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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einer Karkasse,
die mit einem hoch endenden Lagenumschlag und einer verriegelten
Wulstkonstruktion verstärkt
ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erwünschtheit
dessen, dass die Umschlagteile der Karkassenlage (oder -lagen) eines Luftreifen
sich radial auswärts
von dem Wulstkern über
den kürzestmöglichen
Abstand erstrecken, ist die Prämisse,
auf der verriegelte Wülste
des Standes der Technik entwickelt wurden. Die vorgeschlagenen Vorteile
umfassten verbesserte Wulsthaltbarkeit und verringerte Materialkosten.
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US-B- 4,922,985 offenbart
eine Karkassenlage mit einem Hauptteil, der sich zwischen zwei (nicht
dargestellten) Wulstkernen des Reifens und Umschlagteilen, die um
jeden Wulstkern herum verankert sind, erstreckt. Bei Reifen nach
diesem Patent sind die radialen Außenkanten der Umschlagteile
der Karkassenlage in einem minimalen Abstand radial auswärts von
den Wulstkernen angeordnet und sind mit dem Hauptteil der Karkassenlage
in Kontakt. Geeignete Elastomermaterialien umgeben den Wulstkern,
die Karkassenlage und andere Elastomerkomponenten, um den Wulstbereich
des Reifens zu vervollständigen.
In
4 dieses Patents ist ein Klemmelement veranschaulicht,
das einen Streifen von Seite an Seite befindlichen Korden aus einem
wärmeschrumpfbaren
Material umfasst, die in eine geeignete Elastomersubstanz mit einer
dauerhaften Wärmeschrumpfung
von mindestens 2 Prozent eingebettet sind. Dieser Streifen aus Korden
erstreckte sich von einer Stelle radial und axial einwärts von dem
Wulstkern zu einer Stelle radial auswärts von dem Wulstkern, und
es war kein Kernreiterstreifen oder Kernprofil zwischen dem Hauptteil
und dem Umschlagteil der Karkassenlage angeordnet.
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Reifen
nach
US-B- 4,922,985 wurden
unter Verwendung eines Klemmelements gefertigt, wobei das wärmeschrumpfbare
Material 1260/2 Nylon-6,6 war, mit einer dauerhaften Wärmeschrumpfung
von 4 Prozent. In der Technik ist es fortlaufend das Ziel, die Konstruktion
zu vereinfachen und die Kosten des Bauens von Reifen zu verringern
und dennoch die Haltbarkeit, das Handling, den Rollwiderstand und andere
Reifeneigenschaften zu verbessern.
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In
US-B- 5,524,688 und
US-B- 6,719,030 weisen
Luftreifen zwei Karkassenlagen oder eine einzige Karkassenlage auf,
die jeweils mit Metallkorden verstärkt sind. Jeder Reifen hat
einen hoch endenden Lagenumschlag und eine verriegelte Wulstkonstruktion.
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Der
Luftreifen
100 von
US-B-
6,719,030 , wie in
7 gezeigt,
weist eine mit parallelen Metallkorden verstärkte einzige Karkassenlage
12 auf,
wobei jeder aus mindestens einem Filament zusammengesetzte Kord
eine spezifizierte Zugfestigkeit hat. Der Umschlagteil der einzigen
Karkassenlage in dem Wulstbereich eines Luftreifens war zwischen
den Wulstkern und einen Wulstschutz gesetzt, und wobei die radiale
Außenkante
jedes Umschlagteils mit dem Hauptteil der Karkassenlage in Kontakt
war und sich zu einem Endpunkt 0,5 bis 4,0 Zoll (12,7 bis 101,6 mm)
radial auswärts
von dem Wulstkern erstreckte. Der Wulstschutz hat ein erstes und
ein zweites Ende, und jedes Ende ist direkt benachbart zu der Karkassenlage
angeordnet. Das erste Ende des Wulstschutzes befindet sich an der
axialen Innenseite des Hauptteils der Karkassenlage an einer Stelle
0,4 bis 3,5 Zoll (10 bis 89 mm) radial auswärts von dem Wulstkern, und
das zweite Ende befindet sich an einem Punkt, der sich von im Wesentlichen
dem axial äußersten
Punkt des Wulstkerns bis zu einer Stelle 3,5 Zoll (89 mm) radial
auswärts
von dem Wulstkern beläuft.
