DE1943842A1 - Luftreifen mit Verstaerkungsguertel - Google Patents

Description

• Luftreifen mit Verstärkungsgürtel Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel, bestehend aus Gewebeeinlagen aus Fäden, Zwirnen, Corden, Seilen oder Litzen von Glasfasern oder Draht, einzeln für sich oder miteinander kombiniert, Es sind z.B. Luftreifen der genannten Art bekannt, deren Verstärkungsgürtel aus Gewebe einlagen aus steifen Fäden, Zwirnen, Corden, Seilen oder Litzen von Glasfasern oder Draht bestehen.
• Der Elastizitätsmodul dieser Gewebe liegt zwischen 5x105 und 2x106 2 etwa 2X106 kp/cm 0 Die Fadenwinkel in diesen Geweben bewegen sich nur in dem Winkelbereich von OD bis 300 zur Umfangsebene-des Luftreifens. Der Elastizitätsmodul der dem Verstärkungsgürtel benachbarten Gummischicht der Karkasse einerseits und des Oberbaues andererseits liegt bei etwa 102 kp/cm2 .. Der große Elastizjtätsmodul-Unterschied (2x106 : io2 kp/cm2) zwischen dem Verstärkungsgürtel und den benachbarten Gummischichten führt bei den auf den Luftreifen einwirkenden Kräften zu unterschiedlichen Verformungscharakteristiken in den verschiedenen Schichten0 Bei dem Luftreifen aufgezwungenen Verformungen (z0B. durch Schlaglöcher,-Bodenunebenheiten auch) kommt es sogar zu extremen Spannungsspitzen in der Aufstandsfläche.
• Durch diese schichtweise sehr unterschiedlichen Materialbeanspruchungen in dem Luftreifen besteht die Gefahr eines plötzlichen Versagens im Fahrbetrieb, d.h. es kann zum Trennen des Verstärkungsgürtels von den umgebenden Gummischichten, zu dynamischen Zerstörungen der Grenzschicht zwischen Verstärkungsgürtel und den Gummischichten sowie im un-gimstigsten Falle zum Auflösen des Gewebes des Verstärkungsgürtels und Ablösen. desselben von der Karkasse kommen.
• Ferner sind Luftreifen bekannt, deren Karkasse aus mehreren Lagen von Cordgeweben aufgebaut ist. Dabei nimmt die Dehnbarkeit der die Cordgewebe bildenden Corde radial von innen nach außen von-Lage zu Lage zu. Abändernd dazu sind weiterhin Luftreifen bekannt, deren Karkasse ebenfalls aus Gewebelagen aufgebaut ist, diese einzeln in Gummi eingebettet und zwischen diesen zusätzliche Gummizwischenschichten vorgesehen sind0 Hierbei ist der Elastizitätsmodul der Gummizwischenschichten wesentlich größer als der Elastizitätsmodul der Gummi ein bettung der Gewebelagen.
• Bei beiden vorerwähnten Arten von Luftreifen treten jedoch trotzdem Verzerrungen in der Lauffläche-=und Risse an den seitlichen Rändern des Laufstreifens auf, da im Reifeninneren durch den hohen Elastizitätsmodulunterschied zwischen oberster Karkasselage und unterster Lage des Oberbaues Scher- und Trennspannungsspitzen auftreten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel zu schaffen, durch dessen inneren Aufbau die-Gefahren, die durch die Mängel der vorstehend genannten Luftreifen -gegeben sind, vermieden werden.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls durch weitere Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitatsmoduls ergänzt ist. Eine Verbesarung der Erfindung kann noch dadurch erzielt werden, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls durch Einbetten zwischen mindestens je eine weitere Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls erweitert ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung entsprechen die Winkel der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls etwa den Winkeln der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls oder der Karkasseeinlagen.
