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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen, der dazu bestimmt ist,
auf einer Felge montiert zu werden, die mindestens einen ersten
kegelstumpfförmigen Sitz aufweist, dessen Erzeugende ein axial äußeres Ende
aufweist, das der Drehachse näherliegt als das axial innere Ende.
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Ein solcher Reifen ist in der Patentanmeldung WO 94/13498 der
Anmelderin beschrieben. Er weist mindestens einen ersten Wulst auf, der dazu
bestimmt ist, auf dem ersten, nach außen geneigten Felgensitz montiert
zu werden, wobei der genannte erste Wulst, mit üblicher, axialer Breite
und axial außen durch eine Wulstspitze beendet, einen Wulstsitz
aufweist, dessen Erzeugende an seinem axial äußeren Ende der Drehachse
näherliegt als sein axial inneren Ende, wobei die genannte Erzeugende
axial außen durch eine äußere Fläche verlängert ist, die die Wulstspitze
begrenzt, und wobei die genannte Fläche zur Drehachse einen Winkel γ
bildet, der radial und axial nach außen offen ist und kleiner als 90º ist.
Die radiale Karkassenbewehrung des genannten Reifens, die in jedem
Wulst mittels mindestens eines ringförmigen, undehnbaren
Verstärkungselements verankert ist, besitzt ein Meridianprofil, wenn der Reifen
auf seiner Dienstfelge montiert und auf seinen Dienstdruck aufgepumpt
ist, mit einer Richtung der konstanten Krümmung in den Flanken und
im durch die Spitze beendeten Profil, und die so ist, daß im genannten
Wulst die Tangente an den Tangierungspunkt des genannten Profils mit
dem kreisringförmigen, undehnbaren Element des genannten Wulstes zu
der Drehachse einen Winkel bildet, der nach außen mit mindestens
70º offen ist.
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Der Wulst eines solchen Reifens und mehr im - einzelnen die
Verankerungsstruktur der Karkassenbewehrung kann variabel sein. In der internationalen
Patentanmeldung WO 95/23073, die dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 entspricht, ist die radiale Karkassenbewehrung am
undehnbaren Element durch Herumrollen um das genannte Element verankert,
indem man vom hinteren Ende des Wulstes zu dessen Spitze vorangeht,
um einen Umschlag zu bilden, der sich in einem Profil aus
Gummimischung in Form eines Keils erstreckt, der durch zwei Seiten begrenzt ist,
die von einem Scheitel A ausgehen, der unter dem Querschnitt des
umhüllten Wulstkerns angeordnet ist, wobei die radial äußere Seite mit
einer Parallelen zur Drehachse, die durch den genannten Scheitel A
hindurchläuft, einen spitzen Winkel &sub1; bildet, der radial und axial nach
außen offen ist und zwischen 20º und 70º liegt, und die radial innere
Seite zur genannten Parallelen einen spitzen Winkel &sub2; bildet, der radial
nach innen offen ist und zwischen 0º und 30º liegt, und wobei die
Gummimischung, die das Profil bildet, axial neben dem Wulstkern eine Shore-
Härte A von mindestens 65 hat, die größer ist als die Shore-Härte(n) A
der axial und radial über dem Wulstkern und dem Profil gelegenen
Gummimischungen.
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Die Kombination des Meridianproflis der Karkassenbewehrung, wie es in
der ersten, zitierten, internationalen Patentanmeldung beschrieben ist,
mit einer Verankerungsstruktur, wie sie in der zweiten, zitierten,
internationalen Patentanmeldung beschrieben ist, gestattet den Erhalt eines
sehr guten Kompromisses einerseits zwischen den Eigenschaften des
Verhaltens auf der Straße des auf seinen empfohlenen Druck
aufgepumpten Reifens und andererseits zwischen den genannten
Eigenschaften, wenn er auf einen verringerten Druck, ja sogar Null, aufgepumpt ist,
wobei die Wülste des genannten Reifens bei einer Fahrt mit
verschlechtertem Betrieb vollkommen an ihrer Stelle verbleiben, dank ihrer oben
beschriebenen Struktur, einer Struktur, die eine Modifizierung
(Steigerung) der Klemmung der Spitze des Wulstes auf der Montagefelge in
Funktion von der Zugspannung der Karkassenbewehrung gestattet, was
einen berechtigt, eine Klemmung auf der Felge mit anfänglich nur
geringem Wert zu haben, wobei man weiß, daß die genannte Klemmung
zunehmen wird, wenn der Reifen auf seinen empfohlenen Druck
aufgepumpt wird.
