DE102020209457A1

DE102020209457A1 - Fahrzeugluftreifen aufweisend einen elektrisch leitfähigen Pfad

Info

Publication number: DE102020209457A1
Application number: DE102020209457.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Weber; Norbert Kendziorra
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2022-02-03

Abstract

Fahrzeugluftreifen aufweisend einen Oberbau (9) mit einem Laufstreifen (6) mit Kontaktfläche (7) zur Fahrbahn, aufweisend eine Karkasse (2), ein Gürtelpaket (8) und eine Seitenwand (3), die innerhalb der axialen Erstreckung des Gürtelpakets (8) räumlich radial zwischen der Karkasse (2) und dem Gürtelpaket (8) in einem radial äußeren Seitenwandende (10) endet.Aufgabe ist ein Fahrzeugluftreifen der Konstruktion „Seitenwand unter Gürtel“, dessen elektrische Leitfähigkeit gewährleistet und dessen Optimierung bezüglich Rollwiderstandseigenschaften ermöglicht ist.Dies wird dadurch erreicht, dass zumindest eine erste Reifenhälfte (1) auf der Seitenwand (3) aufliegendes elektrisch leitfähiges Material (12) aufweist, welches sich von einer dem Oberbau (9) zugewandten ersten Seite (20) der Seitenwand (3) von axial außerhalb des Gürtelpakets (9) über das Seitenwandende (10) bis zu einer der Karkasse (2) zugewandten zweiten Seite (21) der Seitenwand erstreckt, dass das elektrisch leitfähige Material (12) dabei auf der ersten Seite (20) axial außerhalb des Gürtelpakets (9) einen ersten elektrisch leitfähigen Pfad (11) des Oberbaus (9) kontaktiert und auf der zweiten Seite (21) einen zweiten elektrisch leitfähigen Pfad (22) kontaktiert oder mitbildet, und dabei einen elektrisch leitfähigen Pfad zwischen dem ersten elektrisch leitfähigen Pfad (11) und dem zweiten elektrisch leitfähigen Pfad (22) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen aufweisend einen Oberbau mit einem Laufstreifen mit Kontaktfläche zur Fahrbahn, aufweisend eine sich zwischen zwei Wulstbereichen erstreckende Karkasse, aufweisend ein Gürtelpaket, das radial zwischen der Karkasse und dem Laufstreifen angeordnet ist, wobei sich der Oberbau nach axial außen über das Gürtelpaket hinaus erstreckt, weiter aufweisend in jeder axialen Reifenhälfte eine axial außerhalb der Karkasse angeordnete Seitenwand, die sich entlang der Karkasse nach radial außen erstreckt und innerhalb der axialen Erstreckung des Gürtelpakets räumlich radial zwischen der Karkasse und dem Gürtelpaket in einem radial äußeren Seitenwandende endet.
Fahrzeuge können sich während des Fahrbetriebes elektrostatischen aufladen. Um Entladungsvorgänge zu vermeiden, ist für eine ausreichende Ableitung der elektrostatischen Ladungen Sorge zu tragen. Hierzu sind Reifenbauteile elektrisch leitfähig gestaltet, so dass ein durchgehender elektrisch leitfähiger Pfad von der Kontaktfläche des Fahrzeugluftreifens zur Fahrbahn bis zur Kontaktfläche des Fahrzeugluftreifens zur Reifenfelge vorliegt. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung elektrisch leitfähiger Gummimischungen erfolgen.
Nun geht die Entwicklung dahin, den Rollwiderstand des Reifens zu reduzieren. Ein Ansatz, den Rollwiderstand zu reduzieren, ist der Einsatz rollwiderstandsarmer Gummimischungen. Die Hysterese dieser rollwiderstandsarmen Gummimischungen lässt sich vor allem durch den Einsatz niedrigaktiver Füllstoffe, geringerer Mengen an Füllstoff oder durch den Austausch von Ruß durch Silika verringern. Der Einsatz dieser rollwiderstandsarmen Gummimischungen führt jedoch in der Regel zu einer Erhöhung des elektrischen Widerstandes dieser Gummimischungen, so dass die elektrische Leitfähigkeit sinkt. Eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit des Reifens zur Ableitung von elektrostatischer Ladung von der Felge zur Fahrbahn muss jedoch sichergestellt sein.