• Einem besonderen Merkmal der Erfindung zufolge liegen die Winkel der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zwischen den Winkeln der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls und der Karkasse einlagen. Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht darin, daß die Verstärkungseinlagen hohen Eistizitätsmoduls des Verstärkungsgürtels von zwei oder mehr als zwei weiteren Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zumindest eine Verstärkungseinlage zwischen sich einschließen0 Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zumindest die Breite der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls haben. In vorteilhaft er Weise ist außerdem vorgesehen, daß die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls abändernd zusätzlich im Zenitbereich des Verstärkungsgürtels zumindest durch eine weitere Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt sind0 Eine Verbesserung der Erfindung kann dadurch erreicht werden, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls nur in seinem Zenitbereich durch mindestens eine weitere Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist. Es ist nach der Erfindung außerdem vorgesehen, daß der Verstärkungsgürtel mit der stärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls nur in seinen Randzonen durch Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist. Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der aus Verstärkungseinlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls bestehende Verstärkungsgürtel in seinen Randzonen durch Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist. Ferner ist es vorgesehen, daß die Seitenränder der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zur Reifenmittelebene hin umgeschlagen sind. Eine Verbesserung läßt sich auch noch dadurch erreichen, daß die Seitenränder der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls zumindest eine Verstärkungseinlage hohen Elastizitätsmoduls umfassen. Schließlich kann es nach der Erfindung auch noch zweckmäßig sein, daß die in den Randzonen des wahlweise aus Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls allein oder aus Verstärkungseinlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls bestehenden Verstärkungsgürtels angeordneten Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls um den Verstärkungsgürtel umgeschlagen sind.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Grundzuge dargestellt, und zwar zeigen: Figo 1 einen Radialteilschnitt durch einen Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel, Figo 2 - 4 die Fadenwinkel der Verstärkungseinlagen'in der zeichnerisch von unten nach oben gesehenen Reihen-- folge: Karkasse, Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls, Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls und Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls, dem Radialteilschnitt nach Fig. 1 entsprechend und auf die mittlere Reifenumfangslinie bezogen, Fig. 5 einen Verstärkungsgürtel, bestehend aus drei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls und zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls, wobei diese Verstärkungseinlagen aufeinanderfolgend abwechselnd übereinander liegen, Figo 6 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei Veritärkungseinlagenshohen Elastizitätsmoduls zwischen zwei breite Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet und in ihren Zenitbereichen zusätzlich von einer schmalen Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls bedeckt sind, Fig, 7 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls nur in ihren Zenitbereichen von je einer Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls begrenzt sind, Fig. 8 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei Verstärkungs--einlagen hohen Elastizitätsmoduls in ihren beiden Randzonen zwischen je zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind, Fig. 9 einen Verstärkungsgürtel nach Fig. 5, dessen Randzonenbereiche abändernd wiederum zwischen je zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind, Fig. 10 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei übereinander angeordnete Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls zwischen zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind, wobei die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eine solche Breite haben, daß ihre Seitenränder ~ umgeschlagen - annähernd die Breite der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls haben, Fig. 11 einen Verstärkungsgürtel nach Fig. 10, mit einer abändernd zwischen die Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls eingelegten Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls mit umgeschlagenen Seitenrändern, Fig. 12 einen Verstärkungsgürtel, von dessen beiden Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls jeweils eine Verstärkungseinlage von je einer Verstärkungseinlagenrittleren Elastizitätsmoduls mit nach oben bzw. nach unten umgeschlagenen Seitenrändern umhüllt ist, Fig0 13 einen Verstärkungsgürtel, zwischen dessen drei übereinander angeordneten Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind, derart daß das stanze zusätzlich son einer Einlage mittleren Elastizitätsmoduls umhüllt ist, Fig. 14 einen Verstärkungsgürtel, , bei dem die Randzonenbereiche von zwei aufeinander liegenden Vers tärkungs einlagen hohen Elastizitätsmoduls in jeweils eine U-förmige VerstärkungSeinlage mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind, Fig. 15 schließlich einen Verstärkungsgürtel, bei dem der obere Zenitbereich von vier übereinander angeordneten Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls von einer Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls bedeckt ist und das Ganze den Anweisungen der Fig.
• 13 und i4 folgend umhüllt.
• In Fig0 1 ist ein Reifenrohling gezeigt, bei dem mit einer aus an sich bekannten und bei der Reifenproduktion üblichen Geweben hergestellten Karkasse i ein Oberbau 2 durch z.B.
• Vulkanisation verbunden ist. Dieser Reifenrohling schließt außerdem die Seitenwände 3, den Laufbelag 4 und den Verstärkungsgürtel 5 in sich ein.
