DE102011055059B4 - Pneumatic commercial vehicle tires - Google Patents

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Abstract

Nutzfahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem mehrlagigen Gürtel (2), einer Radialkarkasse (3), Seitenwänden (5) und einem profilierten Laufstreifen (1) aus einer Gummimischung (6) mit Umfangsrillen (8), wobei er eine Grundstärke GS als Abstand zwischen radial äußerer Gürtellage (9) und dem Grund (7) der Umfangsrillen (8) von weniger als 4 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischung des Laufstreifens (1) auf einer Kautschukmischung basiert, die 40 bis 100 phr (Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten nicht-regenerierten Kautschuke in der Mischung) Regenerat enthält.Pneumatic commercial vehicle tire of radial design with a multi-layer belt (2), a radial carcass (3), side walls (5) and a profiled tread (1) made of a rubber mixture (6) with circumferential grooves (8), with a basic thickness GS as the distance between the radially outer The belt layer (9) and the base (7) of the circumferential grooves (8) are less than 4 mm, characterized in that the rubber compound of the tread strip (1) is based on a rubber compound containing 40 to 100 phr (parts by weight, based on 100 parts by weight of the total non-reclaimed rubbers in the blend) contains reclaim.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nutzfahrzeugluftreifen in Radialbauart gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a radial-type pneumatic commercial vehicle tire according to the preamble of claim 1.

Um die Lebensdauer von Nutzfahrzeugluftreifen zu verlängern, ist es üblich, die Reifen nachzuschneiden. Das Nachschneiden erhöht die Laufleistung eines Reifens. Sollen Nutzfahrzeugluftreifen nachgeschnitten werden, so muss der Bereich zwischen der radial äußeren Gürtellage (radial äußere Mantelfläche, die die Festigkeitsträger aus Stahl der radial am weitesten außen angeordneten Gürtellage umhüllt) und dem Grund der Umfangsrillen (tiefster Punkt des Rillengrundes) mehr als 4 mm betragen, damit das Nachschneiden praktikabel ohne Beschädigung des Gürtels durchgeführt werden kann und nach dem Nachschneiden noch eine Restgrundstärke von ca. 2 mm erhalten bleibt. Die Restgrundstärke von ca. 2 mm ist von Vorteil, damit der Gürtel vor dem Eindringen von Fremdkörpern geschützt ist und nicht durch Rostbildung beschädigt wird. Die übliche Grundstärke von nachschneidbaren Reifen beträgt heutzutage 6 mm.In order to extend the service life of pneumatic commercial vehicle tires, it is common practice to regroove the tires. Regrooving increases the mileage of a tire. If pneumatic commercial vehicle tires are to be regrooved, the area between the radially outer belt layer (radially outer surface that envelops the steel reinforcements of the radially outermost belt layer) and the base of the circumferential grooves (lowest point of the groove base) must be more than 4 mm. so that the re-cutting can be carried out without damaging the belt and a residual basic thickness of approx. 2 mm is retained after the re-cutting. The residual basic thickness of approx. 2 mm is an advantage so that the belt is protected from the ingress of foreign bodies and is not damaged by rusting. The usual basic thickness of regroovable tires today is 6 mm.

Grundstärken von mehr als 4 mm führen aufgrund der Walkbewegungen des Gummis während des Fahrbetriebs zu einer hohen Erwärmung des Reifens besonders im Bereich der Gürtelkanten, was wiederum zu einer reduzierten Haltbarkeit des Reifens führt.Basic thicknesses of more than 4 mm lead to high heating of the tire, especially in the area of the belt edges, due to the flexing movements of the rubber during driving, which in turn leads to reduced durability of the tire.