Das erste Ende und zweite Ende des Wulstschutzes befindet sich in
einem kürzeren
Abstand von dem Wulstkern als der Endpunkt des Umschlagteils der
Karkassenlage.
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Die
Verwendung mehrfacher Wicklungen von um den Reifenrohling bzw. unvulkanisierten
Reifen gewickelten Materialstreifen zur Bildung einer Karkasse in
Zylinderform kann zu Schwankungen in den Kautschukdicken und -dickenmaßen um den
Außenumfang
des Reifens führen,
wenn er kreisringförmig
geformt und in einem Formwerkzeug plaziert wird, um unter Temperatur
und Druck zu vulkanisieren. Das gilt insbesondere für den Bereich
direkt unter dem Wulstkern. Diese Anomalien können Massenunwucht und nicht-konzentrisches
Positionieren der Reifenstruktur erzeugen, wenn der Reifen auf einer
Felge montiert wird, was zu unerwünschten Kraftschwankungen in
dem Reifen führt,
wenn er rotiert.
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Die
vorliegende Erfindung sieht einen neuen Weg vor, um die Anzahl von
Streifen oder Kautschukkomponenten im Wulstbereich eines Reifens
unter Verwendung eines nicht kordverstärkten Wulstschutzes zu eliminieren.
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Indem
die vorliegende Erfindung eine einheitliche Struktur einsetzt, eliminiert
sie die durch die Verwendung mehrfacher Streifen von Elastomerkomponenten
um den Wulst erzeugten Ungleichförmigkeiten.
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Dünne und
dicke Abschnitte unter dem Wulstbereich und mit der Verwendung mehrfacher Wicklungen,
die Abstufungen aufweisen, welche Lufttaschen erzeugen, zusammenhängende Probleme
mit eingeschlossener Luft werden in dem Reifenwulstbereich des Reifens
der vorliegenden Erfindung eliminiert.
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US-B- 6,422,280 beschreibt
einen Reifen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Luftreifen nach dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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In
einer Ausführungsform
erstreckt sich ein radial innerer Teil des zweiten Endes des umhüllenden Wulstschutzes
von dem Wulstkern und dem Umschlag axial auswärts zu der Außenfläche des
Reifens. Der radial äußere Teil
des zweiten Endes des umhüllenden
Wulstschutzes wird von einem radial inneren Endteil der Seitenwand
des Reifens überlappt.
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Der
umhüllende
Wulstschutz kann ein nicht-kordverstärkter, einheitlicher
extrudierter oder anderweitig geformter Streifen mit einer vorbestimmten
Querschnittsform sein, der aus einer einzigen Elastomerzusammensetzung
mit einer Shore A-Härte
von mehr als 40 geformt ist.
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Alternativ
kann der umhüllende
Wulstschutz ein nicht-kordverstärkter extrudierter
Streifen sein, der zwei oder mehr Elastomerzusammensetzungen aufweist,
die coextrudiert oder heißgeformt
werden, um den einheitlichen Streifen zu bilden. Das zweite Endteil
des umhüllenden
Wulstschutzes beinhaltet einen Kernprofilteil benachbart zu dem
Umschlag, der sich entlang der axial äußeren Seite des Umschlags erstreckt,
und kann weiter einen Wulstschutzstreifenteil axial auswärts von
dem Kernprofilteil beinhalten. Diese Kombination von umhüllendem
Wulstschutz, Kernprofil und Wulstschutzstreifen weist drei coextrudierte
Elastomerzusammensetzungen auf, die den einheitlichen Streifen bilden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
hat der einheitliche Streifen des umhüllenden Wulstschutzes ein unvulkanisiertes
Querschnittsprofil, das in dem mittleren Bereich, an der Stelle,
an der der Wulstkern angebracht ist, dicker ist als im Vergleich zu
den Enden. Wenn der Reifen der bevorzugten Ausführungsform vulkanisiert ist,
hat der umhüllende Wulstschutz
ein im Wesentlichen konstantes Dickenmass, gemessen um den Außenumfang
des Reifens an einer durch den axialen Wulstkern verlaufenden axialen
Stelle oder Ebene.
