DE69502876T2

DE69502876T2 - Radialer Luftreifen

Info

Publication number: DE69502876T2
Application number: DE69502876T
Authority: DE
Inventors: Yves Gaudin
Original assignee: Dunlop France SA
Current assignee: Dunlop France SA
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2015-04-26
Also published as: FR2719257A1; US5591284A; FR2719257B1; DE69502876D1; EP0679542B1; JPH0840012A; EP0679542A1; JP2966758B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Radialreifen und insbesondere, aber nicht ausschließlich, Schwerlastreifen für Fahrzeuge, wie Lastkraftwagen oder Busse.
Derartige Schwerlastreifen weisen relativ flache Bodenkontaktlaufflächenbereiche auf, die durch einen Breakerstreifenaufbau oder Gürtel verstärkt sind, der dazu bestimmt ist, einen beständigen Kontakt zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche unter allen Bedingungen aufrechtzuerhalten. Derartige Verstärkungsbreakerstreifenaufbauten umfassen normalerweise drei oder mehr Gewebelagen, die jeweils aus gummibeschichteten Metallcorden bestehen, die parallel zueinander gelegt und bezüglich der Äquatorialrichtung des Reifens geneigt sind. Oft ist eine schmalere vierte Lage, manchmal eine "Sklaven"-Lage genannt, radial außerhalb der drei Hauptgürtellagen angeordnet. Diese vierte Lage hat die Funktion, den Hauptbreakerstreifenaufbau sowohl bei der Wartung als auch besonders bei anschließenden Rundemeuerungsvorgängen zu schützen.
In einer herkömmlichen Anordnung sind die Corde der radial innersten ersten Lage unter einem relativ großen Winkel bezüglich der Äquatorialrichtung des Reifens geneigt, während die Corde der benachbarten zweiten und dritten Lagen unter relativ kleinen Winkeln bezüglich der Reifenäquatorialrichtung und in den entgegengesetzten Richtungen zueinander geneigt sind. Dementsprechend bilden sich kreuzende Winkel der Corde der radial innersten drei Lagen eine dreieckige Struktur, die zusammen mit der Steilheit der Corde selbst einen effektiven Breakergürtel mit hoher Starrheit in den Längs- und Axialrichtungen des Gürtels liefert, wodurch die Reifenlauffläche flach auf der Straßenoberfläche gehalten wird.
Außerdem ist es bei der Gürtelkonstruktion wünschenswert, die Lagenendungen in den Randbereichen des Gürtels abzustufen, indem Lagen mit unterschiedlichen Breiten angewandt werden. Dies ergibt eine fortschreitende Verringerung der Steifheit und minimiert die Beanspruchungskonzentration an dem Gürteirand. Dementsprechend ist die herkömmliche Konstruktion für Lastkraftwagenreifengürtel, daß die breiteste Lage die innere der zwei Lagern mit kleinem Winkel ist, und daß die innerste Lage mit großem Winkel und die andere Lage mit kleinem Winkel ähnliche Breiten aufweisen. Der Gürtel kann wahlweise eine radial äußerste und schmalste vierte Lage aus Corden mit kleinem Winkel umfassen.
Üblicherweise umfassen die Metallcorde der Gürtellagen, die in Schwerlastreifen verwendet werden, Stahldrähte, deren Oberfläche mit Messing beschichtet ist, um das Anhaften an ihrer Gummibeschichtung zu fördem. Beim Schneiden der Gürtellagen aus der Gewebebahn werden die Metallcorde unter einem spitzen Winkel zur Cordrichtung geschnitten, was zu Schnittflächen führt, die scharf und ohne Messingbeschichtung sind. Obwohl das Beanspruchungsniveau der Gürtelränder minimiert wird, verbinden sich die Faktoren von scharfen Schnittenden, schlechter Anhaftung und die Beanspruchungskonzentration an der Schnittfläche, um die Zerstörung der Anhaftung und das Zerschneiden des Gummis an dem Gürtelrand zu fördern. Diese sogenannte "Gürtellagenlockerheit" ist eine übliche Ursache von vorzeitigem Reifenversagen.
Frühere Versuche, das Problem von Randgummilockerheit zu lösen, umfassen beispielsweise die Offenbarung der Schrift FR-A-2358998, die einen Gürtel für Lastkraftwagenreifen beschreibt, der eine. schmale Lage mit großem Winkel umfaßt, die schichtartig zwischen einer inneren breiten Lage mit kleinem Winkel und einer äußeren breiten Lage mit kleinem Winkel angeordnet ist. Jedoch liegen die Corde der beiden Lagen mit kleinem Winkel in der gleichen Richtung, so daß sie in Verbindung mit den entgegengesetzt geneigten Corden mit großem Winkel keine dreieckige Struktur bilden. Dementsprechend ist ein derartiger nicht dreieckiger Gürtel nicht so effektiv beim Verstärken des Reifenlaufflächenbereichs.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dreieckigen Gürtel für einen Schwerlastreifen zu schaffen, dessen Gürtellagenlockerheit verbessert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Schwerlastradialreifen einen Bodenkontaktlaufflächenbereich, der durch einen Gürtel verstärkt ist, der mindestens drei Lagen aus Gewebe umfaßt, die parallele Stahlcorde umfassen, in denen die Corde der radial innersten ersten Lage und die Corde der dritten Lage unter einem relativ kleinen Winkel zur Äquatorialrichtung des Reifens geneigt sind, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Corde der zweiten Lage, die radial zwischen den ersten und dritten Lagen angeordnet ist, die einzigen Corde sind, die unter einem Neigungswinkel bezüglich der Äquatorialrichtung im Bereich von 40-85º geneigt sind, und dadurch, daß die Corde der ersten und dritten Lagen in entgegengesetzten Richtungen zueinander geneigt sind und Neigungswinkel im Bereich von 5 bis 40º aufweisen.
Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel der Corde der zweiten Lage im Bereich von 65º bis 75º, und die Neigungswinkel der Corde der ersten und dritten Lagen liegen im Bereich von 15º bis 25º. Am meisten bevorzugt liegen die Corde der zweiten Lage unter 67º, und jene der ersten und dritten Lagen liegen unter 18º.
Während die ersten, zweiten und dritten Lagen in allen Konfigurationen unterschiedliche Breiten aufweisen, ist am meisten bevorzugt die innerste erste Lage die breiteste, und die benachbarte zweite Lage ist die schmalste. In dem Fall, daß die zweite Lage die schmalste ist oder schmaler als die dritte Lage ist, ist dann vorzugsweise unmittelbar benachbart zu jedem Rand der zweiten Lage ein Gummistreifen vorgesehen, der sich axial nach außen mindestens so weit wie der Rand der dritten Lage erstreckt und eine Dicke aufweist, so daß die seitlichen Bereiche der dritten Lage gestützt sind.
Weitere Aspekte der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, die lediglich beispielhaft von einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den folgenden Figuren gegeben wird, in denen:
Fig. 1 ein schematisches Schaubild ist, das den Querschnitt eines Laufflächenbereichs für einen Lastkraftwagenreifen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2-5 schematische Schaubilder sind, die die möglichen relativen Gürtelcordrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen,
Fig. 6-11 schematische Schaubilder sind, die alternative Anordnungen von Breakerstreifenbreiten gemaß der vorliegenden Erfindung zeigen, und
Fig. 12 eine Ausführungsvariate der zweiten Lage zeigt.
Fig. 1 zeigt einen halben Querschnitt des Laufflächenbereichs eines 385/ 65R22.5 Lastkraftwagenreifens gemaß der vorliegenden Erfindung. Der Reifen weist eine Gesamtlaufflächenbreite TW von 290mm auf. Der Laufflächenbereich ist durch einen Breakerstreifenaufbau 5 verstärkt, der in der Richtung von radial innen nach außen vier Lagen 1-4 aus Stahlcordgewebe aufweist. Dieser Breakerstreifenaufbau 5 ist radial außerhalb einer Karkassenlage angeordnet, die sich radial erstreckende Verstär kungsstahlcorde 7 umfaßt. Die Gesamtbreiten BWI-8W4 in der Axialrichtung des Reifens der vier Breakerstreifen betragen jeweils 280, 245, 260 bzw. 195 mm. Dementsprechend sind die Breakerstreifen gemäß der Breite so angeordnet, daß BW1> BW3> BW2> BW4. Diese Anordnung der Hauptbreakerstreifen 1-3 ist in Fig. 6 schematisch gezeigt.
Alle vier Breakerstreifen 1-4 umfassen Stahlcordgewebe, das geschnittene Stahlcorde umfaßt, die parallel zueinander gelegt und in Gummi eingebettet sind. Die Corde der Hauptlagen 1-3 sind bezüglich des Umfangsäquators CE des Reifens jeweils unter Winkeln von α1, α2 bzw. α3 geneigt. Diese Winkel weisen jeweils Werte von 18º, 67º bzw. 18º auf. Die Corde der Breakerlagen 1 und 2 sind in der gleichen Richtung bezüglich des Umfangsäquators CE geneigt, wohingegen die Corde der Breakerlage 3 entgegengesetzt zum Umfangsäquator CE geneigt sind. Diese Anordnung der Neigungen α1, α2 und α3 der drei Hauptbreakerlagen 1-3 in Relation zu dem Reifenumfangsäquator CE und den radial angeordneten Karkassenlagencorden 7 sind in Fig. 2 gezeigt. Die Corde der vierten Streifenlage 4 sind auch unter 18º in der gleichen Richtung wie die dritte Lage 3 geneigt.
Der in Fig. 1 gezeigte Lastkraftwagenreifen weist zusätzlich in dem Breakerstreifenaufbau einen Gummistreifen 6 auf, der auf der radialen Außenseite der ersten Lage 1 benachbart zu dem axial äußeren Rand der zweiten Lage 2 positioniert ist. Dieser Gummistreifen 6 liefert somit eine Unterstützung für den axial äußeren Teil der dritten Lage 3, der radial zur zweiten Lage 2 benachbart ist.
Der in Fig. 1 gezeigte und oben beschriebene Breakerstreifenaufbau für einen Lastkraftwagenreifen 5 ist getestet worden, und es ist gezeigt worden, daß er einen verbesserten Widerstand gegenüber Gürtellagenlockerheit zeigte.
Alternative Anordnungen von Lagencordrichtungen und Breakerstreifenbreiten sind jeweils in den Fig. 3-5 bzw. Fig. 6-11 gezeigt. Diese Anordnungen liefern auch verbesserte Randgummilockerheitseigenschaften für den Schwerlastreifen.
Die Fig. 6 bis 11 zeigen alternative Anordnungen für Breakerstreifenbreiten. In Fig. 6 ist die zweite Lage die schmalste, und die erste Lage ist die breiteste. In Fig. 7 ist die erste Lage die schmalste, und die dritte Lage ist die breiteste. In Fig. 8 ist die erste Lage die breiteste, und die dritte Lage ist die schmalste. In Fig. 9 ist die zweite Lage die breiteste, und die dritte Lage ist die schmalste. In Fig. 10 ist die zweite Lage die breiteste, und die erste Lage ist die schmalste. In Fig. 11 ist die zweite Lage die schmalste, und die dritte Lage ist die breiteste.
Die Fig. 1 bis 11 zeigen einen Reifen, bei dem die zweite Lage in einem Stück gefertigt ist.
Fig. 12 zeigt eine Anordnung von Breakerstreifen 1, 2, 3, die der Anordnung von Fig. 6 ähnlich ist, bei der die zweite Lage aus 2 Teilen 2a und 2b gebildet ist, die auf beiden Seiten des Umfangsäquators CE angeordnet und durch einen Gummistreifen 9 getrennt sind. Die Corde der zwei Teile 2a und 2b liegen parallel zueinander. Diese Anordnung der zweiten Lage 2 kann auf die verschiedenen in den Fig. 6 bis 11 gezeigten Anordnungen angewandt werden.

