DE60104198T2

DE60104198T2 - Leichtwulst für reifen

Info

Publication number: DE60104198T2
Application number: DE60104198T
Authority: DE
Inventors: Olivier Saint-Gènes-l'Enfant FERLIN
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: RU2254241C2; AU2001248373A1; RU2002131456A; JP4653923B2; JP2003531057A; EP1284875B1; US20030075254A1; BR0110346A; ATE270626T1; BR0110346B1; CN1214935C; FR2807971A1; EP1284875A1; WO2001081103A1; CN1426357A; DE60104198D1; US6910513B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen mit Radialkarkassenbewehrung, der insbesondere dazu bestimmt ist, auf eine Felge vom Typ Schwerlastwagen montiert zu werden, deren Sitze in Bezug auf die Drehachse um einen Winkel α derart geneigt sind, dass 0° ≤ α ≤ 6°.
Die Felgen haben die Besonderheit, dass sie relativ hohe Felgenränder gemäß den geltenden Normen (TRA, ETRTO, JATMA) aufweisen, und die solche Felgen verwendenden Luftreifen sind im allgemeinen Luftreifen, die mit einem Luftschlauch zusammen mit einem Felgenband montiert werden, das zwischen den Innenwänden der beiden Wülste des Luftreifens angeordnet ist.
Die Wülste weisen je in bekannter Weise einen Wulstkern auf, im allgemeinen vom "geflochtenen" Typ, um den herum eine Karkassenbewehrung aus metallischen Verstärkungselementen durch Aufwickeln verankert ist, indem sie einen Umschlag bildet, dessen Höhe, gemessen in Bezug auf die Basis des Wulsts, größer ist als die Höhe des Felgenrands. Der Umschlag wird axial außen durch eine zusätzliche Bewehrung mit Metallelementen verstärkt, die in Bezug auf die Umfangsrichtung in einem schwachen Winkel ausgerichtet sind, der zwischen 5° und 20° liegen kann. Die Bewehrung ist um den Verankerungswulstkern gewickelt und bildet zwei Trumms: ein axial äußeres Trumm, dessen Ende radial leicht oberhalb des Endes des Umschlags der Karkassenbewehrung angeordnet ist, und ein axial inneres Trumm, dessen Ende sich im allgemeinen unterhalb einer Geraden parallel zur Drehachse befindet und über den Scheitel des Felgenrands verläuft.
Die zusätzliche Bewehrung hat hauptsächlich die Aufgabe, die Bewegungen in den drei Dimensionen einerseits des Umschlagendes der Karkassenbewehrung und andererseits der Schutzschicht aus Kautschukmi schung, auch Schutz genannt, zu minimieren, die die Oberfläche des Wulsts umgibt, die mit der Betriebsfelge in Kontakt stehen soll.
Unabhängig davon, ob sie aus metallischen oder anderen Elementen besteht, ist jede Verstärkungsbewehrung teuer, und es wurden viele Recherchen mit dem Ziel durchgeführt, die Wulst-Verstärkungsbewehrung weglassen zu können, ohne dadurch die grundsätzlichen Eigenschaften des Luftreifenwulsts zu beeinträchtigen, die darin bestehen, den Halt des Luftreifens auf seiner Betriebsfelge zu gewährleisten, unabhängig von den Fahrbedingungen und während einer möglichst langen Zeitdauer, was für jede Lösung ausgezeichnete Eigenschaften der Haltbarkeit und der Abnutzungsfestigkeit auf der Felge erfordert.
Das Problem der Festigkeit der Felgenränder gegenüber der Abnutzung aufgrund der wiederholten Durchfederungen des Luftreifens und der Bewegungen zwischen Wülsten und Felgenrändern schien durch die Einführung eines angepassten Meridianprofils für die Außenfläche des Wulsts gelöst, wobei das Profil aus einem ersten gekrümmten Bereich besteht, der mit der Oberfläche des Felgenrands in Kontakt treten und in permanentem Kontakt damit bleiben soll, wobei der erste Bereich an seiner Verbindungsstelle mit einem zweiten gekrümmten Bereich eine deutliche Krümmungsunterbrechung aufweist, zweiter Bereich, dessen Meridianprofil so ist, dass er in keinem Fall mit der Oberfläche des Felgenrands in Kontakt treten kann. Die Unterbrechung zwischen zwei Kurven kann geometrisch als der spitze Winkel definiert werden, der, im Meridianquerschnitt gesehen, von den Tangenten am Verbindungspunkt bzw. an den beiden Kurven gebildet wird. Die Unterbrechung ist deutlich, wenn der Winkel mindestens gleich 35° ist. Eine solche Lösung ist im Patent FR-A-2 406 530 beschrieben. Sie hat sich als unzureichend erwiesen, um den Mangel des Wulsts an Abnutzungsfestigkeit zu kompensie ren, Mangel, der durch die Abwesenheit einer zusätzlichen Verstärkungsbewehrung des Wulsts verursacht wird.
Um diesen Mangel an Abnutzungsfestigkeit zu kompensieren, ist der Luftreifen, der dazu bestimmt ist, auf eine Felge montiert zu werden, deren Sitze mit der Drehachse einen Winkel zwischen 0° und 6° bilden, und der eine Radialkarkassenbewehrung aufweist, die in jedem Wulst unter Bildung eines Umschlags an einem Wulstkern verankert ist, wobei radial über dem Wulstkern axial zwischen dem Hauptbereich der Bewehrung und ihrem Umschlag mindestens ein Profilteil aus einer Kautschukmischung von im wesentlichen dreieckiger Form und mit hoher Shore-A-Härte sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Meridianprofil der axial äußeren Fläche jedes Wulsts, die aus einem ersten gekrümmten Bereich besteht, der dazu bestimmt ist, mit dem Felgenrand in Kontakt zu kommen und in permanentem Kontakt damit zu bleiben, und mit einem zweiten gekrümmten Bereich eine deutliche Krümmungsunterbrechung aufweist, mit dem Vorhandensein eines Profilteils aus einer Kautschukmischung einer Höhe H_L kombiniert ist, das sich radial oberhalb des Wulstkerns und axial zwischen dem Hauptbereich der Karkassenbewehrung und ihrem Umschlag befindet, so dass das Profilteil axial über seine ganze Höhe mit dem Umschlag der Karkassenbewehrung in Kontakt steht, und vom Hauptbereich der Bewehrung durch ein Frofilteil aus einer Kautschukmischung mit geringer Härte getrennt wird, wobei ein drittes Profilteil aus einer Kautschukmischung mit geringer Härte axial außerhalb des Umschlags der Karkassenbewehrung zwischen dem Schutz, der den Wulst B axial außen bedeckt, und dem Umschlag angeordnet ist.
