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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
von Luftreifen, bei denen Maßnahmen hinsichtlich des Problems
des elektrischen Widerstands ergriffen werden, indem eine elektrisch
leitfähige Schicht an einer Lauffläche vorgesehen
wird sowie elektrisch leitfähiges Seitenwand-Gummimaterial
vorgesehen wird; ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen
mit einem solchen Verfahren hergestellten Luftreifen.
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Es
sind bereits Luftreifen bekannt, bei denen ein Laufflächen-Gummimaterial
mit einem hohen Anteil Siliziumdioxid gemischt ist, um den Rollwiderstand
zu vermindern, der in enger Beziehung zu der Kraftstoffverbrauchseffizienz
von Fahrzeugen steht, sowie auch die Bremsleistung auf einer nassen
Straßenoberfläche (Naß-Bremsleistung)
zu steigern. Solches Laufflächen-Gummimaterial hat jedoch
folgenden Nachteil. Im Vergleich zu einem Laufflächen-Gummimaterial,
dem ein hoher Anteil Ruß beigemischt ist, hat ein Laufflächen-Gummimaterial,
dem Siliziumdioxid beigemischt ist, einen höheren elektrischen
Widerstand.
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Dadurch
wird verhindert, daß an der Fahrzeugkarosserie und/oder
den Reifen erzeugte elektrostatische Aufladungen freigesetzt bzw.
entladen werden, so daß es zu einem solchen Problem, wie
etwa Radio-Rauschen oder Funkrauschen kommt. Zum Lösen
dieses Problems sind die im folgenden beschriebenen Luftreifen entwickelt
worden. Dabei ist ein elektrisch nicht leitfähiges Laufflächen-Gummimaterial,
dem Siliziumdioxid und dergleichen beigemischt ist, mit einer elektrisch
leitfähigen Schicht ver sehen, der ein hoher Anteil Ruß beigemischt
ist, um das Problem des elektrischen Widerstands zu eliminieren.
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Beispielsweise
beschreiben das
US-Patent Nr.
5 518 055 , die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
(Kokai)
JP-A-10-81110 ,
die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
(Kokai)
JP-A-10-203114 sowie
die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
(Kokai)
JP-A-2007-8269 Luftreifen,
bei denen eine äußere periphere Oberfläche
eines elektrisch nicht leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials
in einem Randbereich von diesem mit einer elektrisch leitfähigen
Schicht bedeckt ist und die elektrisch leitfähige Schicht
an einer Grenzfläche zwischen einem Laufflächen-Gummimaterial
und einem Seitenflügel-Gummimaterial oder einem Seitenwand-Gummimaterial
angeordnet ist.
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Ein
Randbereich der elektrisch leitfähigen Schicht steht in
Kontakt mit einer Felge oder einem elektrisch leitfähigen
Gummimaterialbereich, der von der Felge weg elektrisch leitfähig
ist (zum Beispiel dem Seitenflügel-Gummimaterial oder dem
Seitenwand-Gummimaterial); dadurch werden an der Fahrzeugkarosserie und/oder
den Reifen erzeugte elektrostatische Aufladungen zur Straßenoberfläche
hin freigesetzt bzw. entladen.
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Bei
diesen Reifen liegt jedoch die elektrisch leitfähige Schicht
in einem Randbereich des Laufflächen-Gummimaterials in
großem Umfang an der äußeren peripheren
Oberfläche frei. Daher weisen diese Reifen folgendes Problem
auf. Wenn das Laufflächen-Gummimaterial in einem gewissen
Ausmaß einem Verschleiß ausgesetzt ist, funktioniert
die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft kaum, und die
elektrische Leitfähigkeitseigenschaft läßt
sich nicht in zufriedenstellender Weise aufrechterhalten. Da die
elektrisch leitfähige Schicht in einer flächenkörperartigen
Konfiguration vorgesehen ist, wird ferner das Volumen der elektrisch
leitfähigen Schicht übermäßig
groß.
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Da
die elektrisch leitfähige Schicht außerdem an
der Laufflächenoberfläche kontinuierlich freiliegt,
läßt sich der Verbesserungseffekt, den man durch
die Verwendung des elektrisch nicht leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials
erhält, nicht in zufriedenstellender Weise erzielen bzw.
beibehalten. Das heißt, der Verbesserungseffekt hin sichtlich
der Kraftstoffersparnis und der Bremseigenschaften auf nasser Straße,
den man durch das Laufflächen-Gummimaterial erhält,
dem ein hoher Anteil Siliziumdioxid beigemischt ist, läßt
sich nicht in zufriedenstellender Weise erzielen.
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Das
US-Patent Nr. 2 339 546 beschreibt
einen Luftreifen, bei dem sich eine elektrisch leitfähige Schicht
entlang einer Karkassenlage erstreckt, von der das eine Ende durch
das Innere des Laufflächen-Gummimaterials hindurch zu einer
Lauffläche hin frei liegt und das andere Ende mit einer
Felge in Kontakt steht. Die elektrisch leitfähige Schicht
ist in Form eines Flächenkörper ausgebildet und
erstreckt sich in Umfangsrichtung des Reifens in kontinuierlicher
Weise.
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Infolgedessen
ist das Volumen der elektrisch leitfähigen Schicht übermäßig
groß, wie es bereits erwähnt wurde, und die elektrisch
leitfähige Schicht liegt an der Lauffläche in
kontinuierlicher Weise frei. In diesem Fall läßt
sich der Verbesserungseffekt unter Nutzung des nicht leitfähigen
Laufflächen-Gummimaterials nicht in zufriedenstellender
Weise erzielen. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
(Kokai)
JP-A-2007-176437 beschreibt
einen Luftreifen, bei dem sich eine elektrisch leitfähige
Schicht spiralförmig von einem Felgenstreifen-Gummimaterial
(Klammer-Gummimaterial) in Richtung auf die Lauffläche
erstreckt. In diesem Fall ist der elektrische Leitungsweg übermäßig
lang.
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Ferner
beschreiben die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
(Kokai)
JP-A-11-217011 und
die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
(Kokai)
JP-A-11-78417 Luftreifen,
die ein elektrisch nicht leitfähiges Laufflächen-Gummimaterial
und ein Schulter-Gummimaterial aufweisen, das mit einem Seitenwand-Gummimaterial
oder einem verlängerten Seitenwand-Gummimaterial in Verbindung
steht, das eine Oberfläche eines Schulterbereichs bedeckt,
wobei sich ein Endbereich von diesem bis zu einem Bodenkontakt-Endbereich
des Laufflächen-Gummimaterials erstreckt. Das Seitenwand-Gummimaterial
und das Schulter-Gummimaterial sind aus einem elektrisch leitfähigen
Gummimaterial gebildet, und der Endbereich des Seitenwand-Gummimaterials
steht in Kontakt mit einer Felge.
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Im
allgemeinen weisen Seitenwand-Gummimaterialien jedoch eine schlechte
Verschleißbeständigkeit auf. Daher ist es nicht
wünschenswert, das Seitenwand-Gummimaterial im Anfangsstadium
des Verschleißes mit der Straßenoberfläche
in Kontakt kommen zu lassen. Ferner liegt bei diesem Reifen das
Seitenwand-Gummimaterial, dem ein hoher Anteil Ruß beigemischt
ist, in einem Endbereich des Laufflächen-Gummimaterials in
großem Umfang an einer äußeren peripheren
Oberfläche frei. Ein Effekt, den man durch die Verwendung eines
Laufflächen-Gummimaterials erhält, dem ein hoher
Anteil Siliziumoxid beigemischt ist, d. h. ein Effekt zum Verbessern
der Kraftstoffersparnis sowie der Bremseigenschaften auf nasser
Straße, kann somit nicht in zufriedenstellender Weise erzielt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen
Umstände konzipiert worden, und die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen von
Luftreifen, bei dem sich die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
in angemessener Weise aufrecht erhalten läßt und
bei dem sich Verbesserungseffekte, die man unter Verwendung eines
Laufflächen-Gummimaterials erhält, dem ein hoher
Anteil Siliziumdioxid beigemischt ist, in zufriedenstellender Weise
erzielen lassen; ferner besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
in der Schaffung eines mit einem solchen Verfahren hergestellten
Luftreifens.
