DE102005018155A1 - Vehicle pneumatic tire, has heat bridge with material strip and arranged between rim strip and lower area of side wall in base area of tire, where heat conductivity of heat bridge is higher than rubber material - Google Patents

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Abstract

The tire has a profiled heat stripe and an inner layer, where a single layer implemented carcass is guided around a bulging core in bulge areas. A reinforcing section extends over a corpus of a side wall length and a heat bridge having a material strip (12) is arranged between a rim strip and a lower area of a side wall (8) in a base area of the tire, where the heat conductivity of the material strip is higher than a rubber material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einem profilierten Laufstreifen, einem mehrlagigen Gürtelverband, einer Innenschicht, einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse, welche um Wulstkerne in Wulstbereichen geführt ist. Seitenwänden und mit zumindest je einem Bereich jeder Seitenwand eingebrachten, im Querschnitt mondsichelförmigen Verstärkungsprofil, welches sich jeweils zumindest über einen Großteil der Seitenwandlänge erstreckt.The The invention relates to a pneumatic vehicle tire with radial design a profiled tread, a multi-layer belt bandage, an inner layer, a carcass made at least in one layer, which is guided around bead cores in bead areas. Sidewalls and with at least one each area of each side wall introduced, in Cross-section crescent-shaped Gain profile which in each case at least over a large part the sidewall length extends.

Derartige, im Pannenfall selbsttragende Fahrzeugluftreifen sind in unterschiedlichen Ausführungen schon seit längerem bekannt. Die im Bereich der Seitenwände des Reifens eingebauten Verstärkungsprofile werden bezüglich ihrer Querschnittsform und bezüglich diverser Eigenschaften ihrer elastomeren Mischung derart ausgeführt, dass sie in der Lage sind, den Reifen bei einem plötzlichen Druckverlust, also im Pannenfall, auf eine gewisse Zeit bzw. über eine gewisse Laufleistung selbsttragend zu erhalten, so dass eine Weiterfahrt möglich ist. Ein selbsttragender Reifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 29 43 654 A bekannt. Der Reifen ist im Bereich seiner Seitenwände jeweils mit einem ein- oder mehrteiligen, etwa mondsichelförmigen Verstärkungsprofil versehen, welches zwischen der Innenschicht und der Karkasslage angeordnet ist und bis unterhalb des Gürtels und bis in die Nähe der Wulstbereiche verläuft.Such in the case of breakdown self-supporting pneumatic vehicle tires have been known in different versions for some time. The reinforcing profiles installed in the region of the sidewalls of the tire are designed with respect to their cross-sectional shape and with regard to various properties of their elastomeric mixture such that they are able to withstand the tire in the event of a sudden pressure loss, ie in the event of a breakdown, for a certain time or over a certain period of time Mileage self-supporting, so that a continuation is possible. A self-supporting tire of the type mentioned is for example from the DE 29 43 654 A known. The tire is provided in the region of its side walls in each case with a mono- or multi-part, approximately crescent-shaped reinforcing profile, which is arranged between the inner layer and the carcass ply and extends below the belt and into the vicinity of the bead areas.

Verstärkungsprofile oder Teile von Verstärkungsprofilen, die aus einer eher harten Mischung bestehen, sind dazu erforderlich, die Selbsttragefähigkeit des Reifens im Pannenlauf sicherzustellen und werden daher bei den bekannten Konstruktionen entsprechend massiv ausgeführt. Im Pannenlauf ist die Reifenkonstruktion besonderen Belastungen ausgesetzt. Dies äußert sich u.a. in extrem hohen Temperaturen, welche dazu führen können, den Fahrzeugreifen bereits frühzeitig zu zerstören. Die Spitzentemperaturen entstehend hierbei durch das Durchwalken der Seitenwand samt Verstärkungsprofil beim Durchlaufen des Reifenlatsches. Es konnte festgestellt werden, dass besonders hohe Temperaturspitzen im Wulstbereich axial außenseitig, etwa im Bereich des Übergangs zwischen dem so genannten Rimstrip und der Seitenwand, entstehen. Da Gummi in der Regel sehr schlechte Wärmeleiteigenschaften hat, staut sich in diesem Bereich die Wärme und es kommt zu einem lokalen Materialversagen. Hierbei hängt die Größe des übertragenen Wärmestroms direkt von der Differenz zwischen Oberflächentemperatur des Reifens und der Umgebung ab. Wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Seitenwand und Rimstrip ist diese Temperaturdifferenz gering.reinforcing profiles or parts of reinforcing profiles, which consist of a rather hard mixture, are required to the self-bearing ability ensure the tire in the run-down and are therefore in the known constructions executed according solid. in the Run-down, the tire construction is exposed to special loads. This manifests itself et al in extremely high temperatures, which can cause the vehicle tire already early to destroy. The peak temperatures are caused by the through-rolling the side wall with reinforcing profile when passing through the tire lash. It could be determined that particularly high temperature peaks in the bead area axially on the outside, about in the area of transition between the so-called rim strip and the sidewall, arise. Since rubber usually has very poor heat conduction properties, jams heat in this area and there is a local material failure. This depends on the Size of the transferred heat flow directly from the difference between surface temperature of the tire and the environment. Because of the poor thermal conductivity of sidewall and rimstrip this temperature difference is low.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbesseren, dass die Wärmeleitfähigkeit insbesondere im Fußbereich des Fahrzeugreifens signifikant erhöht wird.task The invention is therefore a pneumatic vehicle tire of the beginning mentioned type to improve that the thermal conductivity especially in the foot area of the vehicle tire is significantly increased.

Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art gelöst, welcher die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.These Task is with a pneumatic vehicle tire of the aforementioned Sort of solved, which has the features of claim 1.

Der Kern der Erfindung kann darin gesehen werden, in der Seitenwand zumindest im Fußbereich ein Element zu integrieren, dessen Wärmeleitfähigkeit mindestens 50 % höher ist als das angrenzende Gummimaterial.Of the Core of the invention can be seen therein, in the side wall at least in the foot area Integrate element whose thermal conductivity at least 50% higher is as the adjacent rubber material.

Die Erfindung wird also auf überraschend einfache Art und Weise dadurch gelöst, dass in der Seitenwand bzw. im Fußbereich, welcher durch den Komplex Kern, Apex, Lagenumschlag, Rimstrip und angrenzende Seitenwand gebildet ist, eine Wärmebrücke in den Reifen einzubauen, durch welche einfach aber wirksam gefährliche Wärme aus dem Reifen herausgeführt werden kann.The Invention is therefore surprisingly simple Solved by way of fashion that in the sidewall or in the foot area, which through the complex Core, apex, ply wrap, rimstrip and adjacent sidewall formed is a thermal bridge in the To install tires, through which simple but effective dangerous Heat off brought out of the tire can be.

Dabei kann in praktischen Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen sein, zwischen Rimstrip und sich anschließendem Seitenwandgummi einen Streifen aus einem Gummimaterial einzusetzen, das durch gezielte Maßnahmen im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit konditioniert wurde. Dieses Konditionieren der Gummimischung kann dadurch ausgeführt werden, dass einem herkömmlichen Kautschukmaterial metallische Bestandteile mit einer Korngröße von 0,0001–0,1 mm beigemischt werden, und zwar in einem Mischungsverhältnis von 1 Teil Metall auf 10–100 Teile Kautschukmaterial.there may be provided in practical embodiments of the invention, between Rimstrip and then sidewall rubber a strip from a rubber material to be used by targeted measures in terms of thermal conductivity was conditioned. This conditioning of the rubber compound can thereby executed be that a conventional one Rubber material metallic components with a grain size of 0.0001-0.1 mm be admixed, in a mixing ratio of 1 part metal on 10-100 Parts of rubber material.

Alternativ kann vorgesehen sein, diesen Materialstreifen in Sandwichbauart auszuführen, und zwar aus geschichteten Lagen von Kautschukmaterial und Metallfolien, beispielsweise Aluminiumfolie. Ein Vorteil hierbei wäre, dass dieser Sandwichaufbau die Festigkeit des Reifens weiter erhöht.alternative can be provided, this strip of material in sandwich construction perform, from layered layers of rubber material and metal foils, for example, aluminum foil. An advantage here would be that this sandwich construction further increases the strength of the tire.

Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, die Seitenwand mit Kühlrippen zu versehen. Auf diese Weise entsteht eine Oberflächenvergrößerung, also eine Vergrößerung der wärmeaustauschenden Oberfläche, wodurch der Wärmestrom proportional steigt. Hierbei sind die verschiedensten geometrischen Ausgestaltungen denkbar, ähnlich solchen, wie sie bereits in der DE 44 29 796 A1 beschrieben sind.In the context of the invention, it is also to provide the side wall with cooling fins. In this way, an increase in surface area, ie an enlargement of the heat-exchanging surface, whereby the heat flow increases proportionally. Here, a variety of geometric configurations are conceivable, similar to those already in the DE 44 29 796 A1 are described.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Patentansprüchen sowie anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung:Further advantages and embodiments of the invention are described in the claims and with reference to the drawing, which schematically illustrates an embodiment described in more detail. The drawing shows:

1 einen Teilradialschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens, 1 a partial radial section through an embodiment of a pneumatic vehicle tire according to the invention,

2 die Teilansicht einer Seitenwand aus 1, 2 the partial view of a side wall 1 .

3 eine andere Teilansicht einer Seitenwand eines Reifens aus 1, und 3 another partial view of a side wall of a tire 1 , and

4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 2. 4 a section along the line IV-IV from 2 ,

Gemäß dem in 1 gezeigten Radialschnitt sind die wesentlichen Bestandteile, aus welchen sich der dargestellte Reifen zusammensetzt, ein profilierter Laufsteifen 1, ein bei der gezeigten Ausführung aus zwei Lagen bestehender Gürtel 2, eine insbesondere einlagig ausgeführte Karkasse 3, eine weitgehend luftdicht ausgeführte Innenschicht 4, Wülste 5 mit Wulstkernen 6 und Wulstkernprofilen 7, sowie Seitenwände 8 und etwa mondsichelförmige Verstärkungsprofile 9. Die beiden Lagen des Gürtels 2 bestehen wie üblich aus in eine Gummimischung eingebetteten Festigkeitsträgern aus Stahlcord, welche innerhalb jeder Lage parallel zueinander verlaufen, wobei die Stahlcorde der einen Lage in kreuzender Anordnung zu den Stahlcorden der zweiten Lage orientiert sind und mit der Reifenumfangsrichtung jeweils einen Winkel zwischen 20 ° und 35 ° einschließen. Auch die Karkasse 3 kann in herkömmlicher und bekannter Weise ausgeführt sein und somit in eine Gummumischung eingebettete, in radialer Richtung verlaufende Verstärkungsfäden aus einem textilen Material oder aus Stahlcord aufweisen. Die Karkasse 3 ist um die Wulstkerne 6 von innen nach außen geführt, ihre Hochschläge 3a verlaufen neben den Wulstkernprofilen 7 in Richtung Gürtel 2.According to the in 1 shown radial section are the essential components that make up the illustrated tire, a profiled running stiffeners 1 , in the embodiment shown two-layer belt 2 , in particular a single-layer carcass 3 , a largely airtight running inner layer 4 , Beads 5 with bead cores 6 and bead core profiles 7 , as well as side walls 8th and about crescent-shaped reinforcing profiles 9 , The two layers of the belt 2 consist, as usual, of steel cord reinforcements embedded in a rubber compound which run parallel to one another within each layer, the steel cords of one layer being oriented in a crossing arrangement with the steel cords of the second layer and with the tire circumferential direction each an angle between 20 ° and 35 ° lock in. Also the carcass 3 may be performed in a conventional and known manner and thus embedded in a rubber compound, extending in the radial direction reinforcing threads of a textile material or steel cord. The carcass 3 is around the bead cores 6 led from the inside out, their highs 3a run next to the bead core profiles 7 in the direction of the belt 2 ,

Die beiden aus elastomerem Material, insbesondere aus einer Kautschukmischung, hergestellten Verstärkungsprofile 9 sind während des Aufbaus des Reifens auf der Innenschicht 4 positioniert worden und befinden sich daher zwischen dieser und der Karkasse 3. Die Dicke der Verstärkungsprofile 9 nimmt sowohl in Richtung Gürtel 2 als auch in Richtung Wulst 5 ab. Richtung Gürtel 2 reicht jedes Verstärkungsprofil 9 bis unter die Randbereiche desselben. In Richtung Wulst 5 endet jedes Verstärkungsprofil 9 knapp oberhalb des Wulstkernes 6. Über den überwiegenden Bereich der Länge der Seitenwand 8 ist jedes Verstärkungsprofil 9 nahezu konstant dick ausgeführt, seine Stärke beträgt hier bis zu 13 mm, insbesondere 9–11 mm.The two made of elastomeric material, in particular of a rubber mixture, reinforcing profiles 9 are during the construction of the tire on the inner layer 4 have been positioned and are therefore located between this and the carcass 3 , The thickness of the reinforcement profiles 9 takes both towards the belt 2 as well as towards the bead 5 from. Direction belt 2 ranges each reinforcement profile 9 to below the edge areas of the same. Towards the bead 5 ends each reinforcement profile 9 just above the bead core 6 , Over the vast area of the length of the sidewall 8th is every reinforcement profile 9 almost constant thick, its strength is here up to 13 mm, in particular 9-11 mm.