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Die bevorzugte Lösung, die in dem Dokument WO 95/23073 beschrieben
ist, ist so, daß der Umschlag der Karkassenbewehrung eine solche Länge
hat, daß er in Berührung mit dem Gesamtumfang des Profils oder Keils
steht; er bildet so zwei Seiten, eine radial äußere und eine radial innere,
des Gummiprofils, so daß die Seite dem Scheitel oder der Mitte des
genannten Profils gegenüberliegt, und sein Ende axial jenseits des
Schnittpunktes der beiden Seiten, der äußeren und der inneren, liegt. Der Teil
des Umschlags, der unmittelbar neben dem Teil liegt, der um den
Wulstkern herumgerollt ist, kann an erster Stelle die radial äußere Seite des
Profils oder Keils und dann nachfolgend die dem Scheitel des genannten
Profils gegenüberliegende Seite, und dann an letzter Stelle die radial
innere Seite des genannten Profils bilden, um jenseits des
Verbindungspunktes der beiden Seiten, der äußeren und der inneren, zu enden. Er
kann auch zunächst die radial innere Seite des Profils oder Keils bilden,
dann die dem Scheitel des genannten Profils gegenüberliegende Seite,
und dann an letzter Stelle die radial äußere Seite des genannten Profils,
um auf dieselbe Weise wie vorangehend zu enden.
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Die beiden obigen Strukturen sind kompliziert, schwierig in der
industriellen Umsetzung und demnach kostspielig. Im übrigen sind unter äusserst
schweren Lastbedingungen der durch die Spitze des Wulstes auf
den axial äußeren Vorsprung der Felge ausgeübte Druck und, die erhöhte
Temperatur, die der genannte Wulst erreichen kann, derart, daß am
Ende der Lebensdauer Risse im Gummi der äußeren, den Wulst
schützenden Schicht auftreten können, Risse, die längs des Umschlags
fortschreiten, um die radial innere Fläche des Verankerungs-Wulstkernes zu
erreichen, mit der Zerstörung des genannten Wulstes.
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Die Erfindung hat zum Ziel, den genannten, obigen Nachteilen
abzuhelfen, indem sie jedoch die hervorragenden Eigenschaften der Wirkung
gegen das Loskommen und das Lösen von der Felge des betrachteten
Reifens gänzlich bewahrt.
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Der Reifen mit radialer Karkassenbewehrung nach der Erfindung weist,
im Meridianschnitt gesehen, mindestens einen ersten Wulst auf, dessen
Sitz eine Erzeugende hat, deren axial inneres Ende auf einem Kreis mit
einem Durchmesser liegt, der größer ist als der Durchmesser des Kreises,
auf dem sich das axial äußere Ende befindet, wobei das hintere Ende des
Wulstes axial innen liegt und durch mindestens ein ringförmiges,
undehnbares und mit Gummimischung umhülltes Verstärkungselement
verstärkt ist, während die Spitze des Wulstes axial außen liegt und ein
Profil aus Gummimischung in Form eines Keils aufweist, der durch zwei
Seiten begrenzt ist, die von einem Scheitel A ausgehen, der unter dem
Querschnitt des ringförmigen Elements angeordnet ist, wobei die radial
äußere Seite mit der Parallelen zur Drehachse, die durch den genannten
Scheitel A hindurchgeht, einen spitzen Winkel &sub1; bildet, der radial und
axial nach außen offen ist, und die radial innere Seite mit der genannten
Parallelen einen spitzen Winkel &sub2; bildet, der radial nach innen offen ist,
und wobei die Gummimischung, die axial neben dem ringförmigen
Element das Profil bildet, eine Shore-Härte A hat, die größer ist als die
Shore-Härte(n) A der Gummimischungen jeweils radial über dem genannten
ringförmigen Element und des axial danebenliegenden Profils. Die radiale
Karkassenbewehrung des genannten Reifens ist mindestens im ersten
Wulst rund um das genannte ringförmige Element geschlagen, von innen
nach außen verlaufend, um einen Umschlag zu bilden, dessen Ende axial
auf der Außenseite einer Geraden P&sub2; liegt, die senkrecht zur Drehachse
verläuft und durch den Schwerpunkt des Meridianschnitts der
ringförmigen Elements hindurchläuft, und der Reifen ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Ende des Umschlags der Karkassenbewehrung axial innerhalb
und radial außerhalb der Geraden P&sub1; und die radial äußere Seite des
Profils axial neben dem genannten, ringförmigen Element abstützt.