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Der
Wulstkern hat eine radiale Querschnittsform, die aus der Gruppe,
bestehend aus im Wesentlichen fünfeckig,
sechseckig, rechteckig und kreisförmig, ausgewählt ist.
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Wenn
der Wulstkern im Wesentlichen fünfeckig
ist, ist die größte axiale
Breite des Wulstkerns radial auswärts von der radial innersten
Kante des Wulstkerns angeordnet, und wobei das radial äußerste Ausmaß des Wulstkerns
der Scheitel von zwei Seiten des Fünfecks ist.
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Definitionen
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Wie
hierin und in den Ansprüchen
verwendet:
„Axial" wird hierin dazu
verwendet, auf Linien oder Richtungen zu verweisen, die parallel
zur Rotationsachse des Reifens verlaufen.
„Wulst" bedeutet denjenigen Teil des Reifens,
der ein ringförmiges
Zugelement umfasst, das durch Lagenkorde eingeschlagen und, mit
oder ohne andere Verstärkungselemente,
wie etwa Kernfahnen, Wulstverstärker,
Kernprofile, Wulstschutzelemente und Wulstschutzstreifen, dazu geformt
ist, auf die Konstruktion der Reifenfelge zu passen.
„Karkasse" bedeutet die Reifenstruktur
außer
der Gürtelstruktur,
der Lauffläche
und der Unterlauffläche,
jedoch einschließlich
der Wülste.
Die Karkassenlage umfasst in eine Elastomersubstanz eingebettete
Verstärkungskorde,
und dass diese Komponenten als eine Gesamtheit angesehen werden.
Der „Hauptteil
der Karkassenlage" bedeutet
denjenigen Teil der Karkassenlage, der sich zwischen den Wulstkernen
erstreckt.
„Kord" bedeutet eines oder
mehrere der Verstärkungselemente,
die durch ein oder mehrere Filamente bzw. Drähte geformt werden, die entweder
verdrillt oder anderweitig geformt sein können oder nicht und die weiter
Litzen umfassen können,
die entweder auch so geformt sein können oder nicht.
„Zenit" bedeutet denjenigen
Teil des Reifens innerhalb der Breitengrenzen der Reifenlauffläche.
„Äquatorebene
(EP)" bedeutet die
Ebene lotrecht zur Drehachse des Reifens und durch das Zentrum der Reifenlauffläche verlaufend.
„Lage" bzw. „Karkassenlage" bedeutet eine durchlaufende
Lage aus kautschuküberzogenen
parallelen Filamenten.
„Radial" wird verwendet,
um Richtungen radial senkrecht von der Drehachse durch den Reifen
zu bedeuten.
„Niet" bedeutet den offenen
Raum zwischen Korden in einer Lage.
„Querschnittsbreite" bedeutet den maximalen
linearen Abstand parallel zur Achse des Reifens und zwischen der
Außenseite
seiner Seitenwände,
wenn und nachdem er 24 Stunden lang auf Normaldruck befüllt ist,
jedoch unbelastet, unter Ausschluss von Erhebungen der Seitenwände aufgrund
von Etikettierung, Verzierung oder Schutzbändern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird als Beispiel und unter Verweis auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, worin:
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1 eine
Hälfte
einer Querschnittsansicht des Reifens nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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2 eine
Hälfte
einer Querschnittsansicht des Reifens nach einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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3 eine
vergrößerte Querschnittsansicht in
Explosionsdarstellung eines Wulstbereichs eines Reifens nach einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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4 eine
Querschnittsansicht des umhüllenden
Wulstschutzes der vorliegenden Erfindung ist, der als einheitlicher
Streifen aus einem einzigen Material ausgebildet ist;
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5 eine
Querschnittsansicht des umhüllenden
Wulstschutzes mit einem Kernprofil ist, der als ein einheitlicher
Streifen ausgebildet ist;
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6 eine
Querschnittsansicht des umhüllenden
Wulstschutzes mit einem Kernprofil und einem Wulstschutzstreifenteil
ist, der als ein einheitlicher Streifen ausgebildet ist;
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7 ein
Luftreifen mit verriegelter Wulstkonstruktion nach dem Stand der
Technik ist.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und 2 ist dort
eine Querschnittsansicht von Reifen 10 nach einer ersten
und einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt und zeigt 3 eine dritte
Ausführungsform
der Erfindung in einer vergrößerten Querschnittsansicht
in Explosionsdarstellung eines Wulstbereichs und einer unteren Seitenwand, auf
einer Felge montiert.
