DE1680412C3 - Fahrzeugluftreifen mit einer Karkasse, deren Fäden oder Drähte in verschiedenen Reifenbereichen unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von Fahrzeugluftreifen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei bekannten Reifen dieser Art ist jede Seitenwand in drei Zonen unterschiedlicher Steifigkeit unterteilt und zwar befinden sich die steiferen Zonen im Wulstbereich und im Schulterbereich, während eine -weichere Zone etwa im Mittelbereich der Seitenwände gelegen ist. Die Versteifung der Wulst- und Schulterzonen wird dadurch erzielt, daß zwischen zwei Karkassenlagen Profilstücke aus Hartgummi eingelegt sind.

Ein weiterer bekannter Reifen dieser Art hat eine Verstärkungsschicht, die sich aus Kautschuk und eingebetteten gerichteten Metall-, Glas- oder Textilfaserabschnitten zusammensetzt. Diese Schicht kann von einem Wulstkern zum anderen Wulstkern reichen, aber auch auf die obere Seitenwandhälfte oder auf den Scheitel des Reifens beschränkt sein und dabei gegebenenfalls mehr oder weniger an die Stelle von Lagen aus Fäden oder Drähten treten.

Diese bekannten Reifen weisen den Mangel auf. daß sie bei schnellem Lauf auf gerader Strecke und in Kurven nicht gleichzeitig allen Anforderungen hinsichtlich der Spurhaltung, des Fahrkomforts und der notwendigen Steifigkeit der Lauffläche gerecht werden. Außerdem ist die Herstellung der bekannten Reifen verhältnismäßig umständlich und teuer.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Mangel zu beheben und einen Reifen zu schaffen, dessen Seitenwände in axialer Richtung verhältnismäßig steif, jedoch in radialer Richtung verhältnismäßig nachgiebig sind und der auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten und in Kurven ausgezeichnete Stabilitätseigenschaften hat und dabei einen hohen Fahrkomfort gewährleistet

Dabei soll der Reifen so beschaffen sein, daß er in einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden

kann. . . _

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst, wodurch gleichzeitig das im Anspruch 2 beschriebene vorteilhafte Herstellungsverfahren ermöglicht wird.

Die guten Eigenschaften des Reifens gemäß der Erfindung beruhen auf der stetig anwachsenden Versteifung, die im Wulstbereich am geringsten ist und zum Laufflächenbereich hin anwächst Die Karkassenlagen bilden nämlich im Prinzip einen Balken, dessen Gurtungen mit wachsendem Lagenabstand ein größer werdendes Widerstandsmoment ergeben. Die Herstellung des Reifens nach der Erfindung ist deshalb so einfach und wirtschaftlich, weil sich die Bildung der unterschiedlichen Lagenabstände auf Grund der unterschiedlichen Wärmeschrumpfungseigenschaften der Fäden oder Drähte der Karkassenlagen im Vulkanisationsprozeß von selbst ergibt.

Luftreifen mit Einlagen aus Fäden oder Drähten unterschiedlicher Dehnung sind zwar bekannt; indessen ist an die Ausnutzung der Eigenschaft der unterschiedlichen Wärmeschrumpfung bisher nicht gedacht worden.

Für die Herstellung auch der erfindungsgemäßen Karkassenlagen geeignete Fäden oder Drähte mit unterschiedlicher Wärmeschrumpfung sind bekannt. Die Mehrzahl der synthetischen Fasern zieht sich unter Wärmeeinfluß zusammen, und zwar beruht dies wahrscheinlich auf einer Richtungsänderung der molekularen Ketten. Die Verkürzung bleibt bei der Abkühlung wenigstens teilweise erhalten. Bei anderen Fasern, wie z. B. aus Kunstseide, Stahl oder Glas tritt keine Wärmeschrumpfung ein oder sie ist nur sehr gering.

Die nachfolgende Tabelle gibt die bei Temperaturen zwischen 100 und 150° auftretende Kontraktionskrafi und Zusammenziehung von Cordfäden aus Polyamidoder Polyesterfasern an, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die Verwendung dieser synthetischen Fasermatenalien beschränkt ist.

