DE3854357T2

DE3854357T2 - Radialer Luftreifen.

Info

Publication number: DE3854357T2
Application number: DE3854357T
Authority: DE
Inventors: Katsunori Kadowaki; Yoshihide Kojima; Yoshinobu Miyanaga; Hiroaki Sakuno; Masao Takami
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2008-06-18
Also published as: EP0524704A3; US20010008158A1; DE3850643D1; EP0524702A2; DE3855332D1; EP0524703A2; DE3850643T3; DE3855488D1; EP0319588A4; EP0524701A2; DE3855332T2; EP0524704B1; EP0524704A2; WO1988010199A1; EP0524701A3; DE3854356T2; US5032198A; DE3855488T2; EP0524703B1; EP0524702B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen radialen Luftreifen bzw. pneumatischen Radialreifen mit einem Band, welches den Gürtel oder Protektor verstärkt.
Pneumatische Radialreifen mit einem Gürtel von Schichten aus Metallkorden, welche das Laufflächenteilstück verstärken, sind herkömmlicherweise in Hochleistungswägen verwendet worden, und eine Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit, Hochgeschwindigkeitsfahrstabilität und -lenkbarkeit sind durch den starken Bügeleffekt des Gürtels in dem gesamten Reifenaufbau erreicht worden. Die herkömmliche Maximalgeschwindigkeit von Wägen von 100 bis 200 km/h ist jedoch durch Fahrzeugentwicklungen verändert worden, und nun können einige Personenkraftwägen bei 200 km/h oder mehr und manchmal bei 300 km/h fahren. In dem Bereich von Rennwägen existieren bereits Fahrzeuge, die zu solchen Geschwindigkeiten imstande sind, aber sie werden nur unter besonderen Bedingungen gefahren, so daß die Reifen entworfen bzw. ausgelegt werden können, wobei einige der Leistungs- bzw. Funktionscharakteristiken geopfert werden, die beim normalen Fahren erforderlich sind, wie zum Beispiel eine Strapazierfähigkeit und Kraftstoffökonomie. Sie sind somit ungeeignet, um einer allgemeinen Verwendung auf öffentlichen Straßen standzuhalten.
Falls Radialreifen mit einer herkömmlichen Gürtelverstärkung aus Metallkord bei den oben erwähnten hohen Geschwindigkeiten verwendet werden, werden ihre Laufflächenteilstücke durch eine Zentrifugalkraft deformiert, und wiederholte Verzerrungen bzw. Verwindungen werden in dem Laufflächenteilstück erzeugt. Diese Deformation tritt in verschiedenen Erscheinungen bzw. Phänomenen in Abhängigkeit von der Größe, dem Aufbau und den Materialien des Reifens auf und kann zum Beispiel ein Hub- bzw. Hebephänomen sein, bei dem der Außendurchmesser des Schulterteilstücks zunimmt, ein Phänomen, bei dem der Außendurchmesser in dem Mittelteilstück zunimmt und der Krümmungsradius der Lauffläche abnimmt oder die Oberfläche eine irreguläre Kurve wird, oder ein Welligkeitsphänomen bzw. ein Phänomen einer stehenden Welle.
Diese Effekte erzeugen Wärme durch wiederholte Verwindungen in der Lauffläche, und die Temperatur in den Laufflächenteilstücken steigt schnell an, und die Adhäsion bzw. Haftung zwischen den Metallkordoberflächen und dem Gummi in dem Gürtel kann nachlassen bzw. schwinden und eine sogenannte Lagentrennung verursachen. Insbesondere erfordern Reifen, die beim Hochgeschwindigkeitsfahren wie oben beschrieben verwendet werden, eine breite Bodenkontaktfläche, um einen ausreichenden Griff auf der Straßenoberfläche sicherzustellen, und daher wird ein abgeflachter Reifen mit einer breiten Lauffläche verwendet. In solchen abgeflachten Reifen mit breitem Profil neigen, weil der Umfang des Laufflächenteilstücks in dem ganzen Reifen groß ist, die oben erwähnten Phänomene einer Deformation und Wärmeerzeugung dazu, in großem Umfang aufzutreten.