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Die Vergrößerung der Klemmung der Spitze des Wulstes auf der
Montagefelge in Funktion der Zugspannung der Karkassenbewehrung wird
höher sein, wenn das keilförmige Profil aus Gummimischung, das von den
beiden Seiten begrenzt ist, die vom Scheitel A ausgehen, durch
mindestens den Teil des Umschlags der Karkassenbewehrung verstärkt ist, der
unmittelbar neben dem Teil der Karkassenbewehrung liegt, der um das
ringförmige Wulst-Verstärkungselement herumgeschlagen ist, wobei das
genannte Teil im Profil liegen soll oder mindestens eines seiner Seiten
bildet.
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Vorteilhafterweise legt sich die radiale Karkassenbewehrung des
genannten Reifens mindestens im ersten Wulst um das genannte, ringförmige
Element herum, indem sie von innen nach außen verläuft, um einen
Umschlag zu bilden, indem er sich längs der radial inneren Seite des keilförmigen
Profils erstreckt, dann längs der Seite, die dem Scheitel A
gegenüberliegt, um dann axial und radial auf der Außenseite mindestens
teilweise das Profil abzudecken, das sich radial über dem keilförmigen Profil
befindet.
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Bevorzugt weist der Reifen einen zweiten Wulst auf, dessen Sitz dieselbe
Ausbildung wie der Sitz des ersten Wulstes aufweist, das heißt, ein Sitz,
dessen Erzeugende ein axial inneres Ende auf einem Kreis mit einem
Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Kreises,
auf dem sich das axial äußere Ende befindet, oder ein sogenannter nach
außen geneigter Sitz.
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Ebenso, wenn man als Durchmesser eines geneigten Sitzes den
Durchmesser bezeichnet, auf dem sich das Ende seiner Erzeugenden befindet,
das von der Drehachse am weitesten entfernt ist, hat der Reifen
vorteilhafterweise zwei sogenannte nach außen geneigte Sitze (12B) und mit
unterschiedlichen Durchmessern.
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Das Meridianprofil der Karkassenbewehrung (13), wenn der Reifen auf
seiner Einsatzfelge montiert und auf seinen Betriebsdruck aufgepumpt
ist, weist eine konstante Krümmungsrichtung in der Flanke und im
ersten Wulst auf, und die Tangente TT' an den Tangentenpunkt T des
genannten Profils mit dem ringförmigen Verstärkungselement des
genannten Wulstes zur Drehachse bildet einen nach außen offenen Winkel
von mindestens 70º.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der der Beschreibung beigefügten Zeichnung
noch besser verstanden, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel
eines Reifens nach der Erfindung zeigt, der in Zuordnung zu einer
angepaßten Felge eine leistungsfähige Baugruppe aus Reifen und Felge
bildet. In dieser Zeichnung stellt die einzige Fig. 1 einen Wulst eines
erfindungsgemäßen Reifens dar, dcer auf dem Sitz seiner Montagefelge
montiert ist.
