DE2920285C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Luftreifen ist aus der DE-OS 22 28 219 und in ähnlicher Form auch aus der DE-OS 22 25 803 bekannt. Der Gürtel eines solchen bekannten Luftreifens besteht aus vier übereinanderliegenden Lagen von Kabeln, die in jeder Lage parallel verlaufen, sich lagenweise kreuzen und mit der Längsrichtung des Reifens unterschiedliche Winkel bilden. Die beiden äußeren Lagen des Gürtels bestehen aus elastischen Metallkabeln, während die darunterliegenden beiden Lagen aus nicht näher bestimmten Metallkabeln bestehen. Die Breite der aufeinanderfolgenden Lagen des Gürtels kann sehr unterschied­ lich sein. Beispielsweise können sich die breiteste und die schmalste Lage über Breiten erstrecken, die etwa 85% bzw. 25% der Laufstreifenbreite ausmachen.

Für die Lebensdauer eines Reifens und sein Fahrverhalten auf der Straße, insbesondere beim Auftreten von Unebenheiten, ist es günstig, die Querschnittskrümmung der Lauffläche zu vermindern. Dies kann geschehen, indem die Karkasse mit einer möglichst breiten und im Querschnitt sehr wenig gekrümmten Äquatorialzone versehen wird. Die Querschnitts­ krümmung dieser Zone ist zweckmäßig kleiner als ihre am Äquator gemessene Umfangskrümmung. Auf diese Weise kann die Querschnittskrümmung der Seitenwände und folglich ihre Empfindlichkeit gegenüber Einschnitten vermindert werden. Zwischen der Äquatorialzone und den Reifenwänden müssen dann aber Übergangszonen vorhanden sein, an denen die Querschnitts­ krümmung der Karkasse nicht nur ihren maximalen Wert auf­ weist, sondern auch sehr hohe absolute Werte erreicht.

Die dem Aufblasdruck ausgesetzte Karkasse strebt danach, ihr natürliches Gleichgewichtsprofil anzunehmen. Sie wirkt dabei auf den Gürtel zurück, in dem sie insbesondere dessen Ar­ beitslagen einer erheblichen Spannung aussetzt. Die starke Querschnittskrümmung der Übergangszonen des montierten und aufgeblasenen Reifens wird durch das statische und dynamische Eindrücken des Reifens durch die Belastung und durch Boden­ unebenheiten noch vergrößert. Die Beanspruchungen sowohl der Übergangszonen der Karkasse als auch der Randzonen des Gür­ tels werden hierdurch noch verstärkt. Überdies werden die Übergangszonen empfindlicher gegen Einschnitte und Einstiche, was bei geländegängigen Schwer- und Schwerstlastkraftfahr­ zeugen von besonderem Nachteil ist.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer des Gürtels insbesondere in den Rand- und Übergangszonen des Reifens zu verlängern.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Luftreifen durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Unter der Breite der Lauffläche wird in diesem Zusammen­ hang die axiale Breite der Bodenaufstandsfläche des Lauf­ streifens verstanden, wenn der Luftreifen neu und nach den üblichen Normen aufgeblasen und belastet ist.

Unter Kabeln von sehr geringer Dehnung werden solche, vor­ zugsweise aus Stahl, verstanden, deren relative Dehnung ^{Δ l} / _l bei 10% ihrer Bruchlast kleiner als 0,2% ist. Be­ sonders vorteilhaft ist die Verwendung von Kabeln aus Stahldrähten mit einer Schlaglänge, die größer als das 12fache des Scheindurchmessers des Kabels ist.

Unter elastischen Kabeln werden solche verstanden, deren relative Dehnung ^{Δ 1}/ _l bei 10% ihrer Bruchlast größer als 0,5% ist.

Kabel von sehr geringer Dehnung sind ebenso wie elastische Kabel wohlbekannt, beispielsweise aus der DE-AS 11 59 818. Elastische Stahlkabel sind ferner beispielsweise aus der FR-PS 11 88 486 bekannt.

