DD202267A5 - VEHICLE TIRES WITH SPECIAL REINFORCEMENT OF THE GUERTEL AND TIRE FEET - Google Patents
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Abstract
Der Fahrzeugreifen ist insbesondere bei Lastkraftwagen anwendbar. Waehrend d. Ziel in einer Erhoehg.der Gebrauchswerteigenschaften und in einer Verbesserung der Materialoekonomie zu sehen ist, besteht die Aufgabe darin, einen Reifen zu schaffen, bei dem Fussdeformationen vermieden und weniger Stahlguertellagen benoetigt werden, wodurch auch ein geringeres Gewicht angestrebt wird. Dieses wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass der Guertel- und Fussbereich des Reifens durch einen Kautschuk mit hoher Haerte von ueber 95 Shore A verstaerkt ist, wobei keine Cordeinlagen im Kautschuk erforderlich sind. Fuer den Reifen sind statt der ueblichen vier nur noch zwei Stahlguertellagen erforderlich. Im Reifenfuss werden ausser dem ueblichen Stahldrahtkern keine zusaetzlichen Stahlverstaerkungen benoetigt. Das Gewicht des Reifens liegt bei 5-10 % unter dem eines vergleichbaren Radialreifens.The vehicle tire is particularly applicable to trucks. During d. The aim is to increase the utility characteristics and to improve the material economy, the object is to provide a tire which avoids deformations of the foot and requires fewer steel skin layers, thereby also aiming for a lower weight. This is essentially achieved by reinforcing the belt and foot region of the tire with a rubber having a high hardness of over 95 Shore A, whereby no cords are required in the rubber. For the tire instead of the usual four only two steel skin layers are required. In the tire foot except the usual steel wire core no additional Stahlverstaerkungen be required. The weight of the tire is 5-10% below that of a comparable radial tire.
Description
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Berlin, 27. 5. 82Berlin, May 27, 82
Fahrzeugreifen mit spezieller Verstärkung des Gürtels und des ReifenfußesVehicle tires with special reinforcement of the belt and the R e ifenfußes
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen insbesondere für Lastkraftwagen geeigneten Fahrzeugreifen, der oberhalb und unterhalb des Stahlgürtels eine Kautschuklage, mit hoher Härte von über 95 Shore A enthält und bei dem die äußere Schicht des Reifenfußes teilweise oder vollständig ebenfalls aus einem solchen Kautschuk mit hoher Härte besteht.The invention relates to a vehicle tire suitable in particular for lorries, which above and below the steel belt contains a rubber layer with a high hardness of over 95 Shore A and in which the outer layer of the tire foot partially or completely also consists of such a rubber with high hardness.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Herkömmliche Radialreifen für Lastkraftwagen besitzten unterhalb der Lauffläche einen Stahlgürtel, der im allgemeinen vier, mindestens jedoch drei, Stahlgürtellagen enthält und haben eine Karkasse mit einer Stahleinlage, die gegebenenfalls durch eine Polyamidfasereinlage ersetzt sein kann. Im Reifenfuß v/eisen solche Reifen eine zusätzliche Stahlverstärkung am Umschlagsende der Karkasse auf, Da demnach als Verstärkungsmaterial im Reifen fast ausschließlich Stahlcord verwendet wird, ist das Gewicht des Reifens recht hoch und daher wirtschaftlich ungünstig. Sin weiterer Nachteil eines derartigen Reifens ist es, daß nach etwa 100 000 km Laufleistung im Reifenfuß unterhalb der Karkasse oder des Wulstbandes Deformationen auftreten, können, so daß nach einer Runderneuerung des Roifens der notwendige-passende Sitz auf der Felge nicht mehr gewähleistet ist.Conventional radial tires for trucks have underneath the tread a steel belt which generally contains four, but at least three, steel belt layers and have a carcass with a steel core which may optionally be replaced by a polyamide fiber core. In the tire foot, such tires provide additional steel reinforcement at the turnup end of the carcass. Thus, since almost exclusively steel cord is used as the reinforcing material in the tire, the weight of the tire is quite high and therefore economically unfavorable. Sin Another disadvantage of such a tire is that after about 100 000 km mileage in the tire below the carcass or the bead band deformations can occur, so that after a retreading of the Roifens the necessary fit on the rim is no longer gewähleistet.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Reifen mit Stahlgürtel, Sinlagenkarkasse und Reifenfuß mit Stahldrahtkern soThe object of the invention is to provide a steel belt, carcass carcass and steel wire core tire