• Der Verstärkungsgürtel 5 (Fig. 1) besteht aus zwei Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls die ihrerseits wieder zwischen je eine Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind. Die Verstärkungseinlagen 7 mittleren Elastizitätsmoduls sind breiter als die Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls ausgebildet und überragen diese beidseitig. Die Verstärkungseinlagen 7 können jedoch auch die Breite der Verstärkungseinlagen 6 haben0 Das Gewebe der Verstärkungseinlagen 6 mit einem hohen Elastizitätsmodul von 5x105 - 3x106 kp/cm2 kann zoB aus Fäden, Zwirnen, Corden, Seilen oder Litzen von Glasfasern oder Draht, einzeln für sich oder miteinander kombiniert, hergestellt sein. Die Fasern für die Herstellung der Fäden, Zwirne, Corde, Seile oder Litzen und der Gewebe der Verstärkungseinlagen sind, wie an sich bekannt, imprägniert, haftungsfreudig behandelt und mit Gummi beschichtet, so daß beim Einbetten in das umgebende Gummimaterial des Oberbaues 2 ein einwandfreier Kontakt und Übergang erhalten wird. Die einzelnen Fasern werden dadurch auch gehindert, sich bei Relativbewegungen gegeneinander durch Reibung aneinander zu zerstören, Die Verstärkungseinlagen 7 mit einem mittleren Elastizitätsmodul von 10 - 8x104 kp/cm2 bestehen aus Geweben oder Vliesen, die z*BO aus Fäden, Zwirnen oder Corden von Reyon, Polyamid, Polyester oder diesen verwandten synthetischen Fasern hergestellt sind. Die Fäden, Zwirne oder Corde oder auch die Gewebe sind hier. ebenfalls haftungsfreudig gemacht und gummiert. Die Karkasse 1 des Luftreifenrohlings besteht zaBo aus Geweben, die ebenfalls aus gummierten.Fäden, Zwirnen oder Corden von Reyon, Polyamid, Polyester oder diesen verwandten, synthetischen Fasern hergestellt sein können.
• Der Verstärkungsgürtel 5 bestehend aus Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls und Verstärkungsein:lagen 7 mittleren Elastizitätsmoduls kann sowohl, wie eingangs beschrieben, im Oberbau 2 der Luftreifen nur in dessen Gummimasse eingebettet, als auch in eine spezielle, gegenüber der Gummischicht des Oberbaues härtere Gummischicht 8 (Figo 1, strichliniert angedeutet) eingehüllt und dann erst in die Gummi schicht des Oberbaues 2 eingebettet und mit der oberen Gummischicht 8 der Karkasse 1 verbunden sein0 Die Gummischicht 8 ist z.B. gekennzeichnet durch einen Elastizitätsmodul von ca. i02 kp/cm2 und durch hohe Scherfestigkeit und eine geringe Neigung zur Wärmebildung. Das restliche Gummimaterial des Oberbaues mit ebenfalls einem Elastizitätsmodul von 10 kp/cm2ist hingegen gekennzeichnet durch gute Abriebfestigkeit, Griffigkeit und Schnittfestigkeit.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung ---der Verstärkungseinlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls werden Spannungsspitzen, Scherspannungen und dynamische Zerstörungen im Reifeninneren weitgehend vermieden Die überraschenden Vorteile solcher Luftreifen ergeben sich durch die gleichzeitige Verwendung von verschiedenen Werkstoffen für verschiedene Verstärkungseinlagen mit unterschiedlich guten Eigenschaften, die einander optimal ergänzend Die für einen Verstärkungsgürtel geforderte Steifigkeit gegen Druckkomponenten wird vorzugsweise von den Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls aufgebracht, die vorteilhaft in der Mitte des Verstärkungsgürtels liegen. In den Schichten des Reifens, die größeren Bewegungen und dynamischen Beanspruchungen von außen ausgesetzt sind, liegen die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls, die infolge ihres Gewebeaufbaues und ihrer Werkstoffeigenschaften elastisch sind und ausgezeichnete dynamische Wechselfestigkeit und sehr gute Haftungseigenschaften haben.
• Während der innere Aufbau des Verstärkungsgürtels, d.h.