Zur Bildung der verschiedenen Lagen des Luftreifens sind die Kabel der Karkasse und des Gürtels wie üblich in eine dünne Gummischicht eingebettet.

Der Gürtel des Luftreifens verläuft zweckmäßig längs einer Äquatorialzone, deren axiale Breite von der Form des Luft­ reifens abhängt, parallel zu der Karkasse. Bei einer vor­ teilhaften Ausführungsform berührt der Gürtel die Karkasse längs dieser Äquatorialzone, während sie axial außerhalb dieser Zone von der Karkasse durch eine Gummischicht ge­ trennt ist, deren Stärke mit der Entfernung von der Äquatorial­ zone bis zu einem Wert ansteigt, der an den Enden des Gürtels 50% der Gesamtstärke der Reifenwandung erreichen kann. Eine solche Ausführung sichert den Schutz der stark gebogenen Verbindungszonen der Karkasse gegen Fremdkörper, die Ein­ schnitte oder Einstiche verursachen können. Andererseits kann infolge der geringen Schräge der beiden Lagen aus Kabeln von sehr geringer Dehnung gegenüber den radialen Kabeln der Karkasse letztere leicht ihrem natürlichen Gleichgewichtsprofil nahekommen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß zwischen den Rändern der Lagen des Gürtels Gummibänder angeordnet sind und/oder daß diese Lagen etwas unterschied­ liche axiale Breiten haben.

Es ist überraschend, daß trotz der Verwendung von elasti­ schen Kabeln, die gewöhnlich für Schutzlagen, nicht aber für Bewehrungslagen Verwendung finden, die Radialreifen gemäß der Erfindung eine Spurhaltung zeigen, die wenigstens gleich derjenigen der Radialreifen von gleicher Abmessung mit üblicher Gürtelausbildung ist.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar ist

Fig. 1 ein Querschnitt durch einen Reifen und

Fig. 2 eine Teilansicht der Scheitelbewehrung des Reifens nach Fig. 1.

Der Luftreifen 10 gemäß Fig. 1 hat eine nachfolgend als Gürtel 12 bezeichnete Scheitelbewehrung, die sich radial außerhalb der Karkasse 13 befindet, die aus einer einzigen Lage von radialen Stahlkabeln besteht. Die Karkasse 13 ist nach außen herum um die Wulstkerne der Wulste zurückgeschla­ gen. Der Gürtel 12 besteht aus vier Lagen 12 A, 12 B, 12 C und 12 D von in jeder Lage parallelen Kabeln, die sich je­ doch in aufeinanderfolgenden Lagen kreuzen, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Zwei Lagen 12 A und 12 B bestehen aus Stahlkabeln von sehr geringer Dehnung ( ^{Δ l} / _l < 0,2%), die radial innerhalb der beiden Lagen 12 C und 12 D aus elastischen Stahlkabeln ( ^{Δ l} / _l < 0,5%) angeordnet sind. Die einander kreuzenden Lagen 12 A und 12 B bilden mit der Längsrichtung XX′ Winkel β ₁ bzw. β ₂ zwischen 55° und 60°, vorzugsweise annähernd 58,5°, während die sich kreuzenden Lagen 12 C und 12 D mit der Längsrichtung Winkel β ₃ bzw. β ₄ zwischen 5° und 15°, vorzugsweise annähernd 10° einschließen. Die Lage 12 A be­ rührt die Karkasse 13 längs einer Äquatorialzone 17 von der Breite, welche etwa das 0,52fache der Breite L der Lauf­ fläche ausmacht. Die größte axiale Breite des Luftreifens ist mit B bezeichnet.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat die Karkasse 13 eine Äquatorial­ zone 17, auf der sie praktisch zylindrisch ist.

