DE1213254B - Luftreifen fuer Flugzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 64c

Deutsche KL: 62 b-40/15

Nummer: 1213 254

Aktenzeichen: T 20187 XI/62 b

Anmeldetag: 23. Mai 1961

• Auslegetag: 24. März 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen für Flugzeuge, mit einem mit der Karkasse fest verbundenen Laufband, das sich aus einer Innenschicht, einer Verstärkungseinlage und einer Außenschicht aufbaut, wobei Innen- und Außenschicht aus Gummimaterial bestehen und die Einlage zwei Schichten jeweils parallel zueinander liegender Fäden aufweist, von denen die Fäden der einen Schicht die der anderen Schicht kreuzen, und die Fäden beider Schichten mit der Reifenmittelebene einen spitzen Winkel einschließen.

Bei einem bekannten Reifen dieser Art wird die Verstärkungseinlage von Stahlfäden oder -drahten gebildet, wodurch es sich zwar vermeiden läßt, daß spitze Steine od. dgl. allzu leicht eindringen und die Karkasse verletzen, wobei aber die Schwierigkeit besteht, daß sich die Laufsohle bei der starken Beanspruchung, wie sie insbesondere bei Reifen für Flugzeuge vorliegt, leicht von der Karkasse ablöst. Die Verstärkungseinlage gemäß der bekannten Bauweise dient unter anderem auch dem Zweck, die besonders bei hohen Geschwindigkeiten auftretende Rollwulstbildung zu verringern, jedoch kann dieselbe nicht ganz ausgeschaltet werden. Die Karkasse des Reifens führt also bei der raschen Umlaufbewegung des Reifens an ihrem Außenumfang radiale Schwingungen aus. Soll nun ein Ablösen der Laufsohle von der Karkasse vermieden werden, so muß die Laufsohle diesen radialen Schwingungen der Karkassenoberfläche folgen können. Insoweit hat man bereits den Nachteil einer Verstärkungseinlage aus Stahlfäden erkannt, der darin besteht, daß der Reifen in seiner Gesamtheit starr wird und eine Relativbewegung der Laufflächenbahn bzw. der Laufsohle gegenüber der Karkasse ein Ablösen der Zwischenlage yon der Karkasse bewirken kann. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wurde auch bereits vorgeschlagen, zwischen Karkasse und Stahlfädeneinlage eine Zwischenschicht in Form eines weichen Gummipolsters vorzusehen. Dabei wurde es für empfehlenswert gehalten, die Verstärkungseinlage innerhalb der Laufsohle an einer der Unterseite der Sohle näher liegenden Stelle anzuordnen.

Die vorliegende Erfindung geht dagegen von der Erkenntnis aus, daß eine Verstärkungseinlage aus Stahlfäden die damit versehene Laufsohle verhältnismäßig steif macht und insoweit ungünstiger als eine Verstärkungseinlage aus Kordfäden ist. Weiterhin beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß die Anordnung der Verstärkungseinlage nahe der Unterseite der Laufsohle die elastischen Eigenschaften der Laufsohle ungünstig beeinflußt.

Luftreifen für Flugzeuge

Anmelder:

Thompson Aircraft Tire Corporation,

South San Francisco, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,

Hamburg 26, Jordanstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Dezember 1960
(79 683)

Gemäß der Erfindung sind dementsprechend die beiden Schichten der Einlage in der Mitte des Laufbandes angeordnet und sie bestehen in an sich bekannter Weise aus metallfreien, in Gummi eingebetteten Kordfäden. Zunächst ergibt sich der Vorteil, daß die Einlage aus Kordfäden zwar ebenfalls eine hohe Zugfestigkeit aufweist, jedoch zugleich eine wesentlich größere Querelastizität besitzt, als dies bei Stahlfäden der Fall ist. Obwohl die Verwendung einer Verstärkungseinlage aus Kordfäden an sich bekannt ist, kommt dieser Maßnahme im vorliegenden Fall besondere Bedeutung zu, da es darauf ankommt, die Elastizität der Laufsohle möglichst groß zu halten, damit die Sohle den Radialschwingungen der Karkasse gut folgen kann. Auch die weitere Maßnahme der Anbringung der Einlage in der Mitte der Laufsohle trägt zur Steigerung der Geschmeidigkeit der Laufsohle bei. Es läßt sich dies durch einen Vergleich mit einem auf Biegung beanspruchten Balken klar machen, d. h. durch einen Vergleich mit einem in der technischen Mechanik behandelten Problem, für welches vergleichsweise einfache Formeln vorliegen.