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Gelöst
wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Herstellen von Luftreifen,
wie es im Anspruch 1 angegeben ist.
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Die
vorstehend genannte Aufgabe kann mit der vorliegenden Erfindung
folgendermaßen gelöst werden. Genauer gesagt,
es gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von
Luftreifen an, das folgende Maßnahmen aufweist: einen Schritt
zum Bilden einer Lauffläche unter Ausbildung von elektrisch
nicht leitfähigem Laufflächen-Gummimaterial; und
einen Schritt zum Bilden einer Seitenwand unter Ausbildung von elektrisch
leitfähigem Seitenwand-Gummimaterial, wobei der Schritt
zum Bilden der Lauffläche folgendes beinhaltet: einen ersten
Schritt zum Bilden eines elektrisch nicht leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials,
das einen äußeren peripheren Bereich der Lauffläche
bildet; sowie einen zweiten Schritt, in dem auf der Lauffläche eine
elektrisch leitfähige Schicht gebildet wird, die sich entlang
der Reifen umfangsrichtung erstreckt und dabei abwechselnd eine erste
Stelle, die sich auf der Lauffläche in Reifenbreitenrichtung
weiter innen als ein Bodenkontaktende befindet, sowie eine zweite
Stelle durchlauft, die in Reifenbreitenrichtung weiter außen
angeordnet ist als das Bodenkontaktende und mit dem Seitenwand-Gummimaterial
in Kontakt steht, wobei der Schritt zum Bilden der Seitenwand ferner
einen Schritt beinhaltet, in dem ein in der Reifendurchmesserrichtung äußeres
Ende des Seitenwand-Gummimaterials auf einer imaginären
Verlängerungslinie oder an einer in Reifendurchmesserrichtung
weiter außen als die imaginäre Verlängerungslinie
befindlichen Stelle angeordnet wird, wobei die imaginäre
Verlängerungslinie sich von einem Punkt von 15% Tiefe der
Verschleißgrenztiefe in einem Schulterbereich entlang der
Lauffläche in Reifenbreitenrichtung nach außen
erstreckt, sowie ferner an einer Stelle angeordnet wird, die sich
in der Reifenbreitenrichtung weiter außen befindet als
das Bodenkontaktende.
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Bei
dem Verfahren zum Herstellen von Luftreifen gemäß der
vorliegenden Erfindung wird bei dem Schritt zum Bilden der Lauffläche
zuerst ein elektrisch nicht leitfähiges Laufflächen-Gummimaterial
gebildet, das einen äußeren peripheren Bereich
der Lauffläche bildet. Bei dem elektrisch nicht leitfähigen
Laufflächen-Gummimaterial muß zumindest der äußere
periphere Bereich der Lauffläche aus einem elektrisch nicht leitfähigen
Gummimaterial gebildet werden. Wenn das Laufflächen-Gummimaterial
eine zweilagige Konstruktion aus einem Abdeckgummimaterial und einem
Basisgummimaterial aufweist, wird somit das auf einer äußeren
Peripherie des Basisgummimaterials aufgebaute Abdeckgummimaterial
aus einem elektrisch nicht leitfähigen Gummimaterial gebildet.
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Anschließend
wird eine elektrisch leitfähige Schicht, die sich entlang
der Umfangsrichtung des Reifens erstreckt, auf der Lauffläche
derart ausgebildet, daß sie ihre Position in Reifenbreitenrichtung
verändert und dadurch abwechselnd eine erste Stelle und
eine zweite Stelle durchlauft. Die erste Stelle ist in der Reifenbreitenrichtung
innenseitig von bzw. weiter innen als ein Bodenkontaktende angeordnet.
Die zweite Stelle ist in der Reifenbreitenrichtung außenseitig
von bzw. weiter außen als das Bodenkontaktende angeordnet,
so daß ein Kontakt mit dem Seitenwand-Gummimaterial ermöglicht
ist.
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Die
innerste Position der ersten Stelle in der Reifenbreitenrichtung
unterliegt dabei keinen besonderen Einschränkungen. Vorzugsweise
ist die erste Stelle jedoch in der Reifenbreitenrichtung weiter
außen angeordnet als eine ganz außen angeordnete
Hauptnut, die in dem Laufflächenbereich nach einer Vulkanisationsbearbeitung
des Reifens gebildet wird, da dann ein elektrischer Leitungsweg
nicht durch die Hauptnut unterbrochen wird.
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Unter
dem vorstehend verwendeten Begriff "Bodenkontaktende" ist eine in
der Reifenbreitenrichtung äußerste Position zu
verstehen, die mit einer ebenen Straßenoberfläche
in Kontakt gelangt, wenn nach der Vulkanisationsbearbeitung ein
neuer Reifen, der auf einer normalen Felge montiert ist und mit
Luft auf einem normalen Innendruck gefüllt ist, auf der
dazu rechtwinkligen ebenen Oberfläche bzw. Straßenoberfläche
angeordnet wird und einer normalen Belastung ausgesetzt wird.
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Der
Begriff "normale Belastung" ist als maximale Belastung gemäß der
Norm JISD 4202 (Fahrzeugreifenelemente) oder dergleichen
zu verstehen (wobei es sich im Fall von Reifen für PKW
um eine normale Belastung gemäß Auslegung handelt).
Unter der Ausdrucksweise "normaler Innendruck" ist ein Innendruck
zu verstehen, der für die normale Belastung angemessen
ist. Unter der Ausdrucksweise "normale Felge" ist im Grunde eine
Standardfelge zu verstehen, wie diese in dem JISD 4202 oder
dergleichen spezifiziert ist.
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Nach
dem Ausbilden der elektrisch leitfähigen Schicht wird das
in Reifendurchmesserrichtung äußere Ende des Seitenwand-Gummimaterials
auf einer imaginären Verlängerungslinie oder an
einer Stelle angeordnet, die in Reifendurchmesserrichtung weiter
außen als die imaginäre Verlängerungslinie
angeordnet ist, wobei sich die imaginäre Verlängerungslinie
von einer Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe
in einem Schulterbereich entlang der Lauffläche in Reifenbreitenrichtung
nach außen erstreckt. Weiterhin wird das äußere Ende
des Seitenwand-Gummimaterials in Reifendurchmesserrichtung an einer
Stelle angeordnet, die in Reifenbreitenrichtung weiter außen
als das Bodenkontaktende angeordnet ist.
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Nach
dem Anordnen des in der Reifendurchmesserrichtung äußeren
Endes des Seitenwand-Gummimaterials auf einer imaginären
Verlängerungslinie oder an einer Stelle, die in der Reifendurchmesserrichtung weiter
außen angeordnet ist als die imaginäre Verlängerungslinie,
die sich von einer Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe
in einem Schulterbereich entlang der Lauffläche in Reifenbreitenrichtung
nach außen erstreckt, sowie an einer Stelle, die sich in
Reifenbreitenrichtung weiter außen als das Bodenkontaktende
befindet, kann die elektrisch leitfähige Schicht alternativ
auch derart angeordnet werden, daß ihr in der Reifenbreitenrichtung äußerer
Endbereich auf die äußere periphere Oberfläche
an dem Endbereich des Seitenwand-Gummimaterials aufgebaut ist.
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Unter
der Ausdrucksweise "eine Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe
in dem Schulterbereich" ist eine Stelle mit einer Tiefe von 15%
von der Lauffläche bis zu der Oberseite eines Indikators
zu verstehen, der eine Stelle eines Schlupfzeichens anzeigt und
im Inneren einer in der Reifenbreitenrichtung zu äußerst
angeordneten Hauptnut ausgebildet ist, wenn ein neuer Reifen nach
der Vulkanisationsbearbeitung, der auf eine normale Felge aufgezogen
ist und mit Luft auf einen normalen Innendruck gefüllt
ist, auf einer dazu rechtwinkligen Oberfläche plaziert
wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein linearer elektrisch leitfähiger
Pfad oder Weg an der Lauffläche gebildet. Auf diese Weise
kann das Volumen der elektrisch leitfähigen Schicht unter
Beibehaltung der elektrischen Leitfähigkeitseigenschaft
beträchtlich reduziert werden. Infolgedessen läßt
sich ein Verbesserungseffekt, der sich unter Verwendung des elektrisch
nicht leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials ergibt,
d. h. ein Verbesserungseffekt hinsichtlich der Kraftstoffersparnis
und der Bremseigenschaften auf nasser Straße, wie er durch
Verwendung eines Laufflächen-Gummimaterials erzielt wird,
dem ein hoher Anteil von Siliziumdioxid beigemischt ist, in zufriedenstellender
Weise erreichen.
