DE2508360A1

DE2508360A1 - Luftreifen fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2508360A1
Application number: DE19752508360
Authority: DE
Inventors: Yves Masson
Original assignee: Pneumatiques Caoutchouc Manufacture et Plastiques Kleber Colombes SA
Current assignee: Pneumatiques Caoutchouc Manufacture et Plastiques Kleber Colombes SA
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1975-08-28
Also published as: AU7859675A; ATA144075A; IT1030222B; NO140369C; CA1001936A; JPS50152403A; NO140369B; CH591965A5; US4067372A; FR2261888A1; AT340253B; FR2261888B1; GB1495588A; SE415336B; NO750600L; SE7502119L; BE826014A

Description

FATENTAKVÄLTE

DIPL..ING. H.LEINWEBER dipping. H.ZIMMERMANN

dipping. A. Gf. v. WENGERSKY 2508360

8 München 2, Rosental 7, 2.

Tei.-Adr. Lelnpat Manchen Telefon (089) 2603989

Postscheck-Konto: München 220 45-804

den 26. Februar

Unser Zeichen

Wy/Üu Oas 60 3

CAOUTCHOUC HAEUFACTITiiJ Ιίϊ PMS'i'I^UIiS * CüLüHBiiS, Colouibes/ Frankreich Luftreifen für D'ahr zeuge

Di ο Lrfinaung besieht sich auf■ Luftreifen wit xiadiaikarkasse und eineiii aa iieifenscheitei unter dem Laufstreifen . angeordneten YersttlrkungE^ürtei.

ils ist bekanr.t, claJü Luftreifen dieser Art eine Ansah! von Vorteilen und insbesondere eine höherο Lebensdauer, einen gelinderen Abrollv/ider stand, ein £utes r'ahr verhalt en und eine gute liodsniiaftung aufvieisen. Diese Vorteile sind ait gewissen i-Iän-";eln erkauft, wie leichte Zerstöruarkoit der lioiionilanlion durch otül-le und 3chnitte, eine gewisse seitliche Instabilität und e-ine Wendens su Ablösungen der Seitenränder dos Verstärkungsgürtels beim J'ahren mit hohen Geschwindigkeiten. Zur Beseitigung dieser Nachteile wurde schon vorgeschlagen, die iieifenflanken üit Verstärkungen aus Gewebe oder relativ hartem Kautschuk zu versehen.

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COPY ORIGINAL INSPECTED

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Die Lrfinduiig hai eine Verbesserung dieser Luftreifenbauart zum Ziel. Sie v;iro '....- folgenden anliand von Aiisführungsueispielen beschrieben, die in den Figuren 1 und 2 als querschnitte durch Luftreifen dargestellt sind.

Diese Luftreifen weisen eine karkasse 10 auf, die aus Giiiüi oder u ehr er on Lagen von Kordgewebe besteht, das ohne .öCimJJfädcii oder mit geringem 'Schrat gewebt ist und i'Men aus Kunstseide, Hylon, polyester, G-las, aromatischen Polyamid oder retail aufv/oist, die in .uadialebenen des Luftreifens liegen. üio .,illnder 11 der Lagen der Karkasse sind am die \.^rulsteinlagen 12 und einen uulstfiillkörper 13 herumgeschlagen.

Die so aufgebaute karkasse Iu ist an ihren beiten οit rlankenbkiidern 14 versehen und trügt au ....eifenscheitel einen Verstilrkungsgürtel 14, der in Uli χ angsi iühtung undehnbar ist. Über den Verstärkungsgürtel ist ein Laufstreifen 16 angeordnet, der üiit einer ä.eu Veruendungscv/eck des Luftreifens angepaiBten .Profilierung verseilen ist. Der Yerstärkungsgüriel Vo besteht aus α indes tens a v/ei übereinanderliegenden Lagen von Textil- oder iletallfcden, die α it der Umfarigs ebene des Luftreifens kleine Winkel einer Größenordnung von 20° bilden. Vorzugsweise ist eine der beiden Lagen des Verstärkungsgürtels erheblich breiter als die andere und mit ihren Seitenrändern um die Bänder der anderen Lage imigeschlagen, so claL diese für eine Breite von etwa 15 bis 2υ iim abgedeckt v/erden. Der Verstärkungsgürtel 1;3 weist insgesamt eine Breite auf, die im wesentlichen gleich der Lauffläche des Laufstreifens 16 ist.

Die in den figuren gezeigte Fora der Luftreifen ist die ^uerschnittsfora in niclitaufgeblasenem Zustand, also die r'orn bsia Herstellungsvorgang, i-ian erkennt, daU es sich um

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die charakteristische Fora von lUeuerquerschnittreifen handelt, bei denen das Verhältnis you Höhe zu Breite des ■ .querschnitts gleich oder kleiner ¹J, ü ist und die Lauffläche in querrichtung flach oder nur wenig gewölbt ist.

Bei den erfindungsgeaäßen Luftreifen sind die Flanken der Karkasse 10 ait Verstärkungslagen 17, IC aus eines Kautschukgetiiisch versehen, das einen hohen ^lastisitätscodul aufweist. Die Verstärkungslagen 17, 10 erstrecken sich über die gesagte Höhe der Reifenflanken ausgehend von den Wülsten bis zu den Seitenrändern des Verstärkungsgürtels Vj. Dabei erstrecken sich die oberen Länder der Verstärkungslage:! 17, 13 für eine Breite von et v/a 15 bis 35 ram zwischen die Karkasse und die Seitenränder des Verstärkungsgürtels. Die Verstärkungslagen 17, 18 bestehen aus einer anisotropen Kautschukmischung,-also einer solchen, die im vulkanisierten Zustand einen Widerstand gegen Dehnung oder einen Elastizitätsmodul aufweist, der in einer iüchtung erheblich größer ist als in den anderen Richtungen der Ebene der genannten Lagen. Die Richtungen größten Widerstandes gegen Dehnung der übereinandergelegten Verstärkungslagen 17 und 18 überkreusen sich dabei von einer Schicht zur anderen und bilden mit den Radialfäden der Karkasse 10 Winkel einer Größenordnung von 20 bis 70°. Das Verhältnis der Anisotropie der Kautschukmischung der Verstärkungslagen 17, 18 ist größer 2 und kann bis 10 oder selbst mehr als das betragen. In Richtung der größten Festigkeit zeigt die Mischung nach ; der Vulkanisierung des Reifens einen Elastizitätsmodul von \ mindestens 200 kg/cm bei einer Dehnung von 100/*. . J

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der die übereinandergelegten Verstärkungslagen 17, 18 von ihrem einen Rand zum andern unmittelbar auf der Außenseite der Flanken der Kar-

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kasse 10 aufliegen und dabei zwischen der Karkasse und den üblichen Flankenbändern 14 angeordnet sind. Der untere üand der Anordnung auf den beiden übereinandergelegten Verstärkungslagen ist zwischen dem wulstfüllkürper 13 und die Karkasse 10 einbezogen und ist in den Vftilstberoich in unmittelbarer llachbarschaft der Uulsteinlagen 12 gefülirt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsforra, bei der die übereinandergelegten Verstärkungslagen 17, 10 unter den Flankenbändern 14 angeordnet aber im unteren Teil der Heifenflanken durch aus Hartgumrait bestehende Formstücke 19 von der Karkasse getrennt sind. Die Härte der Formstücke 19 ist etwa gleich derjenigen der V/ulstfüllkörper 13. Die Formstücke 19 stellen eine stärkere seitliche Versteifung der unteren Teile der iieifenflanken sicher(. Diese Konstruktion ist aufgrund der sehr niedrigen iieifenform und der zylindrischen Form der lieifenoberfläche speziell für die Verwendung an hohe Geschwindigkeiten fahrenden Sportwagen geeignet.

In den Bereichen der Seitenränder des Verstärkungsgürtels 15 sind die über Kreuz angeordneten Verstärkungslagen TJ, 13 in Überlagerung mit den Seitenrändern des Verstärkungsgürtels angeordnet, die bereits durch Umschlagen der unteren Lage des Verstärkungsgürtels verstärkt sind. Diese Lagen verstärken die Ermüdungsfestigkeit, erhöhen die Ansprechgeschwindigkeiten des Fieifens bei Schaukelbeanspruchungen und verbessern das Fahrverhalten beim Kurvenfahren.

Im Bereich der Schultern, die oben in den Eeifenflanken liegen, wirken die Verstärkungslagen 17, 18 nicht abträglich auf die Eadialgeschmeidigkeit, die den Komfort und die Vertikaldämpfung des iieifens sicherstellen. Aufgrund ihrer Über-

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kreuzanordnung untereinander und bezüglich der itadiaifäden der Karkasse erlauben sie eine bessere übertragung von Beschleunigungs- und Breusniomeirten.

In den unteren Bereichen der keiienflanken verstoii'en die Verstärkungslagen 17, IS die Flanken in 411errichtung und erzielen ein besseres Fahrverhalten. Dieser Effekt wird bei einer Aiisfülirungsfortn von Fig. 2 noch durch das Formstück 19 aus Hartgummi unterstützt. Die Anordnung der unteren Abschnitte der Yerstärkungslagen 17, Iu zwischen des Formstück 19 und dem julstfüllkörper 13 in der iübene der neutralen Faser der Vailste unterstützt die üadialgeschaeidigkeit der unteren 'feile der Aeifenflanken und ihre Däapfungswirkung in Aadialrichtung. ■

Die Kautschukmischungen, die für die Verstärkungslagen 17, 1o verblendung finden können, sind homogene oder relativ homogene liischungen, die man dadurch erhalt, daß taan in Kautschuk sehr ver stärkende Chargen und/oder feine Fas er Stückchen aus x'extil, Heta11, Glas oder Holz einarbeitet. Beispielsweise können solche sehr feine Glas-? Baumroll·- oder Holzfasern einen Durchmesser einer Größenordnung von 0,02 vao und ein Verhältnis Dur cha ess er/Länge von mindestens 1 bis 10ü haben. Solche Fasern können ziemlich leicht in Kautschuk bis zu einem Gewichtsanteil von 5 bis 10>ΐ eingebracht vier den und führen dazu, daß man eine Kautschukmischung anisotroper Eigenschaften erhält, in der die Verstllrkungsfasern eine Orientierung in einer Vorzugsrichtung aufweinen., ,ils sehr versxürkendo opezialcharge kann isan auch 2Ϊ3 bis 30 ü-Guichtstoilo eines lOlyolofins, v/ie eines rolyäthylens oder eines isotaktischen Polypropylens sehr hoher i-iOlükularmasse verv/üiiden. Derartig mit uiargen versoheno kautschukniiscliungen werden sehr anisotrop gomacht, v/enn man sie in Zylindermiscliern knetet,na dünne Folien zu erhalten, in denen die feinen Fasern oder die eingelagerten i-olyolef in teilchen in ihr ei ilehrzahl in

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Längsrichtung der I¹OIien orientiert sind. Die Verstärkungslagen Yi und Ίο werden i;jit dec gov/ünschten Schrägwinkel aus solchen Kautsohukfolien in Zandiorüi ausgeschnitten, wobei die Bänder bei der Herstellung der Luftreifen Verwendung finden.

Liner der Vorteile der Fertigung der über Kreuz angeordneten Verstärkungslagen 17, 18 aus einer Kautschukmischung, die mit kurzen Fasern oder Teilchen aus Polyolefinen verstärkt ist, folgt aus der Tatsache, daß die Schichten aus dieser liisciiung noch sehr dehnbar sind, wenn sie bei der Herstellung iffl niclitvulkani s ier ten Zustand eingesetzt werden, so daß diese Schichten vor der Boabierimg der Karkasse leicht eben in Stellung gebracht werden können, ohne daß das bei der anschließenden Aufwölbung des Luftreifens nachteilige Auswirkungen hätte. Diese werden vielmehr aufgrund der Dehnbarkeit vermieden. Ganz im Gegenteil bringt diese Vorgangsweise einen zusätzlichen Vorteil mit sich: Dieser besteht in einer günstigen Einflußnahme der Orientierung der Äichtungen größten Widerstandes in den Verstärkungslagern 17, Io in] Horn ent der Borabierung des Luftreifens. Dabei bilden diese iiiehtungen mit Kreisen, die zum Luftreifen parallel sind, Winkel, die in den unteren Abschnitten der Lagen, 'also in Nachbarschaft der Wulst einlagen 12 größer und in den dem Scheitel des Luftreifens benachbarten oberen Lagen kleiner sind. Auf diose Weise ist es beispielsweise zweckmäßig, bei der Herstellung auf die von einer zylindrischen Trommel getragene Karkasse 'Iu in ebenem Zustand die Schichten für die Verstärkungslagen 17, 1ü aus einer noch nicht vulkanisierten anisotropen Kautschukmischung aufzubringen und zwar derart, daß ihre xüchtungen größten Widerstandes winkel von 4ü° mit parallel oder Längskreicen der Karkasse bilden. Beim Aufwölben des Luftreifens werden die den Wulsten benachbarten

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Abschnitte der Verstärkungslager 17, 10 gar nicht oder nur wenig gedehnt, während die dem Scheitel des Luftreifens benachbarten . Abschnitte der Verstärkungslage!! 17, 18 in Umfangsrichtung stark gedehnt werden. Das hat zur Folge, daß die Abschnitte der über Kreuz liegenden Lagen in llachbarschaft der Wülste eine Neigung der Größenordnung von 4ö° in besug auf Parallelkreioe des Luftreifens beibehalten, während die Neigung der Pachtungen stärksten Widerstandes der Lagen zum Scheitel des Luftreifens hin bis ungefähr 20° abnimmt. Im bombierten und vulkanisierten Luftreifen nehmen also die Winkel der Richtungen stärksten Widerstandes in den über Kreuz liegenden Verstärkungslagen 17, 18 von den ; Wülsten zum Scheitel des Luftreifens hin ab. Das stellt gleich- [ zeitig eine Unterstützung der radialen Geschmeidigkeit der unteren Abschnitte der Reifenflanken und einer Zunahme der Verstärkung in Um fangs richtung an den oberen Abschnitten der Heifen*- f lank en sowie in den seitlichen Bereichen des iieifenscheitels sicher.

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Claims

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Patentansprüche

Luftreifen mit iiadialkarkasse (10), einoni Verstärkungsgürtel (15) am neifenscheitel, und iieifenflanken-Verstärkungslagon (17, 1b) aus einer Kautschukmischung hohen Elastizitätsmoduls, die unter den üblichen Flankenbändern angeordnet sind und sich über die ganze Höhe der Flanken erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß sich die oberen Länder der Verstärkungslagen (17, 13) jeweils für etwa 15 bis 35 mm zwischen die Karkasse (10) und den Seitenrand des Verstärkungsgürtels (15) erstrecken.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgürtel (15) Seitenränder aufweist, die durch Umschlagen mindestens einer der Lagen des Verstärkungsgürtels selbst verstärkt sind, wobei dann die oberen liänder der Verstärkungslagen (17, 18) zwischen der Karkasse (10) und den verstärkten Seitenrändern des Verstärkungsgürtels zu liegen kommen.
3. Luftreifen nach /mspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren liänder der Verstärkungslagen (17, 18) zwischen dem Uulstfüllkörper (13) und der Außenseite der Karkasse angeordnet sind.
4. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslagen (17, 18) aus zwei übereinanderliegenden Schichten einer Kautschukmischung bestehen, die ein Anisotropie-Verhältnis von mindestens 2 mit einem Elastizitätsmodul von mindestens 200 kg/cm bei einer Dehnung von 100$ in einer iiichtung aufweist, und daß sich die itichtungen größter Festigkeit der über einandergelegten Schichten unter Winkeln von 20 bis 70° relativ zu den iiadialfäden der Karkasse überkreuzen.

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5. Luftreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dal« die Dichtungen grollten Widerstandes gegen Dehnung in den Verstärkungslagen (T/, ΊΟ) r.it ciuii Luftreifen parallelen Kreisen winkel bilden, die ausgehend von den unteren Abschnitten der Verstärkungslage*! iu Dereich der Wülste bis zu den oberen Abschnitten dieser Verstärkungslagen in der Nachbarschaft des _u.eifenscliGitels inuer kleiner werden.
6. Luftreifen nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da·.; der untere Teil der ^e if enf lank en überdies durch ein xornstück ("ISO aus Hartgummi versteift ist, das auischen der Karkasse (Iu) und den Verstärkunglagen '(TT, Iu) der Koifeni'lanken angeordnet ist.

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