DE1039382B

DE1039382B - Pneumatic tires for vehicle wheels

Info

Publication number: DE1039382B
Application number: DEC16004A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Richard Beckadolph
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1957-12-21
Filing date: 1957-12-21
Publication date: 1958-09-18

Description

Luftreifen für Fahrzeugräder Die bekannte Verwendung von bruch- und reißfesten Stahlkabeln od. dgl. als Festigkeitsträger in dem Reifengrundkörper (Karkasse) bereitet einige Schwierigkeiten, da bei Verwendung mehrerer Schichten dieser Drahtkabeleinlagen in der üblichen Art mit gekreuzten Richtungen eine unerwünschte Versteifung der Reifenseitenwand eintritt, die-falls während des Betriebes des Reifens außerordentlich große Verformungen auftreten - Ausgangspunkt zu inneren Zerstörungen der Reifenseitenwand sein kann. Andererseits ist es bekannt, mit nur einer Schicht von derartigen Stahlkabeleinlagen auszukommen, wenn man die einzelnen Stahlkabel in Meridianebenen des Reifens (90°-Lage) anordnet. Hierbei wird eine weiche Reif enseitenwand erhalten, die aber den Nachteil hat, daß sie bei stärkeren Beanspruchungen von außen her aufscheren oder aufschlitzen kann, da die einzelnen Stahlkabel nur durch den Gummi miteinander in Verbindung stehen und nicht von einer anderen Lage mit abweichender Richtung überdeckt werden.Pneumatic tires for vehicle wheels The known use of breakable and tear-resistant steel cables or the like as reinforcements in the tire base body (carcass) presents some difficulties, since when using several layers of these wire cable inserts in the usual way with crossed directions an undesirable stiffening of the Tire sidewall occurs, which-if extraordinary during operation of the tire large deformations occur - starting point for internal destruction of the tire sidewall can be. On the other hand, it is known to have only one layer of such steel cable inserts get by if you put the individual steel cables in meridian planes of the tire (90 ° position) arranges. A soft tire sidewall is obtained here, but this has the disadvantage has that they shear or slit open when exposed to greater stress from the outside can, as the individual steel cables are only connected to one another through the rubber and are not covered by another layer with a different direction.

Die Erfindung erstreckt sich ebenfalls auf einen Luftreifen für Fahrzeugräder, dessen Karkasse durch zwei gekreuzte Lagen von unter sich in parallelen Cordlagen angeordneten hochfesten Kabeln oder Drähten verfestigt wird.The invention also extends to a pneumatic tire for vehicle wheels, its carcass by two crossed layers from below in parallel cord layers arranged high-strength cables or wires is consolidated.