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Die Felge (2), auf der der Reifen (1) montiert werden soll, ist
hauptsächlich aus zwei kegelstumpfförmigen Sitzen gebildet, deren Erzeugende zur
Drehachse einen Winkel α' bilden, der zur Innenseite des Reifens offen
ist, zwischen 4º und 30º und im beschriebenen Beispiel 14º beträgt, und
der kleiner ist als der Winkel der entsprechenden Erzeugenden der Sitze
der Wülste (12) des Reifens. Die beiden Sitze haben so axial äußere
Enden auf Kreisen mit Durchmessern, die kleiner sind als die der Kreise,
auf denen sich die axial inneren Enden befinden. Der Sitz (23"), der zum
Beispiel an der Außenseite des Fahrzeugs gelegen ist, ist axial nach
außen durch einen Vorsprung oder Hump (25") verlängert, dessen
Innenfläche (250") zur Drehachse einen Winkel γ' bildet, dessen
Durchmesser DSE kleiner ist als der Innendurchmesser DTE des
Verstärkungs-Wulstkerns (14) des Wulstes, der dazu bestimmt ist, auf
dem genannten Sitz montiert zu werden, und dessen Höhe h&sub1;, gemessen
in Bezug auf das axial äußere Ende des Felgensitzes (23"), eine Höhe ist,
die mit der Höhe der Humps oder Vorsprünge axial auf der Innenseite der
üblichen und genormten Pkw-Felgen vergleichbar ist.
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Auf der Seite, die auf der Außenseite des Fahrzeugs gelegen ist, ist der
Felgensitz (23") mit einem zylindrischen Abschnitt (21) verbunden, auf
den ein Unterstützungsabschnitt (4) für die Lauffläche zur Auflage gelangt.
Der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts (21) ist der
Nenndurchmesser D der Felge (2).
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Die Kontur des Wulstes (12), der auf den Sitz (23") montiert ist, weist
axial auf der Innenseite eine im wesentlichen zur Drehachse senkrechte
Wand (12D) auf, eine Wand, die seitlich auf der axial äußeren Fläche des
Unterstützungsringes (4) zur Anlage gelangt. Die genannte Wand (12D)
des Wulstes (12) ist axial auf der Außenseite durch eine
kegelstumpfförmige Erzeugende (12C) verlängert, die zur Drehachse einen Winkel β von
45º bildet, der axial nach innen und radial nach außen offen ist. Die
genannte Erzeugende (12C) ist ihrerseits axial auf der Außenseite durch
eine zweite kegelstumpfförmige Erzeugende (12B) des Wulstsitzes
verlängert, die zur Drehachse einen Winkel α von 15º bildet, der axial nach
innen und radial nach außen offen ist. Die genannte Erzeugende (12B) ist
als nach außen geneigt bezeichnet, und ihr axial äußeres Ende befindet
sich auf einem Kreis mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der
Durchmesser des Kreises, auf dem sich ihr axial inneres Ende befindet.
Eine Erzeugende (12A), die axial die Erzeugende (12B) nach außen
verlängert und zur Achse der Drehrichtung einen Winkel γ von 45º bildet,
der axial und radial nach außen offen ist, stellt die Kontur der Basis des
Wulstes (12) fertig. Die Wand (12E), die im beschriebenen Beispiel
gekrümmt ist und eine allgemeine Orientierung senkrecht zur Richtung der
Drehachse der Felge hat, stellt die Kontur des Wulstes (12) fertig.
Während die Erzeugende (12B) auf dem Sitz der Felge (23") aufsitzt und nach
außen geneigt ist, wird die Erzeugende (12A) auf der axial inneren Wand
(250") des Vorsprungs oder Humps (25") der Felge (2) aufsitzen und mit
einem Winkel γ' geneigt sein, der gleich ist dem Winkel γ der Erzeugenden
(12A). Der Teil des Wulstes, der der Wand (12D) und der Erzeugenden
(12C) benachbart ist, bildet, im Meridianschnitt gesehen, das hintere
Ende des Wulstes (12). Der Teil des Wulstes, der der Erzeugenden (12B), der
Erzeugenden (12A) und teilweise der Wand (12E) benachbart ist, bildet
die Spitze des Wulstes (12). Das hintere Ende des Wulstes (12) ist durch
den Verankerungs-Wulstkern (14) der Karkassenbewehrung (13)
verstärkt, einen Wulstkern, der von einer Gummimischung mit hoher
Shore-Härte A umhüllt ist. Die Spitze des Wulstes (12) weist ein Profil (3) auf,
das axial an der Außenseite des Verankerungs-Wulstkernes (14) der
Karkassenbewehrung (13) angebracht ist. Dieses Profil (3) bietet sich in Form
eines Sektors dar, der im wesentlichen kreisförmig ist, mit einem
Scheitel oder einer Mitte A, der bzw. die radial unter dem Wulstkern (14) liegt,
wobei zwei Seiten oder Radien (31) und (32) vom genannten Scheitel A
ausgehen, und eine dritte Seite (30) dem Scheitel A entgegengesetzt ist,
Die bzw. der radial äußere Seite oder Radius (31) bildet mit einer
Parallelen zur Drehachse einen Winkel &sub1;, der radial und axial nach außen
offen ist und 45º beträgt, während die bzw. der radial innere Seite oder
Radius mit derselben Parallelen einen Winkel &sub2; bildet, der radial nach
innen und axial nach außen offen ist und 15º beträgt. Dieses Profil (3) ist
aus einer Gummimischung hergestellt, die im vulkanisierten Zustand
eine Shore-Härte A von 94 aufweist.