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Reifens 10 der vorliegenden
Erfindung. Der Reifen weist ein Paar von Wulstkernen 11 auf,
die jeder eine Mehrzahl von Metallfilamenten umfassen. Der Reifen 10 weist
weiter mindestens eine Karkassenlage 12, 14 auf,
die sich zwischen den Wulstkernen 11 und mindestens einem
um jeden Wulstkern 11 verankerten Umschlagteil (12a, 14a)
erstreckt. Eine Gürtelstruktur 20 mit
mindestens zwei Gürteln 23, 24 ist
radial auswärts
von dem Hauptteil der Karkassenlage 12, 14 angeordnet,
und ein am Boden angreifender Laufflächenteil 15 ist radial
auswärts
von der Gürtelstruktur 20 angeordnet.
Seitenwandteile 16 erstrecken sich radial einwärts von
dem Laufflächenteil
zu den Wulstbereichen. An der axial inneren Seite der Karkassenlage 14 kann
eine Innenisolierung 17 verwendet werden. Die Innenisolierung 17 besteht
aus einer Lage oder Lagen von Elastomer oder anderem Material, welche
die Innenfläche
des Reifens bilden und das Füllfluid,
wie etwa Luft, in dem Reifen 10 enthalten. Es kann wünschenswert
sein, zusätzliche Barrieren,
Verstärkungsstreifen
oder Gumstreifen (nicht dargestellt) an geeigneten Stellen zwischen der
Innenisolierung 17 und dem Hauptteil der Karkassenlage 14 zu
plazieren, um ein Hindurchdringen von Kautschuk durch die Karkassenlage 14 während des Vulkanisierens
zu vermeiden.
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Eine
Gürtelstruktur 20,
die eine Mehrzahl von Gürtellagen 23, 24 umfasst,
befindet sich radial auswärts
von der Karkassenlage 12 oder -lagen 12, 14 in einem
Zenitbereich des Reifens. Ein elastomerer Laufflächenteil 15 ist radial
auswärts
von der Gürtelstruktur 20 angeordnet.
Die Gürtelstruktur
weist mindestens zwei ringförmige
Lagen oder Karkassenlagen 23, 24 aus parallelen
Korden auf, gewebt oder nicht gewebt, die unter der Lauffläche 15 liegen,
nicht an dem Wulst verankert. Generell weist die Gürtelstruktur 20 sowohl
linke als auch rechte Kordwinkel im Bereich von 40° bis 15° in Bezug
auf die Äquatorebene
(EP) des Reifens auf. Es versteht sich, dass die in den 1 und 2 veranschaulichte
und hierin beschriebene besondere Gürtelstruktur 20 lediglich ein
in der bevorzugten Ausführungsform
verwendetes Beispiel ist und dass ein Reifenkonstrukteur jede beliebige
Anordnung von Gürtellagen
gemäß den Leistungsanforderungen
des jeweiligen Reifens einsetzen kann, während er noch stets die vorliegende Erfindung
praktiziert. Beispielsweise können
in denjenigen Fällen,
wo ein größerer Reifen
zum Gebrauch in einer radialen Lieferwagenanwendung konstruiert
wird, drei oder mehr Gürtel
verwendet werden. Zusätzlich
können
die Korde in den Gürtellagen Rayon,
Polyester, Glasfaser, Aramid, Stahldraht oder dergleichen sein.
Bevorzugt besteht der Kord aus Stahldraht mit einer Zugfestigkeit
von mindestens (–1400 × D + 4050) × 95%, wenn
D wie oben beschrieben ist. Es wird besonders bevorzugt, wenn die Korde
aus mindestens einem Filament mit einer Zugfestigkeit von mindestens
(–2000 × D + 4050) × 95% zusammengesetzt
sind, wenn D wie oben beschrieben ist.