Die besonderen Erfindungsmerkmale bestehen darin, daß die äußere und die innere Lage unterhalb der Reifenmittellinie eng zusammengeführt und von dort aus nach den Reifenseitenwänden durch dicker werdende und verhältnismäßig weiche Gummizwischenschichten getrennt sind. Durch die nahe Zusammenführung der Hauptlagen in der Reifenmittelpartie ergibt sich hieraus sowie aus der Tatsache, daß die Lagen der Drähte oder Kabel in verhältnismäßig harte Gummischichten eingehüllt sind, die in der Mittelpartie ineinander übergehen oder sich berühren oder doch nahezu berühren, eine wesentliche Versteifung des Reifens in der Mittelpartie, insbesondere gegenüber quer zur Radebene wirkenden Kräften. Diese Versteifungswirkung ist durchaus erwünscht, da sie die Fahrsicherheit des Reifens, seine Spurhaltung u. dgl. verbessert und sich auch einer Verformung des Reifens in seiner Bodenberührungsellipse beim Kurvenfahren widersetzt, wodurch großer Abrieb der Lauffläche eintreten würde. Andererseits wird dadurch, daß nach den Reifenseitenwänden hin die beiden Haupteinlagen durch allmählich dicker werdende, verhältnismäßig weiche Gummischichten voneinander getrennt bzw. auf großen Abstand voneinander gebracht sind, eine freie Verformungsmöglichkeit für jede Einzellage und auch für jedes einzelne Kabel innerhalb seiner Lage geschaffen, so daß trotz der Anordnung mehrerer Lagen der hochfesten Stahlkabel od. dgl. eine weiche und gut federnde Karkasse erhalten wird, die auch gegenüber von außen erfolgenden Stoßbeanspruchungen, mögen diese auch örtlich sehr konzentriert sein, außerordentlich unempfindlich ist. Ein Aufscheren dieser Karkasse durch Seitenkräfte kann auf keinen Fall mehr eintreten, da in ihrer Richtung gekreuzte Lagen von hochfesten Kabeln oder Drähten vorhanden sind.The special features of the invention are that the outer and the inner ply closely merged below the tire centerline and from there off after the tire sidewalls by becoming thicker and relatively soft Rubber interlayers are separated. Due to the close merging of the main locations in the tire center section results from this and from the fact that the plies of the wires or cables are encased in relatively hard rubber layers that merge in the middle section or touch or almost touch, a substantial stiffening of the tire in the middle section, especially opposite forces acting across the plane of the wheel. This stiffening effect is quite desirable, since it improves the driving safety of the tire, its tracking and the like and deformation of the tire in its ground contact ellipse when cornering resists, whereby large abrasion of the tread would occur. On the other hand will in that after the tire sidewalls the two main deposits gradually through thicker, relatively soft rubber layers separated from each other or are brought at a large distance from each other, a free deformation possibility created for each individual layer and also for each individual cable within its layer, so that despite the arrangement of several layers of the high-strength steel cable od. Like. One soft and resilient carcass is obtained, which also takes place with respect to the outside Impact loads, even if they are very concentrated locally, are extraordinary is insensitive. This carcass cannot be sheared open by lateral forces Case more occur because layers of high-strength cables crossed in their direction or wires are present.

Um das Prinzip einer in den Seitenwänden weichen, aber in ihrer Mittelpartie unterhalb der Lauffläche verfestigten Karkasse zu vervollständigen, wird zur Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß ein Verstärkungsstreifen unterhalb der Reifenmittellinie nahe an die vorerwähnten Lagen herangeführt ist und von dem mindestens ein Teil seiner Einzelelemente (Fäden, Drähte) quer oder schräg zur Reifenmittelebene gerichtet ist. Dieser Verstärkungsstreifen kann ausschließlich aus unter sich parallel liegenden Einzelelementen in Form von verhältnismäßig steifen Kabeln oder Drähten bestehen, die lediglich durch eine sie umgebende verhältnismäßig härte Gummischicht zusammengehalten werden. Es können aber auch übereinander mit gekreuzten Richtungen liegende Schichten von derartigen Kabeln oder Drähten zur Bildung des Verstärkungsstreifens herangezogen sein, wenngleich diese Ausführung im allgemeinen nicht vorzuziehen ist wegen der Versteifungswirkung gegenüber radialen Kräften. Es kann dieserVerstärkungsstreifen auch in Form eines Vollgewebes mit sich kreuzenden Fäden oder Kabeln ausgebildet sein und bei ausreichend dünner Ausführung der einzelnen Kabel und Drähte auch in mehreren Windungen übereinandergelegt sein. Wesentlich ist immer, daß ein erheblicher Anteil der Einzelelemente dieses Verstärkungsstreifens, und zwar insbesondere die vergleichsweise steifen Drähte oder Kabel sich in Querridhtung des Reifens erstrecken, um so die Versteifungswirkung der Hauptlagen zu ergänzen und zu verbessern, mit denen sie unterhalb der Lauffläche verbunden sind.To the principle of a soft in the side walls, but in their middle section To complete the solidified carcass underneath the tread becomes further training the invention proposed that a reinforcing strip below the tire center line is brought close to the aforementioned layers and of which at least a part its individual elements (threads, wires) directed transversely or obliquely to the tire center plane is. This reinforcement strip can consist exclusively of lying parallel to each other Individual elements consist of relatively stiff cables or wires, which are held together only by a relatively hard rubber layer surrounding them will. However, layers lying one on top of the other with crossed directions can also be used used by such cables or wires to form the reinforcement strip although this is generally not preferable because of the Stiffening effect against radial forces. It can be this reinforcement strip also designed in the form of a full fabric with intersecting threads or cables and, if the individual cables and wires are made sufficiently thin, also in be superimposed on several turns. It is always essential that a substantial one Proportion of the individual elements of this reinforcement strip, in particular the comparatively stiff wires or cables extend across the tire, especially the stiffening effect of the main layers to supplement and to improve with which they are connected below the tread.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnung beschrieben, die ein Ausführungsbeispiel darstellt in Form eines Auerschnittes durch einen Reifen.Further details of the invention are described with reference to the drawing, which represents an embodiment in the form of a cutout through a tire.