Die Entwicklung geht somit dahin, den Einsatz an elektrisch leitfähiger Gummimischung im Fahrzeugluftreifen zu reduzieren.
Aus der EP 2939855 A1 ist ein Fahrzeugluftreifen bekannt, bei dem das äußere Seitenwandende von axial außen auf dem elektrisch leitfähig ausgebildeten Laufstreifen aufliegt und ein elektrisch leitfähiger Pfad vom Laufstreifen von axial innen an der Seitenwand aufliegend von radial außen nach radial innen Richtung Wulstbereich verläuft. Es handelt sich dabei um die gängige Konstruktion „Seitenwand über Laufstreifen“ („sidewall over tread“).
Eine derartiger Verlauf des elektrisch leitfähigen Pfades ist allerdings bei einer Bauteilanordnung, bei die Seitenwand innerhalb der axialen Erstreckung des Gürtelpakets und räumlich radial zwischen der Karkasse und dem Gürtelpaket in dem radial äußeren Seitenwandende endet, nicht möglich. Diese ebenfalls weit verbreitete Konstruktionsvariante wird als „Seitenwand unter Gürtel“ („sidewall under belt“) bezeichnet. Das radial äußere Seitenwandende ist dabei das Seitenwandende, das sich in der radial äußeren Reifenhälfte angeordnet ist. Es kann, muss aber nicht, den radial äußersten Punkt der Seitenwand bilden.
Jedoch ist auch bei einer solchen Konstruktion ein elektrisch leitfähiger Pfad bei gleichzeitig geringem Einsatz an elektrisch leitfähiger Gummimischung erwünscht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, auf einfache Art und Weise einen Fahrzeugluftreifen der Konstruktion „Seitenwand unter Gürtel“ zur Verfügung zu stellen, dessen elektrische Leitfähigkeit gewährleistet und dessen Optimierung bezüglich Rollwiderstandseigenschaften ermöglicht ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest eine erste Reifenhälfte der axialen Reifenhälften auf der Seitenwand aufliegendes elektrisch leitfähiges Material aufweist, dass sich das elektrisch leitfähige Material dabei von einer dem Oberbau zugewandten ersten Seite der Seitenwand von axial außerhalb des Gürtelpakets über das Seitenwandende bis zu einer der Karkasse zugewandten zweiten Seite der Seitenwand erstreckt, dass sich das elektrisch leitfähige Material dabei auf der ersten Seite der Seitenwand axial außerhalb des Gürtelpakets einen ersten elektrisch leitfähigen Pfad des Oberbaus, welcher sich bis zur Kontaktfläche erstreckt, kontaktiert, dass das elektrisch leitfähige Material auf der zweiten Seite der Seitenwand einen bis zu einer Kontaktfläche zur Felge führenden zweiten elektrisch leitfähigen Pfad kontaktiert oder mitbildet, und dass das elektrisch leitfähige Material einen den ersten elektrisch leitfähigen Pfad des Oberbaus und den zweiten elektrisch leitfähigen Pfad elektrisch leitfähig verbindenden weiteren elektrisch leitfähigen Pfad bildet.
Mittels der Ummantelung des radial äußeren Seitenwandendes mit dem elektrisch leitfähigen Material ist trotz der Konstruktion „Seitenwand unter Gürtel“ ein elektrisch leitfähiger Pfad ermöglicht, der sowohl um das Gürtelpaket als auch um die Seitenwand herum verläuft. Es ist somit ein durchgehender elektrisch leitfähiger Pfad geschaffen, der die Kontaktfläche des Laufstreifens über den ersten elektrisch leitfähigen Pfad des Oberbaus, das leitfähige Material und den zweiten elektrisch leitfähigen Pfad mit der Felge verbindet. Bedeutend ist dabei, dass das elektrisch leitfähige Material einen den ersten elektrisch leitfähigen Pfad und den zweiten elektrisch leitfähigen Pfad verbindenden dritten elektrisch leitfähigen Pfad bildet. Somit bildet das elektrisch leitfähige Material den dritten elektrisch leitfähigen Pfad, der von dem ersten elektrisch leitfähigen Pfad des Oberbaus um das radial äußere Ende der Seitenwand herum bis zum zweiten elektrisch leitfähigen Pfad verläuft.
