus zwei Gummielementen geformt ist, kann eines der Gummielemente
eine größere Shore
A-Härte
haben als das andere Element. Die Gummielemente können radial
benachbart zueinander oder axial benachbart zueinander gelegen sein.
Wenn die Elemente radial benachbart zueinander liegen, so hat das
radial äußere der
beiden Gummielemente vorzugsweise eine kleinere Shore A-Härte als
das radial einwärts befindliche
Gummielement.
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In
einem anderen Aspekt des Reifens weist der Wulstbereich einen axial
auswärts
vom Wulstdraht gelegenen Gummikeil auf. Der Gummikeil hat eine Shore
A-Härte, die
größer als
die Shore A-Härte entweder
des ersten Gummieinsatzes oder des zweiten Gummieinsatzes ist.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Reifen mit zusätzlichen
Seitenwandverstärkungslagen
versehen sein. In einer Ausführung
erstreckt sich wenigstens ein kurzes Stück Verstärkungslage aus parallelen Korden
vom Wulstbereich zur oberen Seitenwand des Reifens. Die kurzen Stücke Verstärkungslage
können
entweder direkt benachbart zu der Karkassenverstärkungslage sein oder nicht.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung besteht die Karkassenverstärkungslage
aus einem Paar Verstärkungskordlagen.
Der Reifen kann auch einen weiteren dritten Einsatz in der Reifenseitenwand
angeordnet haben. Ein solcher dritter Einsatz ist vorzugsweise sandwichartig
zwischen den zwei Karkassenverstärkungskordlagen
angeordnet.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung weisen die Wulstringe in jedem
Wulstbereich verschiedene Wulstdurchmesser auf. Der Wulstdurchmesser wird
als der Innendurchmesser des Wulstdrahtrings gemessen. Dies führt zu einem
asymmetrischen Reifen. Der asymmetrische Reifen kann unterschiedliche
Seitenwandkonstruktionen haben. In einer solchen Konstruktion ist
die Querschnittsbreite der Seitenwand radial auswärts von
dem Wulstring mit größerem Durchmesser
größer als
die Querschnittsbreite der Seitenwand radial auswärts von
dem Wulstring mit kleinerem Durchmesser. In einer anderen Konstruktion
hat der erste Gummieinsatz in der Seitenwand radial auswärts von
dem Wulstring mit größerem Durchmesser
eine kleinere Shore A-Härte
als der erste Gummieinsatz in der Seitenwand radial auswärts von
dem Wulstring mit kleinerem Durchmesser.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird als Beispiel und unter Verweis auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, worin:
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1 eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Reifens ist;
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2 eine
andere Querschnittsansicht eines Reifens ist; die
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3a und 3b Querschnittsansichten eines
Reifens mit axial äußeren Einsätzen von
wechselnder Höhe
sind; die
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4a und 4b alternative
Ansichten eines Reifens sind, der Seitenwandlagen umfasst;
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5 eine
Querschnittsansicht eines Reifens ist, der zwei Karkassenverstärkungslagen
umfasst;
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6 ein
Reifen ist, der mehrere benachbarte Seitenwandeinsätze umfasst;
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7 eine
alternative Konstruktion für
einen Reifen mit mehreren Seitenwandeinsätzen ist; und
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8 einen
Reifen der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Wulst- und Seitenwanddurchmessern
darstellt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Im
folgenden ist von der am besten derzeit erwogenen Art und Weise
oder Arten und Weisen der Durchführung
der Erfindung die Rede. Auf identische Merkmale in den verschiedenen
Ausführungen
wird mit gemeinsamen Referenzen verwiesen. Die nachfolgende Beschreibung
wird zum Zweck der Illustration der allgemeinen Prinzipien der Erfindung
gemacht und sollte nicht in einem einschränkenden Sinn aufgefasst werden.
Die Reichweite der Erfindung wird durch Verweis auf die beigefügten Ansprüche am besten
ermittelt.
