DE2040598A1

DE2040598A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2040598A1
Application number: DE19702040598
Authority: DE
Inventors: Jacques Bresson
Original assignee: Dunlop Co Ltd
Current assignee: Dunlop Co Ltd
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1970-08-14
Publication date: 1971-04-01
Also published as: FR2055988A5; AU1863070A; ZA705373B

Description

DR. MÖLLER-BORE DIPL-PHYS. DR. MANITZ 2040598

DlPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FiNSTERWALD DIPL-ING. GRAMKOW PATENTANWÄLTE

m/sv - D 1179

THE DTJNLOP COMPANY I₁IMIl¹ED

Dunlop House, Ryder Street, St.James's,

London S.W.1, England

Luftreifen

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen.

Luftreifendecken weisen im allgemeinen eine Karkasse auf, die aus einer oder mehreren .Lagen von parallelen Fäden oder Corde aufgebaut ist, die um Wulstkerne gedreht sind, mit denen die Wulstbereiche der Decke verstärkt sind. Die Lagenfäden oder -corde können afcweder radial, d.h. im wesentlichen in Ebenen, die .durch die Achse der Decke verlaufen, oder mit einem Winkel relativ zu solchen Ebenen schräg gelegt angeordnet werden, wobei die Winkel dann von einer zur nächsten Lage variieren, so daß sich eine gekreuzte Anordnung der Päden oder Corde ergibt. Es ist bekannt, den unteren, d.h. radial inneren Teil einer jeden Seitenwand der Decke durch zumindest eine Lage von winkligen oder radialen 3?äden oder Corde zu verstärken, die in der Nachbar-

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schaft des entsprechenden Wulstkernes angeordnet sind und sich zwischen dem Wulstbereich und einem Bereich erstrecken, der in Abhängigkeit von den Abmessungen und Verwendungszwecken der Decke mehr oder weniger nahe zu der Mittelseitenwand liegt.

Es wurde gefunden, daß dieses Verstärkungsverfahren nicht vollständig zufriedenstellend ist. Insbesondere wurde festgestellt, daß, wenn die Decke schwierigen Laufbedingungen unterworfen ist, eine Verschlechterung bzw. Veränderung in den Teilen der ßeitenwände auftritt, die über, d.h. unmittelbar radial außerhalb der Kanten der Felge gelegen sind, auf die die Reifendecke im Gebrauch montiert ist.

Studien und Versuche haben gezeigt, daß die Seitenwände, d.h. die Bereiche zwischen der Felge und dem Boden Verformungen unterworfen sind, die sich entlang dem Umfang der Decke ausbreiten und die als die Folge von zwei örtlichen Dehnungen der Oberfläche einer jeden Seitenwand, die eine in der Umfangsrichtung und die andere in der radialen Richtung, angesehen werden können.

Die örtliche Dehnung der Seitenwand in Umfangsrichtung hat den Effekt, daß erstens die Fäden oder Corde der Karkasse und der Verstärkungslage getrennt werden, zweitens, in dem Fall, wenn die Lagen mit einem schrägen Winkel angeordnet sind, diese in einer Richtung entlang ihrer eigenen Achse verschoben werden, und drittens Schub- bzw. Scherkräfte in dem Kautschuk bzw. Gummi erzeugt werden, der diese Fäden oder Corde umgibt. In der radialen Richtung hat die Dehnung den Effekt, daß die Spannung der der inneren Oberfläche der Reifendecke am nächsten gelegenen Fäden oder Corde erhöht wird, während die, welche in der

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Nachbarschaft der äußeren Oberfläche angeordnet sind, zusammengedrückt werden.

Diese Dehnungen, insbesondere die in einer radialen Richtung, haben nachteilige Folgen und beeinträchtigen insbesondere die Enden der Hochschläge der Karkasseiilagen und der VerStärkungsiagen, da der Kautschuk, der die Fäden oder Corde in der Nähe dieser Enden umgibt, der Komponente der Kräfte axial zu den Fäden oder Cordeiunterworfen ist und folglich sehr

schnell durch Schnitte und Risse bzw. Ausbrüche be- _Λ

wird I

einträchtigt^ die die Reifendecke unbrauchbar machen.

Ziel der Erfindung ist es, die oben ausgeführten Nachteile zu beseitigen.