Es ist somit ein Fahrzeugluftreifen geschaffen, dessen elektrische Leitfähigkeit weitgehend unabhängig von den Leitfähigkeitseigenschaften des Gürtelpakets und der Seitenwand gewährleistet ist. Dies ermöglicht es, dass das Gürtelpaket, insbesondere die Gummimischungen des Gürtelpakets, wie beispielsweise die Gummimischung einer Bandagenlage und/oder den Festigkeitsträgerlagen des Gürtels, und/oder die Seitenwand, insbesondere die Gummimischung der Seitenwand, vorrangig auf andere Eigenschaften als die elektrische Leitfähigkeit hin, wie z.B. auf den Rollwiderstand, optimierbar sind.
Das elektrisch leitfähige Material verläuft um das radial äußere Seitenwandende herum. Eine derartig ummantelte Seitenwand kann als Halbzeug vorgefertigt werden, so dass kein zusätzlicher Produktionsschritt an der Reifenbaumaschine selbst erfolgen muss. Bei der Herstellung eines solchen Fahrzeugluftreifens ist somit keine bzw. nur eine minimale Anpassung der Produktionsschritte und / oder der Produktionsmaschinen erforderlich, wodurch ein einfacher Reifenbau ermöglicht ist. Die Seitenwand kann mit dem elektrisch leitfähigen Material belegt sein.
Somit wird auf einfache Art und Weise ein Fahrzeugluftreifen der Konstruktion „Seitenwand unter Gürtel“ zur Verfügung gestellt, dessen elektrische Leitfähigkeit gewährleistet und dessen Optimierung bezüglich Rollwiderstandseigenschaften ermöglicht ist.
Eine Kontaktfläche zur Felge bzw. zur Fahrbahn ist dabei ein Teilbereich der Außenfläche des Fahrzeugluftreifens, der beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Fahrzeugluftreifens mit der Felge bzw. der Fahrbahn in Kontakt tritt.
Bevorzugt weist das elektrisch leitfähige Material, insbesondere das elektrisch leitfähige Gummimaterial oder eine elektrisch leitfähige Gummimischung, einen spezifischen elektrischen Widerstand kleiner 1×10⁸ Ω·cm, besonders bevorzugt kleiner 1×10⁶ Ω·cm, gemessen nach ISO 2878:2011, auf.
Die elektrische Leitfähigkeit einer Gummimischung, welche beispielsweise auf Naturkautschuk, Isopren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk oder einer Kombination daraus basiert, kann beispielsweise durch Rußmengen größer als 45 phr vom Rußtyp N 339 oder durch Zugabe von Graphit erreicht werden.
Ein Material, insbesondere eine Gummimischung, kann als nicht ausreichend elektrisch leitfähig bezeichnet werden, wenn sein spezifischer elektrischer Widerstand größer als 1×10⁸ Ω·cm ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Seitenwand elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine Gummierung zumindest einer Bandagenlage des Gürtelpakets und/oder eine Gummierung zumindest einer Gürtellage des Gürtelpakets, insbesondere eine Gummierung einer Gürtelbandagenlage des Gürtelpakets und eine Gummierung der Gürtellagen des Gürtelpakets, elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist oder sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn alle Festigkeitsträgerlagen des Gürtelpakets eine Gummierung aufweisen sind, die jeweils elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich zu der weiteren vorteilhaften Ausführungsform die zumindest eine Seitenwand elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Seitenwand und/oder eine Gummierung einer Bandagenlage des Gürtelpakets und/oder eine Gummierung einer Gürtellage des Gürtelpakets, insbesondere die zumindest eine Seitenwand sowie zumindest eine Gummierung einer Gürtelbandagenlage des Gürtelpakets und eine Gummierung einer Gürtellage des Gürtelpakets, elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist oder sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dabei dadurch aus, dass die gesamte Gummierung des Gürtelpakets elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist.
Eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit ist durch den durchgehenden elektrisch leitfähigen Pfad aufweisend das elektrisch leitfähige Material sichergestellt. Die Gummierung des zumindest einen nicht ausreichend leitfähig ausgebildeten Bauteils kann auf den Rollwiderstand und/oder eine andere vorteilhafte Eigenschaft, wie Rissbeständigkeit, hin optimiert sein. Die Gummierung können mit einem hohen Silikaanteil aufgebaut sein, wobei der Rußanteil beispielsweise kleiner als 15 phr ist. Insbesondere kann der spezifische elektrische Widerstand der Gummimischungen jeweils größer als 1×10⁸ Ω·cm, bevorzugt größer als 1×10⁹ Ω·cm, ausgebildet sein. Bevorzugt ist es, wenn zumindest die Seitenwand elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgeführt ist. Vorteilhaft ist es, wenn sowohl die Seitenwand als auch die Gummierung der zumindest einen Bandagenlage sowie der Gürtellagen elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste elektrisch leitfähige Pfad des Oberbaus zumindest teilweise auf dem Gürtelpaket aufliegt und dabei räumlich zwischen dem Laufstreifen und dem Gürtelpaket angeordnet ist.
Dies ermöglicht, den Laufstreifen ganz oder teilweise aus einer oder mehreren elektrisch nicht ausreichend leitfähigen Gummimischungen auszubilden. Der erste elektrisch leitfähige Pfad kann zusätzlich oder unabhängig davon einen Streifen aus einer elektrisch leitfähigen Gummimischung aufweisen, welcher über den gesamten Reifenumfang verläuft und zumindest die Kontaktfläche zur Fahrbahn mitbildet.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite elektrisch leitfähige Pfad zumindest teilweise durch die Karkasse gebildet ist oder auf der Karkasse von axial außen aufliegt.
Hierdurch kann auf einfache Art und Weise der zweite elektrisch leitfähige Pfad bis in den Wulstbereich geführt werden. Beispielsweise kann die Gummierung einer mit dem elektrisch leitfähigen Material in Kontakt kommenden Karkasslage ganz oder teilweise aus einer elektrisch leitfähigem Gummimischung gebildet sein oder ein elektrisch leitfähiges Bauteil kann von axial außen auf der Karkasse aufliegen. Im Wulstbereich kann der zweite elektrisch leitfähige Pfad in bekannter Weise bis zur Kontaktfläche zur Felge geführt sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sich das elektrisch leitfähige Material zusammenhängend über den gesamten Umfang des Reifens erstreckt.
Durch eine solch symmetrische Anordnung werden optimale Rundlaufeigenschaften des Fahrzeugluftreifens erwirkt und der dritte elektrisch leitfähige Pfad ist robust gegenüber lokal begrenzter geometrischer Unregelmäßigkeit oder Beschädigung der Anordnung des elektrisch leitfähigen Materials. Es handelt sich bevorzugt um eine zusammenhängende Gummierung.
Eine hierzu alternative vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material in Umfangsrichtung U ein- oder mehrmals unterbrochen ist.
Durch die gezielte Ummantelung von Teilbereichen des Seitenwandendes durch das elektrisch leitfähige Material kann die eingesetzte Menge an dem elektrisch leitfähigen Material minimiert werden. Es kann sich dabei um eine einzige in Umfangsrichtung begrenzte aber zusammenhängende Anordnung des elektrisch leitfähigen Materials handeln. Dies ermöglicht einen einfachen Reifenbau und geringen Einsatz an dem elektrisch leitfähigem Material. Das elektrisch leitfähige Material kann aber auch in Umfangsrichtung mehrmals unterbrochen sein, wodurch eine gleichmäßige Verteilung bei gleichzeitiger Reduktion des elektrisch leitfähigen Materials ermöglicht ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material elektrisch leitfähige fadenförmige Elemente oder elektrisch leitfähige streifenförmige Elemente aufweist oder durch diese gebildet ist.
Die Elemente können, aber müssen nicht, elektrisch leitfähig miteinander verbunden sein. Die elektrisch leitfähigen fadenförmigen Elemente können in ein elektrisch leitfähiges Gewebe eingebunden sein. Fadenförmige Elemente oder Gewebe können besonders einfach bei der Reifenfertigung im Reifen eingebaut werden.
Die Elemente können auch beabstandet ohne Verbindung zueinander angeordnet sein. Eine Verteilung der Elemente in Umfangsrichtung zeichnet sich zudem durch gute Rundlaufeigenschaften aus.
Hierdurch ist eine Reduzierung des zusätzlichen elektrisch leitfähigen Materials ermöglicht. Der Einfluss auf Rundlaufeigenschaften und den Rollwiderstand des Reifens sind somit ebenfalls reduziert.
