DE1680466A1

DE1680466A1 - Luftreifen mit abnehmbarem Laufflaechenteil

Info

Publication number: DE1680466A1
Application number: DE19671680466
Authority: DE
Inventors: Luigi Maiocchi
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1966-07-15
Filing date: 1967-07-12
Publication date: 1971-09-16
Also published as: LU54089A1; NL6706341A; US3474848A; BE701181A; GB1182805A; ES343668A1

Description

PATENTANWXLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W, NIEMANN - .-. _n ρ . ~ c

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT I D Ö U 4 D D

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 395314 2000 HAMBURG 50, 11. Juli I967

TELEGRAMME: KARPATENT KDNIGSTRASSE 28

W.22789/67 4/Ka

Pirelli Societd per Azioni, Mailand (Italien)

Luftreifen mitsbnehmbarem Laufflächenteil.

Die Erfindung bezieht sich auf Luftreifen der Kategorie mit abnehmbarem Laufflächenteil, nämlich Luftreifen, welche durch einen Laufflächenring und ein Traggehäuse bzw. einen Mantel gebildet sind, auf welchen der Laufflächenring aufgesetzt 1st.

Luftreifen dieser Art sind in der Technik bekannt, bei welchen der Laufflächenring an dem Mantel zufolge der Reibungskräfte festgelegt ist, die zwischen den beiden Teilen erzeugt werden, wenn der Reifen aufgeblasen ist. Um dies zu erhalten, ist der Laufflächenring innen mit einer Verstärkung versehen, welche ihn in Längsrichtung unausdehnbar macht und welche einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser ist, den der Tragmantel haben würde, wenn er ohne Auflegen des Laufflächenringes aufgeblasen werden würde.

Auf diese Welse wird eine Zusammenwirkung zwischen dem Tragmantel, welcher bestrebt ist, sein Gleichgewichts-

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Profil zu erreichen, und dem Laufflächenring erzeugt, der desem Bestreben entgegenwirkt. Die Folge ist, daß eine Druckkraft vorhanden ist, welche den Tragmantel gegen den Laufflächenring drückt.

Die Befestigung bzw. das Pestlegen des Laufflächenringes auf dem Tragmantel hängt daher von diesem Zusammenwirken ab, und seine Wirksamkeit bzw. sein Wirkungsgrad ist um so besser, je kleiner der Index H/C ist, wobei H die Quer-

P schnittshöhe und C die Querschnittsbreite ist, beide gemessen an der Mittellage der Karkasse. Die Ergebnisse sind die besten, wenn der Wert dieses Index die Größe von,0,92 nicht überschreitet.

Dieser Wert kann beim Entwerfen von neuen Reifen auf bequeme Weise erhalten werden, in welchen die Größenverhältnisse des Reifenquerschnitts mit einer gewissen Freiheit festgelegt werden können, dies ist jedoch beim Entwerfen von Luftreifen mit abnehmbarem Laufflächenteil viel schwieriger,

t welche übliche Reifen ersetzen sollen und welche die Ausrüstung von bereits in Gebrauch befindlichen Fahrzeugen bilden sollen. In dem letztgenannten Fall sind die Außenabmessungen häufig kritisch, da viele Faktoren in Betracht gezogen werden müssen, beispielsweise das Übersetzungsverhältnis des Kegelrades an der Hinterachse (welches es notwendig macht, dem neuen Reifen einen bestimmten Rollradius zu geben), und das Vorhandensein eines begrenzten Raumes zur Aufnahme des Reifens (was die Vergrößerung der

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Reifenabmessungen, insbesondere der Querschnittsbreite, verhindert.) Wie bei den üblichen Reifen ist die Querschnittshöhe etwa gleich oder häufig höher als die entsprechende Querschnittsbreite, und es ist mitunter unmöglich, einen Wert von H/C kleiner als 0,92 zu erreichen, und daher das Befestigen des Laufflächenringes bei allen Arbeitsbedingungen zu gewährleisten, einschließlich Gefahrenfällen (beispielsweise bei Druckabfall), wie es im Gegensatz dazu erhalten werden kann, wenn die Ausführung des Reifens die genannten Faktoren nicht zu berücksichtigen braucht.

Die Erfindung hat zum Zweck, einen Reifen mit abnehmbarem Laufflächenteil zu schaffen, der Außenabmessungen hat, die ähnlich denjenigen der üblichen Reifen sind, jedoch Merkmale besitzt, die gleich denjenigen sind, wie sie nur durch das Entwerfen bzw. die Ausführung vollständig neuer Reifen erhalten werden konnten.

Das Wesen der Erfindung liegt in einem Reifen mit abnehmbarem Laufflächenteil, bei welchem der Laufflächenring an der Karkasse vermittels des Aufblasdrucks festgelegt ist und bei welchem ein Laufflächenring vorgesehen ist, der mit einem ringförmigen Verstarkungsaufbau versehen ist, der in Längsrichtung nicht ausdehnbar ist und mit einem Tragmantel, der mit einer Karkasse versehen ist, und die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht oder Lage - insbesondere eine Kautschukschicht - sich längs des gesamten Reifenumf anges erstreckt und deren Querschnitt lin-

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senartige Form und eine maximale Dicke hat, die zwischen 0,2 und 1,5 % des größten Durchmessers der Karkasse ist, die nicht mit dieser Lage versehen ist, und die mit Bezug auf die Verstärkung des Laufflächenringes in einer radial innen liegenden Lage und mit Bezug auf die Karkasse in einer radial außen liegenden Stelle angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke des mittleren Teiles der linsenförmigen Schicht oder Lage derart, daß der oberste Teil der Karkasse beim aufgeblasenen Reifen eine Konkavität zeigt, die zur Außenseite hin gerichtet ist.

Die Größe der linsenförmigen Schicht und die sich daraus ergebende Verformung der Karkasse (zufolge des Vorhandenseins der Konkavität in seinem obersten Teil) sind von Mal zu Mal im Hinblick auf die verschiedenen Faktoren auszuwählen, deren Hauptfaktoren die Größe des ReifenquerSchnitts und der Gebrauch ist, für den der Reifen verwendet werden soll. Ss kann jedoch gesagt werden, daß bei Reifen für Lastwagen und Busse, wie sie heute in Gebrauch sind und für welche die Erfindung sich als besonders zweckvoll erwiesen hat, die Dicke des mittleren Teiles der linsenförmigen Schicht vorteilhaft in einem Bereich zwischen 0,3 und 1 % des größten Durchmessers der Karkasse liegen würde, den sie ohne die linsenförmige Schicht annehmen würde, und die Breite der Schicht kann allgemein in einem Bereich zwischen 1/4 und 1/5 der Breite des Laufflächenringes liegen.

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Es ist wichtig, die Verformung der Karkasse vermittels einer Schicht aus elastischem Material, z.B. Kautschuk, und nicht vermittels eines unausdehnbaren Gebildes zu erhalten (wie es für andere Zwecke in bereits bekannten Reifen vorgeschlagen worden 1st). Tatsächlich würde das Einführen eines nicht ausdehnbaren Gebildes die übertragung der Kraft zufolge des Aufblasdruckes auf den Laufflächenring verhindern und würdeinfolgedessen das Festlegen des Laufflächenringes auf dem Tragmantel nachteilig beeinflussen.

Sin weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in dem Einführen der linsenförmigen Lage oder Schicht zwischen der Verstärkung des Laufflächenringes und der Karkasse, welche mit Bezug auf die Lage_f die sie ohne die Zwi- "■ iienschicht einnehmen würde, verformt ist. Dieser Effekt «caim durch Einverleiben der linsenförmigen Lage oder Schicht in den Laufflächenring erhalten werden, jedoch ist gemäß einer bevorzugten AuEführungsform der Erfindung die Lage dem Tragmantel einverleibt.