• die Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls ausgezeichnete, temperaturunabhängige Formbeständigkeit und eine beständige Hysteresis haben, wirken die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls als ausgleichender Übergang sowohl zum Gummimaterial des Oberbaues als auch zur Karkasse hin und bilden einen zusätzlichen Schutz gegen Verletzungen der inneren Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls von außen. Ebenso bewirken die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls bei einer Zerstörung der inneren Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls ein Abfangen und Verzögern dieser-Zerstörung auf deren Weg nach außen. Sie geben dem Luftreifen eine gewisse t1Notlaufeigeflschaft1I, da sie eine plötzliche Zerstörung und ein plötzliches Versagen des Luftreifens im Fahrbetrieb verhindern.
• Da die aufzunehmenden Beanspruchungen, bzw. die Kraftkomponenten und die daraus resultierenden Bewegungen durch die Fäden, Zwirne, Corde, Seile oder Litzen der Gewebeeinlagen in der Karkasse und in dem Verstärkungsgürtel in Fadenlängsrichtung aufgenommen bzw. übertragen werden, sind auch die Fadenwinkel der einzelnen Gewebeschichten von großer Bedeutung Dadurch, daß man die Fadenwinkel der Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls an die Fadenwinkel der Karkasseeinlagengewebe bzw. an die Fadenwinkel der Gewebe der Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls anpaßt, werden die Übergänge zwischen diesen Schichten im Reifen noch stetiger. Die Gestaltung der Fadenwinkel in der angedeuteten Art und Weise in den verschiedenen Geweben erleichtert auch den Einformungsvorgang des Reifenrohlings in die Reifenform vor der Vulkanisation0 Fadenwinkelabstufungen in annähernd gleichen Stufen erlauben eine gleichmäßige Ausformung, ohne daß der Verstärkungsgürtel das Verformen der Karkasse behindert. Im ausgeformten Reifen treten dadurch auch keine inneren Spannungen oder Verzerrungen auf, wodurch sich ein einwandfreier Rundlauf und ein verbessertes Fahrverhalten des Luftreifens ergibt0 In Fig. 2 bis 5 sind drei aus einer unbegrenzten Anzahl von Möglichkeiten der Fadenwinkelanordnung in den Geweben eines Luftreifens nach Fig. i gezeigt.
• In Fig. 2 sind die Gewebefäden schematisch entlang einer mittleren Umfangslinie 9 aufgereiht, und zwar die Karkasse 1 mit sich- kreuzenden Fäden, die untere Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls mit einem Fadenverlauf von links unten nach rechts oben, die Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls mit sich kreuzenden Fäden und schließlich die obere Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls mit einem Fadenverlauf von rechts unten nach links oben0-Die Fadenwinkel der Verstärkungseinlagen 6 und 7 hohen und mittler-en Ela-stizitätsmoduls sind hier gleich groß gewählt, während der Fadenwinkel 11 der Karkasseeinlagen 1 größer ist.
• Durch den-gleichen Fadenwinkel in den Verstärkungseinlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls ergibt sich eine größere Steifigkeit des Gürtels, was für verschiedene Anwendungszwecke (z.B. sportliches Fahrverhalten bei PKW-Reifen) erwünscht sein kann.
• In Fig0 3 ist abändernd zur Figo 2 der Fadenwinkel 12 der Verstärkungseinlagen 7 mittleren Elastizitätsmoduls derselbe wie der der Einlagen der Karkasse 1, während die Fäden in den Verstärkungseinlagen 6 hohen Elastizitätsmoduls parallel zur Umfangslinie 9 verlaufen.
• Durch diese Maßnahme wird der Verstärkungsgürtel 5 insgesamt weniger steif, während der Steifheitsübergang von der Karkasse zum Verstärkungsgürtel sehr günstig wird. Es ergibt sich dadurch zoBv ein Luftreifen mit sehr hohem Laufkomfort.
• Ein in seinen Eigenschaften zwischen den beiden oben genannten liegender Luftreifen ergibt sich ferner dadurch, daß, wie in Fig. 4 gezeigt, die Größe des Fadenwinkels 13 der Verstärkungseinlage 7 mittleren Elastizitätsmoduls zwischen den Größen der Fadenwinkeli4 und 15 der Karkasse 1 und der Verstärkungseinlage 6 hohen Elastizitätsmoduls liegt0 Die Fig. 5 bis 15 zeigen Formen von Verstärkungsgürteln mit unterschiedlichem, inneren Aufbau.