Bevorzugt handelt es sich bei den elektrisch leitfähigen streifenförmigen Elementen um elektrisch leitfähige Gummistreifen. Besonders bevorzugt weisen diese Gummistreifen eine Dicke von 0,5 mm bis 1,0 mm und/oder eine Breite in Umfangsrichtung von 2,0 mm bis 80,0 mm, insbesondere von 5,0 mm bis 50,0 mm, auf.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material eine elektrisch leitfähige Gummimischung enthält oder daraus gebildet ist.
Die Verwendung einer Gummimischung ermöglicht einen besonders einfachen Reifenbau. Die elektrische Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Gummimischung, welche beispielsweise auf Naturkautschuk, Isopren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk oder einer Kombination daraus basiert, kann beispielsweise durch Rußmengen größer als 45 phr vom Rußtyp N 339 oder durch Zugabe von Graphit erreicht werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material elektrisch leitfähige Material eine aufgesprühte oder aufgestrichene elektrisch leitfähigen Paste oder eine aufgesprühte oder aufgestrichene elektrisch leitfähigen Suspension ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material eine aufgesprühte elektrisch leitfähige Sprühlösung ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material ein elektrisch leitfähiges Pulver oder ein elektrisch leitfähiges Granulat ist.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das elektrisch leitfähige Material derart ausgebildet, dass es elektrisch leitfähige Partikel, insbesondere Rußpartikel, Graphitpulver oder Carbon-Nanotubes, enthält oder aus solchen Partikeln bzw. Pulver besteht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass beide axialen Reifenhälften als erste Reifenhälfte ausgeführt sind.
Die elektrische Leitfähigkeit eines solchen Fahrzeugluftreifens ist durch zwei, insbesondere durch zwei weitgehend unabhängige, durchgehende elektrisch leitfähige Pfade noch zuverlässiger sichergestellt.
Bei dem Fahrzeugluftreifen handelt es sich vorzugsweise um einen Fahrzeugreifen für einen Personenkraftwagen oder um einen Nutzfahrzeugreifen. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen Personenkraftwagen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Figuren, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher beschrieben. Dabei zeigt die:

1 einen Teilradialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen;
2 bis 4 jeweils eine Schnittansicht einer Seitenwand aufweisend aufliegendes elektrisch leitfähiges Material.

Die 1 zeigt einen Teilradialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen aufweisend einen Oberbau 9 mit einem Laufstreifen 6 mit Kontaktfläche 7 zur Fahrbahn, aufweisend eine sich zwischen zwei Wulstbereichen erstreckende hier eine Karkasslage 23 aufweisende Karkasse 2, welche durch Umschlingen von zugfesten Wulstkernen verankert ist, aufweisend eine weitgehend luftdichte Innenschicht 1 und aufweisend ein Gürtelpaket 8, das radial zwischen der Karkasse 2 und dem Laufstreifen 6 angeordnet ist und zumindest Gürtellagen 82 eines Gürtels sowie bevorzugt eine Bandagenlage 81 einer Gürtelbandage aufweist. Derer Oberbau 9 erstreckt sich dabei nach axial außen über das Gürtelpaket 8 hinaus.
Wie üblich ist in jeder der beiden axialen Reifenhälften eine axial außerhalb der Karkasse 2 angeordnete Seitenwand 3, die sich entlang der Karkasse 2 nach radial außen erstreckt, angeordnet.
Der Fahrzeugluftreifen weist eine sogenannte „Seitenwand unter Gürtel“ Konstruktion auf, wobei die Seitenwand 3 jeweils innerhalb der axialen Erstreckung des Gürtelpakets 8 räumlich radial zwischen der Karkasse 2 und dem Gürtelpaket 8 in einem radial äußeren Seitenwandende 10 endet.
Der Fahrzeugluftreifen zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine erste Reifenhälfte 1 der axialen Reifenhälften auf der Seitenwand 3 aufliegendes elektrisch leitfähiges Material 12 aufweist.