Cordfäden Tempe- Kontrak- Zusam-

Material und Struktur ratur. °C tionskraft menzie-

in g hung in %

Polyamid vom Typ

Nylon 66 100 375 2,6

roh 840 χ 3·) 150 605 7,0

Polyamid vom Typ

Nylon 66 100 575 2,3

behandelt 840 χ 3·) 150 890 7,1

Polyamid vom Typ

Nylon 66 100 540 1,9

behandelt 1680 χ 2^#) 150 925 5,8

Polyester vom Typ

Dacron 100 240 0,8

behandelt 1100 χ 3·) 150 575 3,1

Polyester vom Typ

Dacron 100 250 0.7

behandelt 1100 χ 3·) 150 550 3,3

Polyester vom Typ

Dacron 100 210 0,6

behandelt 1100 x 3·) 150 575 4,2

Polyester vom Typ

Dacron 100 275 0,6

behandelt 1100 χ 3·) 150 525 3,6

*) Denierzahl und Anzahl der Litzen.

Bei dem Aufbauvorgang für einen Reifen nach der Erfindung kann man entweder von einer aus den Fäden oder Drähten wenigstens zweier Lagen bestehenden Mischlage oder von wenigstens zwei übereinander angeordneten Lagen ausgehen, deren Fäden oder Drähte solche Zwischenräume aufweisen und so zueinander angeordnet sind, daß die Fäden oder Drähte der einen Lage bei der Vulkanisation zwischen die Fäden oder Drähte der anderen Lage eintreten bzw. durch diese hindurchtreten können. Eine Mischlage besteht aus untereinander parallelen Fäden oder Drähten, die mit Kautschuk ummantelt und Seite an Seite angeordnet sind, wobei sich in bestimmter Reihenfolge Fäden oder Drähte mit verschiedenen Wärmeschrumpfungseigenschaften befinden.

Die nachstehende Tabelle führt verschiedene mögliche Kombinationen von Cordfäden auf, die sich in einer Lage befinden können und so eine Mischlage bilden.

	Faden A	Faden B	Faden C
1	Polyamid		Kunstseide
2	Polyamid	Polyester
3		Polyester	Kunstseide
4	Polyamid	Polyester	Kunstseide
5	Polyamid		Stahl
6		Polyester	Stahl
7	Polyamid		Glas
8		Polyvinyl	Glas
		alkohol

Man kann, Wie man sieht, entweder einen sich in der Hitze nicht zusammenziehenden Faden und einen sich in der Hitze zusammenziehenden Faden oder zwei sich zwar beide unter Wärmeeinfluß zusammenziehende, jedoch in verschiedenem Grade zusammenziehende Fäden, oder drei Fäden verwenden, von denen der eine sich unter Wärmeeinfluß nicht zusammenzieht, während die beiden anderen sich in der Hitze in verschiedenem Maße zusammenziehen.

Die auf den verschiedenen Wärmeschrumpfungseigenschaften der verwendeten Fäden oder Drähte beruhende abstandbildende gegenseitige Verlagerung derselben, die hei der Vulkanisation eintritt und bei einer Mischlage eine Trennung der unterschiedlichen Fäden oder Drähte bewirkt, ist möglich, weil das elastomere Material, welches die Fäden oder Drähte umschließt, durch die Erhitzung vor der endgültigen Vulkanisierung weich geworden ist. Es ist zweckmäßig, auf der Innenseite der Karkasse eine elastomere Schicht von ausreichender Stärke anzuordnen, um die Zusammenziehung der schrumpfenden Fäden oder Drähte zu ermöglichen, ohne daß die innere Bekleidung des Reifens eingeschnitten wird oder dor: Rissebildung auftritt.

Im Falle einer erfindungsgemäß auch möglichen gekreuzten Karkasse ist es natürlich notwendig, zwischen zwei Mischlagen, deren Fäden oder Drähte sich kreuzen, eine Zwischenschicht aus Gummi von ausreichender Stärke vorzusehen, um zu vermeiden, daß die Fäden oder Drähte der äußeren Lage die Fäden oder Drähte der inneren Lage beeinflussen und sie bei ihrer Schrumpfung mitnehmen. Wenn eine Mischlage und eine ungemischte Lage, deren Fäden oder Drähte sich kreuzen, übereinander angeordnet werden, sollte dies derart geschehen, daß die schrumpfenden Fäden oder Drähte nicht durch die Fäden oder Drähte gestört werden, die nicht oder nur wenig schrumpfen.

