DE102007049873A1

DE102007049873A1 - Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften

Info

Publication number: DE102007049873A1
Application number: DE200710049873
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dr. Menz; Silvia Kaiser
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2009-04-23
Also published as: WO2009053132A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften, mit Seitenwänden (8), innerhalb derer zumindest ein im Querschnitt mondsichelförmiges, über den Umfang der Seitenwand (8) ringförmig geschlossenes Verstärkungsprofil (9) angeordnet ist und eine über den Umfang der Seitenwand (8) ringförmig geschlossene wärmeleitfähige Einlage (10), welche innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils (9) zur Ableitung der in diesem Verstärkungsprofil (9) im Notlaufbetrieb entstehenden Wärme konturparallel zum Verstärkungsprofil (9) angeordnet ist. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen alternativen Notlaufreifen bereitzustellen, der im Notlaufbetrieb ohne Komforteinbußen über eine lange Fahrstrecke selbstragend erhalten bleibt. Der Reifen soll, verglichen mit gattungsgemäßen Notlaufreifen, einfach und kostengünstig herstellbar sein. Die Aufgabe wird gelöst, indem die wärmeleitfähige Einlage (10) axial innen (12) vom und benachbart zum Verstärkungsprofil (9) angeordnet ist und indem die Wärme durch die Verwendung eines metallischen Werkstoffes leitbar ist, welcher eine Wärmeleitfähigkeit größer (W/m x K) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften, umfassend einen profilierten Laufstreifen, einen mehrlagigen Gürtelverband, eine luftdicht ausgeführte Innenschicht, eine Karkasse, die im Wulstbereich von axial innen nach axial außen um zugfeste Kerne und den Kernen aufsitzenden Kernprofilen als Karkasshochschlag herumgeführt ist, Seitenwände, innerhalb derer zumindest ein im Querschnitt mondsichelförmiges, über den Umfang der Seitenwand ringförmig geschlossenes Verstärkungsprofil angeordnet ist und eine über den Umfang der Seitenwand ringförmig geschlossene wärmeleitfähige Einlage, welche innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils konturparallel zum Verstärkungsprofil zur Ableitung der in diesem Verstärkungsprofil im Notlaufbetrieb entstehenden Wärme angeordnet ist.
Derartige, im Pannenfall selbstragende Fahrzeugluftreifen sind in verschiedenen Ausführungsformen hinreichend bekannt. Die im Bereich der Seitenwände des Reifens eingebrachten Verstärkungsprofile werden bezüglich ihrer Querschnittsform und ihrer elastomeren Mischungen derart ausgeführt, dass sie in der Lage sind, den Reifen bei einem Druckluftverlust im Pannenfall selbstragend zu erhalten, so dass eine Weiterfahrt über eine gewisse Laufstrecke ermöglicht ist. Das Verstärkungsprofil ist in der Seitenwand zwischen Innenschicht und Karkasse angeordnet. Bei Druckluftverlust wird die Selbstragefähigkeit des Notlaufreifens einerseits dadurch erreicht, dass das in der Reifenseitenwand angeordnete Verstärkungsprofil u. a. auf Druck beansprucht wird, während die an dem Verstärkungsprofil anliegende Karkasse auf Zug beansprucht wird. Durch dieses Zusammenwirken von Karkasse und Verstärkungsprofil wird der Reifen selbstragend und der Sitz des Wulstprofils auf der Felge bleibt erhalten. Andererseits haben die Verstärkungsprofile die Funktion von „Federn", die im 0 bar-Fall die Radlast tragen.
Jedoch sind die im Notlaufbetrieb auf das Verstärkungsprofil wirkenden Kräfte enorm hoch. Insbesondere durch die Verformungsarbeit im Verstärkungsprofil während des Notlaufbetriebes entsteht eine hohe thermische Belastung des aus einer oder mehreren Gummimischungen bestehenden Verstärkungsprofils. Gummi ist ein schlechter Wärmeleiter. Die Folge der hohen thermischen Belastung ist eine Ermüdung und ein Brechen des Verstärkungsprofils, wodurch der Reifen im Notlauf nicht mehr selbstragefähig ist und die erhaltene Notlaufstrecke verringert wird.
Bei bekannten Notlaufreifen ist es daher problematisch, die Reifen im Notlauf über eine längere Fahrtstrecke selbstragend zu erhalten. Um einen Ausfall des Reifens im Notlaufbetriebes durch thermische Belastung zu vermeiden, ist es aus der US 4,287,924 bekannt geworden, einen selbstragenden Reifen der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher im Bereich jeder Seitenwand ein im Querschnitt mondsichelförmiges Verstärkungsprofil aufweist, welches aus zwei Gummimischungen unterschiedlicher Härte besteht und eine wärmeleitfähige Einlage aufweist. Die wärmeleitfähige Einlage ist entlang der Grenzfläche der beiden Gummimischungen innerhalb des Verstärkungsprofils angeordnet und soll die während des Notlaufbetriebs entstehende Wärme in Richtung Wulstkern ableiten. Diese vorgeschlagene Maßnahme erfordert eine aufwendige und somit kostenintensive Verstärkungsprofilkonstruktion, um die wärmeleitfähige Einlage in dem Inneren des Verstärkungsprofils anordnen zu können. Alternativ wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, wärmeleitfähige Festigkeitsträger in der Karkasslage anstelle von herkömmlichen Karkass-Festigkeitsträgern zu verwenden. Die alleinige Anordnung von wärmeleitfähigen Korden in der Karkasse vermag die im Notlauf entstehende Wärme nur unzureichend abzuführen und erhöht zudem das Gewicht des Reifens unerwünscht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen alternativen Notlaufreifen bereitzustellen, der im Notlaufbetrieb ohne Komforteinbußen über eine lange Fahrtstrecke selbstragend erhalten bleibt. Der Reifen soll, verglichen mit gattungsgemäßen Notlaufreifen, einfach und kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die wärmeleitfähige Einlage axial innen vom und benachbart zum Verstärkungsprofil angeordnet ist und indem die Wärme durch die Verwendung eines metallischen Werkstoffes leitbar ist, welcher eine Wärmeleitfähigkeit größer 40 (W/m × K) aufweist.
Erfindungswesentlich ist, dass die wärmeleitfähige Einlage axial innen vom Verstärkungsprofil und somit außerhalb des Verstärkungsprofils zwischen diesem und der Innenschicht angeordnet ist. Eine aufwendige und kostenintensive Verstärkungsprofilkonstruktion, die in ihrem Inneren die wärmeleitfähige Einlage enthält, ist somit nicht notwendig.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sich im Notlauf die größte Wärme an der axial innen gelegenen Seite des Verstärkungsprofils im Bereich der größten Schubbelastung, also in der Knickstelle des Verstärkungsprofils, entwickelt. Der Bereich dieser größten Wärmeentwicklung wird „Hot Spot" genannt. In herkömmlichen Notlaufreifen kann diese Wärme aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Kautschuk von etwa 0,3 (W/m × K) nicht ausreichend abgeführt werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die wärmeleitfähige Einlage axial innen benachbart zum Verstärkungsprofil und zum axial innen im Verstärkungsprofil im Notlauf auftretenden Hot Spot angeordnet. Hierdurch ist eine zuverlässige Wärmeableitung und Homogenisierung des Wärmehaushalts ermöglicht. Die wärmeleitfähige Einlage ist durch eine einfache und kostengünstige Konstruktion benachbart zum Verstärkungsprofil angeordnet, ohne dass eine aufwendige Verstärkungsprofilkonstruktion notwendig wäre. Es ist ein Notlaufreifen geschaffen, der einfach aufgebaut ist und der dennoch die im Notlauf entstehende Wärme des Hot Spots ableiten kann.
Alternativ wird die Aufgabe gelöst, indem die wärmeleitfähige Einlage axial außen auf der Karkasse zumindest innerhalb der Querschnittshöhe des Hot Spots des Verstärkungsprofils angeordnet ist und indem die Wärme durch die Verwendung eines metallischen Werkstoffes leitbar ist, welcher eine Wärmeleitfähigkeit größer 40 (W/m × K) aufweist.
