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Fahrzeugluftreifen Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen
mit einer von Wulst zu Wulst geführten Karkasse und einem zugfesten, sich im wesentlichen
über die Breite des Laufstreifens erstreckenden Gürtel.
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Bei der Konstruktion der vorgenannten Luftreifen geht man von bestimmten
geometrischen Forderungen, insbesondere von den Durchmessern und der Breite des
gewünschten Reifens aus. Dabei spielt das Verhältnis Breite zur Höhe eine Rolle.
Ausgehend von der Erkenntnis, daß der Reifenkörper auch im belasteten Zustand nur
über den geringsten Teil seines Umfanges verformt bzw. eingedrückt ist, geht- man
bei der Reifenkonstruktion von den geometrischen Verhältnissen aus, die an den nicht
verformten Stellen des Reifenkörper6 gegeben sind.
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Diese althergebrachte Konstruktionsmethode hat aber den Nachteil,
daß an der Bodenberührungsstelle zwar eine relativ weiche Einfederung, jedoch an
dieser Stelle eine rollbalgähnliche Verformung des Reifenkörpers möglich ist, wodurch
sein Stabilitätsverhalten und sein Vermögen, das Fahrzeug in der gewünschten Spur
zu führen, nachteilig beeInflußt werden.
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Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, bei geringem
Materialaufwand für eine große Stabilisierung und Führungsirkung des Reifens Sorge
zu tagen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgamäß bei einem Reifen, dessen
Gürtel zumindest an seinen Rändern außerhalb des Bereiches der Bodenberührungsstelle
- bei Betrachtung des Reifens im Querschnitt - eine dem gekrümmten Verlauf der Karkasse
entsprechende Kontur hat, die Karkasse sowohl im Bereich der Bodenberührungsstelle
als auch außerhalb; dieser Bereiche von der Wulstpartie bis zu einem achs-arallelen
Verlauf am äußeren Umfang hin auf kürzestem Wege geführt sind.
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Hierbei wird von der Erkenntnis ausgegengen, daß die größte Haterialersparnis
dann möglich ist und zugleich d-;e größte Stabilisierungswirkung dann erreicht werden
kann, wenn unter normaler Raclast und unter dem vorgeschriebenen Reifeninnendruck
an der Bodenberührungsstelle die Karkaßfestigkeitsträger am äußeren Umfang des Reifens
axial in die Gürtelpartie einlaufen, darüber hinaus abr von dort aus auf kürzestem
Wege zur Einspannstelle bzw. an die Wulstkerne herangeführt sind. Diese Ausführung
verhindert eine rollbalgähnliche Bewegung des Reifenkörpers bei Seitenkräften, so
daß die vom Reifengürtel gewünschte Seitenstabilisierung des Reifenkörpers eine
wesentliche Steigerung erfährt, obwohl der Materialaufwand verringert worden ist.
Darüber hinaus ist der Reifen aber auch so ausgeführt, daß auch Im nicht belastbEren,
Ünverformten Zustand des Luftreifens die Karkasse axial bzw. tangential in den Gürtel
bzw. die Reifenmitte einlängt, daß aber auch von der so bestehenden tangentialen
Einlaufstelle aus zu den Reifenwülsten hin die Karkaßfäden oder dergl. die kürzeste
entfernung durchlaufen bzw.