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Wenn
das Laufflächen-Gummimaterial in einem derartigen Ausmaß einem
Verschleiß ausgesetzt war, daß der an der Lauffläche
gebildete lineare elektrische Leitungsweg eliminiert ist, d. h.
wenn der Schulterbereich einen Verschleiß bis zu einer
Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe erfahren
hat, gelangt das in der Reifendurch messerrichtung äußere
Ende des Seitenwand-Gummimaterials mit der Straßenoberfläche
in Kontakt. Selbst wenn der Schulterbereich an dem Laufflächen-Gummimaterial
Verschleiß bis zu einer Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe
erfahren hat, können mit dieser Ausbildung elektrische
Ladungen von dem Endbereich des elektrisch leitfähigen
Seitenwand-Gummimaterials durch dieses hindurch zur Straßenoberfläche
abgeführt bzw. entladen werden. Infolgedessen kann die
elektrische Leitfähigkeitseigenschaft des Laufflächen-Gummimaterials
während des Anfangsstadiums des Verschleißes über
die elektrisch leitfähige Schicht gewährleistet
werden und in dem Endstadium des Verschleißes über
das Seitenwand-Gummimaterial gewährleistet werden.
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Zum
ausreichenden Erzielen des Verbesserungseffekts hinsichtlich der
Kraftstoffersparnis und der Bremseigenschaften auf nasser Straße
durch die Verwendung des Laufflächen-Gummimaterials, dem
Siliziumdioxid in einem hohen Anteil beigemischt ist, wird die auf
der Lauffläche verlaufende elektrisch leitfähige Schicht
vorzugsweise nur an einer Seite des Reifens ausgebildet.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann die elektrisch leitfähige
Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Flüssigkeitsmaterial,
wie Naturgummi, Gummizement und dergleichen gebildet werden. Es
ist jedoch bevorzugt, die elektrisch leitfähige Schicht
durch das Wickeln eines Streifens aus elektrisch leitfähigem
Gummimaterial in dem genannten zweiten Schritt zu bilden. In diesem
Fall kann im Vergleich zu der elektrisch leitfähigen Schicht,
die aus einem elektrisch leitfähigen Flüssigkeitsmaterial
gebildet ist, die Dicke der elektrisch leitfähigen Schicht
in wirksamerer Weise gewährleistet werden.
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Dadurch
kann ein Eliminieren der elektrisch leitfähigen Schicht
verhindert werden, und die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
läßt sich in zuverlässigerer Weise aufrechterhalten.
Mit dieser Ausbildung läßt sich der Verbesserungseffekt
hinsichtlich der Kraftstoffersparnis und der Bremseigenschaften
auf nasser Straße, wie man diesen durch Verwendung des
Laufflächen-Gummimaterials erhält, dem ein hoher
Anteil Siliziumdioxid beigemischt ist, in wirksamerer Weise erreichen,
und die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft läßt
sich vom Anfangsstadium des Verschleißes bis zum Endstadium
des Verschleißes des Laufflächen-Gummimaterials
gewährleisten.
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Der
Mindestwert der Dicke und der Breite im Querschnitt der Gummischnur
beträgt vorzugsweise 1,2 mm bis 1,7 mm, da das in der Reifendurchmesserrichtung äußere
Ende des Seitenwand-Gummimaterials dann in zuverlässiger
Weise mit der Straßenoberfläche in Kontakt treten
kann, bevor der Verschleiß des Laufflächen-Gummimaterials
fortschreitet und der elektrische Leitungsweg der Gummischnur eliminiert
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt gibt die vorliegende Erfindung einen Luftreifen
an, der folgendes aufweist: ein elektrisch nicht leitfähiges
Laufflächen-Gummimaterial, das einen äußeren
peripheren Bereich einer Lauffläche bildet; eine elektrisch
leitfähige Schicht, die sich entlang der Reifenumfangsrichtung
erstreckt und dabei abwechselnd eine erste Stelle durchläuft,
die sich auf der Lauffläche in Reifenbreitenrichtung weiter
innen angeordnet ist als ein Bodenkontaktende, sowie eine zweite
Stelle durchlauft, die in Reifenbreitenrichtung weiter außen
angeordnet ist als das Bodenkontaktende und mit dem Seitenwand-Gummimaterial
in Kontakt steht; sowie ein Seitenwand-Gummimaterial mit einem in
Reifendurchmesserrichtung äußeren Ende, wobei dieses äußere
Ende auf einer imaginären Verlängerungslinie oder
an einer in der Reifendurchmesserrichtung weiter außen
gelegenen Stelle als die imaginäre Verlängerungslinie
angeordnet ist, wobei die imaginäre Verlängerungslinie
sich von einer Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe
in einem Schulterbereich entlang der Lauffläche in Reifenbreitenrichtung
nach außen erstreckt, wobei das genannte äußere
Ende ferner an einer Stelle angeordnet ist, die in Reifenbreitenrichtung
weiter außen als das Bodenkontaktende angeordnet ist.
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Bei
dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung
bilden die elektrisch leitfähige Schicht und das Seitenwand-Gummimaterial
den elektrischen Leitungsweg in kontinuierlicher Weise von der Lauffläche
an dem Schulterbereich bis zu der Felge, wie dies vorstehend beschrieben
wurde. Bei dieser Ausbildung können die an der Fahrzeugkarosserie
und/oder einem Reifen erzeugten elektrostatischen Aufladungen zu
der Straßenoberfläche hin entladen werden, so
daß ein solches Problem, wie Radio-Rauschen oder Funkrauschen verhindert
werden kann.
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Ferner
wird der lineare elektrische Leitungsweg in kontinuierlicher Weise
von der Lauffläche an dem Schulterbereich bis zu dem Seitenwand-Gummimaterial
gebildet. Das Volumen der elektrisch leitfähigen Schicht
kann in signifikanter Weise reduziert werden, während die
elektrische Leitfähigkeitseigenschaft aufrecht erhalten
wird, jedoch die elektrisch leitfähige Schicht nicht in
kontinuierlicher Weise an der Lauffläche freiliegt. Infolgedessen
kann der Verbesserungseffekt, der sich unter Verwendung des elektrisch
nicht leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials ergibt,
d. h. der Verbesserungseffekt hinsichtlich einer Kraftstoffersparnis
und der Bremseigenschaften auf nasser Straße, wie man diesen
durch Verwendung des mit einem hohen Anteil Siliziumdioxid gemischten
Laufflächen-Gummimaterials erhält, in zufriedenstellender
Weise erreicht werden.
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Wenn
der Schulterbereich bis zu einer Stelle von 15% der Tiefe der Verschleißgrenztiefe
abgenutzt ist, gelangt ferner das in der Reifendurchmesserrichtung äußere
Ende des Seitenwand-Gummimaterials mit der Straßenoberfläche
in Kontakt. Selbst wenn der Schulterbereich bis zu einer Stelle
von 15% der Tiefe der Verschleißgrenztiefe abgenutzt ist,
können bei dieser Ausbildung elektrostatische Aufladungen
von dem Endbereich des Schulterbereichs über das elektrisch
leitfähige Seitenwand-Gummimaterial zur Straßenoberfläche hin
abgeführt werden. Die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
kann somit von dem Anfangsstadium des Verschleißes bis
zum Endstadium des Verschleißes des Laufflächen-Gummimaterials
sichergestellt werden.
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Wenn
bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen die elektrisch leitfähige
Schicht aus einem Streifen eines elektrisch leitfähigen
Gummimaterials gebildet ist, so ist im Vergleich zu der elektrisch
leitfähigen Schicht, die aus einem elektrisch leitfähigen
flüssigen Material gebildet ist, die Dicke der elektrisch
leitfähigen Schicht sichergestellt. Ein Eliminieren der
elektrisch leitfähigen Schicht kann somit verhindert werden,
und dadurch kann die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
in zuverlässigerer Weise aufrecht erhalten werden.