Nutzfahrzeugluftreifen mit Rillengrundstärken von 2 bis 4,5 mm in den zur Reifenschulter nächstgelegenen Umfangsrillen sind aus der DE 10 2008 024 858 A1 bekannt.Pneumatic commercial vehicle tires with basic groove thicknesses of 2 to 4.5 mm in the circumferential grooves closest to the tire shoulder are from DE 10 2008 024 858 A1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nutzfahrzeugluftreifen bereit zu stellen, der bei guter Lebensdauer kostengünstig herzustellen ist.The object of the invention is to provide a pneumatic commercial vehicle tire that can be produced inexpensively with a good service life.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Gummimischung des Laufstreifens auf einer Kautschukmischung basiert, die 40 bis 100 phr (Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten nicht-regenerierten Kautschuke in der Mischung) Regenerat enthält.This object is achieved according to the invention in that the rubber mixture of the tread strip is based on a rubber mixture that contains 40 to 100 phr (parts by weight, based on 100 parts by weight of all non-regenerated rubbers in the mixture) regrind.

Bei Regenerat (engl. Reclaim) handelt es sich um durch Anwendung von Hitze, chemischen Agenzien und evtl. mechanischer Energie über Depolymerisation und Spaltung der Schwefelbrücken vom elastischen wieder in den plastischen Zustand überführten Gummiabfall (devulkanisiertes Gummimehl). Kautschukmischungen für Nutzfahrzeugreifen, die Regenerat enthalten, sind beispielsweise aus der DE 10 2010 016 161 A1 bekannt.Reclaim is rubber waste (devulcanized rubber powder) that has been converted from an elastic state back to a plastic state by using heat, chemical agents and possibly mechanical energy via depolymerization and the splitting of the sulfur bridges. Rubber mixtures for commercial vehicle tires that contain regrind are, for example, from the DE 10 2010 016 161 A1 known.

Es hat sich herausgestellt, dass durch die Kombination einer niedrigen Grundstärke mit einem Laufstreifen, der auf einer Kautschukmischung mit hohem Regeneratanteil basiert, ein günstiger Nutzfahrzeugluftreifen mit guter Lebensdauer erhalten werden kann. Die kostengünstige Herstellung ist zum einen in der preiswerten Laufstreifenmischung mit dem hohen Regeneratanteil begründet, zum anderen jedoch auch in einer reduzierten Materialmenge durch die reduzierte Grundstärke. Zusätzlich bietet sich der Vorteil einer Reduzierung der Heizzeit durch die niedrigere Materialmenge, was mit einem verringerten Energieverbrauch pro Reifen und mit geringeren Verfahrenskosten verbunden ist.It has been found that by combining a low base thickness with a tread strip based on a rubber mixture with a high proportion of regrind, a cheap commercial vehicle tire with a good service life can be obtained. The cost-effective production is based on the one hand on the inexpensive tread compound with the high proportion of regrind, but on the other hand also in a reduced amount of material due to the reduced base thickness. In addition, there is the advantage of reducing the heating time due to the lower amount of material, which is associated with reduced energy consumption per tire and lower process costs.

Die gute Lebensdauer kann bei einer Laufstreifenmischung mit hohem Regeneratanteil nur im Zusammenspiel mit einer niedrigen Grundstärke erreicht werden, da es sonst zu einem zu hohen Wärmeaufbau und damit zu einer reduzierten Gürtelhaltbarkeit kommen würde. Durch die reduzierte Grundstärke wird die Temperatur an den Gürtelkanten deutlich abgesenkt.The good service life of a tread compound with a high proportion of regrind can only be achieved in conjunction with a low base thickness, as otherwise excessive heat build-up and thus reduced belt durability would result. Due to the reduced base strength, the temperature at the belt edges is significantly lower.

Zusätzlich wird die geringere Abriebbeständigkeit von Laufflächenmischungen mit hohem Regeneratanteil durch den geringeren Abstand des Gürtelpaketes von der Lauffläche bei vergleichbarer Profiltiefe zumindest teilweise kompensiert.In addition, the lower abrasion resistance of tread compounds with a high proportion of regrind is at least partially compensated by the smaller distance between the belt package and the tread with a comparable tread depth.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beträgt die Grundstärke 2,0 bis 3,5 mm. Bei dieser Grundstärke erzielt man eine gute Lebensdauer bei günstigem Preis und die Möglichkeit der Runderneuerbarkeit nach dem Anfahren des Laufstreifens bleibt erhalten.According to an advantageous development of the invention, the basic thickness is 2.0 to 3.5 mm. With this basic thickness, you can achieve a good service life at a reasonable price and the possibility of retreading after the tread strip has started up is retained.