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1 illustriert
einen selbsttragenden Reifen nach der vorliegenden Erfindung; nur
die Hälfte
der Querschnittsansicht des Reifens ist gezeigt, den Fachleuten
in der Technik wird verständlich
sein, dass die gegenüberliegende,
nicht dargestellte Reifenhälfte
identisch zu der dargestellten sein kann und eventuelle Abweichungen
von der dargestellten hierin offenbart sein können. Der Luftreifen 10 hat
eine Karkasse, welche eine Karkassenverstärkungslage 12 umfasst,
die sich von einem Wulstteil 14 zu einem gegenüberliegenden
Wulstteil 14 erstreckt. Die Karkassenverstärkungslage 12 ist
aus parallelen Verstärkungskorden
gebildet; die Korde sind in Winkeln von zwischen 65° bis 90° in Bezug
zur Äquatorebene des
Reifens 10 geneigt. Die Korde sind aus jedweden herkömmlichen
Karkassenkordmaterialien hergestellt, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf,
Nylon, Rayon, Polyester, Aramid, Pen, Glasfaser, Stahl oder jede
Kombination davon.
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Die
Karkassenverstärkungslage 12 hat
einen Hauptteil 16, der sich über den Hauptkreisringteil
des Reifens 10 erstreckt. Die Umschlagteile 18 der
Karkassenverstärkungslage 12 sind
die äußeren Enden der
Verstärkungslage 12 und
erstrecken sich radial unter einem Wulstring 20 und werden
dann unter den Wulstring 20 zurückgebogen. Der Wulstring 20 hat
einen Durchmesser DB, gemessen ab dem radial
inneren Punkt des Wulstrings. Jedes Ende der Karkassenverstärkungslage 12 befindet
sich sandwichartig zwischen dem Wulstring 20 und dem Hauptteil 16 der Karkassenverstärkungslage 12.
Zur Aufrechterhaltung des Profils des Umschlagteils 18 beim
Zurückbiegen
der Lage 12 unter den Wulstring 20 wird der Umschlagteil 18 um
einen axial auswärts
von dem Wulstring 20 befindlichen Gummikeil 22 herumgeschlagen.
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Der
Wulstteil hat ein äußeres Querschnittsprofil,
wobei, wenn das Profil sich von der axial äußeren Seite des Wulstteils
zu der axial inneren Seite bewegt, das Wulstprofil radial nach oben
geneigt ist. Bei diesem Reifen befindet sich die Wulstzehe 24 sowohl
axial auswärts
als auch axial einwärts
von der Wulstferse 26. Über
der Wulstzehe 24 befindet sich eine Rippe 28,
die beim Verriegeln des Reifens an einer Radfelge hilft, wie nachstehend
erörtert.
Dieses Wulstprofil steht im Gegensatz zu einem herkömmlichen
Reifen, wobei die Wulstzehe sich radial und axial einwärts von
der Wulstferse befindet und es die Wulstferse ist, die in den gekrümmten Teil
der Radfelge passt, wo Felgensitz und Radflansch aufeinandertreffen.
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Die
Karkassenverstärkungslagenkonstruktion
im Wulstteil 14 des Reifens 10, wenn der Reifen 10 an
einem Rad (nicht dargestellt) montiert ist, wobei dessen Felge der äußeren Konfiguration
des Wulstteils 14 entspricht, arbeitet auf folgende Weise. Da
die Karkassenverstärkungslage 12 durch
den Luftdruck innerhalb des Reifens 10 unter Spannung gesetzt
wird, wird der Verstärkungslagenhauptteil 16 radial
auswärts
ausgedehnt. Beim Ausdehnen des Hauptteils 16 zieht er an
dem Umschlagteil 18, wodurch er die Wulstzehe 24 radial
einwärts
in die Radfelge und den Flansch zieht, wobei er effektiv so wirkt,
dass er den Wulstteil 18 des Reifens 10 auf dem
Rad verriegelt.
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Der
Wulstring 20 ist mit einer insgesamt kreisförmigen Konfiguration
dargestellt. Der Wulstring 20 ist ein unausdehnbarer Reif
aus Stahl, der aus mehreren Stahlwicklungen geformt ist. Der Wulstring 20 kann
auch andere Gesamtkonfigurationen haben, wie etwa sechseckig oder
quadratisch, oder jede Kombination von kreisförmig, sechseckig und quadratisch.
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Radial
auswärts
von dem Karkassenverstärkungslagen-Hauptteil 16 befindet
sich die Gürtelstruktur 30.
