Door Peter Aansorgh © copyright Peter Aansorgh Producties
Een motorband is net een ijsberg: je ziet er alleen het topje van. Maar wat er onder de oppervlakte zit is minstens zo interessant. Want het karkas is het fundament van de band.
Het karkas verleent de band stevigheid en zorgt dat deze zijn vorm behoudt. Die vorm is belangrijk, want de bolling van de band heeft een grote invloed op het stuurgedrag van een motor. Racebanden hebben vaak een spitse, parabolische contour. Dat geeft een scherp stuurgedrag. En omdat de curve naar de zijkant van de band steeds flauwer wordt, wordt ook het contactvlak groter als je de motor verder plat legt. Wegbanden hebben vaak een rondere contour. Dat geeft een rustiger stuurgedrag, minder slijtage op de rechte stukken, een betere rechtuitstabiliteit en meer grip tijdens het remmen. Een constructeur kan dus met de contour van de band spelen om de stuureigenschappen te veranderen. Maar die moet daarvoor dus wel zijn vorm houden. Het karkas zorgt daarvoor, bovendien zorgt het dat de band niet uit elkaar wordt getrokken door de luchtdruk in de band. Want het is in feite de luchtdruk die de motor draagt.
Koordlagen
Een karkas van een band is opgebouwd uit een aantal koordlagen. Die koordlagen bestaan uit draden van kunststof, zoals polyester, rayon, kevlar of nylon. Die koorden zijn vaak tot matten verweven. Die zijn dan weer bekleed met een laagje rubber, om de lagen bij het vulcaniseren (het aan elkaar smelten en uitharden van de rubberlagen) aan elkaar te “lijmen” en te voorkomen dat ze over elkaar schuren. Aan de rand van de band, waar deze op de velg ligt, zijn deze koordmatten om een dikke kabel geslagen. Deze kabel – de “bead” – is een soort hoepel. Deze hoepel is gemaakt van een aantal staaldraden, die met rubber zijn bekleed. Deze bead zorgt ervoor dat de band strak en luchtdicht op de velg blijft liggen en dat deze er niet onmiddellijk af loopt als je lek rijdt. Om een mooie overgang te krijgen is bovenop de bead een aflopende rubber strip tussen de matten gelegd. Dat is de “beadfiller”. Dan liggen er bovenop het karkas soms nog een aantal koordmatten, die niet om de bead zijn geslagen. Dat is de “breaker”. Die beschermt het karkas, vermindert schokken, voorkomt scheuren of inrijdingen en het loslaten van het loopvlak. Deze breakers kunnen diagonaal liggen, maar ze kunnen ook in lengterichting zijn geplaatst. Vaak zijn ze van kunststof, maar er wordt ook weleens staaldraad voor gebruikt.
Radiaal of diagonaal
Om voldoende stevigheid te krijgen worden er meerdere koordlagen op elkaar gelegd, waarbij de draadrichting van de matten kruislings over elkaar wordt gelegd om het karkas in alle richtingen sterk te maken. Bij diagonaalbanden (In het Engels cross-ply of bias genoemd) liggen ze in een hoek van 24 tot 40° over elkaar. De draden lopen dus schuin – diagonaal – ten opzichte van de rijrichting. Het nadeel van deze constructie is dat de diagonale lagen nogal veel wrijving veroorzaken. Dat geeft een hoge warmteontwikkeling, waardoor de banden bij hoge snelheden nogal kunnen groeien. Dat kun je oplossen door d koordlagen niet schuin, maar recht van de ene bead naar de andere te laten lopen, radiaal dus, met daaroverheen een of meerdere breakerlagen om het loopvlak stabiel te houden. Die hebben vaak wel een diagonale orientatie. De wangen van de radiaalband zijn slapper dan die van een diagonaalband, wat vaak wordt opgelost door de het deel dat over de bead valt langer te maken. Voor de radiale koordlagen wordt eveneens altijd kunststof gebruikt. Voor de breaker- of belt-lagen kan staal of kunststof worden gebruikt.
0° gordels
Vroeger werden breaker-lagen gemaakt van een weefselmat, die in lengterichting om de band werd gewikkeld. Daardoor was altijd ergens een overlap, die stijf was en voor onbalans zorgde. Bij de betere bandenmerken worden de breakerlagen nu gemaakt van een heel lang koord, dat in lengterichting om de band wordt gewikkeld, onder 0° dus. Dunlop noemt deze techniek de “JointLess Belt”. Bridgestone noemt dit een MSB (mono-spiral belt). Bij Bridgestone is het 0° koord opgebouwd uit vijf staaldraden, die om elkaar zijn gewikkeld en die van elkaar zijn gescheiden door een rubbercoating. Door deze “HTSPC”-constructie (High Tensile Super Penetrated Cord) heeft elk koord een evenwichtigere en meer constante spanning, zodat de stijfheid, flexibiliteit en schokabsorptie nog beter geregeld worden.
De 0° constructie zorg niet alleen voor meer stabiliteit, hij biedt ook de mogelijkheid om de stijfheid van de band te variëren. Zo kan de constructeur de windingen in het midden van de band dicht op elkaar leggen of in het midden extra windingen aanbrengen, voor een hoge stabiliteit en een goede rechtuitstabiliteit. Naar zijkanten toe kunnen de windingen verder van elkaar worden gelegd. Daardoor biedt de band bij grote hellingshoeken meer flexibiliteit, zodat het rubber zich beter “in” het asfalt kan zetten voor meer mechanische grip. Avon noemt deze techniek “Advanced Variable Belt”.
170 jaar bandentechniek
In 1845 wikkelde Robert William Thompson een met rubber beklede canvas slang om een wiel en blies die op. Daarmee was hij John Boyd Dunlop 42 jaar voor. Thompson liet het echter bij een experiment, Dunlop ontwikkelde het idee door en wordt daarom toch als de uitvinder van de luchtband gezien. Maar het interessante is, dat ook Thompson al door had dat rubber alleen niet de stevigheid bood die de band nodig had. Daarvoor diende de versteviging van canvas, een weefsel van hennep. Dunlop gebruikte linnen lappen, die om een rubberen slang werden gewikkeld en aan de velg werden gelijmd. Het repareren van een aan de velg gelijmde band bleek niet eenvoudig, zodat André en Edouard Michelin in 1891 op het idee kwamen om een gemakkelijk reparabele, afneembare band te ontwerpen. Dat was het begin van de moderne band. De eerste radiaalband werd in 1915 door Arthur W Savage in San Diego gepatenteerd, maar niet geproduceerd. Michelin ontwierp de radiaalband zelf in 1946 en produceerde die als eerste voor de Citroen 2CV in 1948, zodat ook in dit geval Michelin als de uitvinder van de radiaalband wordt gezien. Michelin was ook de eerste fabrikant die een radiaalband voor motorfietsen maakte. Dat was de A58X/ M59X, in 1987.
Donatie
Vond u dit een goed artikel? Dan zou ik het op prijs stellen als u me op een kop koffie trakteert! U kunt een kleine bijdrage storten via de “donatie” knop in de menubalk. Bij voorbaat dank!