Um die Karkasse zu verstärken, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Materialbahn 10, welche ebenfalls aus in Gummimaterial eingebetteten Textilfäden besteht, vorgesehen. Es ist aber auch denkbar, einen Reifen ohne die zusätzliche Materialbahn 10 auszugestalten.In order to reinforce the carcass, in the embodiment shown an additional material web 10 , which also consists of embedded in rubber material textile threads provided. But it is also conceivable, a tire without the additional material web 10 embody.

Im Pannenfall wird der Fahrzeugreifen durch die Verstärkungsprofile 9 gestützt, wodurch verhindert wird, dass der Reifen kollabiert und somit ein unkontrollierbarer Zustand entsteht. Im Pannenlauffall entstehen durch Reibung hohe Temperaturen, insbesondere in einem Fußbereich F, wobei der Fußbereich aus dem Wulst 5, dem Wulstkern 6, dem Kernprofil 7, einem Rimstrip 11 und einem unteren Bereich 8a der Seitenwand 8 besteht. Um die Wärme aus dem Fußbereich F ableiten zu können, ist ein Materialstreifen 12 zwischen Rimstrip 11 und dem unteren Bereich 8a der Seitenwand 8 vorgesehen.In the event of a breakdown, the vehicle tire is replaced by the reinforcement profiles 9 supported, thereby preventing the tire collapses and thus creates an uncontrollable state. In run-flat running caused by friction high temperatures, especially in a foot F, the foot area from the bead 5 , the bead core 6 , the core profile 7 , a rimstrip 11 and a lower area 8a the side wall 8th consists. In order to derive the heat from the foot area F, is a strip of material 12 between Rimstrip 11 and the lower area 8a the side wall 8th intended.

Dieser Materialstreifen 12 besteht aus einer Gummimischung, die gegenüber den Mischungen von Rimstrip 11 und Seitenwand 8 eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Insbesondere besteht der Materialstreifen 12 aus einem Gummi, dem ein relativ hoher Anteil metallischer, insbesondere ferromagnetischer, Materialpartikel beigemischt wurde. Durch die Beimischung, insbesondere von Metallteilchen, entsteht eine Wärmebrücke, über welche Wärme aus dem Fußbereich F nach außen abgeleitet werden kann.This strip of material 12 consists of a rubber compound that is opposite the blends of Rimstrip 11 and sidewall 8th has a significantly higher thermal conductivity. In particular, there is the strip of material 12 from a rubber which has been admixed with a relatively high proportion of metallic, in particular ferromagnetic, material particles. The admixture, in particular of metal particles, creates a thermal bridge, via which heat can be discharged from the foot region F to the outside.

Zusätzlich zum Materialstreifen 12 sind außen an der Seitenwand 8 Kühlrippen 13 angeformt. Die Kühlrippen 13 sind in den 2 bis 4 näher dargestellt.In addition to the material strip 12 are outside on the side wall 8th cooling fins 13 formed. The cooling fins 13 are in the 2 to 4 shown in more detail.

Gemäß 2 verlaufen die Kühlrippen in radialer Richtung. Die Kühlrippen 13 aus 2 sind in einem Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 2 näher dargestellt.According to 2 the cooling fins run in the radial direction. The cooling fins 13 out 2 are in a section along the line IV-IV off 2 shown in more detail.

Alternativ kann – wie in 3 dargestellt – vorgesehen sein, die Kühlrippen 13 konzentrisch auf der Seitenwand anzuordnen. Die Höhe jeder einzelnen Kühlrippe beträgt hierbei zwischen 1–10 mm mit einer Breite von 0,3–6 mm.Alternatively - as in 3 shown - be provided, the cooling fins 13 to arrange concentrically on the side wall. The height of each individual cooling rib is between 1-10 mm with a width of 0.3-6 mm.

