DE102019207053A1 - Nordic or winter tires - Google Patents
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Abstract
Es soll die Schnee- und Eisperformance eines Fahrzeugluftreifens radialer Bauart verbessert werden.Im Querschnitt des Reifens betrachtet, ist die Außenkontur im Laufstreifenbereich derart gerundet, dass der gegenseitige und senkrecht zur Drehachse des Reifens ermittelte Abstand (a) zwischen einem Punkt (P1) an der Laufstreifenperipherie, welcher dem senkrecht zur Drehachse auf die Laufstreifenperipherie projizierten Rand der radial äußeren Gürtellage (2a) entspricht, und einem Punkt (P2), welcher sich exakt im Zenit des Laufstreifens (1) befindet, zumindest 10 mm beträgt, wobei in einem Footprint des Reifens, welcher bei auf einer Felge montiertem Reifen mit einem Innendruck von 1,7 bar bei 70 % der Last entsprechend dem Load-Index gemäß den E.T.R.T.O. - Standards ermittelt ist, die größte Footprint-Länge (LM) innerhalb eines zentralen Streifens, der eine Breite von 15 % der größten Breite des Footprints aufweist und von der Footprint - Mittellinie (A-A) halbiert wird, um mindestens 5,0 mm länger ist als der arithmetische Mittelwert der größten Footprint-Längen (LA) innerhalb von randseitigen Streifen mit einer Breite von 15 % der größten Breite des Footprints, sodass der Reifen für einen Betriebsdruck von 1,0 bis 1,7 bar ausgelegt und mit einem Betriebsdruck von 1,0 bis 1,7 bar zu verwenden ist.The aim is to improve the snow and ice performance of a pneumatic vehicle tire of radial design. When viewed in the cross section of the tire, the outer contour in the tread area is rounded in such a way that the mutual distance (a) between a point (P1) on the, determined perpendicular to the axis of rotation of the tire Tread periphery, which corresponds to the edge of the radially outer belt ply (2a) projected onto the tread periphery perpendicular to the axis of rotation, and a point (P2), which is located exactly at the zenith of the tread (1), is at least 10 mm, whereby in a footprint of the Tire, which is mounted on a rim with an internal pressure of 1.7 bar at 70% of the load according to the load index according to the ETRTO - Standards is determined, the greatest footprint length (LM) within a central strip, which has a width of 15% of the greatest width of the footprint and is bisected by the footprint center line (AA), is at least 5.0 mm longer as the arithmetic mean of the largest footprint lengths (LA) within marginal strips with a width of 15% of the largest width of the footprint, so that the tire is designed for an operating pressure of 1.0 to 1.7 bar and an operating pressure of 1 , 0 to 1.7 bar is to be used.
Description
Die Erfindung betrifft einen Nordic- oder Winterreifen radialer Bauart, insbesondere für Personenkraftwagen, mit einem Laufstreifen, einem Gürtel mit insbesondere zwei Gürtellagen mit in jeder Gürtellage parallel zueinander verlaufenden Festigkeitsträgern, wobei die Festigkeitsträger der einen Gürtellage die Festigkeitsträger der anderen Gürtellage unter einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung verlaufend kreuzen, ferner mit einer Radialkarkasse, Seitenwänden, einer luftdichten Innenschicht und Wulstbereichen mit Wulstkernen und Kernprofilen.The invention relates to a Nordic or winter tire of radial design, in particular for passenger cars, with a tread, a belt with in particular two belt layers with reinforcements running parallel to each other in each belt layer, the reinforcement of one belt layer and the reinforcement of the other belt layer at an acute angle to Cross running in the circumferential direction, furthermore with a radial carcass, side walls, an airtight inner layer and bead areas with bead cores and core profiles.