Das elektrisch leitfähige Material 12 erstreckt sich dabei von einer dem Oberbau 9 zugewandten ersten Seite 20 der Seitenwand 3 von axial außerhalb des Gürtelpakets 9 über das Seitenwandende 10 bis zu einer der Karkasse 2 zugewandten zweiten Seite 21 der Seitenwand. Das elektrisch leitfähige Material 12 kontaktiert dabei auf der ersten Seite 20 der Seitenwand 3 axial außerhalb des Gürtelpakets 9 einen ersten elektrisch leitfähigen Pfad 11 des Oberbaus 9, welcher sich bis zur Kontaktfläche 7 erstreckt. Weiter kontaktiert das elektrisch leitfähige Material 12 auf der zweiten Seite 21 der Seitenwand einen bis zu einer Kontaktfläche zur Felge führenden zweiten elektrisch leitfähigen Pfad 22 oder mitbildet diesen mit. Bedeutend ist, dass das elektrisch leitfähige Material 12 einen den ersten elektrisch leitfähigen Pfad 11 des Oberbaus und den zweiten elektrisch leitfähigen Pfad 22 verbindenden dritten elektrisch leitfähigen Pfad bildet.
Das elektrisch leitfähige Material, insbesondere das elektrisch leitfähige Gummimaterial oder eine elektrisch leitfähige Gummimischung, kann einen spezifischen elektrischen Widerstand kleiner 1×10⁸ Ω·cm, besonders bevorzugt kleiner 1×10⁶ Ω·cm, gemessen nach ISO 2878:2011, aufweisen.
Ein Material, insbesondere eine Gummimischung, wird als nicht ausreichend elektrisch leitfähig bezeichnet, wenn sein spezifischer elektrischer Widerstand größer als 1×10⁸ Ω·cm ist.
Die zumindest eine Seitenwand 3 kann elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann eine Gummierung zumindest einer Bandagenlage 81 des Gürtelpakets 8 und/oder eine Gummierung zumindest einer Gürtellage 82 des Gürtelpakets 8, insbesondere eine Gummierung einer Gürtelbandagenlage 81 des Gürtelpakets 8 und eine Gummierung der Gürtellagen 82 des Gürtelpakets 8, elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist oder sind.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn alle Festigkeitsträgerlagen 81, 82 des Gürtelpakets eine Gummierung aufweisen sind, die jeweils elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist.
eine Gummierung einer Bandagenlage 81 des Gürtelpakets 8 und/oder eine Gummierung einer Gürtellage 82 des Gürtelpakets 8, insbesondere die zumindest eine Seitenwand 3 sowie zumindest eine Gummierung einer Gürtelbandage 81 des Gürtelpakets 8 und/oder eine Gummierung einer Gürtellage 82 des Gürtelpakets 8, können elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet sein. Insbesondere kann der spezifische elektrische Widerstand der Gummimischungen jeweils größer als 1×10⁸ Ω·cm, bevorzugt größer als 1×10⁹ Ω·cm, ausgebildet sein.
Wie dargestellt kann der erste elektrisch leitfähige Pfad 11 des Oberbaus 9 zumindest teilweise auf dem Gürtelpaket 8 aufliegen und dabei räumlich zwischen dem Laufstreifen 6 und dem Gürtelpaket 8 angeordnet sein. Wie dargestellt kann der erste elektrisch leitfähige Pfad 11 zudem ein den Laufstreifen 6 in radialer Richtung durchsetzendes sich bis zur Kontaktfläche 7 erstreckendes elektrisch leitfähiges Teilelemente 13 aufweisen. Die elektrisch leitfähigen Teilelemente 13 können derart über den Reifenumfang verteilt sein, dass sich beim Abrollen des Reifens zumindest eines der Teilelemente 13 in der Reifenaufstandsfläche befindet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist lediglich ein einziges Teilelement 13, ein aus elektrisch leitfähigem Gummimaterial bestehender in Umfangsrichtung umlaufender Carbon-Center-Beam 13, als Teil des erste elektrisch leitfähigen Pfades 11 im Laufstreifen 6 eingebaut. Der vom ersten elektrisch leitfähigen Pfad 11 verschiedene Laufstreifen 6 kann aus einer elektrisch nicht ausreichend leitfähigen Gummimischung ausgebildet sein.
Wie dargestellt kann der zweite elektrisch leitfähige Pfad 22 zumindest teilweise durch die Karkasse 2 gebildet sein, insbesondere indem die Gummierung einer mit dem elektrisch leitfähigen Material 12 in Kontakt kommenden Karkasslage 23 der Karkasse ganz oder teilweise aus einer elektrisch leitfähigen Gummimischung gebildet ist. Alternativ kann aber auch ein elektrisch leitfähig ausgebildetes Bauteil auf der Karkasse 2 von axial außen aufliegen. Im Wulstbereich kann der zweite elektrisch leitfähige Pfad 22 in bekannter Weise bis zu einer Kontaktfläche zur Felge geführt sein.
