DE102008036108A1 - Vehicle pneumatic tire, particularly radial tire, comprises radial casing, which has tread arranged radially above casing, and belt, which is arranged between casing and tread - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einer Radialkarkasse, mit einem radial oberhalb der Karkasse angeordneten Laufstreifen und mit einem Gürtel, welcher zwischen Karkasse und Laufstreifen angeordnet ist und welcher wenigstens eine Lage aus in Gummi eingebettete, parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnete Festigkeitsträger aufweist, wobei die Festigkeitsträger auxetische Eigenschaften aufweisen.The The invention relates to a pneumatic vehicle tire with a radial carcass, with a tread arranged radially above the carcass and with a belt, which between carcass and tread is arranged and which at least one layer of rubber embedded, parallel to each other and spaced from each other arranged reinforcement wherein the reinforcing elements have auxetic properties exhibit.
Fahrzeugluftreifen, insbesondere Radialreifen, benötigen während des Fahrbetriebes zur Aufnahme von insbesondere Querkräften bei Kurvenfahrt sowie von Umfangskräften bei Beschleunigung Unterstützung von anderen Reifenbauteilen. Denn die Karkasskonstruktion eines Radialreifens weist radial verlaufende Festigkeitsträger auf, welche die im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte nur unzureichend aufnehmen können. Diese unterstützende Aufgabe übernimmt u. a. der Gürtel. Bekannt sind mehrlagige Gürtelkonstruktionen, die aus zwei sich kreuzenden Lagen entgegengesetzt steigender, unter einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung verlaufender Festigkeitsträger bestehen und welche optional durch eine Bandage stabilisiert sein können. Die Festigkeitsträger der zwei Gürtellagen sind üblicherweise Stahlcorde, welche aus verzwirnten Stahlfilamenten bestehen, welche zu einem Cord endverdreht sind. Stahlcorde erfordern einen hohen Materialeinsatz, wodurch das Gewicht und die Herstellungskosten des Reifens erhöht sind.Vehicle tires, especially radial tires, need during the Driving operation for receiving in particular lateral forces when cornering as well as circumferential forces during acceleration support from other tire components. Because the carcass construction of a Radial tire has radially extending reinforcement on which the forces occurring during driving only can absorb insufficient. This supportive Task assumes u. a. the belt. Are known multi-layered belt constructions consisting of two intersecting layers opposite rising, at an acute angle to the circumferential direction extending strength member exist and which optional can be stabilized by a bandage. The strength carriers the two belt layers are usually steel cords, which consist of twisted steel filaments, which to a Cord are twisted. Steel cords require a high material input, thereby increasing the weight and the manufacturing cost of the tire are.
Aus
der
Die seit einigen Jahren bekannte Klasse der auxetischen Materialien zeichnet sich durch eine negative Poisson-Zahl aus, d. h. unter Dehnung wird ein Prüfkörper breiter, unter Druck wird die Nachgiebigkeit herabgesetzt.The For some years known class of auxetic materials is characterized by a negative Poisson number, d. H. under Elongation becomes a test specimen wider, under pressure the compliance is reduced.
Die Bestrebungen der Reifenentwicklung gehen jedoch dahin, die Herstellungskosten des Reifens zu senken und am Gewicht des Reifens einzusparen.The Aspirations of tire development, however, go there, the production costs of the tire and save on the weight of the tire.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, dessen Herstellungskosten gesenkt und der ein geringeres Gewicht aufweist.Therefore It is the object of the invention to provide a pneumatic vehicle tire, whose manufacturing costs are reduced and the lower weight having.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Festigkeitsträger Monofilamente sind, wobei die Monofilamente vorzugsweise in etwa in Umfangsrichtung angeordnet sind.The Task is solved by the strength carrier Monofilaments are, wherein the monofilaments preferably in about are arranged in the circumferential direction.