Für gute Fahreigenschaften in Bezug auf einen Nutzfahrzeugluftreifen basiert die Gummimischung des Laufstreifens vorzugsweise auf einer Kautschukmischung, die 20 bis 100 phr Naturkautschuk und/oder synthetisches Polyisopren, bis zu 50 phr Polybutadien und bis zu 50 phr Styrol-Butadien-Kautschuk enthält.For good driving properties in relation to a commercial vehicle tire, the rubber compound of the tread is preferably based on a rubber compound containing 20 to 100 phr natural rubber and/or synthetic polyisoprene, up to 50 phr polybutadiene and up to 50 phr styrene-butadiene rubber.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung basiert die Gummimischung des Laufstreifens auf einer Kautschukmischung, die einen Gesamtfüllstoffanteil von 30 bis 80 phr aufweist. Dies bewirkt ein gutes Abriebverhalten bei gutem Rollwiderstand und Bremsverhalten.According to an advantageous development of the invention, the rubber compound of the tread strip is based on a rubber compound that has a total filler content of 30 to 80 phr. This causes good abrasion behavior with good rolling resistance and braking behavior.

Um den Abrieb des Nutzfahrzeugluftreifens weiter zu optimieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Gummimischung des Laufstreifens auf einer Kautschukmischung basiert, die als Füllstoffe Kieselsäure und/oder Ruß enthält, wobei das Verhältnis von Kieselsäure zu Ruß 0 bis 1, vorzugsweise 0 bis 0,3, beträgt. Als Kieselsäure- bzw. Ruß-Typen können alle dem Fachmann der Reifenindustrie bekannten Typen eingesetzt werden.In order to further optimize the wear of the commercial vehicle tire, it has proven to be advantageous if the rubber compound of the tread is based on a rubber compound that contains silica and/or carbon black as fillers, the ratio of silica to carbon black being 0 to 1, preferably 0 to 0.3. All types known to those skilled in the tire industry can be used as silica or carbon black types.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung basiert die Gummimischung des Laufstreifens auf einer Kautschukmischung, die einen Verlustfaktor tan δ bei 70 °C und 10 Hz gemäß DIN 53 513 von 0,150 bis 0,250 aufweist. Der Verlustfaktor beeinflusst im Reifen den Abrieb, den Rollwiderstand und die Gürtelhaltbarkeit.According to a further advantageous development of the invention, the rubber compound of the tread strip is based on a rubber compound which has a loss factor tan δ at 70° C. and 10 Hz according to DIN 53 513 of 0.150 to 0.250. The loss factor influences abrasion, rolling resistance and belt durability in tires.

Die Kautschukmischung für den Gummilaufstreifen enthält neben Kautschuk, Regenerat und Füllstoffen weitere in der Reifenindustrie übliche Mischungszuschlagstoffe, wie z. B. Weichmacher, Alterungsschutzmittel, Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger.In addition to rubber, regrind and fillers, the rubber compound for the rubber tread contains other compound additives that are customary in the tire industry, such as e.g. B. plasticizers, antioxidants, sulfur and vulcanization accelerators.

Die erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugluftreifen können nach dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden.The pneumatic commercial vehicle tires according to the invention can be produced by methods known to those skilled in the art.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben.Further features, advantages and details of the invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which schematically shows an exemplary embodiment.

Die einzige Zeichnungsfigur, 1, zeigt eine Querschnittsdarstellung des Laufstreifenbereiches eines erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens für Nutzfahrzeuge.The only drawing figure 1 , shows a cross-sectional view of the tread area of a pneumatic vehicle tire according to the invention for commercial vehicles.

Die Erfindung befasst sich mit einer besonderen Ausführung des Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens in Radialbauart für Nutzfahrzeuge. 1 zeigt von den Bauteilen eines solchen Reifens einen profilierten Laufstreifen 1, einen Gürtel 2, welcher beispielhaft mit vier Gürtellagen herkömmlichen Aufbaus dargestellt ist, einer Radialkarkasse 3, einer luftdichten Innenschicht 4 und Seitenwänden 5, von welchen lediglich die radial äußeren Endabschnitte dargestellt sind, welche seitlich des Laufstreifens 1 verlaufen.The invention relates to a special design of the tread of a pneumatic vehicle tire of radial design for commercial vehicles. 1 shows of the components of such a tire a profiled tread strip 1, a belt 2, which is shown as an example with four belt layers of conventional construction, a radial carcass 3, an airtight inner layer 4 and side walls 5, of which only the radially outer end sections are shown, which are laterally of the tread 1 run.