Das elektrisch leitfähige Material 12 kann eine elektrisch leitfähige Gummimischung enthalten oder daraus gebildet sein. Die elektrische Leitfähigkeit der Gummimischung, welche beispielsweise auf Naturkautschuk, Isopren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk oder einer Kombination daraus basiert, kann beispielsweise durch Rußmengen größer als 45 phr vom Rußtyp N 339 oder durch Zugabe von Graphit erreicht werden.
Es kann aber auch eine aufgesprühte oder aufgestrichene elektrisch leitfähigen Paste oder eine aufgesprühte oder aufgestrichene elektrisch leitfähigen Suspension sein. Eine weitere Alternative ist, dass das elektrisch leitfähige Material 12 eine aufgesprühte elektrisch leitfähige Sprühlösung oder ein elektrisch leitfähiges Pulver oder ein elektrisch leitfähiges Granulat ist.
Es kann entweder genau eine axiale Reifenhälfte oder beide axialen Reifenhälften als erste Reifenhälfte 1 ausgeführt sein.
Die 2 bis 4 zeigen jeweils eine Schnittansicht unterschiedlicher Ausführungsformen einer Seitenwand 3 mit aufliegendem elektrisch leitfähigem Material 12 im Bereich des radial äußeren Seitenwandendes 10. Es kann sich jeweils um die in der 1 dargestellte Seitenwand handeln.
Die 2 zeigt eine Ausführungsform, in welcher sich das elektrisch leitfähige Material 12 zusammenhängend über den gesamten Umfang des Reifens erstreckt. Es handelt sich bevorzugt um eine zusammenhängende Gummierung aus einer elektrisch leitfähigen Gummimischung.
Die 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, in welcher sich das elektrisch leitfähige Material 12 in Umfangsrichtung U ein- oder mehrmals unterbrochen ist. Das elektrisch leitfähige Material 12 weist in Umfangsrichtung U beabstandete elektrisch leitfähige streifenförmige Elemente 16 auf oder ist durch diese gebildet. Das elektrisch leitfähige Material 12 kann zusätzlich zu den zwei in der 3 dargestellten beiden elektrisch leitfähigen streifenförmigen Elementen 16 im nicht dargestellten Bereich der Seitenwand noch weitere über den Umfang verteilt angeordnete elektrisch leitfähige streifenförmige Elemente 16 aufweisen.
Bevorzugt handelt es sich bei den elektrisch leitfähigen streifenförmigen Elementen 16 um Gummistreifen, welche eine Dicke von 0,5 mm bis 1,0 mm und/oder eine Breite in Umfangsrichtung von 2,0 mm bis 80,0 mm, insbesondere von 5,0 mm bis 50,0 mm, aufweisen können.
Die 4 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, in welcher sich das elektrisch leitfähige Material 12 in Umfangsrichtung U ein- oder mehrmals unterbrochen ist. Das elektrisch leitfähige Material 12 weist in Umfangsrichtung U beabstandete elektrisch leitfähige fadenförmige Elemente 161 auf oder ist durch diese gebildet. Das elektrisch leitfähige Material 12 kann zusätzlich zu den zwei in der 4 dargestellten beiden elektrisch leitfähigen fadenförmigen Elementen 161 im nicht dargestellten Bereich der Seitenwand noch weitere über den Umfang verteilt angeordnete elektrisch leitfähige fadenförmige Elemente 161 aufweisen.
Elektrisch leitfähige fadenförmige Elemente können aber auch in ein elektrisch leitfähiges Gewebe eingebunden sein.
