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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem profilierten Laufstreifen, wobei im Laufstreifeninneren ein Hohlraumsystem vorhanden ist, welches nach einem bestimmten Laufstreifenabrieb an der Profilaußenfläche als Negativvolumina einer weiteren Profilierung zum Vorschein kommt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugluftreifens.
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Aus der
US 8,277,589 B2 ist ein Laufstreifen für die Runderneuerung eines Fahrzeugluftreifens bekannt, welcher an seiner die Lauffläche bildenden Außenseite mit einer Laufstreifenprofilierung und an seiner gegenüberliegenden Innenseite mit Profilnegativen wie Rillen, Einschnitten und dergleichen versehen ist. Mit zunehmendem Abrieb des Laufstreifens gelangen die an der Rückseite des Laufstreifens eingebrachten Profilnegative an die Laufstreifenaußenseite und stellen nach einem gewissen Laufstreifenabrieb weitere Profilnegative und zugehörige Profilpositive zur Verfügung, die beispielsweise für die Traktion des Laufstreifens von Bedeutung sind. Aus der
US 6,591,881 B2 ist es bekannt, im Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens radial innerhalb einer äußeren Profilierung Hohlräume zur Verfügung zu stellen, die nach einem gewissen Laufstreifenabrieb eine zweite Profilierung bilden. Die Hohlräume sind mit Füllstoffen gefüllt, die mittels Zuglaschen entfernt werden müssen. Wie ein derartiger Reifen hergestellt werden soll bleibt unklar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Reifen der eingangs genannten Art und ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen, bei welchen eine im Laufstreifeninneren befindliche verborgene „Profilierung” beliebig gestaltet werden kann. Es soll ferner möglich sein, solche Laufstreifen auf einfache Weise herstellen zu können.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Laufstreifen aus einem radial äußeren Laufstreifenteil und einem radial inneren Laufstreifenteil zusammengesetzt ist, wobei der radial innere Laufstreifenteil in radialer Richtung aus zumindest zwei vorvulkanisierten Gummischichten zusammengesetzt ist, die zwischen sich das Hohlkammersystem, welches eine weitere Profilierung bildet, einschließen.
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Was das Verfahren betrifft wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Laufstreifen aus einem radial inneren und einem radial äußeren Laufstreifenteil gebildet wird, wobei der radial innere Laufstreifenteil aus zumindest zwei Gummischichten zusammengesetzt wird, welche vorvulkanisiert werden, wobei zumindest in eine der Gummischichten an einer ihrer Seiten bei der Vorvulkanisation eine Profilierung aus Rillen, Einschnitten oder dergleichen eingebracht wird, und wobei die vorvulkanisierten Gummischichten derart miteinander verbunden werden, dass die eingebrachte Profilierung das Hohlkammersystem bildet.
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Der mehrschichtige Aufbau des Laufstreifens aus einem radial äußeren Laufstreifenteil und einem aus zumindest zwei vorvulkanisierten Gummischichten bestehenden radial inneren Laufstreifenteil erlaubt eine besonders variable Ausgestaltung des Hohlraumsystems, welches nach entsprechendem Abrieb des Laufstreifens als zweite Profilierung zum Vorschein kommt. Durch die Vorvulkanisation ist es möglich, in eine oder mehrere Gummischicht(en) eine Profilierung einzubringen, die bei der Vulkanisation des fertig aufgebauten Reifens in einer Vulkanisationsform als Hohlkammersystem erhalten bleibt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen der radial innere und der radial äußere Laufstreifenteil zumindest im Wesentlichen gleich große Dicken auf. Diese Maßnahme gestattet es, im radial inneren Laufstreifenteil eine „verborgene” Profilierung vorzusehen, deren Profiltiefe der Profiltiefe der Profilierung im äußeren Laufstreifenteil zumindest im Wesentlichen entspricht. Alternativ ist es möglich, die beiden Laufstreifenteile in unterschiedlichen Dicken auszuführen, wobei auch vorgesehen sein kann, dass der radial äußere Laufstreifenteil eine geringere Dicke aufweist als der radial innere Laufstreifenteil.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der radial äußere Laufstreifenteil an seinen Randbereichen dicker oder dünner ausgeführt als in seinem mittleren Bereich, wobei der radial innere Laufstreifenteil bezüglich seines Dickenverlaufs entsprechend gegengleich ausgeführt ist. Durch die Wahl der Gummimischungen im inneren und im äußeren Laufstreifenteil kann auf diese Weise gezielt Einfluss auf Laufstreifeneigenschaften, etwa die Steifigkeit, im mittleren Bereich des Laufstreifens und in den Randbereichen des Laufstreifens genommen werden. Bezüglich der Laufstreifenmitte asymmetrische Ausführungen des radial äußeren und des radial inneren Laufstreifenteils sind ebenfalls denkbar, insbesondere kann die dickere bzw. dünnere Ausführung der Laufstreifenteile lediglich an einem der Randbereiche des Laufstreifens vorgesehen werden.
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Eine besonders einfache Herstellung der „verborgenen” Profilierung ist bei Ausführungen möglich, bei denen eine der vorvulkanisierten Gummischichten eine nicht profilierte Deckschicht ist. Es kann jedoch auch in jeder der vorvulkanisierten Gummischichten jeweils ein Teilbereich des Hohlkammersystems ausgebildet sein. Dabei können diese Teilbereiche des Hohlkammersystems Teilbereiche bzw. Abschnitte von Rillen, Einschnitten und dergleichen sein, welche jeweils an einer der Seiten einer Gummischicht eingebracht sind. In den Gummischichten des inneren Laufstreifenteils können daher vorteilhafterweise beliebige Elemente einer herkömmlichen Profilierung ausgebildet sein.
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Der innere Laufstreifenteil kann gemäß der Erfindung aus mehr als zwei vorvulkanisierten Gummischichten zusammengesetzt sein, wobei in der oder einer der mittleren Gummischicht(en) die Teilbereiche des Hohlkammersystems als durchgehende Ausnehmungen ausgebildet sind. Die einzelnen Gummischichten können dabei aus unterschiedlichen Gummimischungen gefertigt werden, um derart bestimmte Reifeneigenschaften mit fortschreitendem Laufstreifenabrieb gezielt zu beeinflussen bzw. zu optimieren.
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Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der radial äußere Laufstreifenteil aus einer unvulkanisierten und daher nicht profilierten Gummimischung hergestellt werden, wobei bei der Vulkanisation des komplettierten Rohreifens in einer Vulkanisationsform die Profilierung in den radial äußeren Laufstreifenteil eingeprägt wird. Erfindungsgemäß ausgeführte Laufstreifen können jedoch auch im Rahmen der Kaltrunderneuerung verwendet werden, wobei dann der radial äußere Laufstreifenteil als vorvulkanisierter und mit einer Laufstreifenprofilierung versehener Bauteil hergestellt wird, welcher mit den vorvulkanisierten Gummischichten des inneren Laufstreifenteils zusammengefügt wird.
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Der radial innere Laufstreifenteil kann insbesondere aus bis zu sechs vorvulkanisierten Gummischichten, insbesondere bei Reifen für Lastkraftwagen, zusammengesetzt werden. Bei einer größeren Anzahl von Gummischichten ist es möglich, die vorvulkanisierten Gummischichten derart zu profilieren, dass sie zu einem radial inneren Laufstreifenteil zusammengefügt werden können, der beispielsweise zwei in radialer Richtung beabstandete Hohlkammersysteme und demnach auch zwei, vorzugsweise unterschiedliche, „verborgene” Profilierungen enthält.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun an Hand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 einen Querschnitt durch einen Laufstreifenbereich eines Fahrzeugluftreifens,
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2 das Detail D der 1 in vergrößerter Darstellung und
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls anhand eines Querschnittes durch den Laufstreifenbereich eines Fahrzeugluftreifens.
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Die Erfindung befasst sich mit einer besonderen Ausgestaltung des Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens, insbesondere eines Fahrzeugluftreifens für Schwerlastfahrzeuge, Busse oder dergleichen in Radialbauart, sowie mit einem Verfahren zur Herstellung des Laufstreifens bzw. des Fahrzeugluftreifens mit einem solchen Laufstreifen. Die Erfindung ist auf Reifen bzw. Laufstreifen für Schwerlastfahrzeuge, für Busse oder dergleichen nicht eingeschränkt und kann auch bei Fahrzeugluftreifen für Personenkraftwagen angewandt werden.
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Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen sind üblicherweise profiliert. Ein Laufstreifenprofil setzt sich aus Profilpositiven, dies sind Profilblöcke, Laufstreifenbänder und Ähnliches, zusammen, welche jene Bereiche des Profils sind, die mit dem Untergrund beim Abrollen des Reifens unmittelbar in Kontakt kommen. Ein Laufstreifenprofil weist ferner Profilnegative, wie Rillen, beispielsweise Umfangsrillen, Querrillen oder Diagonalrillen, und Einschnitte auf, letztere sind gemäß dem Stand der Technik schmale, bis zu 1,5 mm oder 2 mm breite Rillen, die meistens innerhalb von Profilpositiven verlaufen. Umfangsrillen, Querrillen und diagonal über den Laufstreifen verlaufende Rillen trennen meist die Profilpositive voneinander und haben vor allem den Zweck, für eine Wasserableitung zu sorgen und das Entstehen von Aquaplaning zu verhindern. Vor allem die Umfangsrillen in Laufstreifen, aber auch Querrillen oder diagonal verlaufende Rillen werden meist auf die maximal vorgesehene Profiltiefe ausgeführt. Überwiegend diese Rillen nehmen daher Einfluss auf die Umfangs- und Quersteifigkeit der Profilpositive, wodurch insbesondere das Abriebsverhalten, das Handlingverhalten und der Rollwiderstand beeinflusst werden. Die Profilnegative werden bei der Vulkanisation des Fahrzeugluftreifens in einer mehrteiligen Vulkanisationsform über die das Profil ausformenden Formsegmente bzw. Formteile, die mit den entsprechenden Vorsprüngen, Lamellenblechen und dergleichen versehen sind, außen in den Laufstreifen des Rohreifens eingedrückt.