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Mit
einer solchen Anordnung kann der Verbesserungseffekt hinsichtlich
der Kraftstoffersparnis und der Bremseigenschaften auf nasser Straße,
wie man diesen durch Verwendung eines Laufflächen-Gummimaterials
erhält, dem Siliziumdioxid in einem hohen Anteil beigemischt
ist, in zuverlässigerer Weise erreicht werden, und die
elektrische Leitfähigkeitseigenschaft kann von dem Anfangsstadium
des Verschleißes bis zu dem Endstadium des Verschleißes
des Laufflächen-Gummimaterials sichergestellt werden.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele
noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines
Ausführungsbeispiels eines Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
abgewickelte Darstellung zur Erläuterung einer äußeren
Oberfläche des Reifens in einem Bereich von einem Wulstbereich
bis zu einem Schulterbereich;
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3 eine
Schnittdarstellung entlang der Pfeile A-A in 2;
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4 eine
Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum
Herstellen eines Luftreifens gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung eines Zustands,
in dem ein Gummiband auf einen partiellen Reifen gewickelt wird;
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6 eine
perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines
Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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7 eine
perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines
Verfahrens zum Herstellen eines Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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8 eine
perspektivische Schnittdarstellung zur Erläuterung eines
Beispiels eines Luftreifens gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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9A bis 9E schematische
Darstellungen zur Erläuterung von Beispielen von Wickelmustern
einer Gummischnur.
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen ausführlich
beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische
Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines
Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ein
erfindungsgemäßer Luftreifen T besitzt ein Paar
Wulstbereiche 1, ein Paar Seitenwandbereiche 2, die
sich von den jeweiligen Wulstbereichen 1 in Reifendurchmesserrichtung
nach außen erstrecken, sowie einen Laufflächenbereich 3,
der sich an dem äußeren Ende des Reifens befindet
und der sich unter Zwischenanordnung eines Schulterbereichs (Laufflächen-Schulter) 4 in
kontinuierlicher Weise mit den jeweiligen Seitenwandbereichen 2 in
Reifendurchmesserrichtung erstreckt. Jeder Wulstbereich 1 besitzt
einen ringförmigen Wulstkern 1a, der aus einem
mit Gummimaterial bedeckten Bündel von Stahldrähten
gebildet ist, sowie einen Wulstfüllkörper 1b,
der aus Hartgummi gebildet ist.
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Eine
Karkassenschicht 7 ist aus mindestens einem Flächenkörper
einer Karkassenlage (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Karkassenlagen) gebildet und in das Paar der Wulstbereiche 1 überbrückender
Weise angeordnet. Die Karkassenlage ist aus mit Gummi beschichteten
Korden gebildet, die etwa unter einem Winkel von 90° in
bezug auf die Äquatorlinie C des Reifens verlaufen. Der
Endbereich der Karkassenlage ist nach oben umgeschlagen und unter
Zwischenanordnung des Wulstkerns 1a festgelegt. Die Karkassenlage 7 beinhaltet
ein Innenauskleidungs-Gummimaterial 5, das zum Aufrechterhalten
des Luftdrucks an seiner inneren Peripherie vorgesehen ist.
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Die
Karkassenschicht 7 ist an der äußeren
Peripherie des Laufflächenbereichs 3 mit einer
Gürtelschicht 6 aus zwei Gürtellagen
versehen, um die Karkassenschicht 7 mit tels eines Bandeffekts
zu verstärken. Jede Gürtellage beinhaltet Stahlkorde,
die jeweils mit einer Neigung unter einem Winkel von etwa 25° in
bezug auf die Äquatorlinie C des Reifens verlaufen, so
daß die Stahlkorde der beiden Lagen derart aufgebaut sind, daß sie
sich in entgegengesetzten Richtungen kreuzen. Weiterhin ist die
Gürtelschicht 6 an ihrer äußeren
Peripherie mit einer Gürtelverstärkungsschicht 8 versehen.
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Die
Karkassenschicht 7 ist an der äußeren
Peripherie des Wulstbereichs 1 mit einem Felgenstreifen-Gummimaterialstück 9 versehen,
das mit einer Felge 30 in Kontakt gelangt. Ferner ist die
Karkassenschicht 7 an der äußeren Peripherie
des Seitenwandbereichs 2 mit einem Seitenwand-Gummimaterialstück 14 versehen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die jeweiligen Karkassenlagen, das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 sowie
das Seitenwand-Gummimaterial 14 aus elektrisch leitfähigem
Gummimaterial gebildet, bei dem dem Rohgummimaterial Ruß als
Verstärkungsmittel in einem hohen Anteil beigemischt ist.
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In
dem Laufflächenbereich 3 ist ein elektrisch nicht
leitfähiges Laufflächen-Gummimaterialstück 10 in der
Reifendurchmesserrichtung außenseitig von der Gürtelschicht 6 und
der Gürtelverstärkungsschicht 8 an der äußeren
Peripherie der Karkassenschicht 7 angeordnet. Gemäß dem
Ausführungsbeispiel weist das Laufflächen-Gummimaterial 10 eine
zweilagige Ausbildung auf, die ein Basisgummimaterial 11 und
ein Abdeckgummimaterial 12 beinhaltet. Das Abdeckgummimaterial 12 ist
an der äußeren Peripherie des Basisgummimaterials 11 aufgebaut
und bildet einen äußeren peripheren Bereich des
Reifens in dem Laufflächenbereich 3.
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Bei
Betrachtung in Reifendurchmesserrichtung ist das äußere
Ende des Seitenwand-Gummimaterials 14 auf das Laufflächen-Gummimaterial 10 an
der äußeren peripheren Oberfläche des
Endbereichs von diesem aufgebaut bzw. aufgebracht, so daß ein
sogenannter Seite-an-Lauffläche-Aufbau (im englischen Sprachraum bekannt
als "Side-on-Tread") verwendet wird.
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Das
Abdeckgummimaterial 12 ist aus elektrisch nicht leitfähigem
Gummimaterial gebildet, bei dem dem Rohgummimaterial Siliziumdioxid
als Verstärkungsmittel in einem hohen Anteil beigemischt
ist. Mit dieser Ausbildung lassen sich eine bessere Kraftstoffersparnis
sowie bessere Bremseigenschaften auf nasser Straße erzielen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Basisgummimaterial 11 zwar
aus elektrisch leitfähigem Gummimaterial gebildet sein,
jedoch kann das Basisgummimaterial 11 auch aus einem elektrisch
nicht leitfähigen Gummimaterial gebildet sein.
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In
diesem Fall können sowohl das Basisgummimaterial 11 als
auch das Abdeckgummimaterial 12 aus Gummimaterial gebildet
sein, das Siliziumdioxid in einem hohen Anteil enthält.
Infolgedessen kann der Reifenrollwiderstand in wirksamer Weise vermindert
werden, und die Kraftstoffersparnis kann in zufriedenstellender Weise
verbessert werden.
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Hinsichtlich
des elektrisch leitfähigen Gummimaterials ist in exemplarischer
Weise ein Gummimaterial zu nennen, das einen spezifischen elektrischen
Volumenwiderstand von 108 Ω·cm
aufweist. Das elektrisch leitfähige Gummimaterial kann
durch Mischen einer vorbestimmten Menge eines elektrische Leitfähigkeit
hervorrufenden Mittels gebildet werden. Als Leitfähigkeit
hervorrufendes kohlenstoffhaltiges Mittel stehen zusätzlich zu
Ruß Kohlefasermaterial, Graphit oder dergleichen zur Verfügung.
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Als
Leitfähigkeit hervorrufendes metallhaltiges Mittel stehen
Metallpulver, Metalloxid, Metallspäne, Metallfasern oder
dergleichen zur Verfügung. Als elektrisch nicht leitfähiges
Gummimaterial sei exemplarisch ein elektrisch nicht leitfähiges
Gummimaterial genannt, das einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand
von 108 Ω·cm oder mehr
aufweist.
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Als
Rohgummimaterial für das elektrisch leitfähige
Gummimaterial sowie das elektrisch nicht leitfähige Gummimaterial
stehen Naturgummi bzw. Kautschuk, Styrol-Butadien-Gummi (SBR), Butadien-Gummi
(BR), Isopren-Gummi (IR), Butyl-Gummi (IIR) und dergleichen zur
Verfügung. Dabei können einzelne oder zwei oder mehr
Arten der vorstehend genannten Materialien durch Mischen von diesen
verwendet werden. Dem Rohgummimaterial wird in geeigneter Weise
ein Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Weichmacher, Antioxidationsmittel
oder dergleichen beigemischt.
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Die
Lauffläche ist mit verschiedenen Laufflächen-
oder Profilmustern ausgebildet, die Nutbereiche und Erhebungsbereiche
beinhalten, die in deren Oberfläche ausgebildet sind. 1 veranschaulicht
lediglich Hauptnuten 15, die in der Umfangsrichtung des
Reifens verlaufen. Hinsichtlich der Nutbereiche können
zusätzlich zu den Hauptnuten 15 Quernuten und
Schrägnuten, die sich in die Hauptnuten 15 kreuzender
Weise erstrecken, sowie Unter-Nuten, die weniger tief als die Hauptnuten 15 sind,
in geeigneter Weise ausgebildet sein. Das Bezugszeichen 14a bezeichnet
das äußere Ende des Seitenwand-Gummimaterials 14,
und das Bezugszeichen 14b bezeichnet das innere Ende des
Seitenwand-Gummimaterials 14 bei Betrachtung in der Reifendurchmesserrichtung.
-
2 zeigt
eine abgewickelte Darstellung zur Erläuterung einer äußeren
Oberfläche des Reifens in einem Bereich von dem Wulstbereich 1 bis
zu dem Schulterbereich 4 des Luftreifens T. 3 zeigt
eine Schnittdarstellung entlang der Pfeile A-A in 2.
-
Wie
in den 1 bis 3 gezeigt, beinhaltet der Luftreifen
T eine elektrisch leitfähige Schicht 20, die sich
entlang der Umfangsrichtung des Reifens erstreckt. Die elektrisch
leitfähige Schicht 20 durchlauft dabei abwechselnd
erste Positionen oder Stellen 21 und zweite Positionen
oder Stellen 22. Die ersten Stellen 21 befinden
sich bei Betrachtung in der Breitenrichtung des Reifens auf der
Lauffläche an einer weiter innen gelegenen Seite als ein
Bodenkontaktende. Die zweiten Stellen 22 befinden sich
bei Betrachtung in der Breitenrichtung des Reifens an einer weiter
außen gelegenen Seite als das Bodenkontaktende und stehen
mit dem Seitenwand-Gummimaterial 14 in Berührung.
-
Die
elektrisch leitfähige Schicht 20 ist schlangenlinienförmig
bzw. mäanderförmig gewunden vorgesehen und verändert
dabei ihre Position in der Reifenbreitenrichtung. Die elektrisch
leitfähige Schicht 20 erstreckt sich auf der Oberfläche
des Laufflächen-Gummimaterials 10 abwechselnd
von den ersten Stellen 21 zu den zweiten Stellen 22.
-
Die
elektrisch leitfähige Schicht bildet einen elektrischen
Leitungsweg, der von der Lauffläche des Schulterbereichs 4 zu
dem Seitenwand-Gummimaterial 14 verläuft. An der
Fahrzeugkarosserie erzeugte elektrostatische Aufladungen fließen
von der Felge 30 durch das Felgenstreifen-Gummimaterial 9,
das Seitenwand-Gummimaterial 14 und die elektrisch leitfähige
Schicht 20 zu der Straßenoberfläche und
werden zu dieser entladen. Mit dieser Anordnung wird das Auftreten
von Problemen, wie Radio-Rauschen oder Funkrauschen, verhindert.
-
Da
die elektrisch leitfähige Schicht 20 in Form eines
Streifens ausgebildet ist, kann ferner das Volumen der elektrisch
leitfähigen Schicht 20 in signifikanter Weise
vermindert werden, während ihre elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
gewährleistet ist. Infolgedessen wird ein Verbesserungseffekt
gewährleistet, den man unter Verwendung des elektrisch
nicht leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials 10 erhält.
Das heißt, der Verbesserungseffekt hinsichtlich einer Kraftstoffersparnis
und der Bremseigenschaften auf nasser Straße, wie man diesen
durch Beimischen eines hohen Anteils von Siliziumdioxid zu dem Laufflächen-Gummimaterial 10 erhält, läßt
sich in zufriedenstellender Weise erzielen.
-
Die
elektrisch leitfähige Schicht 20 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist aus einem Streifen
von elektrisch leitfähigem Gummimaterial 25 gebildet.
Der elektrisch leitfähige Gummimaterialstreifen 25 ist
aus einem elektrisch leitfähigen Rohgummimaterial gebildet,
das mittels eines Extruders oder dergleichen extrudiert wird. Im
Vergleich zu einer dünnen, folienartigen elektrisch leitfähigen
Schicht, die aus Naturgummi oder Gummizement gebildet ist, kann
die Dicke der elektrisch leitfähigen Schicht 20 gewährleistet
werden. Das heißt, ein Brechen oder Reißen der
elektrisch leitfähigen Schicht 20 kann verhindert
werden, und somit kann die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
dieser Schicht in zuverlässigerer Weise aufrechterhalten
werden.
-
Zum
Erzielen der Kraftstoffersparnis und der Bremseigenschaften auf
nasser Straße mit dem Laufflächen-Gummimaterial 10,
dem Siliziumdioxid in einem hohen Anteil beigemischt ist, wird die
auf der Lauffläche verlaufende elektrisch leitfähige
Schicht 20 vorzugsweise nur an einer Seite des Reifens
ausgebildet. Ferner ist die elektrisch leitfähige Schicht 20 vorzugsweise
ringförmig entlang der vollständigen Umfangsrichtung
des gesamten Reifens ausgebildet. Bei dieser Anordnung wird die
Kontakthäufigkeit zwischen der elektrisch leitfähigen
Schicht 20 und der Straßenoberfläche erhöht,
so daß die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
in zufriedenstellender Weise gewährleistet ist.
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Solange
die erforderliche elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
in angemessener Weise erreicht wird, unterliegt die Länge
"L", d. h. ein Zyklus der elektrisch leitfähigen Schicht 20 (Länge
zwischen einander benachbarten ersten Stellen 21 in Umfangsrichtung
des Reifens) keinen speziellen Einschränkungen. Vorzugsweise
ist jedoch L/2 gleich einer oder kleiner als eine Kontaktlänge
in dem Schulterbereich 4. Mit dieser Anordnung tritt die
elektrisch leitfähige Schicht 20 an mindestens
einer Stelle innerhalb der Bodenkontaktfläche mit der Straßenoberfläche
in Berührung. Die Kontakthäufigkeit zwischen der
elektrisch leitfähigen Schicht 20 und der Straßenoberfläche
kann sichergestellt werden, und somit läßt sich
auch eine zufriedenstellende elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
erzielen.
-
Wie
in 3 gezeigt, weist der Luftreifen T das Seitenwand-Gummimaterial 14 auf.
Das in Reifendurchmesserrichtung äußere Ende 14a des
Seitenwand-Gummimaterials 14 ist auf einer imaginären
Verlängerungslinie H15 angeordnet,
die sich in der Reifenbreitenrichtung von einer Stelle von 15% Tiefe
der Verschleißgrenztiefe in einem Schulterbereich entlang
der Lauffläche nach außen erstreckt. Alternativ
hierzu ist das äußere Ende 14a des Seitenwand-Gummimaterials 14 in
der Reifendurchmesserrichtung an einer Stelle angeordnet, die sich
außenseitig von der imaginären Verlängerungslinie
H15 befindet.
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Ferner
ist das äußere Ende 14a des Seitenwand-Gummimaterials 14 an
einer Stelle angeordnet, die sich in Reifenbreitenrichtung weiter
außen als das Bodenkontaktende befindet. Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das äußere
Ende 14a des Seitenwand-Gummimaterials 14 in der
Reifendurchmesserrichtung an einer Stelle angeordnet, die sich auf
der imaginären Verlängerungslinie H15 sowie
in der Reifenbreitenrichtung weiter außen als das Bodenkontaktende
befindet.
-
Hierbei
ist unter dem Ausdruck "eine Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe
in dem Schulterbereich" eine Stelle von 15% Tiefe einer Tiefe "H"
von der Lauffläche bis zu einer Stelle an der Oberseite
eines Indikators IG zu verstehen, der eine Stelle einer Schlupfmarkierung
anzeigt und im Inneren der in der Reifenbreitenrichtung zu äußerst
angeordneten Hauptnut 15 ausgebildet ist.