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Ein
Reifen nach der vorliegenden Erfindung weist ein Paar axial voneinander
beabstandeter Wulstkerne 11 auf, die jeder eine Mehrzahl
von Wicklungen eines einzigen Metallfilaments 9 umfassen. Jeder
der Wulstkerne 11 hat eine radiale Querschnittsform, die
im Wesentlichen fünfeckig,
sechseckig, rechteckig oder kreisförmig sein kann. In dem Fall,
wenn der Wulst eine radiale Querschnittsform aufweist, die im Wesentlichen
fünfeckig
ist, befindet sich die größte axiale
Breite des Wulstkerns radial auswärts von der radial innersten
Kante des Wulstkerns. Wie hierin verwendet, ist ein „radialer
Querschnitt" ein
Querschnitt, der in einer Ebene genommen ist, die die Drehachse
eines Reifens oder einer Reifen- und Felgenbaugruppe enthält. Wie
hierin verwendet, versteht sich „im Wesentlichen fünfeckig" als einen fünfseitigen
Querschnitt bedeutend, obwohl einige oder alle Seiten eher krummlinig
als geradlinig wie in einem regelmäßigen Fünfeck sein können. Dabei
ist das radial äußerste Ausmaß des Wulstkerns ein
Scheitel von zwei Seiten des Fünfecks
und befindet sich die größte axiale
Breite des Wulstkerns radial auswärts von der radial innersten
Kante des Wulstkerns.
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Das
in den Wulstkernen 11 der veranschaulichten Ausführungsform
verwendete Metallfilament 9 ist Stahldraht mit einem Durchmesser
von 0,05 Zoll (1,27 mm) – mit
Bronze überzogen,
um seine Bindung mit Kautschuk zu verbessern. Natürlich könnten, abhängig von
der Reifengröße, andere
Filamentdurchmesser beim Praktizieren der Erfindung verwendet werden.
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Jeder
der Wulstkerne 11 hat eine radiale Querschnittsform, die
im Wesentlichen fünfeckig
ist. Beispielsweise kann bei dem Lieferwagenreifen der Größe 245/75R16
jeder der Wulstkerne mit acht radial übereinandergelegten Lagen von
Wicklungen des einzelnen Metallfilaments hergestellt sein. Dabei
beträgt
die Anzahl von Wicklungen in jeder Lage, beginnend mit der radial
innersten Lage, 4, 5, 6, 5, 4, 3, 2, 1. für andere Reifengrößen können unterschiedliche Anzahlen
von Lagen sowie Wicklungen in jeder Lage verwendet werden.
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Die
Korde der Karkassenlage 12 oder -lagen 12, 14 sind
so orientiert, dass der Reifen nach der vorliegenden Erfindung das
ist, was man gewöhnlich als
einen Radialreifen bezeichnet. Die Korde können Stahl, Rayon, Polyester
oder Aramidmaterial oder jedes andere geeignete Kordmaterial sein.
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Die
Korde der Karkassenlage 12 oder -lagen 12, 14 kreuzen
die Äquatorebene
(EP) des Reifens in einem Winkel im Bereich von 75° bis 105°. Bevorzugt kreuzen
die Korde in einem Winkel von 82° bis
98°. Der
bevorzugte Bereich beträgt
89° bis
91°.
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Die
Karkassenlage 12 oder -lagen 12, 14 und ein
Wulstschutz 18 sind um jeden Wulstkern 11 herumgefaltet.
Wie vorangehend erwähnt,
haben die Karkassenlage 12 oder -lagen 12, 14 einen
Hauptteil, der sich zwischen den Wulstkernen 11 und den
um die Wulstkernen 11 herumgeschlagenen Umschlagteilen 12a, 14a erstreckt.