11
Laufstreifentread
22
Gürtelbelt
33
Karkassecarcass
3a3a
Hochschlaghigh-impact
44
Innenschichtinner layer
55
Wulstbead
66
Wulstkernbead
77
Wulstkernprofilbead apex
88th
SeitenwandSide wall
8a8a
unterer Bereich der Seitenwandlower Area of the side wall
99
Verstärkungsprofilreinforcement profile
1010
Materialbahnweb
1111
RimstripRimstrip
1212
Materialstreifenstrips of material
1313
Kühlrippecooling fin
FF
Fußbereichfooter

Claims (10)

Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einem profilierten Laufstreifen, einem mehrlagigen Gürtelverband, einer Innenschicht, einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse, welche um Wulstkerne in Wulstbereichen geführt ist, Seitenwänden und mit zumindest je einem im Bereich jeder Seitenwand eingebrachten, im Querschnitt mondsichelförmigen Verstärkungsprofil, welches sich jeweils zumindest über einen Großteil der Seitenwandlänge erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fußbereich F des Fahrzeugluftreifens zumindest zwischen einem Rimstrip (11) und einem unteren Bereich (8a) der Seitenwand (8) eine Wärmebrücke (12; 13) angeordnet ist, wobei die Wärmeleitfähigkeit der Wärmebrücke (12; 13) mindestens 50 % höher ist als das jeweils angrenzende Gummimaterial.Pneumatic vehicle tire in radial design with a profiled tread, a multi-layer belt bandage, an inner layer, an at least single-layer carcass, which is guided around bead cores in bead areas, side walls and at least one each introduced in the region of each side wall, in cross-section crescent-shaped reinforcing profile, each extends over at least a majority of the side wall length, characterized in that in a foot region F of the pneumatic vehicle tire at least between a rim strip ( 11 ) and a lower area ( 8a ) of the side wall ( 8th ) a thermal bridge ( 12 ; 13 ), wherein the thermal conductivity of the thermal bridge ( 12 ; 13 ) is at least 50% higher than the adjacent rubber material. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke aus einem Materialstreifen (12) besteht, welcher zwischen Rimstrip (11) und unterem Bereich (8a) der Seitenwand (8) eingesetzt ist.Pneumatic vehicle tire according to claim 1, characterized in that the thermal bridge is made of a strip of material ( 12 ), which between Rimstrip ( 11 ) and lower area ( 8a ) of the side wall ( 8th ) is used. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstreifen (12) aus einem Kautschukmaterial besteht, welches einen Anteil von 1–50 % metallischer Zusatzstoffe aufweist.Pneumatic vehicle tire according to claim 2, characterized in that the strip of material ( 12 ) consists of a rubber material which has a proportion of 1-50% of metallic additives. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Bestandteile eine Partikelgröße von 0,0001–0,1 mm aufweisen.Pneumatic vehicle tire according to claim 3, characterized in that the metallic constituents have a particle size of 0.0001-0.1 mm exhibit. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstreifen (12) in Sandwichbauweise aufgebaut ist, derart, dass er aus axialen Schichtabfolgen von Kautschuk und metallischen Folien besteht.Pneumatic vehicle tire according to claim 2, characterized in that the strip of material ( 12 ) is constructed in sandwich construction, such that it consists of axial layer sequences of rubber and metallic films. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Folien aus Aluminium bestehen.Pneumatic vehicle tire according to claim 5, characterized in that that the metallic foils consist of aluminum. Fahrzeugluftreifen, wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Seitenwände (8) Kühlrippen (13) angeformt sind.Pneumatic vehicle tire, at least according to claim 1, characterized in that on the side walls ( 8th ) Cooling fins ( 13 ) are formed. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (13) in radialer Richtung verlaufen.Pneumatic vehicle tire according to claim 7, characterized in that the cooling ribs ( 13 ) extend in the radial direction. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (13) konzentrisch angeordnet sind.Pneumatic vehicle tire according to claim 7, characterized in that the cooling ribs ( 13 ) are arranged concentrically. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (13) eine Höhe von 1–10 mm und eine Breite von 0,3–6 mm aufweisen.Pneumatic vehicle tire according to one of claims 7 to 9, characterized in that the cooling ribs ( 13 ) have a height of 1-10 mm and a width of 0.3-6 mm.
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