Bei dieser alternativen erfindungsgemäßen Lösung, bei der die wärmeleitfähigen Einlage axial außen auf der Karkasse aufliegt und somit zwischen Karkasse und Seitenwandgummi auf Höhe des Verstärkungsprofils angeordnet ist, ist die Herstellung des Notlaufreifens besonders einfach und die wärmeleitfähige Einlage unterliegt während der Herstellung des Reifens nur sehr geringen Spannungen. Die Wärme des Hot Spots, welcher axial innen im Verstärkungsprofil liegt, aber nach axial außen ausstrahlt, kann vergleichmäßigt und somit im Bereich des Hot Spots erniedrigt werden. Der SSR-Reifen ist über eine längere Strecke notlauffähig.
Die Herstellung eines SSR-Reifens erfolgt üblicherweise auf einer besonderen zylindrischen Reifenaufbautrommel, welche umlaufende taschenartige Ausnehmungen für die Aufnahme der Verstärkungsprofile aufweist. Denn es ist bei der Reifenherstellung notwendig, dass die Karkasse „glatt" auf die zylindrische Aufbautrommel gewickelt werden kann.
Im ersten Schritt der Reifenherstellung wird auf diese besondere SSR-Reifenaufbautrommel die Innenschicht aufgelegt und zwar derart, dass die Innenschicht die beiden umlaufenden Ausnehmungen, in welche nachfolgend beide Verstärkungsprofile eingelegt werden, konturparallel auskleidet. Nachdem die Verstärkungsprofile auf die Innenschicht in die Taschen eingelegt worden sind, ist die Kontur der Wickeltrommel durch die Ausfüllung der Taschen durch die Verstärkungsprofile wieder zylindrisch, so dass nachfolgend die Karkasslage „glatt" auf die Wickeltrommel gewickelt werden kann. Anschließend erfolgt die Bombage des Reifens, bei der die bereits gewickelten Lagen in die typische Reifenform erhoben werden. Bei diesem Vorgang wirken auf die zu erhebenden Lagen Spannungen.
Nach dem Vorgang der Bombage werden randlich die wärmeleitfähige Einlage und die Seitenwandstreifen aufgelegt. Somit unterliegt die wärmeleitfähige Einlage bei der alternativen erfindungsgemäßen Anordnung keinen Spannungen während des Reifenaufbaus, was sich vorteilhaft auf die Haltbarkeit und auf den Reifenbau auswirkt, welcher nun einfacher ist.
Für die alternative erfindungsgemäße Anordnung der wärmeleitfähigen Einlage sind sämtliche nachfolgende vorteilhafte Ausgestaltungen der wärmeleitfähigen Einlage anwendbar, welche für die Anordnung der wärmeleitfähigen Einlage zwischen Verstärkungsprofil und Innenschicht nachstehend beschrieben sind.
Durch die erfindungsgemäßen Ausbildungen des Notlaufreifens ist erreicht, dass die thermische Belastung des Verstärkungsprofils insbesondere im Notlauf verringert ist und die Lebensdauer des Verstärkungsprofils um ein Vielfaches verlängert ist. Es ist mit einfachen Mitteln und kostengünstig ein Reifen erhalten, der über eine längere Fahrtstrecke im Notlauf erhalten bleibt.
Als wärmeleitfähige metallische Werkstoffe eignen sich beispielsweise Aluminium, verzinktes Kupfer, Messing, Zink, Bronze oder Stahl. Besonders Kupfer ist aufgrund seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit von 401 (W/m × K) sehr geeignet. Kupfer ist zudem gering spröde und daher für den Einsatz als Wärmeleiter in einer Einlage eines Notlaufreifens besonders geeignet. Messing hat nicht die gleich hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer, geht aber eine besonders feste Bindung mit Gummi ein. Verzinktes Kupfer ist besser an Gummi anbindbar als reines Kupfer. Die metallischen Werkstoffe sind in der für den Fachmann bekannten Weise gummifreundlich behandelbar.
