DE2719798A1

DE2719798A1 - Hochbelastbarer stahlkord-guertelreifen, insbesondere fuer lastkraftwagen, schwer- und/oder grossfahrzeuge mit einer mindestens einlagigen radialkarkasse, vorzugsweise aus stahlkord, und einer mehrlagigen guertelartigen verstaerkung, welche wenigstens eine faltlage aus stahlkord und wenigstens eine weitere ungefaltete lage aus textilkord aufweist

Info

Publication number: DE2719798A1
Application number: DE19772719798
Authority: DE
Inventors: Karl Alfred Dipl Phys D Grosch
Original assignee: Uniroyal AG
Current assignee: Uniroyal GmbH
Priority date: 1977-05-03
Filing date: 1977-05-03
Publication date: 1978-11-16
Also published as: AU3562178A; SE7805044L; JPS53136206A; CA1092957A; BE866678A; FR2389502B1; FR2389502A1; AU521139B2; IT7868018A0; US4183389A; GB1603059A

Description

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PATENTANWÄLTE O "7 1 Q "7 Q Q

Q DR.-ING. R. DÖRING ° DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

München

Uniroyal Aktiengesellschaft HUttenstr. 7, 5100 Aachen 1

Hochbelastbarer Stahlkord-Gürtelreifen, insb. für Lastkraftwagen, Schwer- und/oder Großfahrzeuge mit einer mindestens einlagigen Radialkarkasse, vorzugsweise aus Stahlkord, und einer mehrlagigen gürtelartigen Verstärkung, welche wenigstens eine Faltlage aus Stahlkord und wenigstens eine weitere ungefaltete Lage aus Textilkord aufweist.

Es ist ein Luftreifen der infrage stehenden Art bekannt, bei dem durch die Wahl eines besonderen Querschnittprofils für die Karkasse die Verwendung eines im wesentlichen ebenen Querschnittprofils der gürtelartigen Verstärkung möglich wird. Das ergibt ein Reifenquerschnittprofil, bei dem die Karkasse zwischen der Seitenwandzone mit größter Breite und der Lauffläche besonders stark gekrümmt ist und eine verhältnismäßig niedrige Höhe besitzt, so daß die radiale Höhe des Reifens über der Felge kleiner ist als bei üblichen Fahrzeugluftreifen für schwere Fahrzeuge. Die gürtelartige Verstärkung besteht aus einem Faltgürtel, eine von diesem eingeschlossene, nicht gefaltete Gürtellage und eine weitere, zwischen den Faltenden befindliche, nicht gefaltete Gürtellage, wobei alle Lagen aus Stahlkord gefertigt sind. (Vergl. deutsche OS 2 162 847). Hierdurch erhält der Fahrzeugluftreifen eine besondere Versteifung an den Gürtelrändern und damit an den Schulte ^reichen. Diese Anordnung eignet sich

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für die Anwendung bei schweren Fahrzeugen, die über längere Dauer mit einer Geschwindigkeit von 120 bis 130 km pro Stunde laufen können, ohne daß eine Beschädigung an den Reifen auftritt.

Bei großen,schweren und hochbelastbaren Luftreifen kommt es wesentlich darauf an, den Reifen im Querschnitt flach zu halten und zwar nicht nur bei der Herstellung des Reifens, sondern auch bei auf den normalen Betriebsdruck aufgepumten Reifen.

Während dies im bekannten Fall durch eine besondere Profilgebung der Radialkarkasse erreicht wird, welche sich somit an die flache, ebene Lage der Gurtelverstärkung von ihrem Aufbau her anpaßt, ist es Aufgabe der Erfindung, die Sicherstellung des flachen Querschnitts des infrage stehenden Reifens bei Verwendung einer üblichen Radialkarkasse allein durch den Aufbau der gurtelartigen Verstärkung zu ermöglichen und dadurch nicht nur eine Vereinfachung bei der Herstellung des Reifens, sondern zugleich auch bessere Eigenschaften des Reifens insbesondere im Bereich der Schultern zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß da.lurch gelöst, daß die ungefaltete Textilkordlage als eine, wenigstens den mittleren Teil der inneren Lage des Faltgürtels umspannende Fessellage mit einer Kordelementenneigung von etwa 0° zur Reifenumfangerichtung angeordnet ist. Dabei besteht die Textilkordlage vorzugsweise aus einem Nylonkord oder einem Aramidkord. Diese Textillage spannt wenigstens den ungefalteten Abschnitt der

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Faltkordlage fest auf den Kronenbereich der Karkasse und stellt sicher, daß bei der Vulkanisierung und ebenso beim Aufpumpen des Reifens auf den Betriebsdruck der Kronenbereich der Karkasse eine besonders flache Querschnittsform mit geringem Krümmungsradius erhält. Die Textilkordlage fesselt somit einen größeren Bereich der Stahlkordfaltlage und den darunter liegenden Kronenbereich mit ein und sorgt für eine feste und dauerhafte Anlage der Faltgürtellage an dem Kronenbereich der Karkasse. Aufgrund dieser textlien Fessellage werden große und hochbelastbare Luftreifen auf einfache und wirkungsvolle Weise im Querschnitt flach gehalten. Dennoch besteht die Möglichkeit, in den Schulterbereichen zwischen den Faltkanten der Faltlage und den darunter liegenden Bereichen der Karkasse, ein Gummikissen aus Haftgummimischung anzuordnen.

Die Schultern sind durch die Faltränder des Faltgürtels besonders verstärkt und dennoch verhältnismäßig niedrig, wobei der Schulterquerschnitt erheblich kleiner ist als bei sonst üblichen Fahrzeugluftreifen von Lastkraftwagen. Diese Schultern haben den Vorteil, daß in ihnen weniger Wärme entwickelt wird und daß sie geringerem Schulterabrieb unterliegen.

Bevorzugt ist die Textilkordlage mit einem Vorspannwinkel von etwa 0° im Mittelteil der Faltlage angeordnet. Wenn sich dabei die Textillage praktisch über die ganze Breite des mittleren, der Karkasse zugewandten Bereichs der Faltlage erstreckt, wird

die Faltlage über ihre ganze Breite fest an der Karkasse gefesselt.

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Es ist aber auch möglich, den mittleren Bereich der Faltlage in der Zone der Umfangsmittelebene des Reifens zu fesseln, wobei die Textilkordlage zwischen den Enden der umgefal ; ten Bereiche der Faltlage zu liegen kommt.

Grundsätzlich können in der Faltlage aus Stahlkord und der Textillage mit einem Vorspannwinkel von etwa 0° noch eine oder mehrere weitere GUrtellagen bei Bedarf hinzukommen, wobei diese zusätzlichen Lagen vorzugsweise alle radial unterhalb der Textilkordlage angeordnet werden, so daß auch die weiteren Lagen, wenigstens bereichsweise, durch die Textilkordlage mitgefesselt werden. Die zusätzlichen Lagen können aus Stahlkord oder aus Kordlagen mit Glasfaser- oder Aramid-Kordelementen bestehen.

Wenn weitere zusätzliche ungefaltete GUrtellagen verwendet werden, so liegt der Vorspannwinkel dieser einfachen Zusatzlagen im Bereich von etwa 16° bis etwa 70°. In allen Kombinationen weist dagegen die Textillage oder Fessellage einen Kordwinkel von etwa 0° auf.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Fessellage auch die Faltumschläge der Faltlage wenigstens in ihren Kantenbereichen mit in den Feseelzustand einspannt.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann vorteilhafterweise die bekannte Schrumpffähigkeit der verwendeten Nylonkordmaterialien dazu ausgenutzt werden, die Feiseiwirkung zu erhöhen,

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Indem die etwa unter Null Grad verlaufenden Kordelemente der Fessellage unter der Wärmewirkung während der Vulkanisation schrumpfen und die Fesselwirkung erhöhen.

Bei Personenkraftfahrzeugen für hohe Geschwindigkeiten sind Fahrzeugluftreifen bekannt, bei denen der Faltgürtel aus einem Stahlkord mit einem Vorspannwinkel der Kordelemente von 12° bis 30° gebildet ist, während die ungefaltete weitere Gürtellage aus einem Nylonkord mit einem Vorspannwinkel der Kordelemente zwischen 10° bis 45° gebildet ist. Dabei kann die Textilkordlage von den Falträndern der Faltlage umfaßt oder außerhalb der Faltkordlage die Faltenden überdeckend angeordnet sein. (Vgl. franz. Zusatzpatentschrift 1 278 802 zu der franz. Patentschrift 2 128 232).

Diese Gürtelanordnung ist im bekannten Fall abgestimmt auf eine bestimmte Profilgebung der Lauffläche, welche aus einem normalerweise mit dem Boden Kontakt aufweisenden mittleren Laufflächenbereich und zwei seitlichen, dazu geneigten Hilfslaufflächenberelchen besteht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausfuhrungsbeispielen erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 den oberen Teil eines Fahrzeugluftreifens gemäß der Erfindung im Querschnitt und die

Fig. 2-4 weitere Ausfuhrungsbeispiele für die in dem Reifen nach Fig. 1 verwendete gürtelartige Verstärkung.

Der in Fig. 1 gezeigte Reifen 1 ist zu der Umfangemittellinie A symmetrisch ausgebildet, was jedoch für den erfindungsgemäß aus-; gebildeten Reifen keine Voraussetzung ist.

Der Reifen 1 weist im dargestellten Beispiel eine einlagige Radialkarkasse 2 aus Stahlkord auf. Es können aber auch Karkassen mit mehreren Lagen verwendet werden. In den Seitenvandbereichen 1st die Karkasse 2 durch Seitenwand-Gummischichten 3 abgedeckt, die sich beiderseits bis in die Schulterbereiche 6 und 7 der Lauffläche 5 erstrecken. Zwischen dem Laufflächenbereich 5 und dem Kronenbereich der Karkasse 2 ist eine gUrtelartige Verstärkung 8 angeordnet, die eine verhältnismäßig flache Querschnittsform aufweist. Beiderseits der Umfangsmittelebene A liegt die gUrtelartige Verstärkung im wesentlichen unmittelbar auf der Karkasse 2 auf. Unter den Randbereichen der gUrtelartigen Verstärkung 8 sind Kissen 11 und 12 aus einer besonderen Gummimischung angeordnet. Die Innenfläche des Reifens ist mit 4 bezeichnet.

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Die gürtelartige Verstärkung besteht bei allen AusfUhrungsbeispielen, so auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, aus einer Faltlage 13, deren Randbereiche 13 a und 13 b unter Bildung von axial nach außen welsenden Faltkanten 9 bzw. 10 radial nach außen und zur Umfangsmittelebene A hin umgeschlagen sind. Die Faltlage 13 besteht aus Stahlkord, wobei der Vorspannwinkel der Stah .ordelemente bezogen auf die Umfangsmittellinle der Lauffläche zwischen 16° und 32°, bevorzugt zwischen etwa 18° und 24° liegt.

Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine Textilkordlage 14 unmittelbar auf den mittleren Bereich der Faltlage 13 aufgelegt, die sich bis nahe an die Faltkanten 9 und 10 erstreckt und deren Ränder unter den umgeschlagenen Randbereichen 13 a und 13 b der Faltlage liegen.

Die Textilkordlage 14 besteht bevorzugt aus Nylonkord oder Aramid-Kord. Dabei weist diese Kordlage einen Vorspannwinkel in Bezug auf die Umfan^omittellinie der Lauffläche von 0° oder nahe 0° auf. Dies ist in den Figuren durch die Andeutung der Schnittflächen der Kordelemente in der Zeichenebene angedeutet. Die Kordlage nach Fig. 1 spannt somit den gesamten mittleren Bereich der Faltlage 13 zwischen den Faltkanten 9 und 10 fest ein und fesselt diese Lage an den Kronenbereich der darunterliegenden Karkasse 2. Die Fesselwirkung erstreckt sich bis in die Schulterbereiche 6 und 7, so daß auch in diesen Bereichen eine feste Anlage der Ränder der gürtelartigen Verstärkung an

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der Karkasse bzw. an den-vorgesehenen Gummikissen 11 bzw. 12 gewährleistet ist. Die Schulterbereiche sind somit besonders verstärkt, erhalten aber gleichzeitig eine niedrige Querschnittsform, welche im Fahrbetrieb der hoch belastbaren Reifen selbst bei höheren Geschwindigkeiten eine geringe Wärmeentwicklung und einen geringen Verschleiß der Schulterbereiche sicherstellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die Fesselwirkung der Textillage 23 der gürtelartigen Verstärkung 20 auf den mittleren Bereich der Faltlage 21 Über eine zwischen beiden angeordnete ungeialtete Zusatzlage 22 übertragen. Diese Zwischenlage weist, wie die entsprechenden anderen Zwischenlagen bei den AusfUhrungsbeisplelen nach Fig. 3 und 4, einen Vorspannwinkel der Kordelemente zwischen 16° und 32° und bevorzugt zwischen 18° und 24° auf. Die Zwischenlagen können aus Stahlkord, aus Glasfaserkord, Aramidkord oder dgl. üblichen Materialien bestehen. Diese Materialien sind für die Fesselwirkung der textlien Fessellage 23 nicht kritisch.

Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 2 sind die beiden Einfachlagen 22 und 23 durch die unter Bildung von Faltkanten 24 und 25 umgeschlagenen Randbereiche 21a und 21b der Faltlage radial außen eingefaßt.

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Das AusfUhrungsbeispiel nach Flg. 3 unterscheidet sich von dem nach Flg. 2 durch die Einschaltung von zwei Zusatzlagen 32 und 33» die auf dem mittleren Bereich der Faltlage 31 aufliegen und von außen durch die unter Bildung von Kanten 34 und 35 umgeschlagenen Randbereiche 31a und 31b eingefaßt sind. Die Zusatzlage 33 kann hierbei einen Vorspannwinkel der Kordelemente größer als 32°, ggf. bis 70°, aufweisen. 'Bei der gürtelartigen Ver-i-Stärkung 30 nach Fig. 3 liegt die textile Fessellage 36 zwischen den einander zugewandten Kanten der Umschläge 31a und 31b. Die Fessellage 36 wirkt somit unmittelbar einspannend nur auf die beiderseits der Mittelebene A des Reifens liegenden Bereiche der darunterliegenden Gürtellagen ein. Durch die Einschaltung von zwei Zwischenlagen 32 und 33 wird Jedoch diese Fesselwirkung auch quer zur Umfangsrichtung des Reifens nach beiden Seiten auf eine größere Breite verteilt, so daß die Fesselwirkung der Fessellage 36 einen wesentlich breiteren Bereich der gürtelartigen Verstärkung erfaßt, als dies nach der tatsächlichen Breite der textlien Lage zu erwarten 1st.

Bei der gürtelartigen Verstärkung 40 nach Fig. 4 ist neben der Faltlage 41 noch eine Zusatzlage 44 vorgesehen, welche etwa in der Ebene der unter Bildung von Kanten 42 und 43 umgeschlagenen Bereiche 41a und 41b angeordnet 1st. Die Zusatzlage 44, ebenso wie die größeren Breiten der Faltumschläge 41 a und 41 b der Faltlage, werden von außen durch die textile Fessellage 45 einge- | spannt, so daß bei diesem AusfUhrungsbeispiel auch die Randbereiche der Faltumschläge der Faltlage in die Fesselwirkung der : textlien Kordlage 45 einbezogen sind. I

Ansprüche j

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AZ Leerseite

Claims

Ansprüche

1. Hochbelastbarer Stahlkord-GUrtelreifen, insb. für Lastkraftwagen, Schwer- und/oder Großfahrzeuge, mit einer mindestens einlagigen Radialkarkasse, vorzugsweise aus Stahl, und einer mehrlagigen gürtelartigen Verstärkung, welche wenigstens eine Faltlage aus Stahlkord und wenigstens eine weitere ungefalte^ te Lage aus Textilkord aufweist, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß die ungefaltete Textilkordlage (14) als ein Teil der Faltlage (13) von außen umspannende Fessellage mit einem Vorspannwinkel der Kordelemente gegenüber der mitt·* leren Umfangslinie von 0° oder nahe 0° ausgebildet ist.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fessellage (36) die Faltlage (31) wenigstens im Bereich der Laufflächenmitte einspannt.

3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fessellage (14) den ungefalteten Bereich der Faltlage (13) im wesentlichen über dessen ganze axiale Breite einspannt.

4. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fessellage (45) auch die einander zugewandten Faltbereiche (41a, 41b) der Faltlage (41) einspannt.

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5. Reifen nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die textile Fessellage aus einem Aramid oder einem in der Behandlungswärme des Reifens schrumpfenden Material, insbesondere Nylon, besteht.

6. Reifen nach Anspruch 1-5, bei dem die gUrtelartige Verstärkung weitere ungefaltete Kordlagen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Kordlagen einen Vorspannwinkel ihrer Kordelemente gegenüber der mittleren Umfangslinie im gleichen Bereich wie die Stahlkord-Falt» lage aufweisen und daß die Fessellage auch die Zusatzlagen einspannt.

7. Reifen nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kordelemente der Faltlage und mindestens einer ungefalteten Zusatzlage außer der Fessellage einen Vorspann- ^; winkel gegenüber der Umfangsmlttellinie der Lauffläche zwischen 16° und 32°, vorzugsweise zwischen 18° und 24°, aufweist, und daß mindestens eine weitere ungefaltete Zusatzlage einen Vorspannwinkel gegenüber der Umfangsmittellinie zwischen 32° und 70°, bevorzugt zwischen 40° und 68°, aufweist.

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