Eine Verwendung eines Gummis mit einem geringen Verlustfaktor (tan δ) ist ein effektives bzw. wirksames Mittel, um die Wärmeerzeugung zu verringern, aber wenn ein Gummi mit einem geringen Verlustfaktor (tan δ) verwendet wird, verringert sich der Laufflächengriff, und daher sind die erforderlichen Leistungs- bzw. Funktionseigenschaften für einen Hochgeschwindigkeitsreifen schwer zu erreichen.
Alternativ kann eine Abnahme der Deformation des Laufflächenteilstücks ohne eine Änderung der Gestaltung bzw. Fassung des Laufflächengummis erreicht werden, indem der Bügeleffekt des Gürtels erhöht wird, aber dann wird die Anzahl von Metallkordlagen des Gürtels erhöht, und das Gewicht des Reifens nimmt zu, was somit andere nachteilige Effekte auf die Hochgeschwindigkeitseigenschaften des Reifens und einen Wagen, bei dem der Reifen verwendet wird, bewirkt.
Um diese Probleme zu lösen, ist vorgeschlagen worden, ein Band anzuordnen, das eine Vielzahl von unabhängigen Korden umfaßt, die in Gummi eingebettet sind und parallel zueinander in der Umfangsrichtung des Reifens liegen, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 47- 14805 und der japanischen Patentveröffentlichung Kokoku Nr. 55-45402 offenbart ist. Dieses Band oder diese Bandage besitzt jedoch mindestens ein Verbindungsteilstück, daß sich in Richtung der Breite erstreckt. Die Steifigkeit in der Umfangsrichtung ändert sich und nimmt gewöhnlich bei diesem Verbindungsteilstück ab, und die resultierende große Verwindung neigt dazu, einen Bruch zu induzieren bzw. zu verursachen. Zusätzlich kann das Verbindungsteilstück die Gleichförmigkeit bzw. Gleichmäßigkeit des Reifens beeinträchtigen.
Demgemäß ist solch ein Band nicht gut genug für eine Verwendung in den oben beschriebenen Hochgeschwindigkeitsbereichen. Ein Reifen mit solch einem Band ist in normalen Geschwindigkeitsbereichen großartig, aber in einem Gewschwindigkeitsbereich von mehr als 200 km/h oder mehr als 300 km/h ist es unmöglich, die Deformation zu verhindern, welche durch die Zentrifugalkraft an dem Laufflächenteilstück hervorgerufen wird, und eine unzureichende Haltbarkeit wird erhalten.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Reifen mit einem Aufbau zu schaffen, der einer Verwendung in diesen Hochgeschwindigkeitsbereichen standhalten kann, ohne andere allgemeine Leistungs- bzw. Funktionseigenschaften zu opfern. Ein anderer Vorschlag, um die obigen Probleme zu lösen, sieht ein fugen- bzw. verbindungsloses Band vor, welches gebildet wird, indem ein organischer Faserkord oder eine Vielzahl organischer Faserkorde spiralförmig über den Gürtel parallel zu der mittleren Umfangslinie des Reifens gewickelt wird, um ein Band herzustellen, in welchem die Dichten von spiralförmig gewickeltem Kord zwischen den Scheitel- und Schulterteilstücken des Reifens verschieden sind, um so die Funktion zu verbessern. Dies ist in der japanischen Patentveröffentlichtung Kokoku Nr. 44-17801 und der japanischen Patentveröffentlichung Kokoku Nr. 57-61601 offenbart. Solch ein Mittel weist jedoch das Problem auf, daß es viel Zeit in Anspruch nimmt, den Kord zu wickeln, und so wird die Produktivität geringer, und, weil der gewickelte Kord in dem Querschnitt des Reifens asymmetrisch wird, sind die Gleichmäßigkeitseigenschaften, wie zum Beispiel die Konizität, mangelhaft. Außerdem berühren bei einer sich ändernden Korddichte, falls die Dichte zu hoch festgelegt bzw. eingestellt wird, die Kordoberflächen einander, was bei diesen Stellen einen Bruch verursachen kann.