Bei Fahrzeugluftreifen, die für den Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen, insbesondere auf Schnee und Eis, besonders gut geeignet sein sollen, steht eine Optimierung der Griffeigenschaften und der Traktions- und Bremseigenschaften auf schneeigem oder eisigem Untergrund im Vordergrund entsprechender Entwicklungen. Schwerpunkt dieser Entwicklungen ist einerseits eine Optimierung der Kautschukmischungen für den Laufstreifens, andererseits eine Optimierung der Ausgestaltung der Profilierung des Laufstreifens mit Rillen und Einschnitten. Laufstreifen für Winterreifen bestehen üblicherweise aus einem Gummimaterial mit einer Shore Härte A ≤ 65, insbesondere von 50 bis 60, und enthalten relativ viel Weichmacher.In the case of pneumatic vehicle tires, which should be particularly suitable for use under winter driving conditions, in particular on snow and ice, the focus of corresponding developments is on optimizing the grip properties and the traction and braking properties on snowy or icy surfaces. The focus of these developments is on the one hand an optimization of the rubber compounds for the tread, on the other hand an optimization of the design of the profile of the tread with grooves and incisions. Treads for winter tires usually consist of a rubber material with a Shore hardness A 65, in particular 50 to 60, and contain a relatively large amount of plasticizer.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf eine gänzlich neue, bisher nicht in Erwägung gezogene Weise die Schnee- und Eisperformance eines Fahrzeugluftreifens radialer Bauart besonders effektiv zu verbessern.The invention is based on the object of improving the snow and ice performance of a pneumatic vehicle tire of radial design in a particularly effective manner in a completely new manner that has not been considered previously.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass, im Querschnitt des Reifens betrachtet, die Außenkontur im Laufstreifenbereich derart gerundet ist, dass der gegenseitige und senkrecht zur Drehachse des Reifens ermittelte Abstand zwischen einem Punkt an der Laufstreifenperipherie, welcher dem senkrecht zur Drehachse auf die Laufstreifenperipherie projizierten Rand der radial äußeren Gürtellage entspricht, und einem Punkt, welcher sich exakt im Zenit des Laufstreifens befindet, zumindest 10 mm beträgt,
und dass in einem Footprint des Reifens, welcher bei auf einer Felge montiertem Reifen mit einem Innendruck von 1,7 bar bei 70 % der Last entsprechend dem Load-Index gemäß den E.T.R.T.O. - Standards ermittelt ist, die größte Footprint-Länge innerhalb eines zentralen Streifens, der eine Breite von 15 % der größten Breite des Footprints aufweist und von der Footprint - Mittellinie halbiert wird, um mindestens 5,0 mm, insbesondere um mindestens 10,0 mm länger ist als der arithmetische Mittelwert der größten Footprint-Längen innerhalb von seitlichen Streifen mit einer Breite von 15 % der größten Breite des Footprints,
sodass der Reifen für einen Betriebsdruck von 1,0 bis 1,7 bar ausgelegt und mit einem Betriebsdruck von 1,0 bis 1,7 bar zu verwenden ist.The object is achieved according to the invention in that, viewed in the cross section of the tire, the outer contour in the tread area is rounded in such a way that the mutual distance determined perpendicular to the axis of rotation of the tire between a point on the tread periphery, which is perpendicular to the axis of rotation on the tread periphery projected edge of the radially outer belt ply and a point which is exactly at the zenith of the tread is at least 10 mm,
and that in a footprint of the tire, which is determined when the tire is mounted on a rim with an internal pressure of 1.7 bar at 70% of the load according to the load index according to the ETRTO standards, the greatest footprint length within a central strip , which has a width of 15% of the greatest width of the footprint and is halved by the footprint center line, is at least 5.0 mm, in particular at least 10.0 mm longer than the arithmetic mean of the greatest footprint lengths within lateral Stripes with a width of 15% of the largest width of the footprint,
so that the tire is designed for an operating pressure of 1.0 to 1.7 bar and can be used with an operating pressure of 1.0 to 1.7 bar.