-
Bei
der Anordnung des äußeren Endes 14a des
Seitenwand-Gummimaterials 14 in der Reifenbreitenrichtung
an der vorstehend beschriebenen Stelle gelangt während
eines Stadiums, in dem das Laufflächen-Gummimaterial 10 noch
keinen Verschleiß zeigt, das Seitenwand-Gummimaterial 14 nicht
mit der Straßenoberfläche in Kontakt. Wenn jedoch
der Schulterbereich des Laufflächen-Gummimaterials 10 bis
zu einer Stelle von 15% der Verschleißgrenztiefe in einem
Schulterbereich abgenutzt ist, gelangt das äußere
Ende 14a des Seitenwand-Gummimaterials 14 in der
Reifendurchmesserrichtung mit der Straßenoberfläche
in Kontakt. Infolgedessen kann die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
des Laufflächen-Gummimaterials von dem Anfangsstadium des
Verschleißes bis zu dem Endstadium des Verschleißes
sichergestellt werden.
-
Wie
vorstehend beschrieben, weist der Luftreifen der vorliegenden Erfindung
das elektrisch nicht leitfähige Laufflächen-Gummimaterial
sowie die elektrisch leitfähige Schicht auf. Mit Ausnahme
der vorstehend genannten Aspekte ist der Luftreifen gemäß der
vorliegenden Erfindung identisch mit normalen Luftreifen. Aus diesem
Grund können die herkömmlich bekannten Materialien,
Konfigurationen, Strukturen und dergleichen auch bei der vorliegenden
Erfindung angewendet werden.
-
Als
nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Luftreifens
T unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben.
Das Verfahren zum Herstellen des Luftreifens gemäß der
vorliegenden Erfindung kann mit Ausnahme der folgenden zwei Aspekte,
d. h. dem Schritt des Bildens der Lauffläche zum Bilden
des elektrisch nicht leitfähigen Laufflächen-Gummimaterials 10 sowie
dem Schritt des Bildens der Seitenwand zum Bilden des elektrisch
leitfähigen Seitenwand-Gummimaterials 14, mit
dem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen von Luftreifen
identisch sein.
-
Bei
der vorliegenden Ausführungsform ist ein Beispiel dargestellt,
bei dem das Laufflächen-Gummimaterial 10, das
Seitenwand-Gummimaterial 14 und das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 auf
einem partiellen Reifen PT ausgebildet sind, so daß ein
unvulkanisierter Reifenrohling gebildet ist. Der partielle Reifen
PT beinhaltet ein Paar Wulstbereiche 1 sowie eine dazwischen
angeordneten Karkassenschicht 7. Die Karkassenschicht 7 ist
mit einem Innenauskleidungs-Gummimaterial 5 versehen, das
an einer inneren Peripherie von diesem angeordnet ist. Der partielle
Reifen PT ist mit einer drehbaren Abstützeinrichtung, wie
zum Beispiel einer Reifenherstellungstrommel und einem starren Kern
(vgl. 5), in Umfangsrichtung drehbar abgestützt.
-
Der
Vorgang zum Bilden der Lauffläche beinhaltet einen ersten
Schritt und einen zweiten Schritt. In dem ersten Schritt wird das
elektrisch nicht leitfähige Laufflächen-Gummimaterial 10 gebildet,
das einen äußeren Bereich der Peripherie der Lauffläche
bildet. In dem zweiten Schritt wird die elektrisch leitfähige
Schicht 20 entlang der Umfangsrichtung des Reifens ausgebildet.
Diese Schritte werden im folgenden ausführlich erläutert.
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In
dem ersten Schritt wird zuerst das Laufflächen-Gummimaterial 10 auf
dem partiellen Reifen PT ausgebildet, an dem zuvor die Gürtellage 6 und
die Gürtelverstärkungsschicht 8 in der
in 4 dargestellten Weise ausgebildet worden sind.
In 4 stellt eine gestrichelte Linie einen Umriß der
Querschnittsform des fertigen Felgenstreifen-Gummimaterials 9 und
des Seitenwand-Gummimaterials 14 dar.
-
Wie
in 5 gezeigt, wird das Laufflächen-Gummimaterial 10 dadurch
gebildet, daß ein von einer Gummiband-Zuführvorrichtung 16 zugeführtes
Gummiband 17 auf den partiellen Reifen PT gewickelt wird.
Mit dieser Anordnung läßt sich die Querschnittsform
des Laufflächen-Gummimaterials 10 exakt herstellen.
Zumindest das Abdeckgummimaterial 12 in dem Laufflächen-Gummimaterial 10 ist
aus dem elektrisch nicht leitfähigen Gummimaterial in Form
des Gummibands 17 gebildet.
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In
dem zweiten Schritt wird als nächstes die elektrisch leitfähige
Schicht 20 gebildet. Die elektrisch leitfähige
Schicht 20 erstreckt sich entlang der Umfangsrichtung des
Reifens in mäanderförmiger oder gewundener Weise,
wie dies in 6 gezeigt ist. Die elektrisch
leitfähige Schicht 20 durchlauft dabei abwechselnd
die ersten Stellen 21 und die zweiten Stellen 22.
Die ersten Stellen 21 sind in der Reifenbreitenrichtung
innenseitig von bzw. weiter innen als das Bodenkontaktende auf der
Lauffläche angeordnet.
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Die
zweiten Stellen 22 sind in der Reifenbreitenrichtung außenseitig
von bzw. weiter außen als das Bodenkontaktende angeordnet
und stehen in Berührung mit dem Seitenwand-Gummimaterial 14.
Die zweiten Stellen 22 befinden sich auf der äußeren
peripheren Oberfläche des Basisgummimaterials 11 in
einem Endbereich von diesem. Mit dieser Anordnung steht die elektrisch
leitfähige Schicht 20 in Kontakt mit dem darauf ausgebildeten
Seitenwand-Gummimaterial 14.
-
Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die elektrisch leitfähige
Schicht 20 aus einer Schnur eines elektrisch leitfähigen
Gummimaterials 25 gebildet. Das heißt, die Gummischnur 25 wird
in mäanderförmiger oder gewundener Weise entlang
der Umfangsrichtung des Reifens gewickelt. Die Gummischnur 25 durchläuft
abwechselnd die ersten Stellen 21, die sich in der Breitenrichtung
des Reifens innenseitig von dem Bodenkontaktende auf der Lauffläche
befinden, sowie die zweiten Stellen 22, die sich in der
Breitenrichtung des Reifens außenseitig von dem Bodenkontaktende
befinden und mit dem Seitenwand-Gummimaterial 14 in Kontakt
stehen. Die elektrisch leitfähige Schicht 20,
wie sie vorstehend beschrieben worden ist, läßt
sich in einfacher Weise auf den partiellen Reifen PT wickeln, indem
die Wickelposition der Gummischnur 25 in der Breitenrichtung
des Reifens während der Rotationsbewegung des partiellen
Reifens PT verändert wird.
-
Soweit
die verlangte elektrische Leitfähigkeitseigenschaft in
angemessener Weise erzielt wird, unterliegt die Größe
der Gummischnur 25 keinen speziellen Einschränkungen.
Die Querschnittskonfiguration der Gummischnur 25 unterliegt
keinen besonderen Einschränkungen, und sie kann eine kreisförmige,
ellipsenförmige, rechteckige, dreieckige oder halbkreisförmige
Querschnittsform aufweisen. Die minimale Breite und Dicke im Querschnitt
der Gummischnur bzw. des Gummibands 25 beträgt
vorzugsweise 1,2 mm bis 1,7 mm. Bevor der durch die Gummischnur 25 gebildete
elektrische Leitungsweg mit fortschreitendem Verschleiß des Laufflächen-Gummimaterials 10 eliminiert
wird, gelangt bei dieser Anordnung das in der Reifendurchmesserrichtung äußere
Ende 14a des Seitenwand-Gummimaterials 14 in zuverlässigerer
Weise in Kontakt mit der Straßenoberfläche.