Der Unterbau oder die Karkasse des Reifens ist verfestigt durch die innere Lage 1 und die äußere Lage 2 aus hochfesten Kabeln oder Drähten. Es ist in der Reifentechnik an sich bekannt, derartige Verstärkungslagen aus parallel nebeneinanderliegenden Kabeln oder Drähten aufzubauen, wobei diese Kabel oder Drähte in ihren Zwischenräumen nur durch Gummi oder auch zusätzlich durch in größeren Abständen angeordnete, quer gerichtete Heftfäden miteinander verbunden sind, die nur den Zweck haben, die Kabel oder Drähte während des Herstellungsvorganges zusammenzuhalten, im fertigen Reifen aber nicht als Verstärkungseinlage dienen sollen. In Anlehnung an bekannte Ausführungsarten sind die parallel verlaufenden Kabel oder Drähte der einen Lage in einer bestimmten Schrägrichtung angeordnet, während die Kabel oder Drähte der anderen Lage in einer dazu gekreuzten Schrägrichtung angeordnet sind. Abweichend von bekannten Reifenausführungen, ist zwischen den Lagen 1 und 2 eine verhältnismäßig dicke Weichgummischicht 3 angeordnet. In der Reifenmittelzone sind die Lagen 1 und 2 nahe zusammengeführt, so daß nach der Mittelpartie des Reifens hin die Zwischenschicht 3 in ihrer Dicke stark abnimmt. In den Reifenfüßen sind die Lagen 1 und 2 in bekannter Weise um die Wulstkerne 4 herumgeschlungen. Wird in jedem Wulst nur ein Wulstkern verwendet, wie in der Zeichnung dargestellt, so nimmt die weiche Zwischenschicht in der Nähe der Wulstkerne ebenfalls in ihrer Dicke stark ab. Werden dagegen - wie es ebenfalls möglich ist - in jedem Wulst zwei Wulstkerne verwendet, so werden die Lagen 1 und 2 getrennt je um einen Wulstkern herumgeführt, und in diesem Falle behält die Zwischenschicht 3 auch eine größere Dicke bis in die Nähe der Wulstkerne bei. Unterhalb der Lauffläche 5, die aus einer möglichst abriebfesten Gummimischung besteht und die bekannten Nuten oder sonstigen Vertiefungen 6 zur Bildung der Laufflächenprofilierung aufweist, befindet sich ein Verstärkungsstreifen 7, der unterhalb der Reifenmittellinie nahe an die Lagen 1 und 2 herangeführt ist und von dem mindestens ein Teil seiner Einzelelemente in Form von Drähten oder Fäden quer oder schräg zur Reifenmittelebene gerichtet ist.The sub-structure or carcass of the tire is consolidated by the inner layer 1 and the outer layer 2 made of high-strength cables or wires. It is in Known per se in tire technology, such reinforcement layers composed of parallel adjacent layers Build up cables or wires, with these cables or wires in their interstices only through rubber or additionally through spaced apart transversely directional stitching threads are connected to each other, which only have the purpose of connecting the cables or holding wires together during the manufacturing process in the finished tire but should not serve as a reinforcement insert. Based on known designs are the parallel cables or wires of one layer in a certain Arranged obliquely, while the cables or wires of the other layer in one are arranged crossed oblique direction. Deviating from known tire designs, a relatively thick soft rubber layer 3 is arranged between the layers 1 and 2. In the tire center zone, the plies 1 and 2 are brought together closely so that after towards the middle part of the tire, the intermediate layer 3 decreases greatly in thickness. In the tire feet, the layers 1 and 2 are in a known manner around the bead cores 4 wrapped around. Only one bead core is used in each bead, as shown in the drawing shown, the soft intermediate layer near the bead cores also decreases strong in their thickness. Are against it - as it is also possible - in everyone If two bead cores are used, layers 1 and 2 are separated by one each Bead core passed around, and in this case the intermediate layer 3 also retains one greater thickness up to the vicinity of the bead cores. Below the tread 5, the consists of a rubber mixture that is as abrasion-resistant as possible and the known grooves or has other recesses 6 for forming the tread profiling is located is a reinforcement strip 7, which below the tire center line close to the Layers 1 and 2 is brought up and of which at least a part of its individual elements in the form of wires or threads directed transversely or obliquely to the tire center plane is.