Unter einer Kautschukmischung mit hoher Shore-A-Härte wird eine Mischung verstanden, deren Härte mindestens gleich 85 Punkte ist.
Unter einer Kautschukmischung mit geringer Shore-A-Härte wird eine Mischung verstanden, deren Härte höchstens gleich 60 Punkte ist.
In bekannter Weise ist das radial oberhalb des Wulstkerns liegende Kautschukprofilteil im allgemeinen so, dass sein oberes Ende an den Hauptbereich der Karkassenbewehrung derart angefügt ist, dass das Profilteil praktisch nicht mit dem Umschlag der Bewehrung in Kontakt steht. Die Erfindung verwendet eine umgekehrte Positionierung, bei der das obere Ende des Profilteils an den Umschlag angefügt ist, und diese Umkehr der Positionierung des Profilteils aus einer Kautschukmischung mit großer Härte ermöglicht in Kombination mit dem Meridianprofil der Außenfläche des Wulsts das Weglassen der üblichen zusätzlichen Verstärkungsbewehrung, und somit einen verringerten Herstellungspreis, ohne dass die Haltbarkeit und die Abnutzung des Wulsts des Luftreifens beeinträchtigt würden.
Die Abnutzungsfestigkeit des Wulstschutzes und die Haltbarkeit des Wulstes können vorteilhafterweise verbessert werden durch das Vorhandensein eines dritten Profilteils mit einer geringen Shore-A-Härte, geringer als die Härten gleichen Namens der Profrlteile zwischen Karkassenbewehrung und Umschlag, und höchstens gleich 55 Punkte.
Die Merkmale der Erfindung werden besser verstanden werden mit Hilfe der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf die Zeichnung bezieht, welche ein nicht einschränkend zu verstehendes Ausführungsbeispiel darstellt, und in der die einzige 1 schematisch eine erfindungsgemäße Luftreifenstruktur darstellt.
Der Luftreifen P mit den Abmessungen 1200.R.24 ist dazu bestimmt, auf eine Felge 8.50-24 montiert zu werden, deren Sitze in Bezug auf die Drehachse der Felge um einen Winkel von 5° geneigt sind. Der Luftreifen besitzt einen Laufkranz (nicht dargestellt), der mit zwei Wülsten B über zwei Flanken 7 verbunden ist, und wird einerseits von einer Scheitelbewehrung (nicht dargestellt) und andererseits von einer Karkassenbewehrung verstärkt, die im beschriebenen Fall von einer einzigen Lage 1 aus metallischen Stahldrähten gebildet wird. Die Lage 1 ist in jedem Wulst B durch Wickeln um einen Wulstkern 2 und unter Bildung eines Umschlags 10 verankert, dessen Ende sich in einer radialen Entfernung von der Basis des Wulsts befindet, die im wesentlichen gleich 30% der Höhe des Luftreifens P ist (unter der Basis eines Wulsts versteht man im Meridianquerschnitt gesehen die Gerade parallel zur Drehachse, die durch den Schnittpunkt der Mantellinie des Wulstsitzes mit der Geraden des Wulstumschlags verläuft, Gerade, die senkrecht zur Drehachse liegt). Radial oberhalb des Wulstkerns 2 und axial zwischen dem nicht umgeschlagenen Bereich der Karkassenlage 1 und ihrem Umschlag 10 ist ein erstes Profilteil 3 aus einer Kautschukmischung einer Shore-A-Härte gleich 97 angeordnet. Von im wesentlichen dreieckiger Form und einer Höhe H_L, gemessen in Bezug auf die Basis des Wulsts und deutlich größer als die Höhe H_R des Felgenrands, ist das radial obere Ende C des Profilteils an den Umschlag 10 angefügt und es befindet sich also über die ganze Ausdehnung seiner Höhe mit dem Umschlag in Kontakt, während das Ende C vom nicht umgeschlagenen Bereich der Karkassenlage durch ein zweites Profilteil 4 aus einer Kautschukmischung mit einer geringeren, da 56 betragenden, Shore-A-Härte getrennt wird. Die Form des Frofilteils 4 ist so, dass sein radial unteres Ende D sich in einer radialen Entfernung H₂ von der Basis des Wulsts kleiner als die Höhe H_R befindet, und derart, dass die axial innere Fläche des Profilteils 3 über eine sehr geringe Höhe mit dem nicht umgeschlagenen Bereich der Karkassenlage 1 in Kontakt steht. Das radial obere Ende des Profilteils 4 ist radial oberhalb des Endes des Umschlags 10 der Karkassenlage angeordnet. Der Wulst B wird außerdem von einer Schutzschicht 6 oder Schutz aus einer Kautschukmischung großer Härte bedeckt, Schutz, der den Kontakt mit den Sitzen und dem Rand der Betriebsfelge gewährleistet. Der Schutz 6 steht über die Höhe H₁ mit dem Umschlag 10 der Karkassenlage 1 in Kontakt, um anschließend von dem Umschlag durch ein drittes Profilteil 5 aus einer Kautschukmischung mit einer geringen Shore-A-Härte höchstens gleich 55, und im beschriebenen Fall gleich 47, getrennt zu werden. Das Profilteil 5 in Form einer Linse erstreckt sich radial über eine solche Höhe, dass es das Ende des Umschlags 10 bedeckt. Das Meridianprofil der axial äußeren Fläche des Wulsts B und der Flanke 7 besteht aus einem Geradensegment MN senkrecht zur Drehachse, radial nach außen verlängert durch einen konkaven Kreisbogen NA, wobei der Abschnitt MA in permanentem Kontakt mit dem Felgenrand stehen muss. Der Punkt A ist der Punkt der deutlichen Unterbrechung mit dem konkaven Kreisbogen AR, der den Bogen NA radial nach außen verlängert, wobei der Bogen AR nie mit dem Felgenrand in Kontakt kommt. Der Bogen AR tangiert radial außen den konvexen Kreisbogen der Flanke 7. Am Punkt A bilden die Tangenten zu den Kreisbögen NA bzw. AR zwischen sich einen spitzen Winkel β gleich 40°.