Durch den Einsatz von Monofilamenten anstatt von Corden als Gürtelfestigkeitsträger wird an Material für die Festigkeitsträger eingespart und die Herstellungskosten werden gesenkt. Durch den Einsatz von Monofilamenten als Gürtelfestigkeitsträger, welche auxetische Eigenschaften aufweisen, ist im Betrieb des Reifens zudem durch eine Verbreiterung der Festigkeitsträger eine gleichmäßigere Druckverteilung innerhalb des Gürtels erreicht, welches sich vorteilhaft auf die Handlingeigenschaften, auf die Dauerhaltbarkeit des Reifens und auf die HighSpeed-Eigenschaften des Fahrzeugluftreifens auswirkt.By the use of monofilaments instead of cords as belt resistance is saved on material for the strength carrier and the manufacturing costs are reduced. Through the use of Monofilaments as a belt resistance carrier, which have auxetic properties, in addition, is in the operation of the tire by broadening the reinforcement a more even Pressure distribution within the belt reached, which advantageous for the handling properties, for durability of the tire and the high-speed characteristics of the pneumatic vehicle tire effect.
Problematisch an dem Einsatz von Monofilamenten als Gürtelfestigkeitsträger ist jedoch, dass diese sowohl dehnbar, als auch auf Kompressionen ohne Bruch beanspruchbar sein müssen. Andernfalls wäre der Reifen, welcher diese Festigkeitsträger enthaltene Gürtellage aufweist, in seiner Haltbarkeit unerwünscht vermindert. Auxetische Eigenschaften aufweisende Materialien sind ausreichend dehnbar und auch ausreichend auf Kompression ohne Bruch beanspruchbar.Problematic on the use of monofilaments as a belt resistance carrier However, these are both stretchy, as well as on compressions without Break must be claimable. Otherwise it would be the tire containing these reinforcements Belt layer has undesirable in its durability reduced. Auxetic properties are materials sufficiently stretchable and also sufficiently compressible without breaking stress.
Vorteilhaft ist es, wenn das Monofilament ein Werkstoffstreifen ist, welcher nach Art einer Ziehharmonika gefaltet oder gewellt ist, wobei die Falze (entspricht bei Wellenform den Scheiteln der Wellenberge bzw. der Wellentäler) parallel zueinander angeordnet sind und in einem Winkel α zwischen 15° und 60° zur Längsachse des Werkstoffstreifens, vorzugsweise zwischen 20° und 30° zur Längsachse des Werkstoffstreifens, verlaufen. Durch eine derartige „Faltung” des Werkstoffstreifens sind auxetische Eigenschaften des Monofilamentes erhalten, ohne dass dieses aus auxetischem Material bestehen muss. Dieses erlaubt eine kostengünstige Reifenherstellung unter Verwendung beispielsweise üblicherweise eingesetzter Festigkeitsträgerwerkstoffe, welche entsprechend wie vorstehend gefaltet bzw. gewellt sind, um auxetische Eigenschaften aufzuweisen. Der Werkstoffstreifen weist im Querschnitt ein Verhältnis von Breite zu Dicke von 5–100, vorzugsweise von 20–50 auf und ist, ebenfalls im Querschnitt betrachtet, mit seiner breiten Seite Reifen-achsparallel angeordnet.Advantageous it is when the monofilament is a strip of material which folded or corrugated in the manner of an accordion, the Fold (corresponds to waveforms of the crests of the peaks or the troughs) are arranged parallel to each other and at an angle α between 15 ° and 60 ° to Longitudinal axis of the material strip, preferably between 20 ° and 30 ° to the longitudinal axis of the material strip, run. By such a "folding" of Material strips are auxetic properties of the monofilament obtained, without this must be made of auxetic material. This allows a cost-effective tire manufacturing under Using, for example, commonly used reinforcement materials, which are correspondingly folded or corrugated as above have auxetic properties. The material strip points in cross section a width to thickness ratio of 5-100, preferably from 20 to 50, and is also viewed in cross section, with its wide side arranged tire-axis-parallel.