Beim Aufbau des Reifenrohlings werden die Kabel oder Drähte der Einlagen 1 und 2 sowie des Verstärkungsstreifens 7 nicht einzeln und unbedeckt verwendet. sondern sie sind in eine Mischungsschicht eingebettet. die nach der Vulkanisation eine verhältnismäßig harte Gummischicht ergibt. Die Grenze dieser Schicht ist durch unterbrochene Linien angedeutet. Da, wo die Lagen 1 und 2 sowie der Verstärkungsstreifen 7 nahe zusammengeführt sind, nämlich an den Stellen 8, gehen diese verhältnismäßig harten Gummischichten ineinander über, so daß sich dort eine schub-und biegungssteife Verbindung der Lagen und des Verstärkungsstreifens ergibt. Zwischen der äußeren Lage 2 und dem Verstärkungsstreifen 7 ist der Zwischenraum bei 9 zusätzlich noch mit der harten Gummimischung aufgefüllt, so daß dort deren Begrenzungslinie 10 nach außen verschoben ist. Der Verstärkungsstreifen 7 kann aus unter sich parallel liegenden Fäden oder Drähten bestehen, deren Richtung quer oder doch im wesentlichen quer zur Umlaufrichtung des Reifens gerichtet ist, damit eine gute Versteifungswirkung gegen horizontale Kräfte eintritt. Zusätzlich hierzu können auch in anderer Richtung verlaufende Verstärkungseinlagen noch angewendet werden, oder an Stelle eines Verstärkungsstreifens können mehrere derselben angewendet werden, ohne daß sich an dem Wesen der Erfindung dadurch etwas ändert.When building the green tire, the cables or wires are the inserts 1 and 2 and the reinforcement strip 7 are not used individually and uncovered. rather, they are embedded in a mixed layer. those after vulcanization results in a relatively hard rubber layer. The boundary of this layer is through broken lines indicated. There where layers 1 and 2 as well as the reinforcement strip 7 are brought together close, namely at the points 8, these go relatively hard rubber layers into each other, so that there is a shear and bending stiffness Connection of the layers and the reinforcement strip results. Between the outer Layer 2 and the reinforcement strip 7 is the space at 9 in addition filled with the hard rubber mixture, so that there the boundary line 10 after is shifted outside. The reinforcing strip 7 can consist of lying parallel to each other Threads or wires exist, the direction of which is transverse or at least essentially transverse is directed to the direction of rotation of the tire, so that a good stiffening effect occurs against horizontal forces. In addition to this, you can also do this in another direction running reinforcement inserts can still be used, or instead of a reinforcement strip several of the same can be used without affecting the essence of the invention thereby changes something.