Claims

Luftreifen P, der dazu bestimmt ist, auf eine Felge montiert zu werden, deren Sitze mit der Drehachse einen Winkel zwischen 0° und 6° bilden, und der eine Radialkarkassenbewehrung (1) aufweist, die in jedem Wulst B unter Bildung eines Umschlags (10) an einem Wulstkern (2) verankert ist, wobei radial über dem Wulstkern (2) axial zwischen dem Hauptbereich der Bewehrung (1) und ihrem Umschlag (10) mindestens ein Profilteil (3) aus einer Kautschukmischung von im wesentlichen dreieckiger Form und mit hoher Shore-A-Härte mindestens gleich 85 Punkten sitzt, wobei die axial äußere Fläche jedes Wulsts B aus einem ersten gekrümmten Bereich NA besteht, der dazu bestimmt ist, mit dem Felgenrand in Kontakt zu kommen und in permanentem Kontakt damit zu bleiben, und mit einem zweiten gekrümmten Bereich AR eine deutliche Krümmungsunterbrechung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Meridianprofil der Fläche mit dem Vorhandensein eines Profilteils (3) aus einer Kautschukmischung einer Höhe H_L derart kombiniert ist, dass das Profilteil (3) axial über seine ganze Höhe mit dem Umschlag (10) der Karkassenbewehrung (1) in Kontakt steht und vom Hauptbereich der Bewehrung (1) durch ein Profilteil (4) aus einer Kautschukmischung mit geringer Härte höchstens gleich 60 Punkten getrennt wird, wobei ein drittes Profilteil (5) aus einer Kautschukmischung mit einer geringen Shore-A-Härte, die unter den Härten gleichen Namens der Profilteile zwischen der Karkassenbewehrung und dem Umschlag liegt, axial außerhalb des Umschlags (10) der Karkassenbewehrung (1) zwischen dem Schutz (6), der den Wulst B axial außen bedeckt, und dem Umschlag (10) angeordnet ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Profilteil (5) aus einer Kautschukmischung eine Shore-A-Härte aufweist, die unter den Härten gleichen Namens der Profilteile (3, 4) zwischen der Karkassenbewehrung (1) und dem Umschlag (10) liegt und höchstens gleich 55 Punkte ist.