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in dieser Weise verlegt sind. Diese Reifenausbildung ist jedoch nur
dann ausführbar, wenn in den Abschnitten des Reifens, die nicht verformt sind, sich
also nicht an der Bodenberührungsstelle befinden, die Karkasse zumindest im Bereich
der Gürtelränder frei atsgespannt ist, also nicht zylindrisch, sondern gekrümmt
verläuft. Ir diesen Bereichen der Karkasse erfolgt also keine Einschnürung der Karkasse
durch die hierüber befindlichen Festigkeitsträger des Gürtels, der seinerseits dem
gekrümmten Verlauf der Karkasse enisprechend geformt ist. Hit der Eindrückung der
so gestalteten Reifenzenitpartie wandert gewissermaßen die Stelle des tangentialen
bzw. axialen Eirlaufes der Karkaßfäden in Richtung auf die Gürtelränder. Dabei erhält
sich der tangentiale Einlauf, gleichzeitig verkürzen sich jedoch die frei gespannten
bzw. seitlich im Bereich der Raifenseitenwände befindlichen Abschnitte der Karkasse,
wodurch erreicht wird, daß auch im eingefederten Zustand die Karkasse den schon
erwähnten kürzerer WeQ zwischen der Stelle des tangentialen Einlaufs einerseits
;nd der Befestigungsstelle im Reifenwulst andererseits beschreibt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert,
in der vorzugsweise zur Anwendung kommende Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Ns zeigen: Fig. 1 einen radialen Teilschnitt durch einen Fshrzetgluftreifen, und
zwar die linke Hälfte des Reifens im belasteten Zustand und die rechte Hälfte irnicht
belasteten Zustand bzw. außerhalb des Bereiches der Bodenellipse, und Fig. 2 einen
ebenfalls im radialen Teilschnitt marge stellten Fahrzeugluftreifen, der jedoch
gegenüber dem Reifen gemäß Fig. 1 breiter ausseführt ist.
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Der im wesentlichen qus Gummi oder gumriiiähnlichen Stoffen bestehende
Reifenkörper 1 hat eine von einem Wulst 2 zum anderen Wulst 2 geführte durchlaufende
Karkasse 3 aus im wesentlichen einander parallelen zugfesten Fäden oder dergl.,
die sich in zum Reifen radialen oder nahezu radialen ebenen erstrecken.
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Zwischen dem Laufstreifen 4 des Luftreifens und der Karkasse 3 befindet
sich ein sich etwa über die Breite dieses Laufstreifens erstreckender, in Umfangsrichtung
zugfester, den Reifen gegen Seitenkräfse stabilisierender Gürtel 5, der vorzugsweise
aus in zwei oder mehreren Lagen angeordneten, einander parallelen, jedoch im Kreuzverband
angeordneten Fäden, Drähten oder dergl. besteht.
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Aufgrund der Erfindung ist gemäß Fig, 1, rechte Darstellung, der Laufstreifen
4 zusammen mit dem Gürtel 5 und auch der Karkass 3 gleichmäßig nach außen gewölbt.
Obwohl also der Gürtel 5 vorhanden ist, wird die Karkasse in diesem nicht belasteten
Zustand, bei dem swar der Reifenkörper unter dem vorgeschriebenen Innendruck steht,
sich jedoch nicht an der Bodenberührungsstelle befindet, nicht eingeschnürt, z.B.
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unter Bildung eines etwa zylindrischen Abschnittes. Mittig im Reifenkörper,
und
zwar bei 0 laufen sowohl die Karkasse 3 als auch der Gürtel 5 im rechten Winkel
in die Ebene 6 ein, welche die Reifenmittelebene darstellt. Diese Querschnittskontur
des Reifens ist so ausgelegt und die Länge sowohl der zufesten Fäden oder dergl.
der Karkasse 5 als auch der Gürtel 5 sind so ausgelegt und bemessen, daß bei fest
in den Reifenwülsten 2 an den zugfesten Kern 7 verankerten Karkaßfäden diese auf
kürzestem Wege von den Kernen 7 bis zu der Mittelebene bei 0 beführt sind, und zw:--r
- wie schon erwähnt - unter der Voraussetzung und Bedingunrn, df die Karkasse bei
0 senkrecht in bezug auf die Ebene 6 verläuft.