Die Gürtelstruktur 30 umfasst
ein bis vier Verstärkungslagen 32 aus
parallelen Korden. Die Korde der Verstärkungslage 32 können gewebt
oder nicht gewebt sein und sind in Winkeln von 17° bis 35° in Bezug
zur Äquatorebene
EP des Reifens 10 geneigt. Die Korde benachbarter Gürtellagen 32 sind vorzugsweise
in entgegengesetzten Richtungen in Bezug zur Äquatorebene EP des Reifens 10 geneigt. Die
Korde der Gürtellagen 32 sind
aus jedweden herkömmlichen
Gürtelkordmaterialien
ausgebildet, einschließlich,
jedoch nicht beschränkt
auf, Stahl, Aramid, Nylon, Rayon, Glasfaser, Polyester, Pen oder jede
Kombination davon. Abhängig
von den vom Reifenkonstrukteur erwünschten letztendlichen Reifenmerkmalen
kann eine herkömmliche
Null-Grad-Lage (nicht dargestellt) innerhalb der Gürtelstruktur 30 angeordnet
sein.
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Radial
auswärts
von der Gürtelstruktur 30 befindet
sich die Reifenlauffläche 36.
Die Lauffläche 36 ist
als mehrere Längsrillen 38 aufweisend
dargestellt. Die Lauffläche 36 kann
jede Anzahl oder Muster aus Längs-
und/oder seitwärts
gerichteten Rillen oder Kombination von Rillen aufweisen. Das von
dem Reifenkonstrukteur ausgewählte
Reifenprofil ist von der beabsichtigten Anwendung des Reifens abhängig; d.h
ein kleiner Personenkraftwagen, mittelgroßer Personenkraftwagen, kleiner
bis mittelgroßer
Kleinbus usw.
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An
den axial äußeren Kanten
der Lauffläche 36 und
der Gürtelstruktur 30 und
radial auswärts
von den Wulstteilen 14 befinden sich die Reifenseitenwände 40.
Nach der vorliegenden Erfindung ist die Querschnittsbreite W der
Reifenseitenwand radial auswärts
von dem Wulstteil 14 im Wesentlichen konstant. Der Ausgangspunkt
der im Wesentlichen konstanten Breite W befindet sich auf einer
radialen Höhe
von 15 bis 25% der radialen Höhe
H des Reifens 10, gemessen ab der Wulstsohlenlinie B, wobei die
Wulstsohlenlinie B an dem radial innersten Punkt der Wulstzehe 24 gezogen
wird, und nicht mehr als 5% der radialen Höhe H des Reifens 10 von
der radial äußeren Oberfläche des
Wulstrings 20. Die Breite W wird als der maximale Abstand
zwischen der Außenfläche des
Reifens und der innersten Oberfläche des
Reifens 10 gemessen und senkrecht zu Punkten entlang der
Krümmung
C der Reifenseitenwand 40 gemessen.
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Die
Schwankung in der Breite W der Reifenseitenwand 40 in den
unteren 50% der Reifenhöhe
H beträgt
nicht mehr als 20% der kleinsten Breite. Aufgrund der erhöhten Dicke
an der Reifenschulter 42 kann die Reifenseitenwand 40 in
den radial äußeren 50%
der Reifenhöhe
H eine größere Schwankung
in der Breite aufweisen. Der radial äußerste Punkt der im Wesentlichen
konstanten Breite des Reifens 10 befindet sich an der radial äußersten
Kante der Gürtelstruktur 30.
Die Schwankung in der Breite W in den radial äußeren 50% der Reifenhöhe H beträgt nicht mehr
als 30% der kleinsten Breite in den radial äußeren 50% der Reifenhöhe H.
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Indem
der Reifen 10 mit einer im wesentlichen konstanten Breite,
die im Wulstbereich 14 beginnt, geformt wird, wird ein
Stützpfeilereffekt
in dem Reifen 10 erzeugt. Dieser Stützpfeiler versieht den Reifen 10 mit
der für
fortgesetzten Betrieb erforderlichen Unterstützung, wenn der Reifen 10 auf
einem verringerten Innendruck ist. Durch Formen des unteren Seitenwandbereichs
mit einer konstanten Dicke verschafft der Wulstbereich 14 einen
Sitz oder nicht bewegende Basis für den Stützpfeiler. Während Betriebs
mit ungenügendem
Reifendruck stellt der Stützpfeilereffekt
auch sicher, dass die Karkassenverstärkungslage 12 jederzeit
in Spannung bleibt und den Verriegelungswulsteffekt der Karkasse
nicht von der selbsttragenden Natur des Seitenwandstützpfeilers
trennt.