-
Der
Schritt zum Bilden der Seitenwand beinhaltet das Anordnen des in
der Reifendurchmesserrichtung äußeren Endes 14a des
Seitenwand-Gummimaterials 14 auf der imaginären
Verlängerungslinie oder an einer Stelle, die in der Reifendurchmesserrichtung
außenseitig von der imaginären Verlängerungslinie
angeordnet ist sowie in der Reifenbreitenrichtung außenseitig
von dem Bodenkontaktende angeordnet ist, wie dies in 7 gezeigt
ist. Die imaginäre Verlängerungslinie erstreckt
sich entlang der Lauffläche von einer Stelle von 15% Tiefe
der Verschleißgrenztiefe in dem Schulterbereich in der
Reifenbreitenrichtung nach außen.
-
Nach
dem Ausbilden der fertigen Querschnittsform des Felgenstreifen-Gummimaterials 9 wird
der Reifen einer Vulkanisationsbearbeitung unterzogen; auf diese
Weise wird der in 1 dargestellte Luftreifen fertiggestellt.
Das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 und das Seitenwand-Gummimaterial 14 können
durch das Aufbringen von kreisförmigem extrudierten Gummimaterial
mit einer vorbestimmten Querschnittsform oder durch Wickeln eines
elektrisch leitfähigen Gummibands unter Verwendung einer
Vorrichtung, wie sie in 5 gezeigt ist, gebildet werden.
-
Das
Laufflächen-Gummimaterial 10, das Felgenstreifen-Gummimaterial 9 und
das Seitenwand-Gummimaterial 14 können jeweils
exakt mit der fertigen Querschnittsform ausgebildet werden, indem
ein Gummiband in der gleichen Weise wie bei dem ersten Schritt gewickelt
wird. Die Ausdrucksweise "fertige Querschnittsform des Laufflächen-Gummimaterials 10 und
dergleichen" ist hier als Querschnittsform zu verstehen, die zum
Bilden des grünen Reifens oder Reifenrohlings erforderlich
ist, bevor der Reifen der Vulkanisationsbearbeitung unterzogen wird.
Aus diesem Grund stimmt die Querschnittsform möglicherweise
nicht mit der in 1 dargestellten Querschnittsform überein.
-
Weitere Ausführungsbeispiele
-
- (1) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform
veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Laufflächen-Gummimaterial
eine zweilagige Ausbildung aus dem Abdeckgummimaterial und dem Basisgummimaterial
aufweist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt.
Das Laufflächen-Gummimaterial kann auch aus einem elektrisch
nicht leitfähigen Gummimaterial in einer einzigen Lage
gebildet sein. Auch ist das Laufflächen-Gummimaterial nicht
auf ein Laufflächen-Gummimaterial beschränkt,
das durch das Wickeln eines Gummibands gebildet ist. Das Laufflächen-Gummimaterial
kann auch durch Aufbringen eines kreisförmig extrudierten
Gummimaterials gebildet werden.
- (2) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform veranschaulicht
ein Beispiel, bei dem das Seitenwand-Gummimaterial nach dem Bilden
der elektrisch leitfähigen Schicht gebildet wird. Wie in 8 gezeigt,
kann jedoch auch das in Reifendurchmesserrichtung äußere
Ende 14a des Seitenwand-Gummimaterials 14 zuerst
auf der imaginären Verlängerungslinie H15 angeordnet werden, die sich von einer
Stelle von 15% Tiefe der Verschleißgrenztiefe in dem Schulterbereich 1 entlang
der Lauffläche in der Reifenbreitenrichtung nach außen
erstreckt; oder sie kann als erstes an einer Stelle angeordnet werden,
die in der Reifendurchmesserrichtung weiter außen als die
imaginäre Verlängerungslinie H15 angeordnet
ist sowie in der Reifenbreitenrichtung weiter außen als
das Bodenkontaktende angeordnet ist.
Im Anschluß daran
kann dann der äußere Endbereich der elektrisch
leitfähigen Schicht 20 auf der äußeren peripheren
Oberfläche in der Reifenbreitenrichtung in dem Endbereich
des Seitenwand-Gummimaterials 14 aufgebaut werden. In diesem
Fall werden die zweiten Stellen 22 der elektrisch leitfähigen
Schicht 20 auf der Oberfläche des Seitenwand-Gummimaterials 14 angeordnet.
- (3) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform veranschaulicht
ein Beispiel, bei dem die elektrisch leitfähige Schicht 20 in
mäanderförmiger Weise verläuft, wie dies
in 9A gezeigt ist. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die elektrisch
leitfähige Schicht 20 kann auch einen Verlauf
aufweisen, wie dies in den 9B bis 9E gezeigt ist. 9B zeigt
ein Beispiel, bei dem sich die elektrisch leitfähige Schicht 20 zickzackförmig
entlang der Umfangsrichtung des Reifens (in 9 in Vertikalrichtung) erstreckt. 9C veranschaulicht ein Beispiel, bei dem
das Beispiel gemäß 9B zweifach
bzw. in zwei Zickzacklinien vorgesehen ist.
-
9D zeigt ein Beispiel, in dem die elektrisch
leitfähige Schicht 20 den Verlauf einer Rechteckwelle aufweist. 9E zeigt ein Beispiel, in dem die elektrisch
leitfähige Schicht 20 wendelförmig verläuft.
Eine solche elektrisch leitfähige Schicht 20,
wie sie vorstehend beschrieben worden ist, läßt
sich dadurch bilden, daß die Position der Gummischnur in
der Reifenbreitenrichtung bei dem Wickelvorgang der Gummischnur
sowie die Rotationsgeschwindigkeit und die Rotationsrichtung des
partiellen Reifens PT in geeigneter Weise gesteuert werden.
-
BEISPIELE
-
Im
folgenden werden Beispiele beschrieben, die die Ausbildung und die
Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung konkret veranschaulichen.
Dabei erfolgt eine Auswertung der Leistungseigenschaften der jeweiligen
Reifen in der nachfolgend beschriebenen Weise.
-
(1) Elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
-
Reifen
wurden auf eine Meßfelge mit einer Breite aufgezogen, die
dem Standard ETRTO/JATMA/TRA entspricht, und mit Luft bis zu einem
Innendruck von 200 kPa gefüllt, und es wurde eine maximale
Belastung entsprechend den vorstehend genannten Standards × 0,88 × 0,8
aufgebracht. Eine Spannung (500 V) wurde durch eine die Felge tragende
Achse auf eine Metallplatte aufgebracht, mit der der Reifen in Berührung
stand; auf diese Weise wurden die elektrischen Widerstandswerte
gemessen. Die Messungen wurden bei identischen Reifen jeweils zweimal
ausgeführt, und zwar in dem Stadium eines neuen Produkts
ohne Verschleiß sowie in einem Stadium mit 15% Verschleiß,
nachdem die Hauptnut einen Verschleiß von 15% ihrer Tiefe
zeigte.
-
(2) Bremseigenschaften auf nasser Straße
-
Die
Reifen wurden an einem Fahrzeug montiert, und es wurden Tests hinsichtlich
der Bremseigenschaften auf nasser Straße ausgeführt.
Auf einer nassen Straßenoberfläche wurde der Bremsweg
des Fahrzeugs von einem Punkt mit einer Geschwindigkeit von 100
km/h bis zum Stillstand des Fahrzeugs gemessen. Bei Definition der
Bremsdistanz bei einem Vergleichsbeispiel 1 mit 100 wurden die Bremseigenschaften
auf nasser Straße numerisch ausgewertet, wobei ein höherer
numerischer Wert einen kürzeren Bremsweg bedeutet sowie
bessere Bremseigenschaften auf nasser Straße anzeigt.
-
(3) Kraftstoffersparnis (Rollwiderstand
-
Tests
hinsichtlich der Kraftstoffersparnis wurden bei Reifen durchgeführt,
die auf einen Innendruck von 200 kPa mit Luft gefüllt wurden
und auf einer Meßfelge mit einer Breite gemäß der
Spezifikation ETRTO/JATMA/TRA angeordnet waren. Der Rollwiderstand
wurde bei einer Fahrgeschwindigkeit von 80 km/h gemessen. Bei Definition
der Kraftstoffersparnis bei einem Vergleichsbeispiel 1 mit 100 wurde
die Kraftstoffersparnis numerisch ausgewertet. Dabei zeigt ein höherer
numerischer Wert einen geringeren Rollwiderstand sowie einen geringeren
Kraftstoffverbrauch an.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Bei
dem Vergleichsbeispiel 1 handelte es sich um einen Luftreifen (Reifengröße:
225/55R17 101 W), bei dem ein das Laufflächen-Gummimaterial
bildende Abdeckgummimaterial aus dem elektrisch nicht leitfähigen
Gummimaterial gebildet war und das Laufflächen-Gummimaterial
ohne elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet war. Dem
elektrisch nicht leitfähigen Gummimaterial waren Siliziumdioxid
in einer Menge von 30 Gew.-% als Verstärkungsmittel sowie
Ruß in einer Menge von 7 Gew.-% beigemischt (wobei dies
auch für die anderen Beispiele gilt).