Die Einlage kann aus einer Lage aus parallel zueinander angeordneten Kupferdrähten oder ein gummiertes Gewebe aus Kupferdrähten, welche(s) vorzugsweise gummiert sind mit vorzugsweise einer Maschenweite (w) von etwa 0,50 mm und einem Drahtdurchmesser (d) von 0,05 mm bestehen. Dieses letztgenannte Gewebe ist vergleichsweise leicht an Gewicht, leitet dennoch die Wärme sehr gut. Zudem ist das Gewebe in Grenzen elastisch, um Reifenbewegungen während des Fahrbetriebs zu ermöglichen. Die Maschenweite ist derart groß gewählt, dass während der Gummierung dieses Gewebes das Gummi die Maschen durchdringen kann und eine feste Gewebe-/Gummianbindung erreicht ist. Das Gewebe kann beispielsweise ein Quadrat- oder ein Rautenmaschengewebe sein. Bei einem Gewebe kann es zur erwünschten Wärmeleitung ausreichend sein, wenn nur eine der beiden Fadenrichtungen des Gewebes aus einem wärmeleitfähigen metallischen Werkstoff besteht.
In einer bestimmten Ausführungsform, bei der die Einlage zwischen dem Verstärkungsprofil und der Innenschicht angeordnet ist, ist diese zumindest innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils derart angeordnet ist, so dass die Wärme vom Hot Spot in Richtung Gürtel und/oder in Richtung Wulst leitbar ist. Die Einlage erstreckt sich somit wenigstens vom Hot Spot bis in den Gürtelbereich und/oder den Wulstbereich. Es hat sich gezeigt, dass über den Gürtelbereich und/oder den Wulstbereich Wärme gut nach außen ableitbar ist.
In einer besonderen Ausführungsform, bei der die Einlage zwischen dem Verstärkungsprofil und der Innenschicht angeordnet ist, ist die Einlage zumindest in radialer Höhe des Hot Spots beginnend, in Richtung Wulst um den Wulstbereich herum nach axial außen geführt und endet axial außen innerhalb oder kurz oberhalb der Querschnittshöhe des Wulstes. Somit ist die Wärme aus dem Innenraum des Reifens nach außen ableitbar wodurch eine besonders effektive Wärmeableitung erreicht ist. Hierbei kann die Einlage von axial innen zwischen Kern und Rimstrip nach axial außen geführt sein. Axial außen ist die Einlage zumindest von einer Gummierung von 0,5 mm überdeckt. Im Bereich des Reifenfußes kann die Einlage direkt benachbart zur Karkasslage um den Kern herumgeführt sein, oder aber auch vom Kern beabstandet um diesen herumgeführt sein, so dass die wärmeleitfähige Schicht zwischen Kern und Reifenfuß näher in Richtung Felge angeordnet ist. Wesentlich ist, dass die Einlage benachbart zur Felge/zum Felgenhorn des Rades angeordnet ist, denn das rotierende Rad dient quasi als Kühlrippe.
In der alternativen erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Notlaufreifens, bei dem die wärmeleitfähige Einlage axial außen auf der Karkasse angeordnet ist, kann diese vom Wulstkern bis zu den Gürtelkanten reichen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung beginnt die wärmeleitfähige Einlage am dem Kern abgelegenen Ende des Kernprofils und endet etwa 10 mm vor der Gürtelkante.
Wenn die Werkstoffdrähte, vorzugsweise die Kupferdrähte, in der Einlage in radialer Richtung orientiert sind, ist durch die radiale Orientierung der kürzeste Weg zur Ableitung der entstehenden Wärme des Hot Spots gegeben. Andererseits ist es aus Gründen der Elastizität sinnvoll, die Werkstoffdrähte der Einlage von der radialen Richtung abweichend, vorzugsweise in einem Winkel von 45° zur Radialrichtung, zur orientieren. Vorteilhaft ist daher ein Kompromiss aus kurzer Wegstrecke und Anordnung der Drähte abweichend zur radialen Richtung zur schnellen Wärmeableitung unter Elastizität der Einlage.