• In Fig. 5 sind zwischen zwei Verstärkungseinlagen 16 mittleren Elastizitätsmoduls zwei Verstärkungseinlagen 17 hohen Elastizitätsmoduls eingebettet, wobei zwischen diesen wiederum eine weitere Verstärkungseinlage 18 mittleren Elastizitätsmoduls eingelagert ist. Die Verstärkungseinlagen 16 und 18 mittleren Elastizitätsmoduls können - wie gezeigt - breiter als die Verstärkungseinlagen 17 hohen Elastizitätsmoduls sein und überragen dann deren Randzonen.
• In Fig. 6 sind zwei übereinander liegende Verstärkungseinlagen 19 hohen Elastizitätsmodul s- zwischen zwei geringfügig breitere Verstärkungseinlagen 20 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet. Dieser Verstärkungsgürtel ist in seinen Zenitbereichen noch zusätzlich durch eine schmale Verstärkungseinlage 21 verstärkt.
• Fig. 7 zeigt abändernd zu Fig. 6 einen Verstärkungsgürtel, bei dem zwei übereinander angeordnete Verstärkungseinlagen 22 hohen Elastizitätsmoduls nur in ihren Zenitbereich zwischen zwei Verstärkungseinlagen 23 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind.
• In Fig. 8 sind zwei übereinander angeordnete Verstärkungseinlagen 24 in ihren beiden Randzonen zwischen je eine obere unreine untere Verstärkungseinlage 25 und 26 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet, die über diese Randzonen hinausragen0 Dabei sind zoB. die unteren Verstärkungseinlagen 26 mittleren Elastizitätsmoduls breiter als die oberen 25 und überragen die Randzonen der Verstärkungseinlagen 24 hohen Elastizitätsmoduls weiter als die oberen0 Durch diese Anordnung der Verstärkungseinlagen 25 und 26 mittleren Elastizitätsmoduls ist auch in der Richtung des Verstärkungsgürtels ein stetiger Steifheitsübergang zum Gummimaterial des Reifenoberbaues gegeben, welcher dem Reifen ein komfortableres Fahrverhalten gibt.
• In Fig0 9 ist ein Verstärkungsgürtel nach Fig. 5 in seinen Randzonen zusätzlich durch Verstärkungseinlagen 27 mittleren Elastizitätsmoduls (hier in Abänderung zur Fig. 8 gleich breite Verstärkungseinlagen) ergänzt.
• In Fig. 10 sind Verstärkungseinlagen 28 hohen Elastizitätsmoduls zwischen je eine Verstärkungseinlage 29 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet, wobei die Seitenränder 30, 31 der letzteren zur Reifenmitte hin nach oben bzw. unten umgeschlagen sind.
• Bei Fig. ii wurde ein Verstärkungsgürtel nach Fig. 10 zoB dadurch erweitert, daß zwischen die Verstärkungseinlagen 28 hohen Elastizitätsmoduls zusätzlich eine Verstärkungseinlage 32 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet ist, deren Seitenränder vorzugsweise ebenfalls nach oben bzw. unten umgeschlagen sind.
• Bei dem Verstärkungsgürtel nach Fig. 12- sind abändernd zu Fig. 1Ö die Seitenränder 30, 31 der Verstärkungseinlagen 29 mittleren Elastizitätsmoduls um einzelne Verstärkungseinlagen 28 hohen Elastizitätsmoduls herumgescHagenX so daß die letzteren von den ersteren nahezu vollständig umhüllt sind0 In Fig0 13- sind abwechselnd Verstärkungseinlagen, 33 bis 35 hohen Elastizitätsmoduls mit Verstärkungseinlagen 36, 37, mittleren Elastizi-tätsmoduls zu einem Paket kombiniert,,, das zusätzlich von einer Verstärkungseiniage 38 mittleren.
• Elastizitätsmoduls, deren Seitenränder 39, 40 zur Reifenmitte hin umgeschlagen sind, umhüllt ist0 Bei dem Verstärkungsgürtel nach Fig. 14 sind zwei übereinander liegende Verstärkungseinlagen 41 hohen Elastizitåtsmoduls in ihren Randzonen in jeweils eine U-förmige und eine Randzone umgreifende Verstärkungseinlage 42 mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet.