Es ist daher eine andere Aufgabe dieser Erfindung, einen Radialreifen mit einer besseren Gleichmäßigkeit und ausgezeichneten Produktivität zu schaffen, worin Brüche in dem Schulterteilstück des Gürtels infolge eines Hebens beim Fahren verhindert werden und eine Berührung zwischen Kordoberflächen verhindert wird.
Ein Reifen mit einer verbesserten Gleichmäßigkeit ist in LU-A-85964 dargestellt, was dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht.
Es ist die Hauptaufgabe dieser Erfindung, einen Zusammenbau bzw. Aufbau eines Gürtels, eines Bandes und eines Laufflächengummis zu schaffen, der die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit des Radialreifens wie oben erwähnt verbessern kann.
Die vorliegende Erfindung liefert einen radialen Luftreifen bzw. pneumatischen Radialreifen mit einem Paar von Wulstkernen, die in den Wulstteilstücken des Reifens angeordnet sind, einer Karkasse mit mindestens einer Lage von radial angeordneten Korden, die um die Wulstkerne herum nach oben gebogen sind, einem Laufflächenteilstück über der Karkasse, einem Gürtel, der auf der radial äußeren Seite der Karkasse unter den Laufflächen angeordnet ist und mindestens zwei Lagen von Metallkorden aufweist, welche unter einem Winkel von 10 bis 30 Grad zu der Umfangsrichtung angeordnet sind, und einem Band, welches auf der radial äußeren Seite des Gürtels angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Band einen oder mehr kontinuierliche bzw. fortlaufende organische Faserkorde umfaßt, die in einem Gummi eingebettet und zu einem Band geformt und im wesentlichen parallel zu der Umfangsrichtung des Reifens spiralförmig gewickelt sind, und das Band bei beiden Rändern zurück gefaltet ist und eine vollständige Bandschicht, welche sich über die gesamte Breite des Gürtels erstreckt, und ein Paar von Randbandschichten enthält, wobei eine nahe jedes Randteilstücks des Gürtels angeordnet ist, und die Breite von jeder der Randbandschichten in der axialen Richtung des Reifens in dem Bereich von 20 bis 30 % der Breite der vollständigen Bandschicht in der axialen Richtung des Reifens liegt.
Weitere Gesichtspunkte der Erfindung werden aus den folgenden Beschreibungen einiger Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten schematischen Zeichnungen offensichtlich werden, in welchen:
Figur 1 eine Schnittansicht ist, welche eine erste Ausführungsform des pneumatischen Radialreifens dieser Erfindung zeigt;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Anordnung eines Gürtels, eines Bandes und eines Laufflächengummis in einer anderen Ausführungsform darstellt;
Figur 3 eine perspektivische Ansiclit ist, welche schematisch den Wicklungszustand eines Kordes des Bandes darstellt;
Figur 4 eine Ansicht ist, die ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Verhältnis der Breite der Randbandschicht zu der Breite der vollständigen Bandschicht und der Bruchrate eines Reifens darstellt;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht ist, welche Korde darstellt, die zu einem Band geformt sind;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht ist, die einen einzelnen umhüllten Kord darstellt;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht ist, die einen nicht umhüllten Kord darstellt;
Figur 8 eine Schnittansicht für ein Verfahren zum Herstellen von Radialreifen dieser Erfindung ist.
Die Figuren 9 und 10 Ansichten sind, die ein Wicklungsverfahren eines Kordes darstellen, um ein Band mit symmetrischem Aufbau zu bilden.
Figur 11 eine Ansicht ist, die ein Wicklungsverfahren darstellt, um einen asymmetrischen Aufbau zu schaffen.
In Figur 1 enthält ein Reifen 1 ein Paar von Wulstkernen 3, ein Paar von Wulstfüllern bzw. Kernreitern 4, eine Karkasse 2, eine ringförmige Lauffläche 5, ein Paar von Seitenwänden 6 einen Gürtel 7 und ein Band 8.
Die Wulstkerne 3 sind in den Wulstteilstücken des Reifens angeordnet. Die Wulst- Kernreiter 4 sind aus hartem Gummi hergestellt und außerhalb der Wulstkerne 3 bezüglich der radialen Richtung des Reifens 1 angeordnet. Die Karkasse 2 enthält eine Lage von Korden, die in der radialen Richtung des Reifens angeordnet sind und um die Wulstkerne 3 herum nach oben gebogen sind.
Die Karkasse 2 kann eine Lage oder eine Vielzahl von Lagen umfassen.
Der Gürtel 7 ist auf der Schulter-Außenseite der Karkasse 2 angeordnet und umfaßt zwei oder mehr Lagen von Kordgewebe aus Metallkorden. In dieser Ausführungsform besteht er aus einer inneren Lage 7i und einer äußeren Lage 7o, aber eine oder zwei andere Lagen können zwischen diese gelegt werden. In der Zeichnung weist die innere Lage 7i eine größere Breite als die äußere Lage 7o auf, aber es spielt keine Rolle, falls die äußere Lage die breitere ist. Falls die beiden Lagen die gleiche Breite aufweisen, variiert die Biegesteifigkeit in dem Querschnitt bei den Rändern drastisch, was einen ungünstigen Einfluß auf die Haltbarkeit liefert, so daß es notwendig ist, diese Lagen (7i & 7o) mit verschiedenen Breiten herzustellen.
Die Metallkorde der Gürtellagen 7o, 7i sind unter einem Winkel von 10 bis 30 Grad bezüglich der Äquatorlinie des Reifens angeordnet.
Das Band 8 befindet sich auf der radial äußeren Seite des Gürtels 7. Das Band enthält eine vollständige Bandschicht 8f und ein Paar von Randbandschichten 8e.
Die vollständige Bandschicht 8f ist über die volle bzw. ganze Breite des Gürtels 7 angeordnet, das heißt über die volle Breite der inneren Lage 7i, welche die breitere Lage ist. Jede Randbandschicht 8e ist zwischen die vollständige Bandschicht 8f und den Gürtel 7 oder zwischen die vollständige Bandschicht 8f und die ringförmige Lauffläche 5 in dem Bereich nahe dem Gürtelrand angeordnet.
Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Anordnung der Karkasse 2, des Gürtels 7 und des Bandes 8 in dem Fall darstellt, in dem die Anordnung der Randbandschichten 8e und der vollständigen Bandschicht 8f umgekehrt ist.
Es ist vorzuziehen, die Ränder der vollständigen Bandschicht 8f, der Randbandschichten 8e und der inneren Lage 7i des Gürtels anzupassen bzw. anzugleichen. Wo sich die Ränder der vollständigen Bandschicht 8f und der Randbandschicht 8e innerhalb des Gürtelrandes befinden, ist es schwierig, das oben beschriebene Heben zu stoppen, und sogar, falls sie sich außerhalb der Gürtelrandposition befinden, wird kein wirklicher Effekt erzielt.
Außerdem ist für das zusätzliche Teilstück zusätzliches Material erforderlich und, weil der organische Faserkord auf das Gummibauglied in einem Bereich gewickelt werden muß, wo kein Metallkord vorliegt, verursacht dies ein Problem beim Aufrechterhalten der Gleichmäßigkeit der Kordspannung und der Kordposition in dem Herstellungsvorgang.
Das Verhältnis We/Wf der Breite We der Randbandschicht 8e, die in der axialen Richtung des Reifens gemessen wird, zu der Breite Wf der vollständigen Bandschicht 8f, die in der axialen Richtung des Reifens gemessen wird, wird auf dem Bereich von 0,2 bis 0,3 festgelegt. Wenn das Verhältnis We/Wf geringer als 0,2 ist, fällt die Reifenhaltbarkeit deutlich ab. Auf der anderen Seite wird, sogar falls We/Wf 0,3 übersteigt, keine weitere Verbesserung in der Haltbarkeit festgestellt. Es ist ebenfalls festgestellt worden, daß ein Reifen, bei dem We/Wf größer als 0,3 ist, dazu neigt, eine schlechtere Fahrzeugkontrolle bzw. -regelung zu ergeben, weil die Steifigkeit des gesamten Laufflächenteilstücks zu groß ist.
Es ist somit notwendig, daß der Wert We/Wf innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 0,3 liegt.
Die Randbandschichten 8e und die vollständige Bandschicht 8f bestehen aus organischen Faserkorden, die im wesentlichen parallel zu der Äquator-Mittellinie des Reifens verlaufen. Der organische Faserkord C ist ein einzelner langer Kord, der aus einer Vielzahl einzelner Fäden oder Zwirnen besteht, wie zum Beispiel einem gesponnenen Faden, einem Monofilgarn bzw. einfädigen Faden oder Multifilgarn bzw. mehrfädigen Faden oder einer organischen Faser, die aus Nylon 66, Nylon 6, Polyester, Kevlar oder dergleichen hergestellt ist.
Der Kord C wird aus einem oder inehr Korden gebildet, die in der Umfangsrichtung des Reifens in jeder Schicht wie in Figur 3 schematisch dargestellt spiralförmig gewickelt werden.
Folglich existieren nicht länger herkömmliche Verbindungen in jeder Schicht, und die Probleme, welche durch die Existenz von Verbindungen verursacht werden, werden vollkommen vermieden. In der herkömmlichen Verbindung läßt man beide Enden in der Umfangsrichtung jeder Schicht im allgemeinen einander Ende an Ende berühren, so daß dieses Teilstück in der Umfangsrichtung eine große Spannung nicht aushalten kann. Bei einer Hochgeschwindigkeitsverwendung verursacht dies daher oftmals einen Bruch. Die Verbindungsteilstücke beeinträchtigen auch die Gleichmäßigkeit des Reifens.
Der Reifen dieser Erfindung kann hergestellt werden durch entweder (a) ein Verfahren, welches die Schritte aufweist, daß ein Gürtel 7 auf eine Gürteltrommel gewickelt und dann ein gummierter organischer Faserkord spiralförmig und kontinuierlich bzw. fortlaufend auf den Gürtel 7 gewickelt wird, um ein Band 8 zu bilden, eine Lauffläche 5 auf das Band 8 gewickelt wird, wobei somit ein ringförmiger Aufbau gebildet wird, wobei solch ein ringförmiger Aufbau um eine Reifenaufbautrommel herum positioniert wird, und eine separat geschaffene Reifenkarkasse an diesem Aufbau angebracht wird, indem sie geformt wird, oder (b) ein Verfahren, bei dem der Gürtel 7, das Band 8 und die Lauffläche 5 direkt auf eine Reifenkarkasse gewickelt werden, die für die Komponenten bereit montiert und aufgebaut worden ist.
Beim Wickeln des organischen Faserkordes C ist es akzeptabel, mehrere Korde, zum Beispiel zwei oder drei Korde, mit einer Führung zu wickeln, um eine Ausrichtung beizubehalten, oder nur einen Kord zu wickeln.
Figur 5 zeigt Korde, in welchen mehrere Korde ausgerichtet und zu einem Körper verbunden sind, indem sie mit einem Gummi R umhüllt sind und eine Bandform bilden (einen gürtel- oder bandartigen Körper). Falls eine Vielzahl von Korden angeordnet und in einem Körper wie diesem vereinigt ist, wird es leicht, einen Abstand p zwischen den Korden genau festzulegen bzw. einzustellen. Dieser bandartige Körper kann durch eine Strangpreßmaschine bzw. einem Extruder oder einen Profilkalander gebildet werden. In dem Fall eines Bandes ist es von dem Gesichtspunkt einer Gleichmäßigkeit des Reifens vorzuziehen, die Anzahl von Korden auf solch einen Umfang festzulegen, daß die Winkel der gewickelten Korde zu der Umfangsrichtung 0 Grad nicht um viel überschreiten können. Die Zeichnung zeigt hier einen bandartigen Körper 11, der aus drei Korden besteht, aber die Anzahl von Korden kann in einem Bereich ausgewählt werden, der 10 nicht übersteigt, oder in einem bevorzugten Band 5 betragen.
Wenn mehrere Korde in dem Umhüllungsgummi eingebettet sind, wird die Menge an Gummi, die in einem Abstand enthalten ist, durch die Gleichung
T × p - π × d²/4
ausgedrückt, worin T die Dicke des bandartigen Körpers angibt.
In dem Fall, daß ein einzelner organischer Faserkord gewickelt wird, wird der Kord vorzugsweise vorher mit einem Umhüllungsgummi R umhüllt, wie in Figur 8 dargestellt ist. Die Dicke t des Beschichtungsgummis sollte der Beziehung 0,1 mm ≤ t ≤ 0,2 mm genügen.
Der Durchmesser d des organischen Faserkordes C ist festgelegt, so daß der Abstand p, welcher der Abstand zwischen den Mitten der Korde ist, wird:
p = d H + 2t
Der Durchmesser d wird durch das Verfahren gemessen, daß in JIS L 1017 spezifiziert ist. Die Menge an Gummi, die in einem Abstand enthalten ist, beträgt
(p² - d²) × πr/4
und, wenn T = p gilt, fehlt dem Band Gummi in einem Umfang, der ausgedrückt wird durch:
(p² - πd²/4) - π × (p² - d²)/4 = (1 - π/4) × p²
Das Defizit an Gummi verursacht Rillen auf der Bandoberfläche in dem fertiggestellten Reifen. Falls die Rillen groß sind, wird eine nachteilige Wirkung auf die Haltbarkeit ausgeübt.
Die Erfinder dieser Erfindung führten einen Test durch, wobei die Dicke des Gummis, der auf organische Faserkorde aufgebracht wurde, geändert wurde, und als ein Ergebnis haben sie festgestellt, daß eine ausreichende Haltbarkeit erhalten wird, wenn die Gummidicke t 0,1 mm oder mehr beträgt. Ebenso wird, falls die Gummidicke t 0,2 mm übersteigt, der Abstand p so groß, daß die organischen Faserkorde unzureichend bzw. untauglich werden können, sind somit kann eine ausreichende Laufflächensteifigkeit nicht erhalten werden.
Der Durchmesser d der obigen Korde wird währenddessen durch die Stärke bestimmt, welche erforderlich ist, um das Heben zu verhindern, und er beträgt zum Beispiel 0,5 mm ≤ d ≤ 1 5 mm.
Ebenso wird die Dicke t des Umhüllungsgummis durch die notwendige Haltbarkeit bestimmt, und sie beträgt zum Beispiel 0,05 mm ≤ t ≤ 0,8 mm oder vorzugsweise 0,1 mm ≤ t ≤ 0,2 mm, wie oben erwähnt ist.
Für den Umhüllungsgummi R können die gleichen oder entsprechenden Gummis wie diejenigen, die als ein Umhüllungsgummi für herkömmliche Bänder verwendet werden (Nylonband mit einem Verbindungsteilstück, das sich in Richtung der Breite erstreckt), benutzt werden, zum Beispiel eine Gummiverbindung, die hauptsächlich aus Naturgummi, einer Mischung von Naturgummi und SBR und anderen Gummis besteht, welche eine gute Haftung an den Korden aufweisen.
Wenn die oben erwähnten organischen Faserkorde gewickelt werden, wird eine Spannung an die Korde angelegt. Diese Wicklungsspannung kann in Richtung der Breite des Gürtels gleichmäßig sein, aber die Korde werden vorzugsweise so gewickelt, daß die Kordspannung nach einer Vulkanisierung des Reifens über die gesamte Breite des Gürtels gleichmäßig wird, oder so, daß die Wicklungsspannung des Kordes bei den Schulterteilstücken des Gürtels am größten wird und am kleinsten bei dem Mittelteilstück ist, um so die Dehnung bzw. Längung des Kordes bei einer gegebenen Last bzw. Beanspruchung bei den Schulterteilstücken des Gürtels klein und bei seinem Mittelteilstück groß zu machen. Hierdurch kann die notwendige Steifigkeit bei dem Laufflächenteilstück mit der notwendigen Verteilung im ganzen Querschnitt des Reifens erhalten werden, ohne die Dichte der Korde zu ändern. Außerdem kann die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit des fertiggestellten Reifens weiter gesteigert werden. In diesem Fall kann der Wert einer Wicklungsspannung in Abhängigkeit von der Größe und dem Aufbau des Reifens willkürlich ausgewählt werden, aber, falls sie festgelegt wird, um bei dem Scheitelteilstück des Reifens ein Minimum anzunehmen und auf die Schulterteilstücke zu allmählich zuzunehmen, um bei den Schulterteilstücken des Gürtels ein Maximum zu erreichen, wird die Kordspannung des Bandes in dem vulkanisierten Reifen über die gesamte Breite des Gürtels gleichmäßig. Außerdem kann, falls die Zunahme der Wicklungsspannung zu dieser Zeit bei einem Wert festgelegt ist, der notwendig ist, um eine Dehnung bzw. Langung zu ergeben, welche den Unterschieden der Außendurchmesser zwischen den Scheitelteilstücken und anderen Teilstücken des Bandes in dem fertiggestellten Reifen entspricht, eine gleichmäßige Steifigkeit in der Umfangsrichtung erhalten werden.
Zum Beispiel wird, wenn Nylon 66 1260 D/2 als der organische Faserkord verwendet wird, die Wicklungsspannung bei einem Minimum in dem Schulterteilstück von 20 g festgelegt und wird auf die Schulterteilstücke zu allmählich erhöht, um ein Maximum bei den Schulterteilstücken von 40 g zu erreichen. Wenn auf diese Weise vorgegangen wird, wird die Kordespannung des Bandes in dem vulkanisierten Reifen über die ganze Breite bei 50 g gleichmäßig.
Entsprechende Wirkungen können erreicht werden, indem die Wicklungsspannung konstant festgelegt und der Kordwicklungsdurchmesser von dem Scheitelteilstück auf die Schulterteilstücke zu allmählich erhöht wird. Verwendet man dann Nylon 66 1260 d/2 als den organischen Faserkord, ist es vorzuziehen, die Wicklungsspannung in dem Bereich von 30g bis 50g konstant festzulegen bzw. einzustellen.
Ebenso wird der organische Faserkord C vorzugsweise gewickelt, so daß der Krummungsradius des Querschnitts des Bandes beim Aufbau mit dem Krummungsradius des Bandes in dem fertiggestellten Reifen zusammenfällt, so daß der Unterschied zwischen der Dehnung bei der Mitte des Bandes und der Dehnung bei den Schulterteilstücken geringer als 2 % ist (dies wird später ausführlicher bei dem Verfahren zum Bilden eines Aufbaus eines Gürtels, eines Bandes und eines Laufflächengummis erklärt werden). Indem man so vorgeht, wird die zurückbleibende Längung oder thermische Schrumpfungskraft des organischen Faserkordes des Bandes in dem fertiggestellten Reifen zwischen dem Mittelteilstück und dem Schulterteilstücken gleichmäßig oder wird in den Schulterteilstücken höher, wobei ein Verlust des Bügeleffekts des Bandes in den Schulterteilstücken des Gürtels somit verhindert werden kann.
Figur 8 ist eine Schnittansicht, die das Wicklungsverfahren für einen organischen Faserkord im Herstellungsverfahren des Reifens darstellt. Die Figuren 9 bis 11 sind Skizzen, welche das Wicklungsverfahren darstellen.
Figur 8 zeigt ein Band, das aus einer Kombination von einer vollständigen Bandschicht und von Randbandschichten besteht. In diesem Band können die Anzahl von Korden pro Einheitslänge (Dichte), Kordgröße und der Abstand nach Bedarf geändert werden.
In jedem Fall wird eine Wicklung, um im Aufbau bezüglich der Reifenäquatorebene symmetrisch zu sein, auf die gleiche Weise wie oben beschrieben ausgeführt. Das heißt, es gibt in dem Fall eines Aufbaus mit zwei Schichten bei Teilstücken BS und einer Schicht bei einem Teilstück BC Verfahren, wie zum Beispiel, daß Korde C1 und C2 von der Mittelposition 30 symmetrisch auf beide Seiten zu gewickelt und sie über beide Ränder gefaltet werden, wie in Figur 10 dargestellt ist, oder die Wicklung vom Teilstück BC begonnen und sie umgefaltet wird, um zu der Mitte zurückzulaufen, wie in Figur 9 dargestellt ist. Figur 11 zeigt ebenfalls eine Methode, bei der asymmetrisch gewickelt wird.