Erfindungsgemäß umfaßt eine Luftreifendecke zumindest eine Karkassenlage und zwei Wulstkerne, wobei die Kanten der Karkassenlage um die Wulstkerne zur Bildung von Hochschlägen gedreht sind, und zumindest eine Verstärkungslage, die ausschließlich in einem unteren SeI-tenwandbereich der Decke angeordnet ist und zumindest · einen Faden oder eine Corde umfaßt, die sich in einer im wesentlichen umfangsmäßig verlaufenden Richtung er- Λ

streckt. Der Faden oder die Corde kann ein Metall- oder Glasmaterial oder ein natürliches, künstliches oder synthetisches Material umfassen.

Es kann mehr als eine Verstärkungslage vorgesehen werden, beispielsweise eine in jeder Seitenwand oder mehr als eine in jeder Seitenwand, die in einer oder mehreren Lagen angeordnet sind. Die oder jede Verstärkungslage kann im wesentlichen parallel zu dem nächst benachbarten Teil 'der oder jeder Karkassenlage oder jedes Hoch-

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-Zuschlages verlaufen und sich über Bereiche in der oder jeder Seitenwand erstrecken, die in Abhängigkeit von den Abmessungen der Decke und den beabsichtigten Verwendungszwecken größer oder kleiner sind.

Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung solcher Lagen besteht darin, zumindest einen Faden oder eine Corde, entweder blank oder vorher mit Kautschuk überzogen, in Spiralwindungen zu wickeln, die nahe zueinander angeordnet oder mit festen oder variablen Abständen getrennt sein können in Abhängigkeit von den Erfordernissen der verschiedenen besonderen Fälle. Die zwei Enden des oder jedes Fadens oder jeder Corde können miteinander verbunden werden.

Eine Abstufung in der Steifheit der verstärkten Bereiche der oder jeder Seitenwand kann leicht erreicht werden, indem entweder mehrere Verstärkungslagen jede mit verschiedenen geeigneten mechanischen Eigenschaften verwendet werden, beispielsweise eine erste in der Nähe des Wulstkernes gelegene Lage, die zumindest einen Faden oder eine Corde mit einem relativ hohen Elastizitätsmodul umfaßt, und eine zweite näher zu der Mittel seitenwand gelegene I/age, die zumindest einen Faden oder eine Corde mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul umfaßt, oder indem der Abstand bzw. Zwischenraum des oder jedes Fadens oder jeder Corde in dem betrachteten Bereich vom Wulstkern nach außen zu dem Mittelseitenwandbereich der Decke vergrößert wird, oder indem die zwei Verfahren zur gleichen Zeit angewendet werden, wodurch die Steifheit der Seitenwand vom Wulstkern nach außen zu dem Mittelseitenwandbereich abnimmt.

Die Verstärkungslagen können in jeder Position relativ zu den Elementen der Karkassen angeordnet sein, beispiels-

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weise axial außerhalb der Hochschläge unter diesen Hoch- ' · schlagen oder einige von diesen zwischen den Karkassenlagen oder axial innerhalb der oder jeder Lage und Jedes Hochschlages. In dem Pail, wenn mehrere Verstärkungslagen vorgesehen sind, können sie in verschiedener Weise relativ aieinander angeordnet sein.

Es ist ebenso möglich, die Verstärkungslagen mit Umfangsfaden oder -corde mit zumindest einer anderen Lage zu kombinieren, deren Fäden oder Oorde so angeordnet sind, daß sie sich schräg oder im rechten Winkel zu einer Umfangsrichtung erstrecken. "

Die erfindungsgemäß verwendeten Umfangsfäden oder -corde widerstehen einer Dehnung der Seitenwandbereiche, die sie verstärken, sowohl in der Umfangsrichtung als auch in der radialen Richtung, während sie gleichzeitig eine gute Flexibilität in diesen Seitenwandbereichen aufrechterhalten, die es ihnen erlaubt, sich unter Belastung zu biegen bzw. zu walken. Sie weisen keine oder kaum freie Enden auf, die den örtlichen Kautschuk immer zu einem größeren oder kleineren Ausmaß durchlöchern. Darüberhinaus gewährleisten sie in den Kautschukmassen, die sie umgeben, eine bessere Verteilung der Scher- bzw. Schubkräfte und ' ä durch den gleichen Effekt eine erhöhte Ermüdungsfestigkeit. -

Schließlich reduzieren sie in bezug auf die Enden der Aufschläge an/Karkassenlagen oder, in dem geeigneten Fall, in anderen Verstärkungslagen mit sich nicht-umfangsmäßig erstreckenden Corden oder Fäden, relative Verschiebungen bezüglich der in der Nachbarschaft vorhandenen Kautschukmassen, wodurch die Gefahr der Trennung dieser Enden beachtlich reduziert ist.