Der Nordic- oder Winterreifen gemäß der Erfindung ist derart gestaltet, dass er im montierten Zustand mit einem geringen Betriebsdruck von höchstens 1,7 bar zu verwenden ist und daher eine große Bodenaufstandsfläche aufweist, die für eine besonders gute und effektive Schnee- und Eisperformance sorgt. Der erfindungsgemäße Nordic- oder Winterreifen weist eine mit herkömmlichen Winterreifen, die mit einem Innendruck von 2,0 und 3,0 bar zu verwenden sind, vergleichbare Lebensdauer auf.The Nordic or winter tire according to the invention is designed in such a way that it can be used in the assembled state with a low operating pressure of at most 1.7 bar and therefore has a large ground contact area, which ensures particularly good and effective snow and ice performance. The Nordic or winter tire according to the invention has a service life comparable to that of conventional winter tires which are to be used with an internal pressure of 2.0 and 3.0 bar.
Bei einer bevorzugten Ausführung beträgt der gegenseitige und senkrecht zur Drehachse des Reifens ermittelte Abstand zwischen dem Punkt an der Laufstreifenperipherie, welcher dem senkrecht zur Drehachse auf die Laufstreifenperipherie projizierten Rand der radial äußeren Gürtellage entspricht, und dem Punkt, welcher sich exakt im Zenit des Laufstreifens befindet, zumindest 12 mm und vorzugsweise bis zu 15 mm. Der Reifen besitzt daher eine deutlich rundere Außenkontur auf als herkömmliche Winterreifen, wodurch er gemeinsam mit dem niedrigen Innendruck eine für die Winterfahreigenschaften besonders vorteilhafte große Bodenaufstandsfläche aufweist.In a preferred embodiment, the mutual distance determined perpendicular to the axis of rotation of the tire between the point on the tread periphery, which corresponds to the edge of the radially outer belt layer projected perpendicular to the axis of rotation onto the tread periphery, and the point which is exactly at the zenith of the tread , at least 12 mm and preferably up to 15 mm. The tire therefore has a significantly rounder outer contour than conventional winter tires, which, together with the low internal pressure, makes it one for winter driving properties has particularly advantageous large ground contact area.
Für die Haltbarkeit des Reifens und seine erforderliche Belastbarkeit ist es von Vorteil und bevorzugt, wenn der Winkel, unter dem die Festigkeitsträger in jeder der beiden Gürtellagen relativ zur Umfangsrichtung verlaufen, 30° bis 36° beträgt.For the durability of the tire and its required load-bearing capacity, it is advantageous and preferred if the angle at which the reinforcements in each of the two belt layers run relative to the circumferential direction is 30 ° to 36 °.
In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft und bevorzugt, wenn der Reifen eine als Spulbandage erstellte Gürtelbandage, insbesondere mit einem Spulbild
Der Nordic- oder Winterreifen wird ferner insbesondere durch eine entsprechende Wahl der Winkelung der Festigkeitsträger in den beiden Gürtellagen, wie oben erwähnt, und durch eine vor allem die Schulterbereiche unterstützende bzw. abstützende Gürtelbandage bevorzugt derart gestaltet, dass er, wenn er auf einer Felge montiert ist und einen Betriebsdruck von 1,7 bar aufweist, eine Radialdruckverteilung im Footprint besitzt, bei der der über die Positivfläche von Profilelementen, die sich schulterseitig in je einem Streifen einer Breite von 15 % befinden, ermittelte Durchschnitt des Flächendrucks um höchstens 20 %, insbesondere um höchstens 10 %, größer ist, als der Flächendruck der Positivflächen jener Profilelemente, die sich zwischen diesen Streifen befinden. Bei dieser Radialdruckverteilung weist der Reifen bei einer großen Bodenaufstandsfläche gute Fahreigenschaften, insbesondere gute Handlingeigenschaften, auf winterlichen Fahrbahnen auf.The Nordic or winter tire is also preferably designed in such a way that, when it is mounted on a rim, it is preferably designed in particular through a corresponding selection of the angling of the reinforcements in the two belt layers, as mentioned above, and through a belt bandage that supports or supports the shoulder areas and has an operating pressure of 1.7 bar, has a radial pressure distribution in the footprint in which the average of the surface pressure determined over the positive surface of profile elements, which are located on the shoulder side in a strip with a width of 15%, by a maximum of 20%, in particular is at most 10% greater than the surface pressure of the positive surfaces of those profile elements that are located between these strips. With this radial pressure distribution, the tire has good driving properties, in particular good handling properties, on wintry roads with a large contact area.