Claims

1.Schwerlastradialreifen, der einen Laufflächenbereich umfaßt, der durch einen Gürtel verstärkt ist, der mindestens drei Breakerlagen (1-3) aus Gewebestreifen umfaßt, die parallele Metallcorde umfassen, in denen die Corde der radial innersten ersten Lage (1) und jene der dritten Lage (3) unter einem relativ kleinen Winkel (α1, α3) bezüglich der Äquatorialrichtung (CE) des Reifens geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Corde der zweiten Lage (2), die radial zwischen den ersten und dritten Lagen angeordnet ist, die einzigen Corde sind, die unter einem Neigungswinkel (α2) bezüglich der Äquatorialrichtung im Bereich von 40-85º geneigt sind, und dadurch, daß die Corde der ersten und dritten Lagen in entgegengesetzten Richtungen zueinander geneigt sind und Neigungswinkel (α1, α3) im Bereich von 5 bis 40º aufweisen.

2. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α2) der Corde der zweiten Lage (2) im Bereich von 65 bis 75º liegt, und daß die Neigungswinkel (α1, α3) der Corde der ersten und dritten Lagen (1 und 3) im Bereich von 15 bis 25º liegen.

3. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α2) der Corde der zweiten Lage (2) 67º beträgt, und daß die Neigungswinkel (α1, α3) der Corde der ersten und dritten Lagen 180 betragen.

4. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Corde der zweiten und dritten Lagen (2 und 3) in der gleichen Richtung geneigt sind.

5. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Corde der ersten und zweiten Lagen (1 und 2) in der gleichen Richtung geneigt sind.

6. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lage (2) aus zwei Teilen (2a, 2b) gefertigt ist.

7. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lage (2) schmaler als die dritte Lage (3) ist, und daß unmittelbar benachbart zu jedem axial äußeren Rand der zweiten Lage (2) ein Gummistreifen (6) vorgesehen ist, der sich axial nach außen zumindest so weit wie der Rand der radial äußeren, breiteren, dritten Lage (3) erstreckt und in der radialen Richtung eine ausreichende Dicke aufweist, um die axial äußeren Seitenbereiche der dritten Lage (3) zu stützen.

8. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lage (1) die schmalste ist, und dadurch, daß die dritten Lage (3) die breiteste ist.

9. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lage (1) die breiteste ist und die dritten Lage (3) die schmalste ist.

10. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lage (2) die breiteste ist und die dritten Lage (3) die schmalste ist.

11. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lage (2) die breiteste ist und die erste Lage (1) die schmalste ist.

12. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lage (2) die schmalste ist und die erste Lage (1) die breiteste ist.

13. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lage (2) die schmalste ist und die dritte Lage (3) die breiteste ist.