• Der Verstärkungsgürtel nach Fig. i5 ist z.B. für einen Luftreifen für extreme Belastungen bestimmt. In ihm ist ein Paket von vier Verstärkungseinlagen 43 - 46 hohen Elastizitätsmoduls mit in-nach außen zu abnehmender Breite übereinander angeordnet. Im oberen Zenitbereich dieses Pakets ist eine schmale Verstärkungseinlage 47 mittleren Elastizitätsmoduls angeordnet. Eine Verstärkungseinlage 48 mittleren Elastizitätsmoduls, deren Seiten-ränder zur Reifenmitte hin hoch- und umgeschlagen sind, umhüllt das ganz. Paket. Der dadurch entstehende Verstärkungsgürtel ist noch zusätzlich durch U-förmige und seine Randzonen umgreifend Verstärkungseinlagen 49 mittleren Elastizitätsmoduls, entsprechend der Figo t4, erweitert.
• Die Verstärkungsgürtel nach den Fig. 5 bis 15 sind zur jeweils im Sinne des Erfindungsgedankens gestaltet, jedoch für verschiedene Belastungen, Reifenquerschnitte, Werkstoffe, Verarbeitungsmöglichkeiten, Herstellungskosten od. dgl.
• vorgesehen0 So ist z.B. bei den Verstärkungsgürteln nach den Fig. 6 bis 9 und 14 bis 15 jeweils die Bedingung erfüllt, den Verstärkungsgürtel in örtlich gefährdeten Zonen (Zenit-und/oder Rand- bzw. Schulterbereich) besonders widerstandsfähig auszugestalten. Die Verstärkungsgürtel nach zoB. Fig.
• 10 bis 13 und 15 sind hingegen für besonders hohen Belastungen im ganzen Gürtelbereich ausgesetzten Reifen bestimmt und unter dem Gesichtspunkt einer einfachen Herstellung aufgebaut, Ausführungsbeispiel i (siehe Fig. 1): Bei einem PKW-Reifen für sportliche Fahrweise bestehen die inneren Verstärkungseinlagen des Gürtels aus Geweben von Fäden mit einem hohen Elastizitätsmodul von ca. 5x105 kp/cm2 bis 3x106 kp/cm2. Der Werkstoff der Gewebe kann z.B, Glasfaser oder Stahl sein. Die in den Verstärkungseinlagen in Reifenumfangsrichtung umlaufenden Glaszwirne haben eine Festigkeit von 60 kp/Kord und sind mit einerEinstelldichte von 50 Fpdm (Faden bzw. Zwirne je Dezimeter) in Gummi eingesbettetO Der Fadenwinkel liegt etwa zwischen 50 - 200 zur Umfangsrichtung geneigt. Die Zwirne der oberen Verstärkungseinlagen verlaufen dabei kreuzend zu denen der unteren. Die einzelnen Zwirne bestehen aus sechstausend endzos gezogenen Fasern mit cao neunfm Durchmesser. Jeweils zweihundert dieser Fasern werden zu einem Faden zusammengefaßt, von denen zehn ihrerseits einen Strang bilden. Mehrere dieser Stränge, z0B. drei, werden dann zu einem Zwirn verzwirnt, in der beschriebenen Form zu einem Zwirn der Konstruktion 35 dtex x 10 x 3.
• Die Glasfasern werden vor oder bei ihrer Zusammenfassung zu einem Faden gemeinsam in an sich bekannter Art und Weise imprägniert, um gegen ein Reiben aneinander gehindert zu sein und um später mit der umgebenden Gummischicht eine gute Bindung eingehen zu können.
• Die Verstärkungseinlagen, die in den äußeren Gürtel-Zonen zu liegen kommen, bestehen aus Geweben mit einem. mittleren Elastizitätsmodul von ca. 10 - 8x104 sp/cm o Die hierfür verwandten Gewebe oder Vliese können aus Reyon, Polyamid, Polyester oder diesen verwandten synthetischen Werkstoffen gefertigt sein. Das Ausgangsmaterial der Gewebe können endlos gesponnene Fasern-sein, die zu Fäden, Zwirnen oder-Corden verzwirnt worden sind. Hierbei werden die Fasern vor dem Verzwirnen ebenfalls imprägniert, haftungsfreudig gemacht und nach dem Verzwirnen in Gummi eingebettet.
• Der Fadenwinkel in diesen Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls liegt ebenfalls bei 0 - 200 zur Umfangsrichtung oder ist sogar einige Grade stumpfer zur Umfangsrichtung geneigt (z.B. 80 - 250).
• Diese Fäden, Zwirne oder Corde haben eine Festigkeit von ca.