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Bei
dem Reifen von 2 ist die Dicke des Reifens
in der Schulter 42, oder dem oberen Seitenwandbereich,
im Vergleich zu dem Reifen von 1 verringert
worden. Die Verringerung der Reifendicke in der Schulter 42 macht
die obere Seitenwand flexibler und verbessert den gesamten Reifenfahrkomfort. Somit
ist für
den Reifen von 2 die Schwankung in der Breite
W, gemessen senkrecht zu Punkten entlang der Krümmung C der Reifenseitenwand 40, nicht
größer als
15%. Diese Verringerung der Dicke der oberen Seitenwand kann erzielt
werden, indem das Schulter-Gummidickenmaß axial auswärts von der
Karkassenverstärkungslage 12 oder
das Dickenmaß jedes
axial einwärts
von der Karkassenverstärkungslage 12 befindlichen
Gummis verringert wird.
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Die
im Wesentlichen konstante Seitenwanddicke wird durch wenigstens
einen Einsatz 44 erzeugt. Der Einsatz 44 ist von
linsenförmiger
Konfiguration, wobei das mittlere Drittel des Einsatzes 44 eine
im Wesentlichen konstante Dicke hat und die Enden des Einsatzes 44 verjüngt sind.
Der Einsatz 44 erstreckt sich vom Wulstteil 14 bis
zu radial einwärts
von der Gürtelstruktur 30.
Wenn der Einsatz 44 sich durch die gesamte Seitenwand 40 erstreckt,
so hat er einen Ausgangspunkt 46 axial einwärts von dem
Wulstring 20 und radial einwärts von der radial äußersten
Oberfläche
des Wulstrings 20, wodurch eine radiale Überlappung
zwischen dem inneren Ende des Einsatzes 44 und dem Wulstring 20 erzeugt
wird. Der dargestellte Einsatz 44 befindet sich sandwichartig
zwischen der Karkassenverstärkungslage 12 und
der Reifen-Innenisolierung 48.
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Der
Einsatz 44 ist aus einem Hartgummi geformt, mit einer Shore
A-Härte
bei 100°C
in einem Bereich von etwa 55 bis etwa 90, mit einem bevorzugten
Bereich von 60 bis 70. Hinsichtlich zusätzlicher Eigenschaften des
Einsatzes sind die in dem US-Patent 6,230,773 offenbarten Eigenschaften
für den
Einsatz 44 der vorliegenden Erfindung geeignet. Die Eigenschaften
können
durch die in dem angeführten
US-Patent offenbarte Verbindung erzielt werden, oder andere Verbindungen
können
ausgewählt werden,
die die offenbarten Eigenschaften ergeben. Der den Einsatz 44 bildende
Gummi kann auch flockgefüllt
oder mit Verstärkungsfasern
gemischt sein. Nützliche
Fasern können
entweder natürlich
oder synthetisch hergestellt sein und sind dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine Länge
von wenigstens 100 Mal ihrem Durchmesser oder ihrer Breite haben. Flock
sind Partikel, die kleiner als Fasern sind. Und beide können aus
Baumwolle, Aramid, Nylon, Polyester, PET, PEN, Kohlenstofffaser,
Stahl, Glasfaser oder jeder Kombination davon geformt sein. Die
Faser- oder Flockfüllung des
Gummis liegt im Bereich von 5 bis 35 Teile pro Hundert Teile Gummi.
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Die
linsenförmige
Konfiguration des Einsatzes hält
den Karkassenhauptteil in einer gewünschten Konfiguration. Ein
Großteil
des Teils des in den unteren 50% der Reifenhöhe befindlichen Karkassenverstärkungslagenhauptteils 16 wird
in einem Winkel α von
15° bis
zu maximal 30° relativ
zur Äquatorebene
des Reifens gehalten (siehe 1). Das Aufrechterhalten
der Karkassenlage in dieser Konfiguration erleichtert einen konkaven
Lagenverlauf, von der Innenseite des Reifens her gesehen, wodurch
die Karkassenlage in die Lage versetzt wird, unter Belastung in
einem besseren Spannungszustand zu sein.