Wird bei dem Reifen gemäß der Erfindung von wenigstens zwei gesonderten Lagen von Fäden oder Drähten mit verschiedenen Wärmeschrumpfungseigenschaften ausgegangen, so sollte die Lage mit den sich in der Hitze stärker zusammenziehenden Fäden oder Drähten an der Innenwand des Reifens und die andere an dessen Außenwand angeordnet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung. In dieser sind

F i g. 1 ein Querschnitt durch einen Luftreifen mit radialer Karkasse und

Fig. 2 Schnitte nach Linie A-A, B-B bzw. C-C in Fig. 1, woraus die Lage der Fäden oder Drähte in der Reifenseitenwand in verschiedenen Höhen ersichtlich ist.

Der erfindungsgemäße Luftreifen 1 besteht in üblicher Weise aus der Lauffläche 2, Seitenwänden 3 bzw. 3', Wulsten 4 bzw. 4' mit Wulstdrähten 5 und einer Verstärkungseinlage 6 unterhalb der Lauffläche 2.

Die Karkasse des in Fig. 1 dargestellten Reifens wird aus Lagen 7 und 8 gebildet, deren Fäden oder Drähte aus Polyamid bzw. aus Kunstseide bestehen und radial angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Fäden oder Drähten beträgt, gemessen in rechtem Winkel zur Innenwand 9 des Reifens, in dem unteren Teil der Reifenseitenwand praktisch Null, und er vergrößert sich von diesem Teil ab nach und nach immer mehr, um in der Nähe der Lauffläche den größten Wert anzunehmen, wie dies in den Schnittdarstellungen der F i g. 2 verdeutlicht ist.

Die Karkasse des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Reifens ist auf der Aufbautrommel aus einer einzigen Mischlage konfektioniert worden, welche sich abwechselnd aus Fäden aus Polyamid und Kunstseide zusammensetzt. Bei der Erhitzung des Reifens in der Form ziehen sich die Polyamidfäden zusammen, während die Kunstseidenfäden keine Längenänderung erfahren, so daß der Reifen nach der Vulkanisation eine Karkasse aufweist, die aus zwei Lagon 7 und 8 besteht, die sich mit wachsendem Abstand von dem unteren Teil der Reifenseitenwand immer mehr voneinander entfernen. Die Lage 8 entfernt sich dabei auch mehr und mehr von der Innenwand 9 des Reifens bis zu ihrem größten Abstand im Mittelbereich der Lauffläche. Diese Reifenstruktur ergibt sich al^co ohne besondere Maßnahmen allein durch die Einwirkung der Vulkanisationstemperatur.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fahrzeugluftreifen, dessen Karkasse aus mindestens zwei Lagen, von der Reifenseitenwand gesehen, zueinander parallelverlaufender Fäden oder Drähte besteht, die, im Reifenquerschnitt gesehen, in verschiedenen Reifenbereichen unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß,im Reifenquerschnitt gesehen, die Fäden oder Drähte der Lagen (7 und 8) im Wulstbereich nur eine Lage bilden und einen zum Laufflächenbereich zunehmenden Abstand voneinander aufweisen, wobei die Fäden oder Drähte einer Lage (7 oder 8) eine verhältnismäßig starke und die der anderen Lage (8 oder 7) keine oder eine verhältnismäßig geringe Wärmeschrumpfung besitzen.

2. Verfahren zur Herstellung eines Luftreifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der unterschiedlichen Lagenabstände auf Grund der unterschiedlichen Wärmeschrumpfungseigenschaften der Fäden oder Drähte der Lagen (7 und 8) im Vulkanisationsprozeß erfolgt, wozu im Aufbauvorgang entweder

a) eine aus den Fäden oder Drähten der beiden Lagen (7 und 8) bestehende Mischlage, oder

b) zwei übereinander angeordnete Lagen, deren Fäden oder Drähte solche Zwischenräume aufweisen, daß die Fäden oder Drähte der einen Lage (7 oder 8) zwischen die Fäden oder Drähte der anderen Lage (8 oder 7) eintreten bzw. durch diese hindurchtreten können,

auf die Aufbautrommel aufgelegt wird (werden).