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Vergleicht man also die die Karkasse umgebende Fig. 2 zeigt in einer Teilansicht den Reifenquer-Laufsohle bzw. das Laufband mit einem elastisch schnitt bei einer Ausführung gemäß F i g. 1, wobei beanspruchten Balken, so entsprechen die radialen die Karkasse andeutungsweise dargestellt ist.
Verformungen der Laufsohle infolge Rollwulstbil- Bei dem in der Zeichnung gezeigten Luftreifen 10 dung einer Belastung eines solchen Balkens, die eine 5 ist die Karkasse mit der Bezugszahl 11 und ein durch Durchbiegung des Balkens abwechselnd nach der Runderneuerung angebrachtes Laufband mit 12 beeinen und anderen Seite zur Folge hat. Besonders zeichnet.

kritisch ist hierbei die Biegebeanspruchung des- Die Breite des Laufbandes variiert entsprechend jenigen Balken- bzw. Laufsohlenabschnittes, der im der Breite der Krone und der Schultern des Reifens. Anschluß an eine der Berührungsstelle des Reifens io Im allgemeinen erstreckt sich das Laufband von der mit der Fahrbahn folgende starke radiale Ausbuch- Reifenmittelebene nach beiden Seiten etwa bis zum tung zum Radmittelpunkt hin eingebuchtet ist. Wenn Übergang der Schulter in die Seitenwand. Somit vernämlich die Laufsohle zu steif ist, so setzt der er- jungt sich also das Laufband im Querschnitt beim wähnte Laufsohlenabschnitt der Durchbiegung zur Übergang in die Seitenwände. Aus diesem Grund Radachse einen sehr großen Widerstand entgegen, 15 sind die unteren Schichten des Laufbandes breiter d. h. er folgt nicht genügend leicht der entsprechen- als die oberen Schichten. Da es sich im vorliegenden den radialen Einbuchtung der Karkassenoberfläche, Fall um einen runderneuerten Reifen handelt, besitzt was die Gefahr des Ablösens der Sohle von der Kar- dieser eine Karkasse 11 der herkömmlichen Baukasse vergrößert. weise. Bei der Vorbereitung des Reifens für die

Was nun den eben besprochenen, sich stark zur 20 Runderneuerung werden Rückstände des ursprüng-Radachse einbuchtenden Laufsohlenabschnitt betrifft, . lieh vom Fabrikanten hergestellten Laufbandes in so würde beim Fehlen jeglicher Verstärkungsein- bekannter Weise -entfernt und danach wird das neue lage — ähnlich der Theorie der Balkenbiegung — in Laufband 12 aufgetragen und mit der Karkasse verder Mitte der Laufsohle eine neutrale Schicht oder bunden. Dieses Laufband besteht aus verschiedenen Faser verlaufen, die weder eine Dehnung noch eine 25 Schichten, und zwar aus einer unteren Innenschicht Zusammendrückung erfährt. Wird dagegen eine Ver- 14 (vgl. besonders Fig. 2) aus elastischem Gummistärkungseinlage verwendet, die gegenüber dem material, aus einer oberen Außenschicht 15, eben-Gummimaterial praktisch undehnbar ist und die — falls aus elastischem Gummimaterial, und aus einer gemäß dem bekannten, eingangs geschilderten Vor- nachstehend näher beschriebenen, dazwischen befindschlag — ziemlich nahe der die Karkasse berühren- 3° liehen gewobenen Verstärkungseinlage 16, die sich den Laufsohlenunterseite liegt, so ist die neutrale zwischen der Innen- und Außenschicht 14 bzw. 15 Schicht oder neutrale Faser aus der Mitte der Lauf- befindet.

sohle zur einen Seite hin verschoben. Aus der Die Innenschicht kann hinsichtlich ihrer Stärke je

Theorie der Balkenbiegung ergibt sich nun, daß eine nach Größe des Reifens 3 bis 7 mm stark sein. Die

solche Verschiebung der neutralen Faser aus der 35 Innenschicht wird besser durch Strangpressen als

Mitte des auf Biegung beanspruchten Balkens eine durch Walzen hergestellt, da sonst das Problem der

Vergrößerung der Biegesteifigkeit zur Folge hat. Lufteinschlüsse, Blasenbildung und sonstiger Struk-

Insbesondere hätte eine Verlagerung der neutralen turfehler auftritt. Für diese Innenschicht werden Bän-

Schicht aus der Balkenmitte an den einen Balken- der von dem betreffenden Reifen angepaßter Breite

rand eine Vergrößerung der Biegesteifigkeit auf das 40 hergestellt. Auch die Außenschicht wird zweckmäßig

Vierfache zur Folge. Daraus ergibt sich, daß die er- durch Strangpressen erzeugt, zunächst ebenfalls in

findungsgemäße Maßnahme der Anordnung der Ver- der Form von Bändern entsprechender Breite. Das

Stärkungseinlage in der Mitte der Laufsohle zu einer Laufflächenprofil, beispielsweise kurze Nuten oder

minimalen Biegesteifigkeit der Sohle führt, was be- Einschnitte 13 bzw. 13' oder sonstiger Muster wer-

deutet, daß dann die Sohle den Radialschwingungen 45 den in üblicher Weise beim Aufvulkanisieren des

der Karkasse infolge Rollwulstbildung besonders gut Laufbandes auf die Karkasse gebildet,

folgen kann und die unerwünschte Ablösung der Die Verstärkungseinlage 16 besteht aus zwei auf-