• 15 kp/Kord und werden in einer Einstelldichte von etwa 60 - 120 Fpdm in Gummi eingebettet. Verwendete Zwirne sind z0B0: Polyamidzwirn der Konstruktion 940 dtex x 2, Reyonzwirn 1220 dtex x 2 oder 1670 dtex x 2 oder auch Polyesterzwirn der Konstruktion 1100 dtex x 3.
• Der aus den Verstärkungseinlagen hohen und mittleren Elastizitätsmoduls bestehende Verstärkungsgürtel liegt auf einer die obere Schicht der Karkasse bildenden Gummischicht, mit einem 2 Elastizitätsmodul von 102 kp/cm , deren hauptsächliche Eigenschaften hohe Scherfestigkeit und geringe Wärmebildung bei Verformung sind. In der Karkasse sind zur Verstärkung ebenfalls Gewebe aus Fasern mittleren Elastizitätsmoduls (Reyon, Polyamid, Polyester) verwendet, wobei jedoch deren Fäden nahezu quer zur Umfangrichtung des Reifens verlaufen. Deshalb wirkt die Karkasse vorzugsweise nur quer zur Umfangsrichtung versteifend. Der Verstärkungsgürtel wird in Richtung zum Laufstreifen hin durch eine Gummi schicht mit einem Elastizitätsmodul von ebenfalls 10 kp/cm abgedeckt, die einen Übergang zum Reifenoberbau (Laufstreifen/Seitenwände) oder den Reifenoberbau selbst darstellt. Die wichtigsten Eigenschaften dieser Gummischicht sind z.B. hohe Abriebfestigkeit, gute GriffigSeit und Schnittfestigkeit.
• Ausführungsbeispiel 2 (Fig. 1 und Fig. 4): Bei einem PKW-Normalgürtelreifen besteht der Verstärkungsgürtel aus zwei Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls gemäß Ausführungsbeispiel 1, jedoch mit einem Fadenwinkel von 260 zur Umfangsrichtung, die zwischen je eine Verstärkungseinlage mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet sind0 Die Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls sind Gewebe aus einem Reyonzwirn der Konstruktion 1220 dtex x 2 mit einem Fadenvinkel von 310 zur Umfangsrichtung. Die Gewebe der Karkasse bestehen aus einem Polyamidzwirn der Konstruktion 1400 dtex x 2 mit einem Fadenwinkel von 340 zur Umfangsrichtung. Es ist hier die Fadenwinkelabstufung (340 : 310 : 260 : 310) gut zu erkennen.
• Ausführungsbeispiel 3 (Fig. 6)s Bei einem LKW-Luftreifen besteht der Verstärkungsgürtel aus zwei Verstärkungseinlagen hohen Zlastizttäts.oduls,und zwar aus Stahldraht der Konstruktion (1 x 3) + (5 r 7) x 0,15, der mit einer Festigkeit von 190 kp/Mord und einer Einstelldichte von 40 Fpdm in Gummi eingebettet ist. Diese Verstärkungseinlagen hohen Elastizitätsmoduls sind zwischen zwei Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls eingebettet, wobei in Richtung zum Laufstreifen hin noch eine zusätzliche Verstärkungseinlage desselben Werkstoffes vorgesehen ist0 Diese Verstärkungseinlagen mittleren Elastizitätsmoduls bestehen aus Geweben von Polyamidzwirnen der Konstruktion 1940-Atex x 2, die in einer Einstelldichte von 60 Fpdm in Gummi eingebettet sind. In der Karkasse dieses LKW-Luftreifens sind zur Verstärkung sechs Einlagen aus Geweben eines Reyonzwirnes der Konstruktion 1840 dtex x 2 vorgesehen, die abwechselnd mit einem Fadenwinkel von 550 gekreuzt übereinander angeordnet sind.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e

   1. Luftreifen mit einem Verstärkungsgürtel, bestehend aus Gewebeeinlagen aus Fäden, Zwirnen, Corden, Seilen oder Litzen von Glasfasern oder Draht, einzeln für sich oder miteinander kombiniert, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen (6, 17, 19, 22, 24, 28, 33, 34, 35,- 41, 43, 44, 45i 46) hohen Elastizitätsmoduls durch weitere Verstärkungseinlagen (7, 16, 18, 20, 21, 23, 25, 26, 27, 29, 36, 37, 38, 42, 47, 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist.