Musterreifen einer Größe 255/40VR17 wurden hergestellt und getestet. Diese Testreifen hatten den Querschnittsaufbau, wie in Figur 1 dargestellt ist, und den folgenden grundlegenden Aufbau, abgesehen von dem Bandaufbau war ihre Konstruktion identisch.

Grundlegender Aufbau

Gürtelmaterial Metallischer Kord
Anzahl von Gürteln 2 Lagen
Gürtelwinkel 24 Grad
Karkaßmaterial Polyester
Bandmaterial Nylon 66 1260 d/2 (durch Einzelwicklung)
Der Test war ein Labor-Haltbarkeitstest, wobei eine Labor-Prüfbankvorrichtung verwendet wurde, worin man Testreifen mit verschiedenen Werten für We/Wf von 0 (das heißt ohne irgendeine Randbandschicht) bis 0,45 für 20 Minuten bei vorgeschriebenen Geschwindigkeiten laufen ließ, wobei die Geschwindigkeit in Schritten von 10 km/h unter den Bedingungen eines Standard-Innendruckes und einer Standardbeanspruchung stufenweise erhöht wurden, und die Geschwindigkeit gemessen wurde, bei der jeder Reifen gebrochen bzw. beschädigt wurde (worauf im folgenden als Bruchgeschwindigkeit verwiesen wird).
Figur 4 ist eine graphische Darstellung, welche die Ergebnisse zeigt, in der die Achse der Ordinaten die Bruchgeschwindigkeit angibt und die Achse der Abszissen den Wert We/Wf bezeichnet.
Es wurde aus der graphischen Darstellung festgestellt, daß die Bruchgeschwindigkeit drastisch fällt, wenn We/Wf kleiner als 0,2 ist, und daß die Bruchgeschwindigkeiten nicht weiter ansteigen, wenn We/Wf 0,3 übersteigt. Es wurde ebenfalls festgestellt, daß Reifen mit einem Wert We/Wf von mehr als 0,3 dazu neigen, eine schlechtere Fahrzeugregelung in einem wirklichen Fahrzeugtest liefern, weil die Steifigkeit des gesamten Laufflächenteilstücks zu hoch wird.
Diese Erfindung ist auf Radialreifen mit verschiedenen Strukturen, Laufflächenmustern und Reifengrößen anwendbar, und insbesondere ist diese Erfindung auf abgeflachte Reifen für einen Hochgeschwindigkeitslauf erfolgreich anwendbar.

Claims

1. Ein pneumatischer Radialreifen mit einem Paar von Wulstkernen (3), die in Wulstteilstücken des Reifens angeordnet sind, einer Karkasse (2) mit mindestens einer Lage von radial angeordneten Korden, die um die Wulstkerne (3) herum nach oben gebogen sind, einem Laufflächenteilstück (5) über der Karkasse, einem Gürtel (7), der auf der radial äußeren Seite der Karkasse (2) unter der Lauffläche angeordnet ist und mindestens zwei Lagen (7o, 7i) von Metallkorden aufweist, die unter einem Winkel von 10 bis 30 Grad zu der Umfangsrichtung angeordnet sind, und einem Band (8), das auf der radial äußeren Seite des Gürtels (7) angeordnet ist, wobei das Band (8) einen oder mehr fortlaufende organische Faserkorde enthält, die in einem Gummi eingebettet und zu einem Band geformt sind und im wesentlichen parallel zu der Umfangsrichtung des Reifens spiralförmig gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (8) bei beiden Rändern zurückgefaltet ist und eine vollständige Bandschicht (8f), die sich über die gesamte Breite des Gürtels (7) erstreckt, und ein Paar von Randbandschichten (8e) enthält, wobei eine nahe jedes Randteilstücks des Gürtels (7) angeordnet ist, und die Breite (We) von jeder der Randbandschichten (8e) in der axialen Richtung des Reifens in dem Bereich von 20 bis 30 % der Breite (Wf) der vollständigen Bandschicht (8f) in der axialen Richtung des Reifens liegt.