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Ein gemäß der Erfindung hergestellter und aufgebauter Laufstreifen setzt sich aus einem radial äußeren Laufstreifenteil 1 und einem radial inneren Laufstreifenteil 2 zusammen. Die beiden Laufstreifenteile 1 und 2 verlaufen über den kompletten Umfang des Reifens und erstrecken sich über die übliche Breite herkömmlicher Laufstreifen. Gemeinsam ergeben die beiden Laufstreifenteile 1 und 2 eine für den betreffenden Reifen üblichen Laufstreifen und weisen daher auch eine Dicke auf, die jener üblicher Laufstreifen entspricht. Bei LKW-Reifen beträgt die Laufstreifendicke im mittleren Laufstreifenbereich in der Größenordnung von 18 mm bis 24 mm. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der radial äußere Laufstreifenteil 1 bei der Herstellung des rohen Reifens aus einer unvulkanisierten Gummimischung und daher ohne Profilierung hergestellt, beispielsweise durch Extrusion. Der radial innere Laufstreifenteil 2 wird bei der in 1 gezeigten Ausführungsform aus zwei vorvulkanisierten Gummischichten 3 und 4 zusammengesetzt, wie noch näher erläutert wird. Der radial äußere Laufstreifenteil 1 erhält seine Profilierung auf herkömmliche Weise über die Formstege in der Vulkanisationsform. Nachdem der radial äußere Laufstreifenteil 1 dünner ist als ein üblicher kompletter Laufstreifen werden die Profilnegative im radial äußeren Laufstreifenteil 1 in einer entsprechend geringeren Tiefe ausgeführt. Die Profilnegative können dabei insbesondere bis zur Grenzfläche der radial äußeren vorvulkanisierten Gummischicht 3 reichen. Von den Profilnegativen im radial äußeren Laufstreifenteil 1 sind in 1 einige Umfangsrillen 5 dargestellt. Die Profilierung im radial äußeren Laufstreifenteil 1 kann beliebig sein, beispielsweise neben Umfangsrillen auch Querrillen oder Diagonalrillen und dergleichen umfassen. In die beiden vorvulkanisierten äußeren Gummischichten 3 und 4 ist bereits bei der Vorvulkanisation jeweils eine bezüglich der Gestaltung bzw. des „Musters” zusammen passende Profilierung eingebracht worden, derart, dass die beiden Gummischichten 3 und 4, wenn sie an ihren profilierten Seiten zusammengesetzt werden, gemeinsam ein Hohlkammersystem bilden, welches das Negativvolumen im radial inneren Laufstreifenteil 2 ergibt. Wie insbesondere 1 zeigt bilden beispielsweise jeweils zwei Teilrillen 6a und 6b in den beiden Gummischichten 3, 4 nach einem gewissen Laufstreifenabrieb, sobald der zur Laufstreifenprofiloberseite weisende „Boden” der Teilrille 6a erreicht ist, eine Umfangsrille. Durch eine entsprechende Ausführung und Anordnung von Teilrillen 6a, 6b und dergleichen in den beiden Gummischichten 3 und 4 wird eine im Laufstreifen „verborgene” Profilierung gebildet, die ab einem bestimmten Laufstreifenabrieb zum Vorschein kommt. Die verborgene Profilierung kann zumindest teilweise mit der Profilierung im radial äußeren Laufstreifenteil 1 übereinstimmen oder von dieser gänzlich abweichend ausgeführt sein. Zwischen den Böden der gebildeten Teilrillen 6a, 6b und dergleichen und den äußeren, nicht profilierten Außenflächen der Gummischichten 3 und 4 soll Gummimaterial einer gewissen Dicke, insbesondere von 1 mm bis 2 mm, verbleiben. Die vorvulkanisierten Gummischichten 3 und 4 können übereinstimmende oder unterschiedliche Dicken aufweisen. Es ist möglich, in der einen, dickeren Gummischicht 3 und 4 den überwiegenden Teil des Hohlkammersystems, also Teilrillen 6a, 6b und dergleichen, in unterschiedlichen Tiefen auszubilden. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform kann eine der vorvulkanisierten Gummischichten 3 oder 4 vergleichsweise dick ausgeführt werden und sämtliche Vertiefungen bzw. Rillen und dergleichen zur Bildung des Hohlkammersystems bzw. der „verborgenen” Profilierung beinhalten, die zweite vorvulkanisierte Gummischicht wird in einer geringen Stärke ohne Profilierung ausgeführt und dient lediglich zur Bedeckung der anderen vorvulkanisierten Gummischicht.