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An der Bodenberührungsstelle des Reifenkörpers 1 ergeben Eich die
in Fig. 1, linke Hälfte, dargestellten Verhältnisse. Durch die Eindrückung an der
Bodenberührungsstelle, die einen praktisch zylindrischen Teil sowohl des Gürtels
5 als auch der Karkasse 3 in eine breiten Abschnitt über die Länge 2g' aufweist,
hat sich gewissermaßen der Punkt O zur Seite hin verschoben, und zwar an den Rand
des vorgenannten zylindrischen Abschnittes des Gürtels 5 bzw. der darunter befindlichen
Karkaßteile. Auch unter diesen Voraussetzungen wird die Bedingung erfüllt, daß die
Karkasse 3 in die durch den nunmehr gegebenen Punkt 0 bestimmte Ebene 8 ebenfalls
senkrecht einläuft. Auch unter diesen Voraussetzungen beschreibt die Karkasse 3
von der Mitte M der Karkasse 7 aus über die gedachte gestricheltn Linie 9 hinweg
bis zum Punkt O in der Ebene 8 den kürzesten aller möglichen Wege zwischen M und
0. Diese Tatsache führt nicht nur zu einer vergleichsweise materialsparenden Karkasse,
sondern auch zu einer wesentlich verbesserten Halterung und Stabilisierung des Reifenko.rpers
bei Querkrtften gegenüber der mit 10 bezeichneten Fahrbahn. Dabei wird von der Erkenntnis
ausgegangen, daß die eingangs als nachteilig erwähnte Rollalgbewegung dann nicht
eintreten kann, wenn die Karkaßfäden den vorertähnten kürzesten Weg beschreiben.
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Diese Bedingungen sind u.a. dann erfüllt, wenn das in Fig. 1 mit x
bezeichnete Maß wesentlich kleiner ist als das Maß a, wobei x der
axiale
Abstand des Punktes M von der größten seitlichen Ausladung der Karkasse 1 ist. Das
Maß x soll sich zum Maß a verhalten wie etwa 1 : 6, soweit der nicht eingefederte
Zustand gemäß Fig. 1, rechte Abbildung, in Betracht kommt. Es versteht sich, daß
durch die Einfederung und die damit verbundene seitliche Ausladung der Karkasse
3 der Wert x größer wird. Er verdoppelt sich oder verdreifecht sich gegenüber dem
Maß x gemäß Fig. 1, rechte Hälfte.
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Unter gewissen Umständen kann das Verhältnis x : a auch 1 betragen,
vorzugsweise soll es aber unter dem Wert von 0,5 liegen, so daß also im Regelfalle
x stets kleiner ist als a.
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Die Bestimmung oder Ermittlung der vorgenannten Karkaßlängen setzt
gedanklich eine feste Einspannung der Karkaßfäden bei M urd bei 0 voraus. Der Karkaßverlauf
entspricht in beiden Fällen einer sich unter dem Reifeninnendruck einstellenden
Gleichgewichtskontur bei der vorgenannten Sinspannung an beiden Enden, und zwar
der Gleichgewichtskontur von sehr vielen möglichen Konturen, die den senkrechten
Einlauf bei O aufzeigt, jedoch insgesamt geometrisch am kürzesten ist.
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Die Erfindung erschöpft sich nicht in der Kontur gemäß Fig. 1, vielmehr
kann auch der Punkt 0 gemäß Fig. 1, rechte Hälfte, seitlich neben der Mittelebene
6 liegen. Zwischen den symmetrisch zur Ebene E angeordneten Ebenen 11 befindet sich
dann ein zylindrischer Abschnitt von der Breite 2g. Im übrigen würde dann die Querschnittskontur
gemäß Fig. 2 vom Punkt O seitlich nach außen gerechnet der Kontur ents1zrechen,
wie diese in Fig. 1 in der rechten Hälfte dargestellt ist. Die Anordnung eines zylindrischen
Teiles gemäß Fig. 2 als Mittelabschnitt des Reifens verändert die angestrebte Wirkung
der Vermeidung einer Rollbalgwirkung an der Bodenberührungsstelle nicht.
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Die Bemessung und Auslegung des. Reifencuerschnittes gemäß der Erfindung
läßt auch seitlich neben den Binlaufpunkten G (Fig. 1, linke Hälfte)
Gürtelabschnitte
12 zu, die dem Verlauf der Karkanse 3 entsprechend gekrümmt sind. beim Einlauf in
die Aodenel kigse wandort somit der Punkt O vor oer Ebene ß aus (Fig. 1 , rechte
Hälfte) in den Randbereich des Gürtels 5. ohne jedoch die seitliche L rtr des Gürtels
zu erreichen, so daß also der vorgenannte Abschnitt 12 verbleibt.