Vorteilhaft ist es, wenn der Werkstoffstreifen im Querschnitt eine Breite (b) von 5,0 mm–50,0 mm, vorzugsweise von 8,0 mm–10,0 mm aufweist und/oder wenn der Werkstoffstreifen im Querschnitt eine Dicke (d) von 0,1 mm–1,0 mm, vorzugsweise von 0,2 mm–0,3 mm, aufweist. Durch derartige Höhen und Breiten sind die im Fahrbetrieb des Reifens auftretenden Kräfte optimal aufnehmbar.It is advantageous if the material strip in cross section has a width (b) of 5.0 mm-50.0 mm, preferably of 8.0 mm-10.0 mm and / or if the strip of material in cross-section has a thickness (d) of 0.1 mm-1.0 mm, preferably of 0.2 mm-0.3 mm. By such heights and widths occurring during driving the tire forces are optimally absorbed.
Zweckmäßig ist es, wenn die Falze benachbarter Spitzen bzw. benachbarter Tiefen gleichmäßig voneinander beabstandet in einem Abstand a zwischen 0,5 mm bis 10 mm, vorzugsweise 1 mm–5 mm angeordnet sind. Der Abstand a bemisst sich parallel zur Längsachse des Monofilamentes. „Spitze” meint den nach radial außen gerichteten Falz, worunter auch der Scheitel eines Wellenberges im Falle einer wellenartigen Ausbildung des Monofilamentes fallen soll. „Tiefe” meint den nach radial innen gerichteten Falz, worunter auch der Scheitel eines Wellentales im Falle einer wellenartigen Ausbildung des Monofilamentes fallen soll.expedient it is when the folds of adjacent peaks or adjacent depths evenly spaced at a distance a is arranged between 0.5 mm to 10 mm, preferably 1 mm-5 mm are. The distance a is measured parallel to the longitudinal axis of the monofilament. "Tip" means the radially outward fold, including the apex of one Wave mountain in the case of a wave-like formation of the monofilament should fall. "Depth" means the radially inward Directional fold, including the apex of a wave trough in Fall of a wave-like formation of the monofilament should fall.
Zweckmäßig ist es, wenn die an einem gemeinsamen Falz geneigten und an diesem Falz angrenzenden Werkstoffstreifenabschnitte einen Winkel β zwischen 20° und 60°, vorzugsweise einen Winkel zwischen 30° und 45° zwischen sich einschließen.expedient it is when the inclined at a common fold and at this Fold adjacent material strip portions an angle β between 20 ° and 60 °, preferably an angle between Enclose 30 ° and 45 ° between them.
Vorteilhaft ist es, wenn das gefaltete bzw. gewellte Monofilament maximal eine Dicke von 5 mm, vorzugsweise von 2 mm–3 mm aufweist. Größere Dicken führen zur einer geringeren Ermüdungsbeständigkeit.Advantageous it is when the folded or corrugated monofilament maximum one Thickness of 5 mm, preferably from 2 mm-3 mm. larger Thicknesses lead to a lower fatigue resistance.
Das Monofilament kann aus Stahl oder dessen Legierungen bestehen.The Monofilament may consist of steel or its alloys.
Das Monofilament kann aber auch ein Polymer, vorzugsweise ein Polyester, mit einer Glastemperatur größer 40°C, vorzugsweise größer 70°C sein. Die aus Polymer bestehenden Monofilamente können zudem Fasern enthalten, durch welche das Monofilament verstärkt sein kann. Solche Fasern bestehen beispielsweise aus Aramid, Karbon, Polyketon, POB, PET, PEN, Rayon, PA6., PA6.6 oder Metall.The Monofilament may also be a polymer, preferably a polyester, with a glass transition temperature greater than 40 ° C, preferably greater than 70 ° C. From Polymer existing monofilaments may also contain fibers, through which the monofilament can be reinforced. Such Fibers consist for example of aramid, carbon, polyketone, POB, PET, PEN, Rayon, PA6., PA6.6 or Metal.