-
Vergleichsbeispiel 2
-
Das
Vergleichsbeispiel 2 war mit dem Luftreifen gemäß Vergleichsbeispiel
1 mit Ausnahme des folgenden Punkts identisch. Das heißt,
ein elektrisch leitfähigen Seitenwand-Gummimaterial, das
den Schulterbereich und den äußeren Endbereich
von diesem in der Reifendurchmesserrichtung bedeckte, war derart
vorgesehen, daß es sich bis zu einem Bodenkontaktendbereich
der Lauffläche erstreckte. Es wurde ein elektrisch leitfähiges
Gummimaterial verwendet, dem Siliziumdioxid in einer Menge von 0
Gew.-% als Verstärkungsmittel sowie Ruß in einer
Menge von 31 Gew.-% beigemischt war (dies gilt auch für
die anderen Beispiele).
-
Beispiele 1 bis 10
-
Bei
den Beispielen handelte es sich um die Luftreifen, die mit dem Vergleichsbeispiel
1 mit Ausnahme der Ausbildung identisch waren, bei der die elektrisch
leitfähige Schicht und das elektrisch leitfähige
Seitenwand-Gummimaterial wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
auf dem Laufflächen-Gummimaterial ausgebildet waren. Die
elektrisch leitfähige Schicht wurde unter Verwendung der
Gummischnur aus dem vorstehend beschriebenen elektrisch leitfähigen
Gummimaterial gebildet.
-
Die
Tabelle 1 veranschaulicht die Querschnittsform, die Breitenabmessung,
die Dickenabmessung, die Anzahl der Kontakte mit dem Seitenwand-Gummimaterial
in der Umfangsrichtung des Reifens sowie die Wickelweise (vgl.
9)
der Gummischnur. Die Tabelle 2 veranschaulicht die Auswertungsresultate
im Hinblick auf die jeweiligen Beispiele. Tabelle 1
| | | Beispiel
1 | Beispiel
2 | Beispiel
3 | Beispiel
4 | Beispiel
5 |
| Gummischnur | Querschnittsform | kreisförmig | kreisförmig | kreisförmig | kreisförmig | kreisförmig |
| Breite
(mm) | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| Dicke
(mm) | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| Anzahl der
Kontakte mit Seitenwand-Gummimaterial | 35 | 35 | 70 | 35 | 70 |
| Wickelmuster | Fig.
9A | Fig.
9B | Fig.
9C | Fig.
9D | Fig.
9E |
| | Beispiel
6 | Beispiel
7 | Beispiel
8 | Beispiel
9 | Beispiel
10 |
| Gummischnur | Querschnittsform | kreisförmig | kreisförmig | kreisförmig | kreisförmig | kreisförmig |
| Breite
(mm) | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 |
| Dicke
(mm) | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 |
| Anzahl der
Kontakte mit Seitenwand-Gummimaterial | 35 | 35 | 70 | 35 | 70 |
| Wickelmuster | Fig.
9A | Fig.
9B | Fig.
9C | Fig.
9D | Fig.
9E |
Tabelle 2
| | | Vergleichsbeispiel
1 | Vergleichsbeispiel
2 |
| Elektrischer Widerstand (Ω) | Neu | 1,00
E + 10 | 5,00
E + 06 |
| Bei
15% Verschleiß | 1,00
E + 10 | 5,00
E + 06 |
| Bremseigenschaft
auf nasser Straße | 100 | 95 |
| Kraftstoffersparnis | 100 | 98 |
| | | Beispiel
1 | Beispiel
2 | Beispiel
3 | Beispiel
4 | Beispiel
5 |
| Elektrischer Widerstand (Ω) | Neu | 1,00
E + 07 | 1,00
E + 07 | 7,00
E + 06 | 1,00
E + 07 | 7,00
E + 06 |
| Bei
15% Verschleiß | 1,00 E + 07 | 1,00 E + 07 | 7,00 E + 06 | 1,00 E + 07 | 7,00 E + 06 |
| Bremseigenschaft
auf nasser Straße | 100 | 100 | 99,5 | 100 | 99,5 |
| Kraftstoffersparnis | 100 | 100 | 99,7 | 100 | 99,8 |
-
| |
|
Beispiel
6 |
Beispiel
7 |
Beispiel
8 |
Beispiel
9 |
Beispiel
10 |
| Elektrischer Widerstand (Ω) |
Neu |
1,00
E + 07 |
1,00
E + 07 |
7,00
E + 06 |
1,00
E + 07 |
7,00
E + 06 |
| Bei
15% Verschleiß |
1,00 E + 07 |
1,00 E + 07 |
7,00 E + 06 |
1,00 E + 07 |
1,00
E + 06 |
| Bremseigenschaft
auf nasser Straße |
100 |
100 |
99 |
100 |
99 |
| Kraftstoffersparnis |
100 |
100 |
99,5 |
100 |
99,5 |
-
Wie
in Tabelle 2 zu sehen, ist das Vergleichsbeispiel 1 nicht in der
Lage, einen elektrischen Leitfähigkeitseffekt zu erzielen.
In diesem Fall kann sich statische Elektrizität an der
Fahrzeugkarosserie ansammeln, so daß es zu solchen Problemen,
wie Radio-Rauschen oder Funkrauschen kommt. Im Gegensatz dazu wurde bei
den Beispielen 1 bis 10 die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft
nicht nur im Stadium eines neuen Produkts sondern auch im Stadium
mit 15% Verschleiß aufrechterhalten.
-
Da
ferner das Volumen der elektrisch leitfähigen Schicht beträchtlich
reduziert ist und die elektrisch leitfähige Schicht an
der Lauffläche nicht kontinuierlich freiliegt, konnten
auch die Bremseigenschaften auf nasser Straße und die Kraftstoffersparnis
in zufriedenstellender Weise gewährleistet werden. Bei
dem Vergleichsbeispiel 2, bei dem zwar im Stadium eines neuen Produkts
eine elektrische Leitfähigkeitseigenschaft erzielt werden
konnte, sind jedoch die Bremseigenschaften auf nasser Straße
sowie die Kraftstoffersparnis im Stadium eines neuen Produkts schlechter
als bei den Beispielen 1 bis 10.
-
- 1
- Wulstbereiche
- 1a
- Wulstkern
- 1b
- Wulstfüllkörper
- 2
- Seitenwandbereiche
- 3
- Laufflächenbereich
- 4
- Schulterbereiche
- 5
- Innenauskleidungs-Gummimaterial
- 6
- Gürtelschicht
- 7
- Karkassenschicht
- 8
- Gürtelverstärkungsschicht
- 9
- Felgenstreifen-Gummimaterial
- 10
- Laufflächen-Gummimaterial
- 11
- Basisgummimaterial
- 12
- Abdeckgummimaterial
- 14
- Seitenwand-Gummimaterial
- 14a
- äußeres
Ende von 14
- 14b
- inneres
Ende von 14
- 15
- Hauptnuten
- 16
- Gummiband-Zuführvorrichtung
- 17
- Gummiband
- 20
- leitfähige
Schicht
- 21
- erste
Stellen
- 22
- zweite
Stellen
- 25
- leitfähige
Gummischnur
- 30
- Felge
- C
- Reifenäquatorlinie
- IG
- Indikator
- PT
- partieller
Reifen
- T
- Luftreifen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5518055 [0004]
- - JP 10-81110 A [0004]
- - JP 10-203114 A [0004]
- - JP 2007-8269 A [0004]
- - US 2339546 [0008]
- - JP 2007-176437 A [0009]
- - JP 11-217011 A [0010]
- - JP 11-78417 A [0010]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - JISD 4202 [0019]
- - JISD 4202 [0019]