Die Reifen mit abnehmbarem Laufflächenteil, auf die die Erfindung sich bezieht,, sind in ihrem Tragmantel häufig mit einem breaker strip (Gürtel) versehen, der durch eine oder mehrere Lagen von Schnüren gebildet ist, die in jeder Lage parallel zueinander liegen, und die mit Bezug auf die Karkasse in einer radial äußersten Stellung angeordnet sind. In diesem Fall wird die linsenförmige Lage vorteilhafterweise zwischen der Karkasse und dem breaker strip

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eingeführt. Diese abgewandelte Ausführungsform erlaubt es, die notwendige Verformung der Karkasse zu erhalten, ohne die ursprüngliche Form des breaker strip nachteilig zu beeinflussen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die linsenförmige Lage aus einer Kautschukmischung hergestellt, welche eine größere Häirte als diejenige Mischung hat, die zum Verkautschuken der Karkasse dient, und diese Härte-bereiche liegen vorzugsweise zwischen 6ö und 70° Shore. Die Verwendung dieser Mischung, welche eine vergleichsweise erhebliche Härte hat, verhindert die Übertragung von Drucken zufolge des Aufblasdruckes auf den Laufflächenring nicht.

Aus praktischen Versuchen, welche mit Luftreifen ausgeführt wurden, die gemäß dem oben angedeuteten Prinzip hergestellt sind, wurde eine beträchtliche Verbesserung der Kupplungsbedingungen zwischen dem Tragmantel und dem Laufflächenring festgestellt, so daß auch bei der Wahl von Verhältnissen zwischen der äußeren Querschnittshöhe und der äußeren Querschnittsbreite ähnlich denjenigen, wie bei dem üblichen Reifen, nämlich nahe oder höher als 1,- selbst die kleinste gegenseitige Verschiebung zwischen dem Laufflächenring und dem Tragmantel bei beliebigen schweren Laufbedingungen nicht festgestellt wurde.

Weiterhin ergaben sich äs weitere unerwartete Vorteile, daß die Steuerung und die Laufstabil!tat des Fahrzeuges er-

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heblich verbessert wurde.

Die Merkmale, die in dem Reifen vermittels der oben beschriebenen Ausführung erhalten wurden, entsprechen denjenigen, welche erhalten werden, wenn die Querschnittshöhe auf einen derartigen Wert gebracht wurde, daß das Verhältnis von H/C kleiner als 0,92 ist.

Diese Wirkung könnte durch die Tatsache erläutert werden, daß der Verlauf, den die Lagen nehmen, den spezifischen Druck der Karkasse gegen den Laufflächenring im mittleren Teil erhöht und daher die Stabilität des Laufflächenringes in seinem Sitz erhöht.

Das verbesserte Steuerungsvermogen ergibt sich wahrscheinlich aus der Tatsache, daß die Kautschuklage dem durch die Karkasse und den breaker strip geformten Gebilde eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Torsionsbeanspruchungen und infolgedessen ein verbessertes Verhalten gegen Querkräfte gibt, die beim Kurvenfahren auftreten.

Auf der anderen Seite hat die Vergrößerung der Dicke in dem oberen Teil des Reifens keine übermäßige Wärmeerzeugung entstehen lassen, da die am meisten gefährliche Zone die Lauffläehenkante ist, die durch diese Ausführung nicht irgendwie betroffen wird.

Die Erfindung wird nächstdiend in Verbindung mit der Zeichnung an einem bevorzugten Ausfünrungsbeispiel erläutert, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Fig. 1 ist ein Teilschnitt eines Reifens gemäß der Erfindung.

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Pig. 2 zeigt einen in Pig. I dargestellten Reifenteil, der in eine Ebene abgewickelt wurde, wobei Teile weggebrochen sind, um die Lage der verschiedenen Elemente zu zeigen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Reifen gemäß der Erfindung, der einen Laufflächenteil 1 und einen Tragmantel 2 aufweist.

Der Laufflächenring 1 ist mit einem ringförmigen Versteifungsgebilde versehen, das in Längsrichtung unausdehnbar ist und durch eine Lage J5 aus Metallschnüren gebildet ist, die in Längsrichtung umgewickelt sind, um welche zwei Schichten oder Lagen 4 und 5 aus Metallschnüren gelegt sind, die in jeder Lage parallelzueinander verlaufen und mit Bezug auf die mittlere Längsebene sich in einem Winkel von etwa 45° kreuzen.