Durch die bisher beschriebene Zusammenführung der Lagen 1, 2 und des Verstärkungsstreifens 7 wird eine Zusammenwirkung derselben erreicht im Sinne einer guten Versteifung des Reifens gegenüber Horizontalkräften, die sich im Sinne einer Erhöhung der Fahrstabilität und einer Herabsetzung des Verschleißes auswirkt. Die nach bisherigen Reifenbauarten zu befürchtende Versteifungswirkung in den Reifenseitenwänden bei Verwendung von Lagen aus hochfesten Kabeln oder Drähten wird durch die verhältnismäßig weiche Zwischenschicht 3 vermieden. die jeder der beiden Lagen eine möglichst freie Verformungsfähigkeit vermittelt, so daß der Reifen sehr nachgiebig gegenüber Radialkräften wird und weich zu federn vermag. Die Schicht 3, deren Shore-Härte etwa zwischen 40 bis 60° liegt, kann in ihrer Dicke bis auf mehrere Millimeter ansteigen, während üblicherweise die Gummierungsschichten der Lagen nur Teilbeträge eines Millimeters dick sind und sich dann auch ein Parallelverlauf der Lagen ergibt. Die Hüll-und Verbindungsschichten, in denen die Kabel oder Drähte eingebettet sind und die bei 8 und 9 auch größere Stärke annehmen, haben eine Härte von etwa 70° Shore. Die Lauffläche 5 kann ebenfalls eine ziemlich große Härte aufweisen, so daß sich oberhalb des Verstärkungsstreifens 7 eine Abgrenzung zwischen den Gummischichten in ihrer Härte unter Umständen nicht ergibt, da eine allgemeine Tendenz besteht. in diesen Teilen des Reifens die Härte der Gummimischung zu erhöhen.Due to the previously described merging of layers 1, 2 and des Reinforcing strip 7, a cooperation of the same is achieved in the sense of a good stiffening of the tire against horizontal forces, which are in the sense of a Increasing driving stability and reducing wear. the stiffening effect in the tire sidewalls to be feared according to previous tire designs when using layers of high-strength cables or wires, the relative soft intermediate layer 3 avoided. each of the two layers is as free as possible Deformability imparted, so that the tire is very compliant to radial forces becomes and is able to spring softly. Layer 3, whose Shore hardness is roughly between 40 to 60 °, can increase in thickness to several millimeters, while Usually the gumming layers of the layers are only partial amounts of a millimeter are thick and then there is also a parallel course of the layers. The envelope and Connection layers in which the cables or wires are embedded and which at 8 and 9 also assume greater strength, have a hardness of about 70 ° Shore. The tread 5 can also have a fairly great hardness, so that it is above the reinforcement strip 7 a differentiation between the rubber layers in terms of their hardness may not be possible because there is a general tendency. the hardness in these parts of the tire to increase the rubber compound.

Wenn in den vorstehenden Ausführungen von Gummi gesprochen ist, so werden darunter 'Mischungen auf der Grundlage natürlichen oder künstlichen Kautschuks sowie auch von Kunststoffen, die sich ähnlich hochelastisch verhalten wie Kautschuk. verstanden. Wenn von Kabeln oder Drähten oder Fäden gesprochen wird, so werden darunter sowohl aus einer größeren Anzahl sehr dünner Einzeldrähte zusammengedrehte Stahlkabel wie auch aus mehreren Einzelfäden zusammengedrehte oder in Form massiver Drähte ausgeführte zugfeste und bis zu einem gewissen Grade auch drucksteife Stränge aus Kunststoffen, z. B. aus Polyamiden oder Polyadditionsprodukten, verstanden sowie auch Fäden. Schnüre oder Bänder aus hochwertigen Textilien.If rubber is mentioned in the preceding statements, then so are among them 'mixtures based on natural or synthetic rubber as well as plastics, which behave in a similarly highly elastic manner as rubber. Understood. When cables or wires or threads are spoken of, they are underneath steel cables twisted together from a large number of very thin individual wires as well as twisted together from several single threads or in the form of solid wires Executed tensile strength and, to a certain extent, also compression-resistant strands Plastics, e.g. B. of polyamides or polyaddition products understood as well also threads. Cords or ribbons made from high quality textiles.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pneumatic tires for vehicle wheels, their carcass through two crossed layers of high-strength, parallel cord layers Cables or wires is solidified, characterized in that the outer (2) and the inner layer (1) below the tire center line closely brought together and from there after the tire sidewalls by thickening and relatively soft Rubber intermediate layers (3) are separated.

2. Pneumatic tire according to claim 1, characterized marked. that a reinforcement strip (7) below the tire center line is brought close to the layers (1 and 2) and from which at least a Part of its individual elements (threads, wires) across or at an angle to the tire center plane is directed.

3. Pneumatic tire according to claims 1 and / or 2, characterized in that that the cables or wires or threads of the layers (1 and 2) and the reinforcement strip are embedded in rubber layers that are harder than the other adjacent ones Rubber layers.

4. Pneumatic tire according to claim 3, characterized in that the harder Rubber layers of the plies (1, 2) and of the reinforcement strip (7) in the tire center zone merge or touch or almost touch.