Die radial äußere Kante
jedes Umschlagteils 12a ist in Kontakt mit dem Hauptteil
der Karkassenlage 12 und erstreckt sich zu einem Endpunkt 12b 0,5
Zoll (12,7 mm) bis 4,0 Zoll (101,6 mm) radial auswärts von
dem Wulstkern 11 ab im Wesentlichen der Mitte des Wulstkerns,
gemessenen entlang dem Hauptteil der Karkassenlage des Reifens.
Bevorzugt erstreckt sich der Umschlagteil zu einem Endpunkt 12b 0,5
Zoll (12,7 mm) bis 3,5 Zoll (88,9 mm) radial auswärts von
dem Wulstkern 11. Das Einriegeln des Wulsts 11 wird
durch die Haftung zwischen dem hohen Umschlag 12a oder
Umschlägen 12a, 14a und
dem Hauptteil der Karkassenlage 12 und das Zurückhalten
des Felgenhorns, wenn der Reifen auf der Felge montiert und befüllt ist,
erzielt, wie ersichtlich ist, wenn nur eine Karkassenlage 12 verwendet
wird, oder, wenn mehr als eine Karkassenlage 12, 14 verwendet
wird, wird die Lage 12, die sich am dichtesten bei dem
Wulstkern 11 befindet, die Lagenumschläge 12a, 14a oder
mindestens diejenigen Teile der Umschläge, die direkt mit dieser Lage
in Kontakt kommen, aufweisen. Wie in 3 ersichtlich
ist, wäre
die gesamte Wulstkonstruktion unterhalb der Oberseite des Felgenhorns,
und die Fünfeckform
des Wulsts komplimentiert die natürlichen Drücke zwischen dem Reifen und
der Felge beim Festhalten des Wulsts an der Felge, wenn der Reifen
befüllt
ist. Dies gilt insbesondere, wenn Reifen mit hohem Fülldruck,
z. B. 50 psi, die Konstruktion der vorliegenden Erfindung anwenden.
Der hohe Umschlag und der folglich hohe Bereich von Haftkontakt
zwischen dem Umschlag und der Hauptkarkassenlage stabilisiert den
Wulst weiter.
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Ein
Wulstschutz 18 ist jedem Wulstkern 11 zugeordnet.
Jeder Wulstschutz 18 hat ein erstes Ende 18a und
ein zweites Ende 18b. Jedes Ende 18a und 18b ist
direkt benachbart zu der Karkassenlage 12 in einem einlagigen
Reifen 10 oder der Karkassenlage 14 in dem zweilagigen
Reifen 10 angeordnet, wie in den 1–3 gezeigt.
Das erste Ende 18a befindet sich an der axial inneren Seite
des Hauptteils der Karkassenlage 14 an einer Stelle 0,4 Zoll
(10 mm) bis 3,5 Zoll (89 mm) radial auswärts von dem Wulstkern ab im
Wesentlichen der Mitte des Wulstkerns. Bevorzugt befindet sich das
erste Ende 18a an der axial inneren Seite des Hauptteils
der Karkassenlage 14 an einer Stelle A 0,4 Zoll (10,16
mm) bis 2,0 Zoll (50,8 mm) radial auswärts von dem Wulstkern. Das
zweite Ende 18b des Wulstschutzes 18 befindet
sich an einem Punkt B, der sich von im Wesentlichen dem axial äußersten
Punkt des Wulstkerns 11 bis zu einer Stelle 3,5 Zoll (89
mm) radial auswärts von
dem Wulstkern ab im Wesentlichen der Mitte des Wulstkerns beläuft, gemessen
entlang dem Umschlagteil 12a oder 14a der Karkassenlage 12 oder 14.
Bevorzugt befindet sich das zweite Ende 18b des Wulstschutzes 18 an
einem Punkt B, der sich von im Wesentlichen dem axial äußersten
Punkt des Wulstkerns 11 bis zu einer Stelle B 2,0 Zoll
(50,8 mm) radial auswärts
von dem Wulstkern 11 beläuft.