Sohle von der Karkasse mit großer Sicherheit ver- einanderliegenden parallel zueinander verlaufenden

mieden wird. ■ Kordschichten 17, 18, vorteilhaft aus Nylon von

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform sind 50 etwa 0,5 bis 0,6 mm Stärke, wobei diese jeweils pardie Fäden im Bereich der Profilnuten der Laufsohle allel zueinander liegenden Fäden einer jeden Schicht bzw. des Laufbandes zur Radachse hin eingebuchtet. mit Gummimaterial überzogen unter Kreuzung der Diese Maßnahme ist bereits an sieh bekannt, jedoch Fäden in beiden Schichten aufeinandergelegt und zufür eine auf die Karkasse aufgesetzte Laufsohle, die sammengewalzt werden, bis sie vorzugsweise eine in gleichmäßigem radialem Abstand und im wesent- 55 Dicke von 1¹A mm + 0,07 mm aufweisen und sich liehen auf die gesamte Laufsohlenstärkejverteilt meh- 16 bis 24 Kordenden pro 2V2 cm Lagenbreite errere Verstärkungseinlagen besitzt. Es handelt sich geben. Die gewalzten Schichten werden in Streifen hierbei also nicht wie bei der vorliegenden Erfindung von geeigneter Breite entsprechend der Breite des um ein Laufband, bei dem sich die Verstärkungs- Laufbandes 12 geschnitten, derart^ daß die Längseinlage lediglich in der Mitte befindet. 60 achse der Streifen mit der Richtung der Kordfaden

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung einen Winkel von 20 bis 40^p einschließt. Beim

des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- auf die Karkasse aufgebrachten Laufband verlaufen

beispiels näher erläutert. die Fäden der einzelnen Kordlagen somit in bezug

Fig. 1 zeigt perspektivisch einen runderneuerten auf die Reifenmittelebene unter einem spitzen Win-Flugzeugreifen gemäß der Erfindung, wobei Teile der 65 kel von 20 bis 40°. Entsprechend der Änderung des verschiedenen Schichten weggelassen, sind, so daß Querschnittprofils im Bereich der Schultern des man auch die unteren Schichten und überhaupt den Reifens ist die obere Schicht der Verstärkungsein-Querschnitt des Laufbandes erkennen kann; lage etwas schmaler als die untere. Dementsprechend

sind die Kordfaden in der oberen Schicht kürzer als in der unteren Schicht und die Enden der oberen Kordfäden liegen der Mittellinie des Laufbandes näher, als diejenigen der unteren Kordfäden, wie dies Fig. 2 erkennen läßt.

Die aus den beiden Schichten 17, 18 bestehende Verstärkungseinlage ist — was den Abstand von der Radachse anlangt — in der Mitte des Laufbandes 12 angeordnet.

Beim Aufgummieren wird für die beiden Hauptteile 14, 15, welche das neue Laufband ergeben, eine Rohgummimasse mit einem Vulkanisator und anderen Zutaten gemischt verwendet, wie dies der üblichen Praxis entspricht. Das Ganze wird in eine Form gebracht und unter Druck und Wärmezufuhr vulkanisiert. Bei diesem Vorgang werden die Hauptteile, d. h. die aus Gummi bestehende Innen- und Außenschicht sowie auch die dazwischen befindliche Verstärkungseinlage miteinander sowie mit der Karkasse innig verbunden.

Wenn, wie dargestellt, die Profilnuten 13 des Laufbandes im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen, so bewirken die gezeigten, beim Vulkanisieren entstehenden Einbuchtungen der Verstärkungseinlage im Bereich dieser Nuten eine weniger scharfe Riehtungsänderung der einzelnen Fäden, als wenn die Profilnuten anders gerichtet wären bzw. die Fäden anders verlaufen würden. Selbst wenn also, wie dargestellt, die Dicke des gesamten Laufbandes vergleichsweise gering ist und die Profimuten ziemlich tief eingeschnitten sind, so werden doch übergangslose, scharfe Knickungen der Kordfäden vermieden, die zur Ermüdung, zum Spalten und Pressen der Fäden und schließlich zum Platzen des Reifens führen könnten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Luftreifen für Flugzeuge mit einem mit der Karkasse fest verbundenen Laufband, das sich aus einer Innenschicht, einer Verstärkungseinlage und einer Außenschicht aufbaut, wobei Innen- und Außenschicht aus Gummimaterial bestehen und die Einlage zwei Schichten jeweils parallel zueinander liegender Fäden aufweist, von denen die Fäden der einen Schicht die der anderen Schicht kreuzen und die Fäden beider Schichten mit der Reifenmittelebene einen spitzen Winkel einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (17, 18) der Einlage (16) in der Mitte des Laufbandes (12) angeordnet sind und in an sich bekannter Weise aus metallfreien in Gummi eingebetteten Kordfäden bestehen.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (13) im Laufband im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen.

3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden im Bereich der Nuten (13) in an sich bekannter Weise zur Reifenachse hin eingebuchtet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 007 644;
französische Patentschrift Nr. 686431;
britische Patentschrift Nr. 734 023.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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