In anderen Konstruktionen kann es vorteilhaft sein, wenn die Werkstoffdrähte des Gewebes der Einlage abweichend zur radialen Richtung, vorzugsweise 45° zur Radialrichtung, orientiert sind, um eine Elastizität des Gewebes zur Bewegungsrichtung des Gummis im Reifen zu gewährleisten.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Werkstoffdrähte der Einlage zur Erzielung einer federähnlichen/elastischen Wirkung gewellt in der Einlage angeordnet. Diese Festigkeitsträger können – müssen aber nicht – in radialer Ausrichtung angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Karkasse zusätzlich zu ihren Karkassfestigkeitsträgern zur Wärmeleitung wärmeleitfähige Metalldrähte auf, welche vorzugsweise in radialer Richtung ausgerichtet sind. Die wärmeleitfähigen Metalldrähte in der Karkasse sind zusätzlich zu der wärmeleitfähigen Einlage, welche axial innen vom und benachbart zum Verstärkungsprofil angeordnet ist, angeordnet. Die Homogenisierung des Wärmehaushaltes ist weiter verbessert.
In einer wiederum anderen Ausführungsform weist der Fahrzeugluftreifen zusätzlich zumindest im Bereich der Gürtelkanten oder aber auch im Bereich der gesamten Gürtelerstreckung wenigstens eine zusätzliche wärmeleitfähige Lage auf. Notlaufreifen mit verdickter Seitenwand sollen ebenfalls hochgeschwindigkeitstauglich sein. Das bedeutet, dass sie im Normalbetrieb mit üblichem Reifenluftdruck für den Gebrauch von Geschwindigkeiten um 300 km/h geeignet sein sollen. In diesem High-Speed-Betrieb hat es sich herausgestellt, dass insbesondere im Bereich der Gürtelkanten, weniger im Bereich der Verstärkungsprofile, Hot Spots bilden. Um diese Wärme zu homogenisieren und ableiten zu können, ist wenigstens eine wärmeleitfähige Einlage, die entsprechend der vorgenannten Einlagen aufgebaut sein kann, zumindest im Bereich der Gürtelkanten angeordnet. Die Einlage kann auch über die gesamte Querschnittsbreite des Gürtels über dessen Umfang ringkreisförmig geschlossen angeordnet sein.
In einer anderen, besonders einfachen und kostengünstigen Ausführungsform des Notlaufreifens ist eine Wärmeleitpaste im Bereich der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils ringkreisförmig über den Umfang der Seitenwand geschlossen radial innen auf der Innenschicht angeordnet. Die Wärmeleitpaste erstreckt sich zumindest vom Bereich des Hot Spots innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils bis zum Wulstbereich und/oder bis zum Gürtel. Die Wärmeleitpaste ist vorzugsweise eine kupferbasierte Wärmeleitpaste.
In einer anderen Ausführungsform ist die Wärmeleitpaste radial innen im gesamten Reifeninnenraum angeordnet.
Der Begriff „Einlage" meint eine wärmeleitfähige Einlage als gummifreundlich ausgerüsteter Streifen oder Lage, aber auch eine wärmeleitfähige, pastöse Schicht. Notlaufreifen mit durch ein im Querschnitt mondsichelförmiges Verstärkungsprofil verdickter Seitenwand werden SSR-Reifen genannt. SSR steht für Self Supporting Runflat.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen die:
1 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäßen SSR-Reifen im 0 bar-Zustand mit einer wärmeleitfähigen Einlage
2 einen Teilquerschnitt durch einen anderen erfindungsgemäßen SSR-Reifen im 0 bar-Zustand
3 einen Teilquerschnitt durch einen weiteren erfindungsgemäßen SSR-Reifen im 0 bar-Zustand mit auf der Innenschicht angeordneter Wärmeleitpaste
4 einen Teilquerschnitt durch einen alternativen erfindungsgemäßen SSR-Reifen.
Gemäß dem in 1 gezeigten Teilquerschnitt durch einen SSR-Radialreifen für Personenkraftwagen im 0 bar-Zustand sind die wesentlichen Bestandteile, aus welchen sich der dargestellte Radialreifen zusammensetzt: ein profilierter Laufstreifen 1, ein bei der gezeigten Ausführung aus zwei Lagen 2a, 2b 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. Das Verstärkungsprofil 9 kann aus einer einzigen Gummimischung oder aus mehreren Gummimischungen bestehen. „SSR" steht für „Self Support Runflat" und bezeichnet Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften aufgrund von Verstärkungsprofilen 9 verstärkten Seitenwänden B. Die beiden Lagen 2a, 2b des Gürtels 2 bestehen aus in eine Gummimischung eingebetteten Festigkeitsträgern aus Stahlcord, welche innerhalb jeder Lage parallel zueinander verlaufen, wobei die Stahlcorde der einen Lage 2a in kreuzender Anordnung zu den Stahlcorden der zweiten Lage 2b 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 Gummimischung 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.
Das aus elastomerem Material, insbesondere aus einer Kautschukmischung hergestellte Verstärkungsprofil 9 ist während des Aufbaus des Reifens auf der Innenschicht 4 positioniert worden und befindet sich daher zwischen dieser und der Karkasse 3. Die Dicke des Verstärkungsprofils 9 nimmt sowohl Richtung Gürtel 2 als auch Richtung Wulst 5 ab. Richtung Gürtel 2 reicht das Verstärkungsprofil 9 bis unter die Randbereiche desselben. Richtung Wulst 5 endet das Verstärkungsprofil 9 knapp oberhalb des Wulstkernes 6. Über den überwiegenden Bereich der Länge der Seitenwand ist das Verstärkungsprofil 9 nahezu konstant dick ausgeführt, seine Stärke beträgt 6 bis 15 mm.
Axial innen 12 vom und benachbart zum Verstärkungsprofil 9 ist zwischen diesem und der Innenschicht 3 eine über den Umfang der Seitenwand ringförmig geschlossene wärmeleitfähige Einlage 10 konturparallel zum Verstärkungsprofil 9 angeordnet. Die wärmeleitfähige Einlage 10 dient dazu, die im 0 bar Fall auftretende Wärme des Hot Spots 11, welche sich aufgrund der hohen Schubspannungen im Notlaufbetrieb des Reifens entwickelt und aufgrund welcher die erhaltene Notlaufstrecke vermindert sein kann, abzuleiten und den Wärmehaushalt des Reifens zu homogenisieren. Der Hot Spot 11 bildet sich im 0 bar-Fall an der axial innen gelegenen Seite des Verstärkungsprofils im Bereich der größten Schubbelastung, also in etwa auf mittiger Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils 9. Die Einlage 10 erstreckt sich wenigstens über eine Querschnittshöhe, die von Überdeckung des Hot Spots 11 bis wenigstens in den Wulstbereich 5, vorzugsweise axial benachbart zum Wulstkern 6, reicht. Die Einlage 10 muss nicht an dem unteren Ende des Hot Spots 11 enden. Die Einlage 10 kann in den verschiedenen Ausführungsformen über die Erstreckung des Hot Spots 11 hinausreichen. Die Einlage 10 weist gummierten Kupferwerkstoff auf, der als parallel zueinander ausgerichtet Drähte oder als ein Kupfergewebe vorliegt. Wenn die Einlage parallel zueinander ausgerichtete Kupferdrähte aufweist, sind diese vorzugsweise derart abweichend von der radialen Richtung orientiert, dass die Wärme vom Hot Spot 11 auf einem kurzen Weg Richtung Wulst 5 zu leiten ist, jedoch ebenfalls eine Elastizität zur Bewegungsrichtung des Gummis im Reifen gewährleistet ist. Die Kupferdrähte können vorzugsweise in einem Winkel von 45° zur Radialrichtung orientiert sein. Weist die Einlage 10 ein Kupfergewebe auf, besteht dieses vorzugsweise aus einer Maschenweite (w) von etwa 0,50 mm und einem Drahtdurchmesser (d) von 0,05 mm. Dieses Gewebe ist vergleichsweise leicht, leitet dennoch die Wärme sehr gut und das Gewebe ist in Grenzen elastisch, um Reifenbewegungen während des Fahrbetriebs zu ermöglichen.