Der profilierte Laufstreifen 1 besteht aus einer Gummimischung 6 in der die Laufstreifenprofilierung ausgebildet ist. Von der Laufstreifenprofilierung sind in 1 einige Umfangsrillen 8 dargestellt. Bei einem Nutzfahrzeugluftreifen für Schwerlastfahrzeuge beträgt die Gesamtdicke des Laufstreifens üblicherweise zwischen 10 mm und 35 mm. Gemäß der Erfindung beträgt die Grundstärke GS als Abstand zwischen der radial äußeren Gürtellage 9 und dem Grund 7 der Umfangsrillen 8 ca. 3 mm.The profiled tread 1 consists of a rubber mixture 6 in which the tread profile is formed. From the tread pattern are in 1 some circumferential grooves 8 shown. In the case of a pneumatic commercial vehicle tire for heavy-duty vehicles, the total thickness of the tread is usually between 10 mm and 35 mm. According to the invention, the basic thickness GS as the distance between the radially outer belt layer 9 and the base 7 of the circumferential grooves 8 is approximately 3 mm.

Die Kautschukmischung des Gummilaufstreifens 6 weist die in der Tabelle 1 gezeigte Zusammensetzung auf. Ebenfalls in der Tabelle 1 angegeben sind die möglichen Mengenbereiche der eingesetzten Substanzen.The rubber mixture of the rubber tread strip 6 has the composition shown in Table 1. Table 1 also shows the possible quantity ranges for the substances used.

Die in der Tabelle 1 verwendete Angabe phr (parts per hundred parts of rubber by weight) ist dabei die in der Kautschukindustrie übliche Mengenangabe für Mischungsrezepturen. Die Dosierung der Gewichtsteile der einzelnen Substanzen wird dabei stets auf 100 Gewichtsteile der gesamten Masse aller in der Mischung vorhandenen, nicht-regenerierten Kautschuke bezogen. Tabelle 1 Bestandteile Kautschukmischung für Laufstreifen Mögliche Mengenbereiche Naturkautschuk 60 20-100 phr BR 20 0-50 phr SBR 20 0-50 phr Regenerat 40 40-100 phr RußN339 40 15-80 phr Kieselsäure 5 0-40 phr Weichmacheröl 3 0-15 phr Alterungsschutzmittel 2 1-4 phr Ozonschutzwachs 2 1-5 phr Klebharz 3 0-10 phr Stearinsäure 2 1-3 phr Zinkoxid 2 1-3 phr Beschleuniger 1 0,5-4 phr Schwefel 1 0,5-4 phr The specification phr (parts per hundred parts of rubber by weight) used in Table 1 is the quantity specification for compound formulations customary in the rubber industry. The dosage of the parts by weight of the individual substances is always based on 100 parts by weight of the total mass of all non-regenerated rubbers present in the mixture. Table 1 components Rubber compound for treads Possible quantity ranges natural rubber 60 20-100 phr BR 20 0-50 phr SBR 20 0-50 phr regrind 40 40-100 phr carbon black N339 40 15-80 phr silica 5 0-40 phr process oil 3 0-15 phr anti-aging agents 2 1-4 phr anti-ozone wax 2 1-5 phr adhesive resin 3 0-10 phr stearic acid 2 1-3 phr zinc oxide 2 1-3 phr accelerator 1 0.5-4 phr sulfur 1 0.5-4 phr

Dieser Nutzfahrzeugluftreifen lässt sich kostengünstig herstellen und weist durch den reduzierten Wärmeaufbau wegen der reduzierten Grundstärke eine gute Haltbarkeit auf.This pneumatic commercial vehicle tire can be produced inexpensively and has good durability due to the reduced heat build-up due to the reduced basic thickness.