Dabei ist es für einen guten Schnee- und Eisgriff zusätzlich von Vorteil, wenn der Laufstreifen bzw. jener Laufstreifenteil welcher die Profilierung enthält, aus Gummimaterial mit einer Shore A Härte bei Raumtemperatur gemäß DIN ISO 7619-1 von 40 Shore A bis 65 Shore A, insbesondere bis zu 55 Shore A, besteht.For a good grip on snow and ice, it is also advantageous if the tread or that part of the tread which contains the profiling is made of rubber material with a Shore A hardness at room temperature according to DIN ISO 7619-1 of 40 Shore A to 65 Shore A, in particular up to 55 Shore A.
In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil und bevorzugt, wenn der Laufstreifen bzw. jener Laufstreifenteil, welcher die Profilierung des Laufstreifens enthält, aus einer Kautschukmischung hergestellt ist, deren Polymer bzw. Kautschuk eine Glasübergangstemperatur Tg≤ - 55° C, vorzugsweise Tg ≤ - 60° C, aufweist. Besteht der Laufstreifen bzw. jener Laufstreifenteil, welcher die Profilierung des Laufstreifens enthält, aus einem Gemisch aus zwei oder mehr Kautschuken bzw. Polymeren, so weisen diese eine gemittelte Glasübergangstemperatur Tg ≤ - 55° C, vorzugsweise Tg ≤ - 60° C, auf.In this context, it is also advantageous and preferred if the tread or that part of the tread that contains the profile of the tread is made from a rubber mixture whose polymer or rubber has a glass transition temperature T g - 55 ° C., preferably T g ≤ - 60 ° C. If the tread or that part of the tread, which contains the profile of the tread, consists of a mixture of two or more rubbers or polymers, these have an average glass transition temperature T g ≤ - 55 ° C, preferably T g ≤ - 60 ° C, on.
Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung des Nordic- oder Winterreifens mit einer Profilierung im Laufstreifen mit einer Vielzahl von Einschnitten, welche unter einem Winkel von bis zu 45 ° zur axialen Richtung verlaufen, eine Breite von 0,4 mm bis 1,0 mm und eine Erstreckungslänge von mindestens 8,0 mm aufweisen. Eine Vielzahl von Einschnitten ist bekannter Weise für einen guten Schnee- und Eisgriff besonders vorteilhaft. Insbesondere beträgt die Gesamtanzahl von solchen Einschnitten, die in Laufstreifenprofilen, welche aus einer Anzahl von in Umfangsrichtung umlaufenden Profilpositiven, beispielsweise Profilblöcken oder Profilrippen, bestehen, pro in Umfangsrichtung umlaufenden Profilpositiv jeweils mindestens 200, vorzugsweise mindestens 250.An embodiment of the Nordic or winter tire with a profile in the tread with a large number of incisions which run at an angle of up to 45 ° to the axial direction, a width of 0.4 mm to 1.0 mm and a Have an extension length of at least 8.0 mm. A large number of incisions is known to be particularly advantageous for good snow and ice grip. In particular, the total number of such incisions in tread profiles consisting of a number of profile positives running in the circumferential direction, for example tread blocks or profile ribs, is at least 200, preferably at least 250, per circumferential profile positive.