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Der
Karkassenlagenumschlag 12 oder die -umschläge 12a, 14a ist
bzw. sind um ein fünfeckiges Wulstbündel oder
-kern 11 herumgeschlagen und durch die Seitenwand 16 gegen
den Hauptteil der Karkassenlage 12 verriegelt. In der veranschaulichten
Ausführungsform
endete die Karkassenlage 12 mit dem Umschlagteil 12a jeweils
an einem Endpunkt 12b, 4,0 Zoll (101 mm) radial auswärts von
dem Wulstkern 11, gemessen entlang dem Hauptteil der Karkassenlage 12 oder
-lagen 12, 14, während der untere Lagenumschlag 14a an
dem Ende 14b, 3,0 Zoll (76 mm) radial auswärts von
den Wulstkern entlang dem Hauptteil der Lage 12 oder -lagen 12, 14 endet.
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In
der spezifischen veranschaulichten Ausführungsform (siehe 1)
befindet sich das axial äußere Ende 18b des
Wulstschutzes benachbart dem Umschlag 14a an einem Punkt
B 1,6 Zoll von dem Mittelpunkt des Wulstkerns 11. Das axial
innere Ende 18a des Wulstschutzes 18 befindet
sich an dem Punkt A 1,4 Zoll (25,5 mm) radial auswärts von
der Wulstzehe 18c, gemessen unter generellem Kreuzen des
und entlang dem Hauptteil der Karkassenlage 12 oder 14.
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Die
Luftreifen der vorliegenden Erfindung können für verschiedene Belastungsbereiche
konstruiert sein. Beispielsweise können die Belastungsbereiche
A, B, C, D oder E sein.
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Ein
Radial-Luftreifen nach den 1 und 2 wurde
in der Größe 245/75R16
hergestellt.
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Der
umhüllende
Wulstschutz 18, wie in 1 veranschaulicht,
ist aus einem einzigen Elastomermaterial oder -zusammensetzung 28 hergestellt,
und, wenn geformt, kann dieser einheitliche Streifen mit einem Profil
versehen sein, wie in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt,
kann der umhüllende Wulstschutz
dazu gestaltet sein, ein Querschnittsprofil zu haben, das in der
Mitte 18c dicker ist und in seinem Verlauf von dem Wulstkern 11 zu
den Enden 18a und 18b progressiv dünner wird.
Dieser Streifen umhüllender
Wulstschutz ist nicht kordverstärkt
und ist bevorzugt durch Extrusion oder anderes Formgebungsmittel
geformt, um das gewünschte
Profil zu erzielen. Anders als bei der Verwendung mehrfacher Wicklungen
kalanderter Streifen mit rechteckigen Querschnitt kann dieser umhüllende Wulstschutz über 360° herumgewickelt
werden, um eine ringförmige
Schlaufe zu bilden, deren Enden in Stoßverbindung miteinander verbunden
oder auf einer Schneidscheibe mit niedrigem Winkel abgeschnitten
und überlappt
werden, während
die allgemeine Form oder Dicke beibehalten wird. Bevorzugt werden
die Enden diagonal über
den umhüllenden
Wulstschutzstreifen 18 abgeschnitten, um zu gewährleisten,
dass die Spleißnaht
sich nicht in einer einzigen radialen Ebene befindet. Der Streifen 18 wird
vor dem kreisringförmig
Formen des Reifens direkt an der zylindrischen unvulkanisierten
Karkasse des Reifens 10 angebracht. Die Lage 12 wird
zwischen Wulstkernen 11 und den umhüllenden Wulstschutzelementen 18 angebracht
und die Umschläge 12a, 14a mit
den zweiten Enden 18b werden über die Wulstkerne 11 gefaltet
und an dem Hauptteil der Karkasse angerollt, bevor diese kreisringförmig geformt
wird, und bevor die Gürtel 23, 24 und
die Lauffläche 15 angebracht
werden.
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In 2 ist
der Reifen 10 der zweiten Ausführungsform grundsätzlich mit
den gleichen Komponenten gezeigt, jedoch ist der umhüllende Wulstschutz 18 mit
einem Wulstschutzteil 28 und einem Kernprofilteil 29 ausgebildet.