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Ein
zweiter Einsatz 50 befindet sich radial auswärts von
dem Wulstring 20 und axial auswärts von dem Haupt-Karkassenumschlagteil 18.
Dieser Einsatz 50 hat generell eine dreieckige Form, ähnlich einem
herkömmlichen
Kernprofil. Der zweite Einsatz 50 nimmt an Breite ab, wenn
der erste Einsatz 44 an Breite zunimmt; wodurch eine im
Wesentlichen konstante Dicke einer geformten Stützpfeilerkonstruktion im unteren
Seitenwandbereich des Reifens 10 aufrechterhalten wird.
Die radiale Überlappung
des ersten Einsatzes 44 und zweiten Einsatzes 50 liegt
im Bereich von 90% bis 65% der radialen Länge des zweiten Einsatzes 50.
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Der
zweite Einsatz 50 hat einen radial äußeren Endpunkt in einer Höhe H2, die von 25% bis 80% der Reifenhöhe H schwanken
kann, siehe auch 3a und 3b. In 2 hat
der zweite Einsatz 50 eine Abschlusshöhe H2 von etwa 40%, während die
Abschlusshöhe
H2 für
die 3a und 3b etwa
59% beziehungsweise 70% beträgt.
Wenn die Höhe
H2 des zweiten, oder axial äußeren, Einsatzes 50 zunimmt,
wird das Dickenmaß des
axial inneren ersten Einsatzes 44 verringert. Vorzugsweise
ist, aufgrund des entsprechenden Anstiegs/der Abnahme des Dickenmaßes der
zwei Einsätze 44, 50,
das gesamte Querschnitts-Dickenmaß der Einsätze 44, 50 von
der radial äußeren Oberfläche des
Wulstdrahts 20 zu einem axial äußere Ende der Gürtelstruktur 30 im
Wesentlichen konstant.
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Der
zweite Einsatz 50 hat vorzugsweise eine Shore A-Härte äquivalent
zur Shore A-Härte
des ersten Einsatzes 44. Um jedoch die Leistungsmerkmale des
Reifens zu verändern,
kann die Shore A-Härte des
zweiten Einsatzes 50 größer oder
kleiner sein als die des ersten Einsatzes 44.
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4a illustriert
eine andere Variante in dem Reifen. Während des Bauens des Reifens,
nachdem die Seitenwandeinsätze 44 auf
die Aufbautrommel aufgelegt worden sind und die Karkassenverstärkungslage 12 hergestellt
ist, wird wenigstens eine Lage 52 aus Gewebe oder Stahl
benachbart zu dem Karkassenverstärkungslagenhauptteil 16 aufgelegt. Die
Gewebe- oder Stahllage 52 besteht aus gummibeschichteten
parallelen Korden. Die Lage 52 wird so abgeschnitten und
ausgelegt, dass die parallelen Korde in einem Winkel von 30° bis 50° relativ
zur Umfangsrichtung des Reifens geneigt sind. Wenn zwei oder mehr
solcher Gewebe- oder Stahllagen 52 verwendet werden, werden
die Korde in den benachbarten Lagen 42 so verlegt, dass
sie in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind. Die Korde können aus Stahl,
Aramid, Polyester, Nylon oder Rayon geformt sein. Das Vorhandensein
der Lage 52 verstärkt
die Seitenwände 40 und
verringert die Querschnittsfläche
der Seitenwand 40, da ein Teil der Reifenlast von den Lagen 52 getragen
wird.
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4b ist
ein Reifen gleichartig zu dem von 4a; die
zusätzlichen
Lagen 52 sind jedoch axial auswärts von den dreieckigen Einsätzen 50 plaziert, um
die Seitenwände 40 des
Reifens zu verstärken. Wenn
sie in dieser Position angebracht sind, sind die Lagen 52 unter
Kompression gesetzt, statt unter Spannung wie in dem Reifen von 4a.