BezugszeichenlisteReference List

11
Laufstreifentread
22
GürtelBelt
33
Radialkarkasseradial carcass
44
Innenschichtinner layer
55
SeitenwandSide wall
66
Gummimischung des Laufstreifensrubber compound of the tread
77
Grund der Umfangsrillereason for the circumferential groove
88th
Umfangsrillecircumferential groove
99
radial äußere Gürtellageradially outer belt layer

Claims (7)

Nutzfahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem mehrlagigen Gürtel (2), einer Radialkarkasse (3), Seitenwänden (5) und einem profilierten Laufstreifen (1) aus einer Gummimischung (6) mit Umfangsrillen (8), wobei er eine Grundstärke GS als Abstand zwischen radial äußerer Gürtellage (9) und dem Grund (7) der Umfangsrillen (8) von weniger als 4 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischung des Laufstreifens (1) auf einer Kautschukmischung basiert, die 40 bis 100 phr (Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten nicht-regenerierten Kautschuke in der Mischung) Regenerat enthält.Pneumatic commercial vehicle tire of radial design with a multi-layer belt (2), a radial carcass (3), side walls (5) and a profiled tread (1) made of a rubber mixture (6) with circumferential grooves (8), with a basic thickness GS as the distance between the radially outer Belt layer (9) and the base (7) of the circumferential grooves (8) of less than 4 mm, characterized in that the rubber compound of the tread strip (1) is based on a rubber compound containing 40 to 100 phr (parts by weight, based on 100 parts by weight of the total non-reclaimed rubbers in the blend) contains reclaim. Nutzfahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstärke GS 2,0 bis 3,5 mm beträgt.Pneumatic tires for commercial vehicles claim 1 , characterized in that the basic thickness GS is 2.0 to 3.5 mm. Nutzfahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischung (6) des Laufstreifens (1) auf einer Kautschukmischung basiert, die 20 bis 100 phr Naturkautschuk und/oder synthetisches Polyisopren, bis zu 50 phr Polybutadien und bis zu 50 phr Styrol-Butadien-Kautschuk enthält.Pneumatic tires for commercial vehicles claim 1 or 2 , characterized in that the rubber mixture (6) of the tread strip (1) is based on a rubber mixture containing 20 to 100 phr natural rubber and/or synthetic polyisoprene, up to 50 phr polybutadiene and up to 50 phr styrene-butadiene rubber. Nutzfahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischung (6) des Laufstreifens (1) auf einer Kautschukmischung basiert, die einen Gesamtfüllstoffanteil von 30 bis 80 phr aufweist.Pneumatic commercial vehicle tire according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rubber mixture (6) of the tread strip (1) is based on a rubber mixture which has a total filler content of 30 to 80 phr. Nutzfahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischung (6) des Laufstreifens (1) auf einer Kautschukmischung basiert, die als Füllstoffe Kieselsäure und/oder Ruß enthält, wobei das Verhältnis von Kieselsäure zu Ruß 0 bis 1 beträgt.Pneumatic commercial vehicle tire according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rubber mixture (6) of the tread strip (1) is based on a rubber mixture which contains silica and/or carbon black as fillers, the ratio of silica to carbon black being 0 to 1. Nutzfahrzeugluftreifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischung (6) des Laufstreifens (1) auf einer Kautschukmischung basiert, die als Füllstoffe Kieselsäure und/oder Ruß enthält, wobei das Verhältnis von Kieselsäure zu Ruß 0 bis 0,3 beträgt.Pneumatic tires for commercial vehicles claim 5 , characterized in that the rubber mixture (6) of the tread strip (1) is based on a rubber mixture which contains silica and/or carbon black as fillers, the ratio of silica to carbon black being 0 to 0.3. Nutzfahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummimischung (6) des Laufstreifens (1) auf einer Kautschukmischung basiert, die einen Verlustfaktor tan δ bei 70 °C und 10 Hz gemäß DIN 53 513 von 0,150 bis 0,250 aufweist.Pneumatic commercial vehicle tire according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rubber mixture (6) of the tread strip (1) is based on a rubber mixture which has a loss factor tan δ at 70 °C and 10 Hz according to DIN 53 513 of 0.150 to 0.250.
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