Axial außerhalb der Zone 17 und zwischen der wenig gekrümm­ ten Seitenwand 18 und der Zone 17 befindet sich eine Über­ gangszone 19 der Karkasse 13, wo diese ihre größte Krümmung erreicht. Diese größte Krümmung ist im Vergleich mit den Krümmungen der Seitenwand 18 und der Äquatorialzone 17 sehr groß. Das zwischen der Seitenwand 18 und der Äquatorial­ zone 17 befindliche Maximum dieser sehr großen Krümmung be­ trägt das 6- bis 20fache der Umfangskrümmung der Äquatorial­ zone 17 an dem Äquator, d. h. dort, wo die Spur ZZ′ der Äquatorialebene die Karkasse 13 schneidet.

Aus Fig. 1 ergibt sich auch, daß die Lage 12 A aus Stahl­ kabeln von sehr geringer Dehnung, welche der Karkasse 13 am nächsten liegt, von der Karkasse jeweils durch eine Gummischicht 13 A getrennt sind, deren Stärke E zur Gesamt­ stärke der Wand des Luftreifens, gemessen in dem Bereich des Lagenendes 12 A′, in dem vorstehend angegebenen Ver­ hältnis steht. Im übrigen sind die Endabschnitte der Lagen 12 A, 12 B, 12 C, 12 D fächerförmig angeordnet, derart, daß ihre Ränder voneinander durch dazwischen liegende keil­ förmige Gummibänder getrennt sind, deren Stärke mit dem Abstand von der Spurlinie ZZ′ der Äquatorialebene zunimmt.

Claims (3)

1. Luftreifen für geländegängige Schwer- und Schwerst­ lastfahrzeuge, bei welchem das Verhältnis (H/B) der Höhe (H) des unbelasteten Reifens zu seiner maximalen axialen Breite B wenigstens 0,65 beträgt, mit einer wenigstens einlagigen Radialkarkasse, die eine Äquatorialzone von geringer Meridiankrümmung hat, die beiderseits durch eine Zone großer maximaler Krümmung mit den Seitenwänden ver­ bunden ist, und einem radial außerhalb der Karkasse be­ findlichen Gürtel aus wenigstens vier übereinanderlie­ genden Lagen von Kabeln, die in jeder Lage parallel ver­ laufen, sich lagenweise kreuzen und mit der Längsrichtung des Reifens unterschiedliche Winkel einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden radial äußeren Lagen (12 C, 12 D) des Gürtels aus Kabeln mit einer bei 10% der Bruchbelastung 0,5% übersteigenden relativen Dehnung bestehen, daß diese Lagen mit der Umfangsmittel­ linie (X-X′) des Reifens Winkel (β ₃, β ₄) zwischen 5 und 15° einschließen und axiale Breiten zwischen 60 und 80% der Laufstreifenbreite (L) haben und daß die radial inne­ ren Lagen (12 A, 12 B) des Gürtels aus Kabeln mit einer bei 10% der Bruchbelastung weniger als 0,2% betragen­ der relativer Dehnung bestehen, daß diese Lagen mit der Umfangsmittellinie (X-X′) des Reifens Winkel (β ₁, β ₂) zwischen 55 und 60° einschließen und in ihrer Breite die Breite des Laufstreifens (L) übertreffen und von de­ nen diejenige Lage (12 A), welche der Karkasse (13) am nächsten liegt, seitlich in die Seitenwände hineinragt und sich über eine radiale Höhe erstreckt, die kleiner als das 0,4fache der Höhe (H) des Reifens ist, und daß die maximale Krümmung in der Verbindungszone (19) zwi­ schen Äquatorialzone (17) und den Seitenwänden (18) das 6- bis 20fache der Meridiankrümmung beträgt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel der Lagen (12 A, 12 B) Stahlkabel mit einer Schlaglänge sind, die größer als der 12fache Schein­ durchmesser der Kabel ist.

3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastischen Kabel mit der Längsrichtung (X-X′) einen Winkel (β ₃, β ₄) zwischen 8 und 12° ein­ schließen.