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem radial äußeren Laufsteifenteil 1' und einem radial inneren Laufstreifenteil 2'. Der radial äußere Laufstreifenteil 1' ist bereits im unvulkanisierten Zustand derart hergestellt, dass er von seinen Rändern ausgehend in Richtung Mitte sukzessive etwas dicker wird, wobei zumindest eine der Gummischichten 3', 4' derart gefertigt wird, dass ihre Dicke ausgehend von den Rändern zur Mitte kontinuierlich geringer wird, sodass bei zusammengesetzten Laufstreifenteilen 1', 2' ein kompletter Laufstreifen der gewünschten Dicke bzw. des gewünschten Dickeverlaufs entsteht. Im radial äußeren Laufstreifenteil 1' können nun im Bereich der Laufstreifenmitte Profilnegative, beispielsweise Umfangsrillen 5, eingebracht werden, die eine größere Tiefe aufweisen als jene nahe den Laufstreifenrandbereichen. In den vorvulkanisierten Gummischichten 3' und 4' können „verborgene” Profilnegative 7 ausgebildet sein, die im Bereich der Laufstreifenmitte eine geringere radiale Erstreckung aufweisen, als jene in den Randbereichen. Auch bei dieser Ausführungsform ist es möglich, das Hohlkammersystem aus Rillen, Einschnitten und dergleichen in beiden Gummischichten 3', 4' auszubilden oder lediglich in einer der Gummischichten 3', 4'.
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Für die Runderneuerung eines Reifens nach dem Verfahren der Kaltrunderneuerung kann ein Laufstreifen zur Verfügung gestellt werden, dessen radial äußerer Laufstreifenteil 1, 1' aus einem vorvulkanisierten bzw. vulkanisierten und bereits mit einer Profilierung versehenen Gummischicht besteht.
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Darüber hinaus ist es möglich, den radial inneren Laufstreifenteil 2, 2' aus mehr als zwei vorvulkanisierten Gummischichten aufzubauen. Der radial innere Laufstreifenteil 2, 2' kann beispielsweise ein einheitliches Hohlkammersystem in drei oder vier aufeinander positionierten vorvulkanisierten Gummischichten aufweisen, die entsprechend mit Vertiefungen bzw. Rillen und dergleichen und Ausnehmungen versehen sind. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass, entsprechend der Anzahl von Schichten, der radial innere Laufstreifenteil 2, 2' aus unterschiedlichen Gummimischungen zusammengesetzt werden kann. So können bestimmte Reifeneigenschaften während des Laufstreifenabriebs gezielt optimiert werden und es kann auch der Laufstreifenabrieb selbst beeinflusst werden. Bei Reifen für Schwerlastfahrzeuge oder Busse ist es möglich, den radial inneren Laufstreifenteil 2, 2' aus bis zu sechs vorvulkanisierten Gummischichten aufzubauen. Bei Reifen für Schwerlastfahrzeuge mit relativ dicken Laufstreifen ist es auch möglich, in den vorvulkanisierten Gummischichten übereinander zwei insbesondere unterschiedliche „Profilierungen” einzubauen, die während des Abriebs des Laufstreifens nacheinander zu Tage treten.
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Beim Aufbau des Rohreifens werden die vorvulkanisierten Gummischichten 3, 4 bzw. 3', 4' auf den Gürtelverband bzw. eine dünne, auf den Gürtelverband aufgebrachte Zwischenschicht aus einer Kautschukmischung aufgelegt, wobei die vorvulkanisierten Gummischichten mittels einer Haftlösung zusammengefügt werden. Auf die äußerste vorvulkanisierte Gummischicht wird der radial äußere unvulkanisierte Laufstreifenteil 1, 1' aufgebracht, der Reifen anschließend in einer Reifenvulkanisationsform vulkanisiert und dadurch die Profilierung im radial äußeren Laufstreifenteil 1, 1' eingebracht.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- radial äußerer Laufsteifenteil
- 2, 2'
- radial innerer Laufstreifenteil
- 3, 3'
- vorvulkanisierte äußere Gummischicht
- 4, 4'
- vorvulkanisierte innere Gummischicht
- 5
- Umfangsrille
- 6a
- Rillenteil
- 6b
- Rillenteil
- 7
- Profilnegativ
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8277589 B2 [0002]
- US 6591881 B2 [0002]