In bestimmten Ausführungsformen können die Monofilamente derart in der Gürtellage angeordnet sein, dass ihre Längsachsen in etwa in Umfangsrichtung des Reifens ausgerichtet sind. Hierdurch sind eine hohe laterale Steifigkeit und eine hohe Umfangssteifigkeit erreicht. Der Reifen kann einen einlagigen oder mehrlagigen Gürtel aufweisen.In certain embodiments, the monofilaments be arranged in the belt layer such that their longitudinal axes are aligned approximately in the circumferential direction of the tire. Hereby are a high lateral rigidity and a high circumferential rigidity reached. The tire can be a single-ply or multi-ply belt exhibit.
In bestimmten anderen Ausführungsformen können die Monofilamente derart in der Gürtellage angeordnet sein, dass ihre Längsachsen mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel zwischen 15° und 36° einschließen. Es ist eine hohe Biegesteifigkeit in der Gürtelebene erreicht. Zudem ist die Ermüdungsbeständigkeit erhöht. Der Reifen kann einen zweilagigen oder mehrlagigen Gürtel aufweisen. Die Festigkeitsträger einer Lage sind in kreuzender Anordnung zu den Festigkeitsträgern der weiteren Lage(n) angeordnet.In certain other embodiments, the Monofilaments be arranged in the belt layer, that their longitudinal axes with the tire circumferential direction one Include angles between 15 ° and 36 °. It achieves a high flexural rigidity in the belt plane. In addition, the fatigue resistance is increased. The tire can be a two-ply or multi-ply belt exhibit. The strength members of a layer are in crossing Arrangement to the reinforcements of the other layer (s) arranged.
Die vorgenannten Weiterbildungen dienen der Optimierung der Wirksamkeit.The The aforementioned developments serve to optimize the effectiveness.
Alle vorgenannten Bemaßungen der Monofilamente beziehen sich auf Monofilamentausbildungen eines betriebsbereiten, mit Druckluft beaufschlagten Reifens.All The aforementioned dimensions of the monofilaments relate on monofilament formations of an operational, with compressed air applied tire.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen die:Further Features, advantages and details of the invention will be apparent from the drawings, the schematic embodiments represent, explained in more detail. It show the:
Die
Die
Die
Die
Die
Dicke (d) des Werkstoffstreifens beträgt 0,2 mm. Das Monofilament
- 11
- Reifentires
- 22
- SeitenwandSide wall
- 33
- Karkassecarcass
- 3a3a
- Karkasshochschlaga carcass
- 44
- Wulstbereichbead
- 55
- Wulstkernbead
- 66
- Wulstkernprofilbead apex
- 77
- Laufstreifentread
- 88th
- Gürtelbelt
- 99
- Monofilamentmonofilament
- 1010
- Falzfold
- 1111
- Langsachselongitudinal axis
- 1212
- Falz-SpitzeFolding top
- 1313
- Falz-TiefeCrimp depth
- 1414
- WerkstoffstreifenabschnittMaterial strip section
- bb
- Querschnittsbreite (ohne Kraftbeaufschlagung)Section width (without force application)
- b'b '
- Querschnittsbreite (mit Kraftbeaufschlagung)Section width (with application of force)
- aa
- Beabstandung (ohne Kraftbeaufschlagung)spacing (without force application)
- a'a '
- Beabstandung (mit Kraftbeaufschlagung)spacing (with application of force)
- dd
- Dicke des Werkstoffstreifensthickness of the material strip
- DD
- Dicke des Monofilamentes (ohne Kraftbeaufschlagung)thickness of the monofilament (without application of force)
- D'D '
- Dicke des Monofilamentes (mit Kraftbeaufschlagung)thickness of monofilament (with application of force)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO2016012945A1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-28 | Bridgestone Corporation | Tyre comprising a foam material for sound absorption |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1800900A1 (en) | 2005-12-16 | 2007-06-27 | Continental Aktiengesellschaft | Use of auxetic materials in rubber products, rubber compositions and cord materials |
-
2008
- 2008-08-02 DE DE200810036108 patent/DE102008036108A1/en not_active Withdrawn
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WO2016012945A1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-28 | Bridgestone Corporation | Tyre comprising a foam material for sound absorption |
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Legal Events
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---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |