DE2527644A1

DE2527644A1 - Fahrzeugluftreifen mit radialschichtkarkasse

Info

Publication number: DE2527644A1
Application number: DE19752527644
Authority: DE
Inventors: Andre Marcel Devienne; Henri Jean Mirtain
Original assignee: Uniroyal SA
Current assignee: Uniroyal SA
Priority date: 1974-07-09
Filing date: 1975-06-20
Publication date: 1976-01-29
Also published as: BE830115R; FR2277688A2; FR2277688B2

Description

1898

PATENTANWÄLTE

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

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

UNIROYAL
Clairoix 60, Prankreich

"Fahrzeugluftreifen mit Radialschichtkarkasse"

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit Radialschichtkarkasse und einem zwischen Kronenbereich der Karkasse und Lauffläche angeordneten und sich etwa über deren Breite erstreckenden Gürtel, bei dem wenigstens auf einer Reifenseite ein zusätzlicher Streifen aus Reifenkord vorgesehen ist, der auf sich zurückgeschlagen ist, so daß seine freien Kanten wenigstens teilweise unter den Gürtel ragen, während die Faltkante etwa in dem Seitenwandbereich des Reifens größter Breite des Reifenquerschnittes liegt und dem Wulstbereich zugewandt ist.

Ein Reifen dieser Art ist aus der DT-OS 1 755 986 bekannt. Der zusätzliche Materialstreifen trägt dazu bei, die bei einem Radialschichtreifen auftretenden Schwierigkeiten zu überwinden. Hierbei handelt es sich vor allem um Schwierigkeiten, die bei hohen Geschwindigkeiten auftreten. Aufgrund der radialen Orientierung der Kordelemente der Radial-

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schichtkarkasse weist ein solcher Fahrzeugluftreifen einerseits einen sehr steifen Laufflächenbereich aufgrund des dort liegenden Gürtels sowie einen steifenWulstbereich aufgrund der dort eingelegten Wulstkerne und zusätzlichen Verstärkungseleraente auf, während der Seitenwandbereich außerordentlich flexibel ist, und zwar sowohl in senkrechter Richtung als auch in Querrichtung. Insbesondere die Neigung der Reifenseitenwand zu einer Verformung in Querrichtung führt zu erheblichen Nachteilen. Durch den zusätzlichen Materialstreifen wird erreicht, daß der nachgiebige Bereich der Seitenwand des Gürtelreifens wesentlich eingeschränkt wird, wobei in dem oberen oder radial außenliegenden Bereich der Seitenwand durch den gefalteten Streifen eine zusätzliche Versteifung einerseits und andererseits eine zusätzliche Sicherung gegen Ablösen von Bauelementen oder Lagen des Gürtels erreicht wird. Außerdem läßt sich durch einen solchen Verstärkungsstreifen in der vorgeschlagenen Form eine bessere übertragung der auf den Reifen einwirkenden Kräfte zwischen Lauffläche und Wulstbereich erzielen.

Im bekannten Fall besteht der zusätzliche Verstärkungsstrexfen aus einem Kordmaterialstreifen mit Fäden, Drähten, Seilen oder dergl. aus natürlichen oder synthetischen Textilmaterialien oder Metall. Die Zurückfaltung des Materialstreifens auf wenigstens einer Reifenseite, vorzugsweise jedoch auf beiden Reifenseiten, führt zu dem weiteren Vorteil, daß der Reifen gegen mögliche Ablöseerscheinungen während des Betriebes geschützt ist, die vor allem an den freien Kanten von Gewebekord-

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schichten auftreten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reifen dieser Art noch weiterzubilden, so daß die Gefahr der Verformung des oberen oder äußeren Bereiches der Seitenwände noch wesentlich stärker eingeschränkt wird und der Reifen eine erhöhte Seitenstabilität erhält, wobei neben der Verbesserung der Seitenstabilität zugleich auch die Lebensdauer des Reifens wesentlich erhöht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem oder jedem Faltbereich des zusätzlichen Streifens ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Ring aus Fäden, Garn, Drähten, Kabeln oder dergl. Kordelementen aus Metall oder natürlichen oder künstlichen Textil- oder Glaswerkstoffen vorgesehen ist. Dieser zusätzliche Ring hat den Zweck, die Steifigkeit dieser Zone weiter zu erhöh-en und bei hohen Geschwindigkeiten nicht das Gefühl aufkommen zu lassen, der Wagen beginne zu schwimmen, so daß die Sicherheit erhöht und dem Fahrer eine bessere Gewalt über den Wagen auch bei hohen Geschwindigkeiten gegeben wird. Gleichzeitig wird dadurch die Eingrenzung des nur durch die Radialschichtkarkasse versteiften Seitenwandbereiches wesentlich genauer und definitiver ermöglicht, so daß sich die Fahreigenschaften des Reifens noch besser als bisher vorherbestimmen lassen.

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Vorzugsweise wird der zusätzliche VerstiJrkungsstreifen in Verbindung mit einem Gürtel verwendet, der aus zwei Gürtellacen besteht, von denen vorzugsweise die inn-ire Gürtellage breiter ist als die äußere Gürtellage, also die Gürtellage, die der Lauffläche näherliegt.

In der nachfolgenden Beschreibung werden die Adjektive innen und außen verwendet, wobei der Hinweis innen die Lage eines Bauelementes des Reifens bzw. einer Oberfläche eines solchen Bauelementes oder eines Teiles des Reifens bezeichnet, welche der Achse des Fahrzeugluftreifens näherliegt , während der Hinweis außen auf eine Lage des Bauelementes oder dergl. verweist, die der Lauffläche des Reifens näherliegt.

Der oder jeder in die Faltkante des Streifens eingelegte Ring besteht zweckmäßigerweise aus einem Kordelement, welches wenigstens eine geschlossene Windung, zusätzlich einen Bruchteil einer solchen Windung aufweist. Das Kordelement erstreckt sich also ohne jede Unterbrechung oder jeden Schnitt über mehr als 36O⁰. Vorzugsweise besteht der Ring aus zwei oder mehr Windungen plus eines Bruchteils einer Windung. Die sich überlappenden oder nebeneinanderliegenden Abschnitte der Windungen werden durch Druck zusammengehalten und zwischen den Abschnitten des zusätzlichen Streifens eingeschlossen, welche sie zusammenhalten. Es können auch zusätzliche Mittel vorgesehen sein, um die Windungen miteinander zu verbinden, bevor sie innen in die Faltung des zu-

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sätzlichen Materialstreifens bei der Herstellung des Reifens eingeschlossen werden.

Das Material für die Kordelemente wird insbesondere aus den Materialien: Stahl, Glas, Polyamid und der synthetischen Paser, die unter der Warenbezeichnung "Kevlar" bekannt ist, ausgewählt.

Der zusätzliche Materialstreifen kann auch durch zwei auf sich zurückgefaltete Streifen gebildet werden, von denen jeder entlang einer der beiden oberen Bereiche der Seitenwände angeordnet ist. Die Äquatorialebene des Reifens ist vorzugsweise von jedem zusätzlichen Streifen frei. Es kann aber auch bei einer Ausführungsform ein einziger Streifen vorgesehen sein, dessen freie Kanten oder/ienigstens eine davon zurückgefaltet sind, wobei die freien Kanten oder wenigstens eine freie Kante bis in die unmittelbare Nähe der freien Kanten des anderen Streifens oder wenigstens einer freien Kante ragt, um eine Verbindungszone zu bestimmen, die in der Äquatorialebene des Reifens oder möglicherweise auch versetzt gegenüber dieser angeordnet ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann diese Verbindungszone einen Überlappungsbereich wenigstens einer freien Kante eines Streifens und der freien Kante eines anderen Streifens umfassen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der zusätzliche Streifen in Form eines einzigen Streifens vorgesehen ist, der entlang seiner beiden Kanten vorzugsweise nach außen zurückgefaltet ist, und zwar in der Weise, daß die zurückgefalteten Abschnitte des Streifens an der inneren Lage des Gürtels haften, während

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die freien Kanten der zurückgefalteten Abschnitte vorzugsweise eine Unterbrechung begrenzen, in der die Verstärkung fehlt. Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die freien Kanten in relativer Überlappungsstellung.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Herstellung eines Reifens der zuvor beschriebenen Art mit Hilfe eines Standardverfahrens zum Aufbauen eines Reifens auf einer Aufbautrommel, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß nach dem Aufbringen der Karkassenlagen auf die Trommel und vor der Aufbringung der Gürtellage oder Gürtellagen der zusätzliche Streifen in ungefalteter Stellung auf die Karkasse aufgebracht wird, worauf man wenigstens eine seitliche Kante, vorzugsweise jedoch beide seitlichen Kanten, zurück auf die Außenseite des Reifens schlägt und anschließend in Richtung auf die Äquatorialebene der Aufbautrommel, und zwar um die zuvor erwähnten Ringelemente, die zuvor in ihrer endgültigen Lage plaziert worden sind, welche sie in bezug auf den ungefalteten Abschnitt des zusätzlichen Gewebes einnehmen. Es ist ersichtlich, daß die Erfindung sich auch auf eine Vorrichtung bezieht, mit der dieses Verfahren ausgeführt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Aisführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen radialen Querschnitt eines Pahrzeugluftreifens gemäß der Erfindung,

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Fig. 2-10 verschiedene Anordnungen im Reifen gemäß der Erfindung in radialer Querschnittsdarstellung, und zv/ar in der Hauptsache den Verstärkungsgürtel sowie den zusätzlichen Streifen, der zwischen dem Gürtel und der Karkasse angeordnet ist,

Fig. 11 einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ring eines zusätzlichen Reifenbauelementes gemäß der Erfindung,

Fig. 12 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie XII-XII der Fig. 1,

Fig. 13 die Ansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispieles eines Ringelementes,

Fig. 14 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie XIV-XIV der Fig. 13 und

Fig. 15 schematisch einen axialen Schnitt durch eine Aufbauvorrichtung für einen Reifen gemäß der Erfindung.

In Figur-^ist ein Fahrzeugluftreifen mit einer radialen Karkasse des üblichen Types wiedergegeben, welcher aus wenigstens einer Karkassenlage 1 besteht, die um die Wulstkerne 2a und 2b in den Wulstbereichen umgeschlagen ist. Weiterhin ist ein Verstärkungsgürtel vorgesehen, der wenigstens in Form einer Lage über dem Kronen-bereich angeordnet ist und mit 3 bezeichnet ist und aus metallischen oder textlien Drähten oder Fäden besteht. Oberhalb des Gürtels weist der Reifen die übliche Lauffläche 4 auf.

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Zwischen dem Verstärkungsgürtel und der Karkasse ist ein zusätzlicher Verstärkungsstreifen 5 vorgesehen, der entlang seiner seitlichen Kanten 5a und 5b umgeschlagen ist. Dieser Zusatzstreifen in Form von zwei getrennten Streifenelementen ist jeweils im oberen Seitenwandbereich des Reifens angeordnet. In jeden umgeschlagenen zusätzlichen Streifen ist ein in Umfangsrichtung verlaufender Ring 6a bzw. 6b eingelegt, der aus Metalldrähten, Fiberglas oder Fibern aus einem Material besteht, das unter dem Handelsnamen "Kevlar" bekannt ist. Die Drähte können auch aus jedem anderen künstlichen oder natürlichen te'xtilen Material bestehen. Jeder Ring besteht aus wenigstens einer Windung und vorzugsweise aus wenigstens einer Windung plus einem Bruchteil einer Windung.

Aufgrund der Anwendung eines solchen in Umfangsrichtung geschlossenen Ringes wird die Steifigkit des oberen Bereiches der Seitenwand verstärkt und damit vollständig vermieden, daß seitliche Schwimm- oder Schwingbewegungen im oberen Reifenbereich entstehen, die zu einer mäanderförmigen Bewegung des Fahrzeugs führen, und zwar insbesondere bei hoher Geschwindigkeit. Die für solche Bewegungen ursächliche hohe seitliche Flexibilität der Seitenwände wird durch die Anwendung der Ringe wesentlich eingeschränkt.

In den verschiedenen Ausführungsformencfer Erfindung, die in den Fig. 2-10 veranschaulicht sind, beziehen sich die Bezugsziffern

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3a und 3b auf Lagen des Verstärkungsgürtels, (wobei nur eine Lage in Fig. 2 gezeigt ist) während allgemein die Bezugsziffer 5 den zusätzlichen Verstärkungsstreifen bezeichnet, in dem ein oder mehrere in Umfangsrichtung verlaufende Ringe 5a und 5b angeordnet sind, und zwar im Bereich der Paltkante.

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2, 3> 5» 6 und 10 wird die zusätzliche Lage 5 durch zwei getrennte Streifen 7 und gebildet, zwischen denen eine freie Zone vorhanden ist, wie im Fall der Fig. 2 und 3,bzw. bei denen die freien Kanten reziprok in Kontakt miteinander oder in die Nähe zueinander gelangen, wie dies der Fall in Fig. 5 ist, oder bei denen sich die Kanten überlappen oder übereinander in Fluchtung angeordnet sind, wie im Falle der Fig. 6.

Die zusätzliche Verstärkungslage ist vorzugsweise im Bereich des Gürtels vollständig auf der Unterseite des Gürtels angeordnet,und in einer bevorzugten Ausbildungsform besteht der Gürtel aus zwei Streifen von identischer oder unterschiedlicher Breite. Der breitere Streifen ist dabei in der Regel auf der der Karkasse zugewandten Seite des Gürtels angeordnet, wie im Fall der Fig. 3 und 4. Dies ist die bevorzugte Ausführungsform des Gürtels.

Wie jedoch in den Figuren 9 und 10 gezeigt ist, kann wenigstens ein Abschnitt des zusätzlichen Verstärkungsstreifens zwischen den beiden Lagen des Gürtels angeordnet sein (vgl. den rückge-

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falteten Abschnitt 5' nach Fig. 9)bzw. auch auf der Außenfläche der äußeren Lage des Gürtels angeordnet sein, wie dies im Fall des zurückgefalteten Abschnittes 8b in Fig. 10 ist.

Es ist ersichtlich, daß in bezug auf alle Figuren 2-10 die Achse des Reifens, die nicht gezeigt ist, im unteren Abschnitt jeder Figur liegt, wobei dieser untereAbschnitt die innere Seite des Reifens repräsentiert, nämlich die Seite der Karkasse, die der Achse zugewandt ist, während der obere Teil der Figuren den äußeren Bereich wiedergibt, d.h. den Bereich, der der lauffläche zugewandt ist.

In Fig. 11 ist ein Umfangsring gezeigt, der aus annähernd einer Windung zuzüglich 1/3 einer Windung besteht. Die Figur 13 zeigt einen Umfangsring, der aus zwei Windungen plus 1/3 einer Windung besteht, d.h. aus etwasmehr als zwei Windungen. Es ist aus Fig. 13 ersichtlich, daß die drei Windungen im Bereich der Querschnittsebene XIV-XIV der Figur 13 einen Dreiecksverband bilden, dessen Zusammenhalt mit Hilfe eines dünnen Drahtes 11 gewährleistet werden kann, der beispielsweise spiralförmig um die Windungsabschnitte gewickelt ist. Es ist ersichtlich, daß jede Wicklung durch einen einzigen Draht oder durch ein Kabel gebildet werden kann, das beispielsweise aus Garnen oder Fäden hergestellt ist, die Stränge bilden.

Die Formvorrichtung für die zusätzliche Lage des Fahrzeug-

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luftreifens, die in Fig. 15 gezeigt ist, umfaßt eine Aufbautrommel mit einer zylindrischen Außenfläche und wird beispielsweise durch den Aufbauteil einer Baueinheit gebildet sowie durch dehnbare ringförmige Blasen 13 und Ik, die durch zylindrische Hülsen 15 und 16 unterstützt werden, die ihrerseits Umfangskanten 15a und 16a aufweisen. Die zusätzliche Lage ist in Pig. 15 im ungefalteten Zustand gezeigt und liegt flach auf den Blasen und auf der Umfangsflache der Bautrommel auf. Weiterhin ist aus der Figur ersichtlich, daß Umfangsringe 5a und 5b an die zugehörigen Stellen plaziert worden sind, nachdem die zusätzliche Lage auf die Aufbautrommel aufgebracht worden ist.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Durch allmähliches und gesteuertes Dehnen der Blasen 13 und 14 werden die Endabschnitte der zusätzlichen Lage 5 um die zugehörigen Ringe 5a und 5b gefaltet, um die gestrichelten Stellungen nach Fig. 15 einzunehmen.

Nach diesem Vorgang kann man die Ausformung des pneumatischen Reifens durch Anbringung des Verstärkungsgürtels in der üblichen Weise fortsetzen.

Es ist ohnetoeiteres ersichtlich, daß das zuvor erwähnte zusätzliche Verstärkungselement Kordelemente aufweist, die aus Metalldrähten oder textilem Material bestehen und vorzugsweise parallel zueinander verlaufen und geneigt in bezug auf die fiquatorial-

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ebene des Reifens orientiert sind. In einem besonders vorteilhaften Fall der vorliegenden Erfindung sind die Drähte oder Kordelemente der verschiedenen Lagen, z.B. der Lagen 3a, 3b und 5 unterschiedlich orientiert, so daß die drei Bauelemente, die als Einheit zusammengefaßt werden, in an sich bekannter Weise einen Dreiecksverband in Form eines Netzwerkes bilden und dem Verband eine außerordentlich hohe mechanische Festigkeit verleihen, die den Eigenschaften des Reifens zugute kommt.

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Claims

Patentansprüche

1J Fahrzeugluftreifen mit Radialschicht-Karkasse und einem zwischen Kronenbereich der Karkasse und Lauffläche ange— ordneten und sich etwa über deren Breite erstreckenden Gürtel, bei dem wenigstens auf einer Reifenseite ein zusätzlicher Streifen aus Reifenkord vorgesehen ist, der auf sich zurückgeschlagen ist, so daß seine freien Kanten wenigstens teilweise unter den Gürtel ragen, während die Faltkante etwa in dem Seitenwandbereich des Reifens größter Breite des Reifenquerschnittes liegt und dem Wulstbereich zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Faltbereich(5a, 5b) des zusätzlichen Streifens (5) ein sich in Umfangsricht erstreckender Ring(6a,6b) aus Fäden, Garnen, Drähten oder Kabeln oder dergl. Kordelementen aus Metall oder natürlichen oder künstlichen Textil- oder Glaswerkstoffen vorgesehen ist.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Streifen (5) sowohl an der Karkasse (1) als auch an der radial inneren breiteren Lage (3b) eines aus zwei Lagen (3a,3b) bestehenden Gürtels (3) haftet.
3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, da du roh

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gekennzeichnet, daß der Ring (3,9,10) aus wenigstens einer Windung, vorzugsweise aus einer Windung zusätzlich eines Teils einer Windung, insbesondere aus mehreren Windungen zusätzlich eines Teils einer Windung«aus Fäden, Garnen, Drähten, Kabeln oder dergl. besteht.
4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Streifen (7,8) auf jeder Reifenseite vorgesehen ist.
5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich gefalteten Einlagen auf den beiden Reifenseiten von einem einzigen Materialstreifen (5) gebildet sind, der an seinen beiden Längsrändern - vorzugsweise nach außen - zurückgeschlagen ist.
6. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die zusätzlichen Streifen derart umgefaltet sind, daß der umgeschlagene Teil am Gürtel haftet.
7. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1-6, dad u r c h gekennzeichnet, daß die Kordelemente der oder jedes zusätzlichen Streifens aus Stahl, Glas, Polyamid oder dem unter dem Warenzeichen VKevlar" bekannten Kunststoff bestehen.

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8. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugluftreifens nach Anspruch 1-7, bei dem nacheinander verschiedene, den Reifen bildende Elemente im flachen Zustand auf den Umfang einer Aufbautrommel aufgebracht und anschließend verformt werden, um eine toroide Gestalt zu erhalten₃ dadurch gekennze ichnet, daß vor der Aufbringung des Verstärkungsgürtels eine zusätzliche Lage im ungefalteten Zustand auf den Umfang der Baueinheit aufgebracht wird, worauf man wenigstens einen seitlichen Abschnitt, vorzugsweise beide seitlichen Abschnitte, auf die Außenseite des Reifens in Richtung auf die Äquatorialebene der Trommel um die zuvor aufgebrachten Kordelementringe umfaltet, die zuvor an der Stelle aufgelegt werden, die sie in bezug auf den ungefalteten Abschnitt der zusätzlichen Verstärkungseinlage einnehmen.

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