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auszubilden, daß die Gebrauchsv/erteigenschaften des Reifens verbessert und eine höhere Materialökonomie erreicht werden.to improve the utility properties of the tire and to achieve higher material economy.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Reifen bereitzustellen, bei dem Fußdeformationen vermieden und weniger Stahl· gürtellagen benötigt werden. Außerdem soll der Reifen, ein geringeres Gewicht als herkömmliche Reifen haben,The object of the invention is therefore to provide a tire in which foot deformations are avoided and fewer steel belt layers are required. In addition, the tire should have a lower weight than conventional tires,
Die Aufgabe wird dadurch gelöst,' daß der Gürtel- und Fußbereich des Reifens durch, einen Kautschuk mit hoher Härte von über 95 Shore A verstärkt ist, wobei keine Cordeinlagen im. Kautschuk erforderlich sind. Für den Reifen sind statt der üblichen vier nur noch zwei Stahlgürtellagen erforderlich. Im Reifenfuß werden, außer dem üblichen Stahldrahktkern, keine zusätzlichen Stahlverstärkungen benötigt. Das Gewicht des Reifens liegt 5 bis 10 % unter dem eines vergleichbaren Radialreifens.The object is achieved in that 'the belt and foot region of the tire is reinforced by, a rubber with a high hardness of over 95 Shore A, with no cords in the. Rubber are required. For the tire, instead of the usual four, only two steel belt layers are required. The tire foot requires no additional steel reinforcement, except for the usual steel-wire core. The weight of the tire is 5 to 10% lower than that of a comparable radial tire.
Gegenstand der Erfindung ist ein Reifen mit Stahlgürtel, Einlagenkarkasse und Reifenfuß mit Stahldrahtkern, dadurch gekennzeichnet, daß sich oberhalb und unterhalb des Stahlgürtels eine Lage aus einem Kau1rsühuir~m2/c' hoüer'Hart e von über 95 Shore A befindet und daß die äußere Schicht des Reifenfußes ebenfalls a^ιs einem Kautschuk mit hoher Härte von über 95 Shore A besteht, der direkt an der Karkasse an-The invention relates to a tire with steel belt, deposit carcass and tire foot with steel wire core, characterized in that above and below the steel belt, a layer of a Kau1rsühuir ~ m2 / c 'hoüer'Hart e is over 95 Shore A and that the outer layer of the tire foot also consists of a rubber with a high hardness of more than 95 Shore A, which is directly attached to the carcass.
In einer Ausführungsform besitzt der Reifen eine dopDelte Karkasse, die im Reifenfuß eine Kautschukschicht mit hoher Härte von über 95 Shore A enthält.In one embodiment, the tire has a double carcass that contains a high hardness rubber layer in the tire foot of over 95 Shore A.
Vorzugsweise besteht die Stahldrahtkernumhüllung im Innenteil des Reifenfußes ebenfalls aus einem solchen Kautschuk mit hoher Härte. Besonders bevorzugt besteht diese Kernumhüllung aus einem vorvulkanisierten Unterteil und einem nicht vorvulkanisierten Oberteil. In einerPreferably, the steel wire core sheath in the inner part of the tire foot is also made of such a high hardness rubber. This core sheath particularly preferably consists of a pre-vulcanised lower part and a non-pre-vulcanised upper part. In a
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anderen bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte Kernumhüllung vorvulkanisiert und besitzt unterhalb des Stahldrahtkerns eine Trennfuge. Der Stahldrahtkem im Reifenfuß hat vorzugsweise die Form eines Rhomboeders oder Parallelogramms.In another preferred embodiment, the entire core sheath is pre-vulcanized and has a parting line below the steel wire core. The Stahldrahtkem in the tire foot is preferably in the form of a rhomboeder or parallelogram.