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Zur
Erhöhung
der Reifentragfähigkeit
kann die Karkasse eine zweite Verstärkungslage 54 umfassen,
siehe 5. Die zweite Verstärkungslage 54 wird
zur selben zeit angebracht wie die primäre Verstärkungslage 12 und
folgt demselben allgemeinen Verlauf wie die primäre Verstärkungslage 12. Die zweite
Verstärkungslage 54 ist
jedoch nicht vollständig
um den Hartgummikeil 22 herumgeschlagen. Das die Korde
in der zweiten Lage 54 bildende Material ist vorzugsweise
das gleiche Material, das die Korde in der Hauptlage 12 bildet,
kann jedoch abhängig
von den gewünschten
Reifenmerkmalen unterschiedlich sein. Wenn die Korde der ersten
Karkassenverstärkungslage 12 in
einem Winkel von weniger als 90° relativ
zu der Äquatorebene
geneigt sind, dann sind die Korde der zweiten Lage 54 vorzugsweise
in demselben Winkel, jedoch in entgegengesetzter Richtung geneigt.
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Zur
besseren Abstimmung des Reifens auf bevorzugte Reifenmerkmale kann
der Reifen mit mehreren linsenförmigen
Einsätzen
versehen werden, um die gewünschte
Stützpfeiler-Seitenwandstärke zu erzeugen,
siehe 6. Der Reifen hat einen ersten länglichen
Einsatz 56, auswärts
von der Reifen-Innenisolierung 48 und vor der Anbringung
einer Karkassenverstärkungslage 12 angebracht. Nachdem
die primäre
Karkassenverstärkungslage 12 auf
die Bautrommel aufgewickelt, jedoch noch nicht um den Gummikeil 22 herumgeschlagen
ist, wird ein zweiter länglicher
Einsatz 58 angebracht. Ein kurzes Stück Karkassenverstärkungslage 60 wird auswärts von
dem zweiten länglichen
Einsatz 58 verlegt. Der Gummikeil 22 wird dann
auf die Enden der Verstärkungslagen 12, 60 gelegt
und der Umschlagteil 18 der primären Karkassenverstärkungslage 12 wird
dann um den Gummikeil 22 herumgewickelt und der Wulstring 20 wird
angebracht, um das Ende des Umschlagteils 18 zu verriegeln.
Auf diese Weise sind die Enden der kurzen Karkassenverstärkungslage 60 und
das radial innere Ende des axial äußeren länglichen Einsatzes 58 zwischen
dem Hauptteil 16 und dem Umschlagteil 18 der primären Karkassenverstärkungslage 12 gesichert.
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Die
physikalischen Eigenschaften der zwei länglichen Einsätze 56, 58 können identisch
sein oder können
variieren. Vorzugsweise hat der radial innere erste Einsatz 56 eine
geringere Shore A-Härte als
der radial äußere zweite
Einsatz 58. Auch können die
relativen Breiten der zwei Einsätze 56, 58 identisch
sein oder variieren. Gleich welche relativen Breiten für die zwei
Einsätze 56, 58 gewählt werden, die
im Wesentlichen konstante Breite für die Reifenseitenwände 40 wird
aufrechterhalten.
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Bei
dem Reifen von 7 wird eine Kombination von
zwei linsenförmigen
Einsätzen 62, 64 wieder
kombiniert, um eine insgesamt linsenförmige Stütze als Teil der Stützpfeilerstruktur
der Reifenseitenwand 40 zu bilden, jedoch sind die zwei
Einsätze 62, 64 in
erster Linie radial benachbart, nicht axial benachbart, wie in dem
vorangehenden Reifen. Die zwei Einsätze 62, 64 sind
axial einwärts
von der Karkassenverstärkungslage 12 plaziert,
und die Karkassenverstärkung
kann eine oder mehrere Lagen sein. Der radial äußere Einsatz 62 hat
eine Shore A-Härte, die
kleiner als die des radial inneren Einsatzes 64 ist. Der
weichere Einsatz 62 in dem Schulterbereich des Reifens
maximiert die Notlaufeigenschaften des Reifens bei einer minimalen
Verschlechterung des Fahrkomforts.
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Für jeden
der illustrierten und oben erörterten
Reifen können
die einander gegenüberliegenden Wulstringe 20 und
Seitenwände 40 einen
identischen Durchmesser beziehungsweise identische Höhe haben;
das heißt,
der nicht dargestellte Teil des Reifens ist ein Spiegelbild des
dargestellten. Es liegt jedoch auch innerhalb der Reichweite der
vorliegenden Erfindung, jeden der erörterten Reifen so auszubilden, dass
die Durchmesser der einander gegenüberliegenden Wülste 20 unterschiedlich
sind, wie in 8 ersichtlich.