Die 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen anderen erfindungsgemäßen SSR-Reifen im 0 bar-Zustand. Dieser Reifen unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Reifen dadurch, dass die wärmeleitfähige Einlage 10 um den Wulstkern 6 von axial innen 12 nach axial außen 13 herumgeführt ist und als gummierte wärmeleitfähige Einlage 10 an dem dem Laufstreifen 1 zugewandten Ende des Wulstkernprofils 7 endet. Die Einlage 10 verläuft von axial innen zwischen dem Rimstrip 17 und dem Wulstkern 5 nach axial außen 13. Die Wärmeableitung ist durch den Wärmetransport von axial innen 12 nach axial außen 13 weiter verbessert. Zudem zusätzlich zur der in 1 gezeigten Konstruktion ist für den Hochgeschwindigkeitseinsatz, bei dem es sich gezeigt hat, dass insbesondere ein Hot Spot 14 im Bereich der Gürtelkante 15 entsteht, eine weitere wärmeleitfähige Einlage 16 im Bereich der Gürtelkante 15 angeordnet. Diese Einlage 16 kann entsprechend der in dieser Anmeldung beschriebenen wärmeleitfähigen Einlagen 10 aufgebaut sein und zur hervorragenden Wärmeleitung Kupferwerkstoff in Form von Draht oder Gewebe enthalten. Von den Gürtelkanten 15 wird die Wärme zur Wärmeableitung Richtung Laufstreifen 1 gelenkt. Die beiden Einlagen 10, 16 können jedoch auch einzeln und nicht nur in Kombination miteinander in einem Reifen angeordnet sein.
In der 3 ist die Einlage 10 zur Wärmeableitung im Runflat-Fall eine auf Kupfer basierende wärmeleitfähige Paste, welche radial innen auf die Innenschicht 4 aufgebracht ist. Die wärmeleitfähige Paste ist über eine Querschnittshöhe des Reifens aufgebracht, welche von der Gürtelkante 15 bis zum Wulstkern 6 reicht.
Die 4 zeigt Teilquerschnitt durch einen alternativen erfindungsgemäßen SSR-Reifen. Die 4 unterscheidet sich von der 1 dadurch dass die wärmeleitfähige Einlage alternativ zur 1 axial außen 13 auf die Karkasse aufgelegt ist und somit zwischen Seitenwand 8 und Karkasse 4 zumindest innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils 9 angeordnet ist.
Die wärmeleitfähige Einlage 10 ist axial außen 13 auf der Karkasse 4 angeordnet und beginnt auf der Reifenquerschnittshöhe des dem Kern 6 abgelegenen Endes des Kernprofils 7 und endet etwa 10 mm vor der Kante des Gürtels 2. Die wärmeleitfähigen metallischen Drähte/Fäden bzw. das Gewebe ist wie in 1 beschrieben ausgerichtet.

1: Laufstreifen
2: Gürtel
2a, b: Gürtellage
3: Karkasse
3a: Karkasshochschlag
4: Innenschicht
5: Wulst
6: Wulstkern
7: Wulstkernprofil
8: Seitenwand
9: Verstärkungsprofil
10: Wärmeleitfähige Einlage
11: Hot Spot Verstärkungsprofil
12: Axial innen
13: Axial außen
14: Hot Spot Gürtelkante
15: Gürtelkante
16: Wärmeleitfähige Einlage
17: Rimstrip

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 4287924 [0004]

Claims

Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften, umfassend einen profilierten Laufstreifen (1), einen mehrlagigen Gürtelverband (2), eine luftdicht ausgeführte Innenschicht (4), eine Karkasse (3), die im Wulstbereich (5) von axial innen nach axial außen um zugfeste Kerne (6) und den Kernen aufsitzenden Kernprofilen (7) als Karkasshochschlag (3a) herumgeführt ist, Seitenwände (8), innerhalb derer zumindest ein im Querschnitt mondsichelförmiges, über den Umfang der Seitenwand (8) ringförmig geschlossenes Verstärkungsprofil (9) angeordnet ist und eine über den Umfang der Seitenwand (8) ringförmig geschlossene wärmeleitfähige Einlage (10), welche innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils (9) konturparallel zum Verstärkungsprofil (9) zur Ableitung der in diesem Verstärkungsprofil (9) im Notlaufbetrieb entstehenden Wärme angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitfähige Einlage (10) axial innen (12) vom und benachbart zum Verstärkungsprofil (9) angeordnet ist und dass die Wärme durch die Verwendung eines metallischen Werkstoffes leitbar ist, welcher eine Wärmeleitfähigkeit größer 40 (W/m × K) aufweist.
Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften, umfassend einen profilierten Laufstreifen (1), einen mehrlagigen Gürtelverband (2), eine luftdicht ausgeführte Innenschicht (4), eine Karkasse (3), die im Wulstbereich (5) von axial innen nach axial außen um zugfeste Kerne (6) und den Kernen aufsitzenden Kernprofilen (7) als Karkasshochschlag (3a) herumgeführt ist, Seitenwände (8), innerhalb derer zumindest ein im Querschnitt mondsichelförmiges, über den Umfang der Seitenwand (8) ringförmig geschlossenes Verstärkungsprofil (9) angeordnet ist und eine über den Umfang der Seitenwand (8) ringförmig geschlossene wärmeleitfähige Einlage (10), welche innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils (9) konturparallel zum Verstärkungsprofil (9) zur Ableitung der in diesem Verstärkungsprofil (9) im Notlaufbetrieb entstehenden Wärme angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitfähige Einlage (10) axial außen (13) auf der Karkasse 3, 3a innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils (9) angeordnet ist und dass die Wärme durch die Verwendung eines metallischen Werkstoffes leitbar ist, welcher eine Wärmeleitfähigkeit größer 40 (W/m × K) aufweist.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Werkstoff Aluminium, verzinktes Kupfer, Messing, Zink, Bronze, Stahl oder Kupfer ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) eine Lage aus parallel zueinander angeordneten Kupferdrähten ist, welche vorzugsweise gummiert ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) ein Gewebe aus vorzugsweise Kupferdrähten mit vorzugsweise einer Maschenweite (w) von etwa 0,50 mm und einem Drahtdurchmesser (d) von 0,05 mm als vorzugsweise Quadratmaschen- oder Rautenmaschenmuster ist, welches vorzugsweise gummiert ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) zwischen Verstärkungsprofil (9) und Innenschicht (4) zumindest innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils (9) derart angeordnet ist, so dass die Wärme vom Hot Spot (11) in Richtung Gürtel (2) und/oder in Richtung Wulst (5) leitbar ist.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) um den Wulstbereich (5) herum von axial innen (12) nach axial außen (13) geführt ist und axial außen (13) innerhalb oder kurz oberhalb der Querschnittshöhe des Wulstes (5) endet.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffdrähte in der Einlage (10) in radialer Richtung orientiert sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffdrähte in der Einlage (10) von der radialen Richtung abweichend, vorzugsweise in einem Winkel von 45° zur Radialrichtung, orientiert sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffdrähte des Gewebes in der Einlage (10) abweichend zur radialen Richtung, vorzugsweise in einem Winkel von 45° zur Radialrichtung, orientiert sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffdrähte der Einlage (10) zur Erzielung einer federähnlichen/elastischen Wirkung innerhalb der Einlage (10) gewellt sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasse (3) zusätzlich zu ihren Festigkeitsträgern zur Wärmeleitung wärmeleitfähige Metalldrähte aufweist, die vorzugsweise in radialer Richtung ausgerichtet sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest im Bereich der Gürtelkante (15), vorzugsweise im Bereich der gesamten Gürtelerstreckung wenigstens eine wärmeleitfähige Lage (16) angeordnet ist.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entstehende Wärme durch eine Wärmeleitpaste (10) leitbar ist, welche radial innen (12) auf der Innenschicht (4) angeordnet ist.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitpaste eine kupferbasierte Wärmeleitpaste ist.