Als Kautschuk mit hoher Härte gemäß vorliegender Erfindung werden ITatür- oder Synthesekautschuk oder deren Gemische mit einer Härte von über 95 Shore A eingesetzt, die beispielsweise durch Zusatz eines Phenol-Formaldehyd-Harzes (Novolak) modifiziert sind, Vorzugsweise sind diese Phenol-Formaldehyd-Harze über Urethan- oder Harnst offgruppen vernetzt.As the high hardness rubber of the present invention, ITuric or synthetic rubber or mixtures thereof having a hardness of over 95 Shore A are used, which are modified by, for example, adding a phenol-formaldehyde resin (novolak). Preferably, these are phenol-formaldehyde resins crosslinked via urethane or urea groups.
Ausführungsbeisp ielExemplary embodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.-In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: ·The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings:
Fig. 1 bis 3: Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Reifens.Fig. 1 to 3: cross sections through various embodiments of the tire according to the invention.
Fig. 1 zeigt den Reifen mit Karkasse, bestehend aus gasundurchlässiger Innenplatte 1 (Tubeless-Platte), Haftschicht 1a und Karkasseneinlage 2 aus Stahlcord oder Polyamidfaser: Lauffläche 6 mit Profileinschnitten 4; untere Stahlgürtellage 5, deren Stahlcordfäden in einem Winkel zur Laufrichtung angeordnet sind, obere Stahlgürtellage 5a, deren Stahlcordfäden in entgegengesetzter Richtung tinter gleichem Winkel zur Laufrichtung angeordnet sind, untere Gürtellage (üntergürtel) und obere Gürtellage 3a (Obergürtel) aus einem Kautschuk mit hoher Härte übliche, besonders elastische Gürtelkanten-Schutzlagen 7; 7a; 7b, Seitenwand 8 des Reifens, äußere Schicht 9 des Reifenfußes aus einem Kautschuk mit hoher Harte, die zusammen mit dem Karkassenumschlag die Festigkeitseigenschaften des Reifenfußes verstärkt. Des weiteren ist der Innenteil des Reifenfußes mit üblichem.Fig. 1 shows the tire with carcass, consisting of gas-impermeable inner plate 1 (tubeless plate), adhesive layer 1a and carcass ply 2 of steel cord or polyamide fiber: tread 6 with profile cuts 4; lower steel belt layer 5, the steel cords are arranged at an angle to the running direction, upper steel belt layer 5a, the steel cords are arranged in the opposite direction tinter same angle to the direction, lower belt layer (üntergürtel) and upper belt layer 3a (upper belt) made of a rubber with high hardness usual , particularly elastic belt edge protective layers 7; 7a; 7b, side wall 8 of the tire, outer layer 9 of the tire foot of a high hardness rubber which, together with the carcass turnup, strengthens the strength properties of the tire foot. Furthermore, the inner part of the tire foot is common.
2/. Π O Q O f\ - 4 - 60 767 26 * U J ° ö U Berlin, 27. 5. S2 2 /. Π OQO f \ - 4 - 60 767 26 * UJ ° ö U Berlin, 27. 5. S 2
hochelastischem Kautschuk-Innenkern 10, Stahldrahtkern 11 Lind Kernumhüllung aus einem Kautschuk mit hoher Härte, bestehend, aus einem vorvulkanisierten Unterteil 11a Lind nicht vorvulkanisiertem Oberteil 12 dargestellt.highly elastic rubber inner core 10, steel wire core 11 Lind core covering made of a rubber with high hardness, consisting of a pre-vulcanized lower part 11a Lind not vorvulkanisiertem upper part 12 shown.
Fig. 2 zeigt einen Reifen mit gleichem Reifenfuß wie in Pig. 1 aber mit einer anderen Ausführungsfomi des Gürtels. Wie in J?ig. 1 sind eine gasundurchlässige Innenplatte 1, Haftschicht 1a, Karkasseneinlage 2, Lauffläche 6 mit Profileinschnitten 4, untere Stahlgürtellage 5 Lind obere Stahlgürtellage 5a, untere Gürtellage 3 'und obere Gürtellage 3a aus einem Kautschuk mit hoher Härte, Gürtelkanten-Schutslagen 7; 7a; To, Seitenwand 8, äußere Schicht 9.des Reifenfußes aus einem Kautschuk mit hoher Härte Kautschuk-Innenkern 10, Stahldralitkern 11, vorvulkanisiertes Unterteil 11a und nicht vorvulkanisiertes Oberteil 12 der Kernumhüllung mit hoher Härte.Fig. 2 shows a tire with the same tire foot as in Pig. 1 but with another Ausführungsfomi the belt. As in j. 1 is a gas-impermeable inner panel 1, adhesive layer 1a, carcass ply 2, tread 6 with profile cuts 4, lower steel belt ply 5, upper steel belt ply 5a, lower belt ply 3 ', and upper belt ply 3a made of high hardness rubber, belt edge bulkheads 7; 7a; To, sidewall 8, outer layer 9 of the high hardness rubber tire inner core rubber core 10, Stahldralitkern 11, pre-vulcanized base 11 a and nicht vorvulkanisiertes top 12 of the core sheath with high hardness.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Reifen mit doppelter Karkasse, die im Reifenfuß durch eine Kautschukschicht mit hoher Härte verstärkt ist, wobei der Stahldrahtkern im Reifenfuß eine mit einer Trennfuge versehene einheitliche Umhüllung aLis vorvulkanisiertem Kautschuk besitzt. Der Gürtel des Reifens ist so gestaltet, daß die beiden Stahlcordlagen von den beiden harten Kautschuklagen umhüllt sind, wodurch die sonst erforderlichen Gürtelkanten-Schutzlagen entfallen. In Fig. 3 sind ersichtlich die gasundurchlässige Innenplatte 1, Karkasseneinlage 2, Lauffläche 6 mit Profileinschnitten 4; untere Stahlgürtellage 5 und obere Stahlgürtellage 5a, untere Gürtellage 3 und obere Gürtellage 3a, die in der Gürtelkante zusammenlaufen Lind aus einem Kautschuk mit hoher Härte bestehen, Seitenwand 8; 9 und 9a äußere Schicht des Reifenfußes, Kautschukschicht 9b in der Karkasse', wobei die äußere Schicht 9; 9a des Reifenfußes und die KaLits chuks chi cht 9b aus einem Kautschuk mit hohem Elastizitätsmodul (Stoßelastizität über 50 %) bestehen Lind die äußereFig. 3 shows a double-carcass tire according to the invention, which is reinforced in the tire foot by a rubber layer with high hardness, wherein the steel wire core in the tire foot has a uniform envelope provided with a parting line vorvulkanisiertem rubber. The belt of the tire is designed so that the two steel cord layers are covered by the two hard rubber layers, which eliminates the otherwise required belt edge protective layers. In Fig. 3 can be seen the gas-impermeable inner panel 1, carcass ply 2, tread 6 with profile cuts 4; lower steel belt layer 5 and upper steel belt layer 5a, lower belt layer 3 and upper belt layer 3a, which converge in the belt edge and are made of high hardness rubber, sidewall 8; 9 and 9a outer layer of the tire foot, rubber layer 9b in the carcass', wherein the outer layer 9; 9a of the tire foot and the KaLits chuks chi cht 9b are made of a rubber with a high modulus of elasticity (impact resilience over 50 %) lind the outer
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Schicht des Reifenfußes 9; 9a auf die Karkasse aufdoubliert sind, Kautschuk-Innenkern 10, Staiiidrahtkern 11 und Kernumhüllung 11a aus vorvulkanisierten Kautschuk mit hoher Härte und Trennfuge unterhalb des Stahldrahtkerns.Layer of the tire foot 9; 9a are doubled onto the carcass, inner rubber core 10, core wire core 11, and core sheath 11a of pre-vulcanized high hardness rubber and parting line below the steel wire core.
Die erfindungsgemäßen Reifen können auf herkömmlichen Maschinen hergestellt und in üblichen Vulkanisationspressen abgeheist v/erden. Die üblichen Bauteile des Reifens werden aus dafür bekannten Kautschuken hergestellt. Pur die Bauteile des Reifens, die erfindungsgemäß aus einem Kautschuk mit hoher Härte bestehen, werden beispielsweise Kautschuks eingesetzt, die übliche Zusätze wie Füllstoffe, Alterungsschutzmittel, Ruße und Beschleuniger enthalten vnä. außerdem auf 100 Gew.-Teile Kautschuk 10 - 40, vorzugsweise etwa 15 Gew.-'!eile Phenol-Formaldehyd-Harz (ITovolak), aas durch folgende allgemeine Formel beschrieben werden kann:The tires according to the invention can be produced on conventional machines and discharged in conventional vulcanizing presses. The usual components of the tire are made from known rubbers. Purely the components of the tire, which according to the invention consist of a rubber with high hardness, for example, rubbers are used, the usual additives such as fillers, anti- aging agents, carbon blacks and accelerators vnä. in addition to 100 parts by weight of rubber 10 to 40, preferably about 15,% by weight of phenol-formaldehyde resin (ITovolak), which can be described by the following general formula:
HOHO
-OH-OH
Im folgenden sind 3 Beispiele für derart modifizierte Kautschuke und ihre Eigenschaften angegeben.3 examples of such modified rubbers and their properties are given below.
Naturkaut s chuk cis-1,4-?olybutadien Phenol-Formaldehyd-HarzNaturkaut s chuk cis-1,4-olybutadiene phenol-formaldehyde resin
Eigens chaften:Properties:
Mischungselastizität / 800C Defo-Härte /Defo-Slastizität Zugfestigkeit (LiPa) Bruchdehnung {%) Spannungswert bei 100 % Dehnung (MPa) Weiterreißfestigkeit nach ShIe (N) Härte bei 200C (Shore A)Mixture elasticity / 80 0 C Defo-hardness / Defo-Slasticity Tensile strength (LiPa) Elongation at break {%) Stress at 100 % elongation (MPa) Tensile strength after ShIe (N) Hardness at 20 0 C (Shore A)
75 Gew.-Teile 25 Gew.-Teile 15 Gew.-Teile'75 parts by weight 25 parts by weight 15 parts by weight '
2250/11 14,1 270 6,5 180 962250/11 14,170 6,5 180 96
240388240388
60 767 Berlin,60 767 Berlin,
OOOO
Uaturkaiit s chuk Styro1-But adien-Kaut s chuk Phenol-Formaldehyd-HarzUaturkaiit s chuk styro1-butadien-chut s chuk phenol-formaldehyde resin
Eigenschaften:Properties:
Mischungselastizität /80C Defo-Härte /Defo-Elastizität Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Spannungswert bei 100 % Dehnung (MPa) Weiterreißfestigkeit nach BhIe (KF) Härte bei 2O0C (Shore A) 57 Gew.-Teile 43 Gew.-Teile 15 Gew.-TeileMixture elasticity / 80C Defo-hardness / Defo-elasticity Tensile strength (MPa) Elongation at break (%) Stress at 100 % elongation (MPa) Tear strength after BhIe (KF) Hardness at 2O 0 C (Shore A) 57 parts by weight 43 parts by weight Parts 15 parts by weight
4550/15 14,3 110 13,1 1504550/15 14.3 110 13.1 150
Beispiel 3 ...--—· Example 3 ...--- ·
! Tat ur kaut s chuk cis-1,4-Polybutadien Phenol-Fornialdehyd-Har:! Act ur chuk cis-1,4-polybutadiene phenol-fornialdehyde-Har:
Eigenschaft en:Properties:
,o,,O,
Llischungselastisität / 80 G Defo-Härte / Defo-Elastizität Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung {%) Spannungswert bei-100 % Dehnung (MPa) Weiterreißfestigkeit nach- Pohle (Ti) Härte bei 2O0C (Shore A) 75 Gew.-Teile 25 Gew.-Teile 15 Gew.-TeileLlischungselastisität / 80 G Defo hardness / Defo elasticity tensile strength (MPa) Elongation at break {%) modulus at 100% elongation (MPa) Tear strength demand Pohle (Ti) hardness at 2O 0 C (Shore A) 75 parts by weight of 25 Parts by weight 15 parts by weight
2550/17 13,1 130~ 9,9 160 962550/17 13.1 130 ~ 9.9 160 96
Das Verhältnis von Höhe zu Breite des erfindungsgemäßen Reifens beträgt 0,3 - 1,1 : 1, vorzugsweise 0,5 - 0,8 : 1The ratio of height to width of the tire according to the invention is 0.3-1.1: 1, preferably 0.5-0.8: 1
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