   2o Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen (6, 17, 19, 22, 24, 28, 33 34 35, 41, 43, 44, 45, 46)hohen Elastizitätsmoduls durch Einbetten zwischen mindestens je eine weitere Verstärkungseinlage (7, i6, 18, 20, 21, 23, 25, 26, 27, 29, 36, 37, 38, 42, 47, 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls erweitert isto 3o Luftreifen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen (7, 16, 18, 20, 21, 23, 25, 26, 27, 29, 36, 37, 38, 42, 47, 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls etwa den Winkeln der Fäden1 Zwirne oder Corde der Verstärkungsein lagen (6, 17, 19, 22, 24, 28, 33, 34, 35, 41, 43, 44, 45, 46) hohen Elastizitätsmoduls oder der Karkasseeinlagen (1) entsprechen.

   4. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (13) der Fäden, Zwirne oder Corde der Verstärkungseinlagen (7, i6, 18, 20, 21, 23, 25, 26, 27, 29, 36, 37, 38, 42, 47, 48, 49) mittleren Elastizitätsmoduls zwischen den Winkeln (14, 15) der Versiärkungseinlagen (6, 17, 19, 22, 24, 28, 33, 34#-ff35, 41, 43, 44, 45, 46) hohen Elastizitätsmoduls und der Karkasseeinlagen (1) liegen.

   5. Luftreifen nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch'gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (17, 28 33, 34, 35) hohen Elastizitätsmoduls des Verstärkungsgürtels von zwei oder mehr als zwei weiteren Verstärkungseinlagen (16, 18, 27, 29, 32, 36, 37, 38) mittleren Elastizitätsmoduls zumindest eine Verstärkungseinlage (18, 32, 36, 37) zwischen sich einschließen.

   6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 52 dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (7, 16, p8, 20, 29, 32, 36, 37, 48) mittleren Elastizitätsmoduls zumindest die Breite der Verstärkuagseinlagen (6 17, 19 28 33 34, 35, 43, 44, 45, 46) hohen Elastizitätsmoduls haben.

   7. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlagen (20, 48) mittleren Elastizitätsmoduls abändernd zusätzlich im Zenitbereich des Verstärkungsgürtels zumindest durch-eine weitere Verstärkungseinlage (21, 47) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt sind.

   8o Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen (22) hohen Elastizitätsmoduls nur in seines Zenit.

   bereich durch mindestens eine weitere Verstärkungseinlage (23, Fig0 7) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist.

   9. Luftreifen nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel mit Verstärkungseinlagen (24, Fig. 8) hohen Elastizitätsmoduls nur in seinen Randzonen durch Verstärkungseinlagen (26, 25, Fig0 8) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt ist0 10. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Verstärkungseinlagen (17, Fig. 9) hohen und mittleren (16, 18) Elastizitätsmoduls bestehende Verstärkungsgürtel in seinen Randzonen durch Verstärkungseinlagen (27, Fig. 9) mittleren Elastizitätsmoduls ergänzt isto ii. Luftreifen nach einem der Ansprüche i bis 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder (30, 31, 39, 40) der Verstärkungseinlagen (29, 48, 38 Fig. 10 bis 13 und 15) mittleren Elastizitätsmoduls zur Reifenmittelebene hin umgeschlagen sind.

   i2. Luftreifen nach Anspruch li, dadurch gekenn-zeichnet daß die Seitenränder (30, 31,- Fig. 12; 39, 40, Fig.- 13) der Verstärkungseinlagen (2§, 38, 38, 4 ) mittleren Elastizitätsmoduls zumindest eine Verstärkungseinlage (28, Fig. 12; 33, 34, 35, Fig. 13 44, 45, 46, Fig. 15) hohen Elastizitätsmoduls umfassen.

   13o Luftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 6, 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Randzonen des wahlweise- aus Verstärkungseinlagen (41, Fig. 14) hohen Elastizitätsmoduls allein oder aus Verstärkungseinlagen hohen (43, 44, 45, 46) und mittleren (47, 48, Fig. 15) Elastizitätsmoduls bestehenden Verstärkungsgürtels angeordneten Verstärkungseinlagen (42, Fig. 14 49, Fig. 15) mittleren Elastizitätsmoduls um den Verstärkungsgürtel umgeschlagen sind.