Es soll sichergestellt sein, dass der Nordic- oder Winterreifen mit dem vorgesehenen Betriebsdruck, welcher je nach konstruktiver Auslegung und Ausgestaltung sich im erwähnten Bereich von 1,0 bar bis 1,7 bar bewegt, verwendet wird. Es wird daher vorteilhafterweise der spezielle Betriebsdruck, mit welchem der Reifen zu verwenden ist, auf zumindest einer Seitenwand angegeben. Der vorgesehene Betriebsdruck kann dabei schon bei der Vulkanisation des Reifens in der Vulkanisationsform in die Seitenwände eingeprägt werden, er kann jedoch auch nachträglich, beispielsweise mittels Laser oder durch Ankleben oder Anvulkanisieren von Etiketten und dergleichen, angebracht werden.It should be ensured that the Nordic or winter tire is used with the intended operating pressure, which, depending on the structural design and configuration, ranges from 1.0 bar to 1.7 bar. The specific operating pressure with which the tire is to be used is therefore advantageously indicated on at least one sidewall. The intended operating pressure can already be impressed into the sidewalls when the tire is vulcanized in the vulcanization mold, but it can also be applied subsequently, for example by means of a laser or by gluing or vulcanizing labels and the like.
Die Erfindung betrifft ferner ein auf einem Kraftfahrzeug montiertes Fahrzeugrad, welches aus einer Felge und einem Nordic- oder Winterreifen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 besteht, wobei im Nordic- oder Winterreifen ein Betriebsdruck aus dem Intervall von 1,0 bar bis 1,7 bar, insbesondere von 1,2 bar bis 1,5 bar, eingestellt ist.The invention also relates to a vehicle wheel mounted on a motor vehicle, which consists of a rim and a Nordic or winter tire according to one or more of
Die Erfindung betrifft ferner ein mehrachsiges Kraftfahrzeug, an dessen Achspositionen Fahrzeugräder gemäß Anspruch 11 montiert sind.The invention also relates to a multi-axle motor vehicle, at the axle positions of which vehicle wheels according to claim 11 are mounted.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäß ausgeführten Fahrzeugluftreifens und -
2 eine Ansicht eines Footprints (Abdruckes) eines erfindungsgemäßen Reifens in der Bodenaufstandsfläche.
-
1 a cross section of a pneumatic vehicle tire designed according to the invention and -
2 a view of a footprint (imprint) of a tire according to the invention in the ground contact area.
Gemäß der Erfindung ausgeführte Fahrzeugluftreifen sind Winterreifen oder Nordic-Reifen, daher für den Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen auf Personenkraftwagen, SUVs, Vans oder Light Trucks vorgesehen. Fahrzeugluftreifen gemäß der Erfindung sind mit einem Innendruck von 1,0 bar bis 1,7 bar, insbesondere 1,2 bar bis 1,5 bar, jeweils bei einer Umgebungstemperatur von 20°C ermittelt, zu verwenden. Bevorzugt werden daher die Reifen entsprechend markiert, insbesondere an ihren Seitenwänden, der einzustellende Innendruck, beispielsweise 1,6 bar, ist deutlich sichtbar angebracht bzw. eingeprägt.Pneumatic vehicle tires designed according to the invention are winter tires or Nordic tires and are therefore intended for use in winter driving conditions on passenger cars, SUVs, vans or light trucks. Pneumatic vehicle tires according to Invention can be used with an internal pressure of 1.0 bar to 1.7 bar, in particular 1.2 bar to 1.5 bar, in each case determined at an ambient temperature of 20 ° C. The tires are therefore preferably marked accordingly, in particular on their side walls; the internal pressure to be set, for example 1.6 bar, is clearly visible attached or embossed.
