DE1005862B - Luftreifen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen und betrifft eine verbesserte Ausführung der Reifenwulst von schlauchlosen Reifen.

Bei Tiefbettfelgen, deren ringförmige Sitzflächen für die Reifenwülste stark kegelförmig ausgebildet sind, wird der Reifen im wesentlichen durch das Zusammenwirken der Reifenwülste mit den Wulstsitzen gehalten, anstatt durch das Zusammenwirken der Reifenwülste mit den Felgenflanschen. Wird ein Reifen auf eine solche Felge montiert und aufgeblasen, so übt die Reifenwulst zwei Arten von Kräften auf die Felge aus, und zwar axial gerichtete Kräfte, die durch das Zusammenwirken der Reifenwulst mit dem zugehörigen Felgensitz und mit dem Seitenflansch der Felge aufgenommen werden, und außerdem radial gerichtete Kräfte, die von der Reifenwulstsitzfläche der Felge aufgenommen werden. Diese Kräfte werden im übrigen fast vollständig durch die bündeiförmig angeordneten, den Kern der Reifenwulst bildenden Drähte auf die Felge übertragen. Der Kern der Reifenwulst wird axial nach außen gegen den Felgenflansch gedrückt und durch die erwähnten gemeinsamen, zur Auswirkung kommenden Kräfte fest gegen den Felgensitz gepreßt, so daß die Reaktionskräfte zwischen Felgen und Reifenwulst in hohem Maße auf den Hackenabschnitt der Reifenwulst konzentriert werden, der unmittelbar unterhalb und, in Axialrichtung gesehen, außerhalb des Kerns der Reifenwulst liegt. Nur ein kleiner Teil der Kräfte wird von dem sogenannten Zehenabschnitt der Reifenwulst aufgenommen, welcher, in Axialrichtung gesehen, an der Innenseite des Wulstkerns liegt, so daß der Hackenabschnitt der Reifenwulst durch diese Kräfte fest auf der Felge gehalten wird. Im Gegensatz hierzu wird durch den Zehenabschnitt der Reifenwulst nur eine gewisse Kraft auf die Felge übertragen. Der Zehenabschnitt wird daher nicht in seiner Lage ausreichend gesichert, sondern hat das Bestreben, auf der Felge zu wandern, wenn der aufgeblasene Reifen sich dreht und unter Last Biegungsbeanspruchungen ausgesetzt ist. Infolgedessen hat der Zehenabschnitt einer Reifenwulst das Bestreben, sich abzuscheuern, derart, daß an der Reifenwulst eine erhebliche Abnutzung entsteht, die sich unter Umständen durch die äußeren Lagen des Reifens hindurch bemerkbar macht, dort wo diese Reifenlagen um den Wulstkern herumgelegt sind. Durch derartige Abnutzungen wird der Reifen geschwächt. Wird durch die Abnutzung bei schlauchlosen Reifen die erste Reifenlage freigelegt, so kann Luft an den Kordfaden der Reifenlagen entlang hindurchsickern und sich in Blasenform zwischen den Lagen ansammeln, so daß sich die Reifenlagen voneinander abheben und der Reifen schließlich versagt.

Gemäß der Erfindung wird die Abnutzung der Luftreifen

Anmelder:

The Firestone Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. September 1954

Reifenwulst dadurch verhindert, daß der Reifenwulst eine solche Querschnittsform gegeben wird, daß sie verhältnismäßig große Kräfte auf die Felge an allen Stellen überträgt, an denen sie mit der Felge in Berührung steht. Dieser Erfolg wird dadurch erzielt, daß der Zehenabschnitt der Reifenwulst vollständig außer Berührung mit der Felge gebracht wird. Auf diese Weise konzentrieren sich die zu übertragenden Kräfte an dem Hackenabschnitt des Reifens, so daß die Reifenwulst fest auf der Reifenfelge gehalten wird. Die Reifenwulst hat also nicht mehr das Bestreben, sich auf der Felge zu verschieben bzw. auf ihr zu wandern. Ein Abscheuern bzw. eine Abnutzung der Reifenwulst ist daher wirksam verhindert. Die Belastungsfähigkeit der Reifenwulst wird nicht gemindert.

Gemäß der Erfindung werden also Maßnahmen getroffen, die grundsätzlich von dem abweichen, was bisher in der Reifentechnik angewendet wurde. Das Problem des Abscheuerns der Reifenwülste hat die Reifenkonstrukteure schon seit langem beschäftigt. In allen Fällen haben sie versucht, das Problem dadurch zu lösen, daß dem Zehenabschnitt der Reifenwulst eine Form gegeben wird, die bewirkt, daß sich der Zehenabschnitt fest gegen die Sitzflächen für die Reifenwulst legt. Es wurde also angestrebt, den Zehenabschnitt fest gegen die Felge zu pressen. Diese Versuche hatten aber nur mangelhaften Erfolg, und die getroffene Maßnahme war insbesondere dann völlig unzulänglich, wenn mit schweren Betriebsbedingungen zu rechnen ist. Gemäß der Erfindung ist das Problem

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auf eine neuartige und von dem Bisherigen grundsätzlich abweichende Weise gelöst worden, wobei sich ein unerwarteter Erfolg erzielen läßt.

Bei dem Reifen nach der Erfindung scheuert sich also die Wulst nicht ab,-\venn sie sich auf der Felge befindet, da verhältnismäßig große Kräfte auf dem ganzen Bereich übertragen werden, auf dem die Reifenwulst sich mieder Felge berührt.

Die Erfindung ist insbesondere mit Erfolg bei Lastwagenreifen und anderen schweren Luftreifen anwendbar, bei welchen die Berührung zwischen der Reifenwulst und der Felge sich auf einen Bereich beschränkt, der im wesentlichen außerhalb des Kerns der abschnitt von der Felgensitzfläche nach oben abgehoben). Derjenige Anteil der Last, der bei den bisher üblichen Wulstformen von dem Zehenabschnitt übernommen wird, wird gemäß der Erfindung nunmehr von dem Hackenabschnitt der Reifenwulst übertragen. Dementsprechend sind die zwischen dem Hackenabschnitt der Reifenwulst und der Felge entstehenden Reaktionskräfte erhöht. Der Hackenabschnitt der Reifenwulst nimmt also die Last in konzentrierter Form auf, dergestalt, daß der Hackenabschnitt fest auf der Felge sitzt und ein Abscheuern der Reifenwulst mit Sicherheit vermieden ist.

Die Lage der obenerwähnten ringsum laufenden Linie A ist durch den Kern 22 der Reifenwulst fest-

Reifenwulst liegt.

Die Wulst eines Lastwagenreifens ist also nach der 15 gelegt; dieser Kern weist mehrere Windungen von

Erfindung so ausgebildet, daß der Zehenabschnitt der Stahldraht auf und bildet so den nicht ausdehnbaren

Reifenwulst während des normalen Betriebes nicht mit Teil der Reifenwulst. Praktisch alle auf den Reifen

der Felge in Berührung steht. durch den inneren Reifendruck und durch die zu

Nachstehend ist ein in der Zeichnung veranschau- übertragende Last auf den Reifen ausgeübten Kräfte

lichtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 20 werden vermittels des Kerns 22 auf die Felge über-

Fig. 1 zeigt einen radialen Querschnitt durch einen Lastwagenreifen nach der Erfindung, der auf einer Tiefbettfelge montiert ist;

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Teil der Reifenwulst nach Fig. 1.

Die Erfindung wird im nachstehenden mit Bezug auf einen aus zehn Lagen aufgebauten Lastwagenreifen 10 beschrieben, der auf einer Tiefbettfelge 11 montiert ist. Abgesehen von der Ausgestaltung der tragen. Diese Kräfte werden in erster Linie in axialer Richtung nach außen von dem Kern und in etwa radialer Richtung nach innen übertragen. Nur ein geringer Teil der radial nach innen gerichteten Kräfte werden von dem Kern auf die Felge an Stellen übertragen, die, axial gesehen, innerhalb des Reifenwulstkerns liegen. Dieser geringe axial nach innen gerichtete Teil der Kräfte wird gemäß der vorliegenden Erfindung zielbewußt dadurch eliminiert, daß der

Wülste des Reifens 10 hat dieser die übliche Bauart 30 Zehenabschnitt der Reifenwulst so geformt ist, daß er

und besteht aus einem Laufflächenabschnitt 12, den Seitenwandungen 13 und 14 und den Reifenwülsten 15 und 16. Die Felge weist einen Tiefbettabschnitt 17 sowie Sitzflächen 18 und 19 für die Wülste und Seitenflanschen 20 und 21 auf. Wenn der Reifen auf der Felge montiert worden ist, befinden sich die Reifenwülste 15 und 16 auf ihren zugehörigen Sitzflächen 18 und 19 neben den Seitenflanschen 20 und 21 der Felge. Bei dem dargestellten Beispiel bilden die Sitzflächen 18 und 19 für die Reifenwülste einen beträchtlichen, etwa 15° ausmachenden Winkel mit der Reifenachse. Bei Anwendung eines so großen Winkels wird der größte Teil der auf dem Reifen ruhenden Last unter Vermittlung der Reifenwülste auf die Wulstsitzflächen mit der Reifenfelge nicht in Berührung tritt. Bei der praktischen Ausgestaltung des neuen Reifens soll die Linie A, welche die innere Grenze der Berührungsfläche zwischen Reifenwulst und Reifenfelge bildet, zweckmäßig innerhalb der durch die Linie α-α in Fig. 2 veranschaulichten Kegelebene liegen, welche sich tangential an die Innenseite des Wulstkerns legt und die Reifensitzfläche rechtwinklig schneidet. Um die besten Betriebsergebnisse zu erzielen, ist es ratsam, die Linie A nicht weiter als etwa 5 mm in axialer Richtung einwärts der Ebene a-a zu legen; andererseits sollte sie nicht mehr als etwa 2 mm außerhalb der Ebene a-a liegen. Bei dieser Lage der Linie A ist Gewähr dafür geboten, daß die Reifenwulst an jedem

übertragen; nur ein kleinerer Teil der Last wird von 45 Punkte ihrer Berührung mit der Felge etwa gleich

den Seitenflanschen der Felge aufgenommen, die, wie Fig. 1 erkennen läßt, im Querschnitt konvex gekrümmt sind; der Seitenflansch hat eine Gesamthöhe von etwa V2 Zoll.

großen Beanspruchungen ausgesetzt ist.

Um einen festen Sitz der Reifenwulst auf der Felge zu gewährleisten, ist der Durchmesser des Hackenabschnittes der Reifenwulst etwas kleiner gewählt als

Bei der Reifenwulstausführung nach der Erfindung 50 der entsprechende Teil des Wulstsitzes der Felge. Der

werden die auf den Reifen ausgeübten Belastungen an den Hackenabschnitten der Reifenwülste auf die Felge übertragen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Reifenwulst so gestaltet ist, daß sie mit der Felge außerhalb einer ringsum laufenden Linie A in Berührung steht. Die Linie A entspricht in der Zeichnung einem etwa in der Mitte der Reifenwulstfläche liegenden Punkt. Zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung sei unter dem Zehenabschnitt der Reifenwulst jener Durchmesserunterschied beträgt etwa 0,5 cm. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Wulstsitzfläche etwa einen Winkel von 15°. Der Hackenabschnitt der Wulstfläche hat zweckmäßig den gleichen Winkel.

Die Erfindung ist insbesondere mit Vorteil bei schlauchlosen Reifen für Lastwagen u. dgl. anzuwenden. Solche Reifen weisen in der Regel eine verhältnismäßig große Anzahl von Lagen auf, um dem Rei-

Teil verstanden, der, in Axialrichtung gesehen, inner- 60 fen die notwendige Festigkeit und lange Lebensdauer

halb der Linie A liegt; der Hackenabschnitt ist demgegenüber jener Teil der Reifenwulst, der, in Axialrichtung gesehen, außerhalb der Linie A liegt.

Die üblichen Reifenwülste sind so ausgestaltet, daß der Zehenabschnitt sich mit einem gewissen Druck gegen den Wulstsitz der Felge legt. Gemäß der Erfindung hingegen ist die Reifenwulst so geformt, daß der Zehenabschnitt mit der Sitzfläche auf der Felge nicht in Berührung steht, sich von ihr also radial in einem zu geben. Diese Reifenlagen haben notwendigerweise zur Folge, daß die Reifenwülste sehr dick und massiv ausgebildet sind. Bei solchen Reifen findet in der Regel ein erhebliches Abscheuern der Zehenabschnitte der Wülste statt. Dies ist jedoch erfindungsgemäß bei Anwendung der neuen Wulstform vermieden. Der Spalt 23, der zwischen dem etwas angehobenen Zehenabschnitt der Reifenwulst und der Felge liegt und aus Fig. 1 deutlich zu erkennen ist, ist bei schlauchlosen

Abstand befindet (wie Fig. 1 zeigt, ist also der Zehen- 70 Reifen ohne Nachteil; denn bei ihnen wird kein

Schlauch verwendet, der in den Spalt eintreten, dort eingeklemmt und beschädigt werden könnte.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Luftreifen, dessen mit den Felgensitzflächen zusammenwirkende Wülste einen nicht dehnbaren Metallkern aufweisen und sich außen gegen die Felgensitzflächen begrenzende Seitenflansche legen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reifenwulst einen axial nach innen gerichteten Zehenabschnitt und einen axial außenliegenden Hackenabschnitt aufweist, wobei der Zehenabschnitt in einem Abstand (23) von der Felgensitzfläche (18 bzw. 19) liegt, während der Hackenabschnitt sich fest gegen diese Sitzfläche legt, derart, daß die vom Reifen (10) auf die Felge (11) ausgeübten Kräfte lediglich durch den Hackenabschnitt auf die Felge übertragen werden.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Abstand (23) von der Felgensitzfläche (18 bzw. 19) liegende Zehenabschnitt in den Hackenabschnitt an einer ringsum laufenden Linie (A) übergeht, die durch den Schnitt der Sitzfläche mit einer Ebene (a-a) bestimmt ist, welche senkrecht auf der Sitzfläche steht und die Innenseite des metallenen Wulstkerns (22) tangential berührt.

3. Luftreifen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zehenabschnitte der Wülste einen größeren Durchmesser haben als die an der Felge vorgesehenen Sitzflächen (18, 19) für die Reifenwülste.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

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