Der Tragmantel 2 ist mit einer Karkasse 6 der sogenannten radialen Type versehen, d.h. sie ist durch Schnüre (im vorliegenden Fall Textilmaterial) gebildet, die mit Bezug auf die Radachse in radialen Ebenen verlaufen.

Ein breaker-Gebilde, das durch Lagen 7 und 8 aus Metallschnüren gebildet ist, die in jeder Lage parallel zueinander liegen und sich mit Bezug auf die Längsebene in einem Winkel von etwa 68° kreuzen, ist um die Karkasse 6 angeordnet.

Eine Schicht oder Lage linsenförmigen Querschnitts, die aus einer Kautschukmischung hergestellt ist, welche eine

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Shore-Härte von 65⁰ hat, ist zwisehen die Karkasse 6 und das breaker-Gebilde 7 und 8 eingefügt. Das Vorhandensein dieser Schicht erzeugt im oberen Teil der Karkasse eine Konkavität, die gegen den Laufflächenring 1 gerichtet ist.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel, welches in verkleinertem Maßstab einen Reifen von der Größe 12.00-20 wiedergibt, beträgt die Dicke S der linsenförmigen Lage 6 mm, entsprechend etwa 0,58 % des Durchmessers D, den die Karkasse ohne dfe Schicht annehmen würde, wobei die Größe des Durchmessers 10J50 mm ist.

Die Breite 1 der linsenförmigen Lage 9 beträgt 100 mm, d.h. etwas weniger als eine Hälfte der Breite L des Laufflächenringes, welche eine Größe von 210 mm hat.

Die Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Beispiele beschränkt, sondern umfaßt alle Ausführungsformen, welche auf dem oben genannten Erfindungsprinzip beruhen.

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Claims

- ίο - ι 6 -^ U 4 6 Patentansprüche.

1. Reifen mit abnehmbarem Lauffläehenteil, der an dem Mantel bzw. der Karkasse vermittels des Aufblasdruckes festgelegt ist und welcher einenlaufflächenring mit einer ringförmigen in Längsrichtung nicht ausdehnbaren Verstärkung und einen Tragmantel mit einer Karkasse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage aus elastischem Material (Kautschuk) sich längs des gesamten Reifenumfanges erstreckt und im Querschnitt Linsenform und eine maximale Dicke in dem Bereich zwischen 0,2 und 1,5 % des größten Durchmessers der Karkasse hat, wenn sie nicht mit der Schicht versehen ist, und mit Bezug auf die Verstärkung des Laufflächenringes in einer radial inneren Lage und mit Bezug auf die Karkasse in einer radial außen liegenden Lage angeordnet ist.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der linsenförmigen Lage in einem Bereich zwischen 0,5 und 1 % des größten Durchmessers der Karkasse liegt, wenn sie nicht mit dieser Lage versehen ist.

3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die linsenförmige Lage eine Breite hat, die zwischen 1/4 und 2/5 der Breite des LaufflächenrInges liegt.

4. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die linsenförmige Kautschuk-

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lage in den Tragmantel einverleibt ist.

5· Reifen nach Anspruch 4 mit einem breaker-Gebilde, das durch eine oder mehrere Lagen Schnüre gebildet ist, die in jeder Lage parallel zueinander liegen und in dem Tragmantel mit Bezug auf die Karkasse in einer radial äußeren Lage angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die linsenförmige Kautschukschicht arischen der Karkasse und dem breaker-Gebilde angeordnet ist.

6. Reifen nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der linsenförmigen Lage derart ist, daß der obere Teil der Karkasse bei aufgeblasenem Reifen eine Konkavität hat, die gegen die Außenseite gerichtet ist.

7. Reifen nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die linsenförmige Lage aus einer Kautschukmischung besteht, die eine Härte hat, welche giffier ist als die der Mischung, die zum Verkautschuken der Karkasse dient.

8. Reifen nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Härte der Mischung, welche die linsenförmige Lage bildet, zwischen 6o° und 70° Shorehärte liegt.

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