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Insbesondere haben von der Anmelderin ausgeführte schwierige Versuche gezeigt, daß bei erfindungsgemäß verstärkten Reifendecken die ersten Ermüdungszeichen in dem Bereich der Seitenwände, die angrenzend zu den VuIstkernen liegen, nach einer Laufstrecke auftraten, die beachtlich länger ist als die, welche unter den gleichen Bedingungen von einer Reifendecke des gleichen Typs ohne die erfindungsgemäße Maßnahme durchlaufen werden korn*.

Sie Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in den drei Figuren der Zeichnungen sind drei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Reifendecke in einer weggeschnittenen, fragmentarischen perspektivischen Ansicht gezeigt.

Die in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform umfaßt eine Luftreifendecke 1 mit einer Karkasse, die von einer Lage 2 radialer Fäden oder Corde 3 gebildet vird, wobei die Lagen von ihnen nach außen um WuI st kerne 5 hochgedreht bzw. hochgeschlagen sind. Die Hochschläge 4, wie sie geformt sind, enden in einem geringen Abstand von den Wulstkernen.

Außerhalb dieser Hochschläge 4 ist eine Verstärkungslage 6 vorgesehen, die einen Bereich einnimmt, der auf der Höhe des WuIstkernes beginnt und sich radial nach außen bis über den betreffenden Hochschlag erstreckt.

Die Lage 6 wird von einem einzigen Element gebildet, beispielsweise von einem in Spiralwindungen gewickelten Stahlcord, wobei der Abstand zwischen diesen Windungen von einer zur nächsten zunimmt, wie in TIg. 1 gezeigt, wodurch die Steifheit der Seitenwand proportional mit der Entfernung von dem Wulstkern 5 reduziert wird. Der Winkel, den der Btahlcord mit irgendeiner durch die Achse des Reifens verlaufenden Ebene bildet, liegt sehr nahe bei 90°.

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Die Decke der in der KLg. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform weist eine Karkassenlage 2 auf, deren Hochschläge 4 sich radial auswärts erstrecken, um in der Nachbarschaft der Schultern der Decke zu enden. In jeder der Seitenwände der Decke ist eine erste von einem in Spiralwindungen gewickelten Stahlcord gebildete Lage 6 vorgesehen, der einen relativ hohen Elastizitätsmodul aufweist. Die Lage 6 ist zwischen der Karkassenlage 2 und dem Hochschlag 4-, der sich axial außerhalb des Vulstkernes 5 erstreckt, angeordnet und erstreckt sich radial nach außen von dem Wulstkern 5· Eine zweite Lage 7 ist in jeder Seitenwand vorgesehen, die aus einem Polyamidcord oder Glasfibercord gebildet ist, der ebenfalls in Spiral- g windungen gewickelt ist und einen niedrigeren Elastizitätsmodul als der Stahlcord in der ersten Lage 6 aufweist. Die Lage 7 ist axial außerhalb des entsprechenden Hochsehlags 4· und weiter von dem Wulstkern weg als die erste Lage 6 angeordnet. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, überlappen sich die Lagen 6 und 7 *um einen geringen Betrag j sie können jedoch in einem alternativen Aufbau so angeaanet sein, daß sie sich nicht überlappen.

Die Decke der in der Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsform weist eine Kreuzlagen- bzw. Diagonalkarkasse auf, die aus vier Lagen 8 aufgebaut ist, die um Wulstkerne 5 hochgeschlagen sind. Die inneren zwei Lagen sind von innen nach außen und die Λ übrigen zwei Lagen in der entgegengesetzten Richtung um die Wulstkerne 5/geschlagen. Es ist eine Verstärkungslage 6, die in dieser Ausführungsform aus einem Cord aufgebaut ist, der in Spiralwindungen, die mit gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, gewickelt ist, auf der Außenseite der Karkasse in den Bereichen der Seitenwand angrenzend an die Wulstkerne vorgesehen.

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Eine weitere Verstärkungslage 9» die aus Corden aufgebaut ist, die mit einem Winkel relativ zu den durch die Achse der Decke gehenden Ebenen angeordnet sind, ist axial ausserhalb der Verstärkungslage 6 vorgesehen.