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Der
Reifen von 8 hat eine kurze Seitenwand 66 mit
einem Wulstring 68 von relativ größerem Durchmesser DBS und eine lange Seitenwand 70 mit einem
Wulstring 72 von relativ kleinerem Durchmesser DBNS. Wenn er an einem Fahrzeug montiert ist, wird
die kürzere
Seitenwand 66 einwärts
gerichtet montiert und wird als die nicht markierte Seitenwand bezeichnet
und die gegenüberliegende
Seitenwand 70 wird als die markierte Seitenwand bezeichnet,
da dies die mit herkömmlicher
Reifenseitenwandidentifikation versehene Seitenwand 70 ist.
Der Reifen wird auf einer Reifenfelge montiert, die entsprechend
versetzte Felgendurchmesser hat, um sich an die unterschiedlichen
Wulstdurchmesser anzupassen.
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Jede
Seitenwand 66, 70, ungeachtet ihrer Länge, hat
eine im Wesentlichen konstante Breite vom Wulstteil 12 zu
den axialen Kanten der Gürtelstruktur 30.
Die relativen Höhen
der Seitenwandeinsätze 74, 74', 76, 76', wenn sie auf
der Reifenhöhe basiert
sind, werden auf Basis der Höhe
der Seitenwand 66, 70, in der sich die Einsätze 74, 74', 76, 76' befinden, gemessen.
Somit hat der dreieckige Einsatz 74 eine Höhe, basiert
auf der Seitenwandhöhe HS, und hat der dreieckige Einsatz 74' eine Höhe, basiert
auf der Seitenwandhöhe
HNS. Die relativen Höhen der Einsätze 74, 74' sind im Wesentlichen
gleichartig. Dasselbe gilt für
die linsenförmigen
Einsätze 76, 76'. Jede der vorangehend
erörterten
verschiedenen Ausführungsformen
von Einsätzen
und Verstärkungslagen
kann in dem asymmetrischen Reifen von 8 eingesetzt
werden.
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Die
relativen Shore A-Härteeigenschaften der
Einsätze 74, 74', 76, 76' in den einander
gegenüberliegenden
Seitenwänden 66, 70 sind
zwecks einfacher Fertigung identisch, und der einzige Unterschied
zwischen den Einsätzen 74, 74', 76, 76' ist die radiale
Länge.
Jedoch könnten
für entweder
größer dimensionierte
Reifen oder für
Reifen mit einer großen
Schwankung in den Seitenwandhöhen
HS, HSN die Eigenschaften
der Seitenwände
unterschiedlich sein müssen,
um die Eigenschaften des Reifens und die Federkonstante der zwei
Seitenwände 66, 70 auszubalancieren.
Ein Verfahren des Ausbalancierens ist, dass die Einsätze 74', 76' in der längeren Seitenwand 70 mit
dem kleineren Wulstdurchmesser DBS eine
Shore A-Härte haben
können,
die geringer ist als die Shore A-Härte der
entsprechenden Einsätze 74, 76 in
der kürzeren
Seitenwand 66 mit dem größeren Wulstdurchmesser DBNS. In einer anderen Variante ist die Querschnittsbreite
W der kürzeren
Seitenwand 66 mit dem größeren Wulstdurchmesser DBNS größer als
die Querschnittsbreite W der längeren
Seitenwand 70 mit dem kleineren Wulstdurchmesser DBS.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt einen Schritt nach vorn in der Notlaufreifentechnologie
dar. Bei zuvor bekannten selbsttragenden Reifen mussten selbttragende
Reifen aufgrund der Verwendung einer herkömmlichen Reifenfelge und der
Fertigungstoleranzen bekannter Felgen mit sehr engen Toleranzen und
extrem engen Wulstgebieten gefertigt werden, um eine Wulstsitzablösung des
Reifens zu verhindern. Die Verwendung eines Karkassenprofils, welche
dazu führt,
dass der Wulstbereich während
der Ausdehnung des Reifens in die Radfelge verriegelt wird, ermöglicht es
dem Reifenkonstrukteur, einen selbsttragenden Reifen zu schaffen,
der auf bessere Notlauffähigkeiten,
einschließlich
erhöhter
Tragfähigkeit,
abgestimmt ist.