Der in
Der Laufstreifen
Im Laufstreifen
Die Gesamtanzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Einschnitten beträgt in den in Umfangsrichtung umlaufenden Profilpositiven, also jeder in Umfangsrichtung umlaufenden Profilrippe bzw. in jeder in Umfangsrichtung umlaufenden Profilblockreihe des Laufstreifens
Die beiden Gürtellagen
Die Gürtelbandage
Wie
Unabhängig von der Ausgestaltung der Profilierung im Laufstreifen gilt, dass die Footprint-Längen
Ermittelt man die Radialdruckverteilung im Footprint bzw. der Aufstandsfläche des auf einer Felge montierten und unter einem Innendruck von 1,7 bar befindlichen Reifens so ist der über die Positivfläche der in randseitigen Streifen einer Breite von 15% befindlichen schulterseitigen Profilelemente, beispielsweise Profilrippen oder Profilblockreihen, ermittelte Durchschnitt des Flächendrucks um höchstens 20 %, insbesondere um höchsten 10 %, größer als der analog ermittelte Flächendruck der Positivflächen der Profilelemente, die sich zwischen diesen Streifen befinden. Die Ermittlung der Radialdruckverteilung in der Aufstandsfläche erfolgt unter Ausnutzung der Abhängigkeit des optischen Kontaktes eines Drucktuches vom Anpressdruck. Die Messung erfolgt auf einer ebenen Glasplatte, welche mit einem Drucktuch bedeckt ist, bei einer Last von 70 % der Last entsprechend dem Load-Index gemäß den E.T.R.T.O. - Standards.If the radial pressure distribution in the footprint or the contact area of the tire mounted on a rim and under an internal pressure of 1.7 bar is determined, then the profile elements on the shoulder side, for example tread ribs or rows of tread blocks, located in the edge strips with a width of 15%, determined average of the surface pressure by at most 20%, in particular by a maximum of 10%, greater than the analogously determined surface pressure of the positive surfaces of the profile elements that are located between these strips. The radial pressure distribution in the contact area is determined using the dependence of the optical contact of a printing blanket on the contact pressure. The measurement takes place on a flat glass plate, which is covered with a printing blanket, with a load of 70% of the load according to the load index according to the E.T.R.T.O. - standards.
Wie bereits erwähnt ist der Laufstreifen entweder einschichtig - als Monolaufstreifen - oder mehrschichtig, insbesondere mit einer Laufstreifenbase und einer Laufstreifencap, ausgeführt. Jener Laufstreifenteil, welcher die Profilierung des Laufstreifens enthält, besteht aus einem Gummimaterial mit einer Shore A-Härte bei Raumtemperatur gemäß DIN ISO 7619-1 von 40 Shore A bis 65 Shore A, insbesondere bis zu 55 Shore A. Der Laufstreifen bzw. jener Laufstreifenteil, welcher die Profilierung des Laufstreifens enthält, ist ferner aus einer Kautschukmischung hergestellt, deren Polymer bzw. Kautschuk eine Glasübergangstemperatur Tg ≤ - 55°C, vorzugweise ≤ - 60°C, aufweist, bei einem Gemisch aus zwei oder mehr Kautschuken bzw. Polymeren weisen diese eine gemittelte Glasübergangstemperatur Tg in dem erwähnten Bereich auf, sodass eine gute Kälteflexibilität des Laufstreifes
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- LaufstreifenTreads
- 22
- Gürtelbelt
- 2a, 2b2a, 2b
- GürtellageBelt position
- 33
- GürtelbandageBelt bandage
- 44th
- RadialkarkasseRadial carcass
- 4a4a
- KarkasshochschlagCarcass turn-up
- 55
- SeitenwandSide wall
- 66
- WulstbereichBead area
- 77th
- WulstkernBead core
- 7a7a
- KernprofilCore profile
- 88th
- InnenschichtInner layer
- 99
- UmfangsrilleCircumferential groove
- 1010
- ProfilrippeProfile rib
- aa
- Abstanddistance
- P1, P2 P 1 , P 2
- PunktPoint
- LM, LA L M , L A
- Footprint-LängeFootprint length
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 102015224289 A1 [0003]DE 102015224289 A1 [0003]
- DE 102015224288 A1 [0003]DE 102015224288 A1 [0003]
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