In dieser Ausführungsform ist die Lage 9 enger als die Lage 6; jedoch können bei anderen Konstruktionen andere relative Breiten verwendet werden. Die Lage 9 und die Lage 6 wirken in Kombination zur Verstärkung des unteren Seitenwandbereichs der Decke.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Reifendecke gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Verstärkungslage 6 als ein iLacher Ring gebildet wird, in dem zumindest ein Faden oder eine Corde in Spiralwindungen auf eine Ringplatte bzw. Ringscheibe von unvulkanisiertem Kautschuk gewickelt wird, der auf einem flachen Tisch getragen ist. Die Windungen werden dann in den Kautschuk zur Formung der Lage gepreßt. Erforderlichenfalls wird eine zweite Kautschukplatte bzw. Scheibe auf die Windungen aufgebracht, so daß eine Doppellagen- bzw. Sandwichanordnung gebildet wird.

Die so hergestellte Ringlage wird dann auf die teilweise aufgebaute Decke, die auf einer Aufbaueinrichtung angeordnet ist, die in Abhängigkeit von dem herzustellenden Deckentyp eine flache oder hochgewölbte (high-crowned) Einrichtung sein kann, in der geeigneten Aufbaustufe aufgebracht, beispielsweise vor oder nach dem Hochschlagen der Karkassenlage oder -lagen, um die Wulstkerne oder vor oder nach dem Aufbringen eines Wulstbandes.

Die Erfindung wird bei Reifen aller Typen mit Radial- oder Kreuzlagen- bzw. Diagonalkarkassen angewendet, die für alle Anwendungen gedacht sind, beispielsweise für Transportfahrzeuge, landwirtschaftliche Maschinen, Maschinen für ölfent liehe Arbeiten, Flugzeuge oder Helikopter, etc..

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Claims

Pat ent ansprüche

1.]Luftreifendecke mit wenigstens einer Karkassenlage ^s·—^ lind zwei Wulstkernen, bei der die Kanten der Karkassenlage um die Wulstkerne zur Bildung von Hochschlägen gedreht sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Verstärkungslage (6) ausschließlich in einem unteren Seitenwandbereich der Decke (1) gelegen ist und daß die Verstärkungslage (6) zumindest einen Faden oder eine Corde aufweist, die sich in einer im wesentlichen umfangsmäßig verlaufenden Richtung erstreckt.

2. Luftrelfendecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Verstärkungslage (6) im Bereich eines jeden Wulstkernes (5) vorgesehen ist.

3. Luftreifendecke nach Anspruch ί oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkungslage (6) im Bereich eines Wulstkernes (5) im wesentlichen parallel zu dem nächst benachbarten Teil der Karkassenlage (2) oder des Hochschlages (4) angeordnet ist.

4. Luftreifendecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g eken.nz ei chnet, daß sie eine Seitenwand aufweist, deren Steifheit abgestuft ist.

5. Luftreifendecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet;, daß mehrere Lagen verschiedener mechanischer Eigensclrften vorgesehen sind, wodurch die Steifheit der Seitenwand abgestuft ist.

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6. Luftreifendecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet, daß zwei Verstärkungslagen (6,7) in. jedem unteren Seitenwandbereich der Decke (1) vorgesehen sind, daß die erste Lage (6) in der Nähe des Wulstkernes (5) angeordnet ist und daß die zweite Lage-(7) in der Nähe des Mittelseitenwandbereich.es der Decke (1) angeordnet ist und zumindest einen Faden oder eine Corde umfaßt, die einen niedrigeren Elastizitätsmodul als der !faden oder die Corde der ersten Lage aufweist, wodurch die Steifheit der Seitenwand von dem Wulstkern (2) außerhalb zu dem Mittelseitenwandbereich abnimmt.

7· Luftreifendecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß die Verstärkungslage (6) mit Spiralwindungen von zumindest einem Faden oder einer Corde aufgebaut ist.

8. Luftreifendecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Fäden, Corden oder Windungen von dem Wulstkern (5) nach außen zu dem Mittelseitenwandbereich zunimmt, wodurch die Steifheit des unteren Seitenwandbereiches von dem Wulstkern (5) nach außen zu dem Mittelseitenwandbereich abnimmt.

9. Luftreifendecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß zumindest eine weitere Lage (9) in dem unteren Seitenwandbereich der Decke angeordnet ist und daß die weitere Lage Fäden oder Corde umfaßt, die sich in einer anderen als der Umfangsrichtung erstrecken.

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