Der Kernprofilteil 29 liegt benachbart zu dem Umschlag 12a oder 14a,
abhängig
von der verwendeten Anzahl von Lagen, wobei er sich von dem Scheitel
des Wulstkerns um einen Abstand von weniger als 3,5 Zoll, bevorzugt
2,4 Zoll, entlang dem Umschlag erstreckt. Das Kernprofilmaterial
ist steif und hat bevorzugt einen Steifigkeitsmodul von größer als
Shore 40. Sowohl der Kernprofilteil 29 als auch
der umhüllende
Wulstschutzteil 28 werden gemeinsam ausgebildet und geformt,
während
sie heiß sind,
unter Verwendung von Coextrusions- oder kalanderter Heißformtechniken zur
Erzielung des gewünschten
Profils, wie in 5 veranschaulicht. Die Karkassenlage 12 oder
-lagen 12, 14 werden vor dem Plazieren des Wulstkerns 11 auf
einer nicht dargestellten Reifenbautrommel auf dem umhüllenden
Wulstschutz 18 plaziert. Die Anordnung wird dann über den
Wulstkern 11 gefaltet, wodurch die Umschlagenden 12a, 14a vor
dem kreisringförmig
Formen des Reifens 10 und vor dem Hinzufügen der
Gürtel 23, 24 und
der Lauffläche 15 und dem
Formwerkzeugbehandeln des Reifens in einer Vulkanisierpresse geformt
werden.
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In
einer dritten Ausführungsform
kann der umhüllende
Wulstschutz 18 einen Wulstschutzstreifenteil 27,
der aus einem dritten Material von elastomerer Zusammensetzung hergestellt
ist, umfassen. Diese bevorzugte Ausführungsform weist drei getrennte
Kautschuk- oder Elastomerzusammensetzungen auf, die alle heißgeformt
oder coextrudiert sind, um einen einheitlichen, nicht kordverstärkten Streifen
Kautschuk zu formen. Dieser Wulstschutzstreifenteil 27,
wie in 3 gezeigt, nimmt einen Raum benachbart zu der
Stelle ein, wo der Flansch der Felge, an der der Reifen 10 montiert
werden soll, gegen den Reifen reiben würde.
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Diese
Fähigkeit,
all diese Komponenten zu einem einzigen umhüllenden Wulstschutzstück
18 zu formen,
das eine Schlaufe bildet, verbessert sowohl die Genauigkeit der
Plazierung des Materials und eliminiert auch die inhärenten Ungleichförmigkeiten,
die durch die Verwendung mehrfacher Wicklungen von Gumstreifen,
wie es in dem Dokument des Standes der Technik
US-B- 6,719,030 beschrieben
war, erzeugt wurden.
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Ein
wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass
die Kautschukkomponenten
27,
28,
29 gemeinsam
Formwerkzeug behandelt und geformt werden, während sie heiß sind,
wie dies etwa in einem Coextrusionsverfahren oder durch Heißformen
in Kalanderwalzen vollzogen wird, wie in
US-B- 6,126,780 beschrieben,
um einen einheitlichen Streifen
18 als ein Halbfertigprodukt
zu bilden. Auf diese Weise kann der Streifen
18 äußerst akkurat produziert
und während
des Zusammenbaus auf der Reifenkarkasse positioniert werden. Das
verbessert weiter die Fähigkeit,
die Form des Streifens
18 mit einem Profil zu versehen,
um eine präzise
Menge gleichförmigen
Kautschuks direkt unter und um den Wulstkern
11 herum zu
erzielen.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass der umhüllende Wulstschutz 18 so
hergestellt werden kann, dass er drei getrennte Gumstreifen, Wulstschutz,
Wulstschutzstreifen und Kernprofil, ersetzt und, bei Anwendung von
Coextrusion oder Heißformen,
unter Beibehaltung der deutlichen Fähigkeit, spezifische Materialien
zu verwenden, die für
jeden Teil des Wulstschutzes 28, des Wulstschutzstreifens 27 und des
Kernprofils 29 entworfen worden sind, hergestellt werden
kann. In jeder Ausführungsform
setzt der umhüllende
Wulstschutz nicht-kordverstärkte Materialien
ein. In manchen Ausführungsformen
können
die bei der Herstellung des Wulstschutzes 18 verwendeten
spezifischen Elastomere Kurzfasern oder andere Füllstoffe für verbesserte Steifigkeit oder
Zähigkeit umfassen.