Bezugszeichenliste

1: Innenschicht
2: Karkasse
3: Seitenwand
6: Laufstreifen
7: Kontaktfläche zur Fahrbahn
8: Gürtelpaket
9: Oberbau
10: Seitenwandende
11: erster elektrisch leitfähiger Pfad
12: elektrisch leitfähiges Material
13: Teilelement
16: streifenförmiges Element
20: erste Seite
21: zweite Seite
22: zweiter elektrisch leitfähiger Pfad
23: Karkasslage
81: Bandagenlage
82: Gürtellage
161: fadenförmiges Element
aR: axiale Richtung
rR: radiale Richtung
U: Umfangsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2939855 A1 [0005]

Claims

Fahrzeugluftreifen aufweisend • einen Oberbau (9) mit einem Laufstreifen (6) mit Kontaktfläche (7) zur Fahrbahn, aufweisend eine sich zwischen zwei Wulstbereichen erstreckende Karkasse (2), aufweisend ein Gürtelpaket (8), das radial zwischen der Karkasse (2) und dem Laufstreifen (6) angeordnet ist, wobei sich der Oberbau (9) nach axial außen über das Gürtelpaket (8) hinaus erstreckt, • weiter aufweisend in jeder axialen Reifenhälfte eine axial außerhalb der Karkasse (2) angeordnete Seitenwand (3), die sich entlang der Karkasse (2) nach radial außen erstreckt und innerhalb der axialen Erstreckung des Gürtelpakets (8) räumlich radial zwischen der Karkasse (2) und dem Gürtelpaket (8) in einem radial äußeren Seitenwandende (10) endet, dadurch gekennzeichnet, dass • zumindest eine erste Reifenhälfte (1) der axialen Reifenhälften entlang der Seitenwand (3) angeordnetes elektrisch leitfähiges Material (12) aufweist, • dass sich das elektrisch leitfähige Material (12) dabei von einer dem Oberbau (9) zugewandten ersten Seite (20) der Seitenwand (3) von axial außerhalb des Gürtelpakets (9) über das Seitenwandende (10) bis zu einer der Karkasse (2) zugewandten zweiten Seite (21) der Seitenwand erstreckt, • dass das elektrisch leitfähige Material (12) dabei auf der ersten Seite (20) der Seitenwand (3) axial außerhalb des Gürtelpakets (9) einen ersten elektrisch leitfähigen Pfad (11) des Oberbaus (9), welcher sich bis zur Kontaktfläche (7) erstreckt, kontaktiert, • dass das elektrisch leitfähige Material (12) auf der zweiten Seite (21) der Seitenwand einen bis zu einer Kontaktfläche zur Felge führenden zweiten elektrisch leitfähigen Pfad (22) kontaktiert oder mitbildet, • und dass das elektrisch leitfähige Material (12) einen den ersten elektrisch leitfähigen Pfad (11) und den zweiten elektrisch leitfähigen Pfad (22) verbindenden dritten elektrisch leitfähigen Pfad bildet.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Seitenwand (3) elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gummierung zumindest einer Bandagenlage (81) des Gürtelpakets (8) und/oder eine Gummierung zumindest einer Gürtellage (82) des Gürtelpakets (8), insbesondere eine Gummierung einer Gürtelbandagenlage (81) des Gürtelpakets (8) und eine Gummierung der Gürtellagen (82) des Gürtelpakets (8), elektrisch nicht ausreichend leitfähig ausgebildet ist oder sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektrisch leitfähige Pfad (11) zumindest teilweise auf dem Gürtelpaket (8) aufliegt und dabei räumlich zwischen dem Laufstreifen (6) und dem Gürtelpaket (8) angeordnet ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite elektrisch leitfähige Pfad (22) zumindest teilweise durch die Karkasse (2) gebildet ist oder auf der Karkasse (2) von axial außen aufliegt.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das elektrisch leitfähige Material (12) zusammenhängend über den gesamten Umfang des Reifens erstreckt.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (12) in Umfangsrichtung U ein- oder mehrmals unterbrochen ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (12) elektrisch leitfähige fadenförmige Elemente (161) oder elektrisch leitfähige streifenförmige Elemente (16) aufweist oder durch diese gebildet ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material eine elektrisch leitfähige Gummimischung enthält oder daraus gebildet ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (12) elektrisch leitfähige Material eine aufgesprühte oder aufgestrichene elektrisch leitfähigen Paste oder eine aufgesprühte oder aufgestrichene elektrisch leitfähigen Suspension ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (12) eine aufgesprühte elektrisch leitfähige Sprühlösung ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Material (12) ein elektrisch leitfähiges Pulver oder ein elektrisch leitfähiges Granulat ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide axialen Reifenhälften als erste Reifenhälfte (1) ausgeführt sind.