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Radial außen über dem umhüllten Wulstkern (14) ist ein Profil (7) aus
einer Gummimischung mit einer Shore-Härte A von 37 angebracht.
Radial auf der Außenseite des Profils (3) und axial außerhalb des genannten
Profils (7) ist ein drittes Profil (6) aus Gummimischung mit einer Shore-
Härte A angeordnet, die gleich der des Profils (7) ist und demnach
niedriger als die Härte der Mischung des Profils (3), was es während einer
Vergrößerung der Spannung der Karkassenbewehrung gestattet, die axiale
Verlagerung des geflochtenen Wulstkerns (14) zur Außenseite des
Wulstes (12) hin zu erleichtern und so eine Zusammendrückung des Profils
(3) sowie eine selbsttätige Klemmung der Spitze des Wulstes auf der
Montagefelge (2) zu erzeugen, während im beschriebenen Fall die anfängliche
Klemmung des Wulstes (12) auf der genannten Felge praktisch Null ist,
und zwar infolge der Tatsache der gewissermaßen vorliegenden
Gleichheit zwischen den Winkeln α und α' sowie der gewissermaßen
vorliegenden Gleichheit zwischen den größten Durchmessern der Felgensitze und
der Wülste. Der Wulst (12) ist durch einen Schutzkörper (5) fertiggestellt.
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Die Karkassenbewehrung (13) hat ein Meridianprofil, wenn der Reifen auf
seiner Einsatzfelge montiert und auf seinen Betriebsdruck aufgepumpt
ist, das eine konstante Krümmungsrichtung über seine gesamte Länge
aufweist und so ist, daß die Tangenten TT' an die Tangentenpunkte T des
genannten Profils mit den umhüllten Wulstkernen (14) der Wülste (12)
zur Drehachse axial und radial nach außen offene Winkel φ von 80º
bilden. Die genannte Karkassenbewehrung (13) ist um den umhüllten
Wulstkern (14) herumgeschlagen, indem sie vom hinteren Ende bis zur
Spitze des Wulstes (12) voranläuft, oder von innen nach außen, um einen
Umschlag (130) zu bilden, der im wesentlichen geradlinig verläuft und
sich längs der radial inneren Seite (32) des Profils (3) erstreckt, dann
längs der dem Scheitel A gegenüberliegenden Seite (30), um dann
mindestens teilweise die axial und radial äußere Seite des Profils (6) radial
außerhalb des Profils (3) abzudecken.
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Das Ende des Umschlags (130) liegt einerseits axial innerhalb und radial
außerhalb einer Geraden P&sub1;, wobei die genannte Gerade P&sub1; die Gerade ist,
die die Seite (31) des Profils (3) enthält, und andererseits axial auf der
Außenseite einer Geraden P&sub2;, die senkrecht zur Drehachse verläuft und
durch den Schwerpunkt des Meridianschnitts des umhüllten
Wulstkernes (14) hindurchläuft. Der so strukturierte Umschlag der
Karkassenbewehrung weist so eine ausreichende Länge auf, um einen guten Halt
gegenüber dem Abrollen der Karkassenbewehrung aufweisen zu können,
während er gleichzeitig eine geringere Ausbreitungsgeschwindigkeit von
Rissen erlaubt, die in der äußeren Schicht (5) des Wulstes (12) ihren
Ursprung haben.