DE102022200359A1 - Vehicle Pneumatic Tires - Google Patents
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Abstract
Es wird ein verbesserter Fahrzeugluftreifen vorgeschlagen,wobei der Fahrzeugluftreifen (1) einen Reifengürtel mit maximal einer Gürteage (6) oder keine Gürtellage aufweist,wobei die Reifenkarkasse (2) im Bereich der Seitenwände (9) mindestens eine Seitenkarkasslage (3) mit in radialer Richtung ausgerichteten Festigkeitsträgern (12) und im Bereich unterhalb des Laufstreifens eine zentrale Karkasslage (4) aufweist,wobei die Festigkeitsträger (2) der zentralen Karkasslage (4) in einem Winkel im Bereich von 5° bis 85° zur Umfangsrichtung (11) des Fahrzeugluftreifens angeordnet sind,wobei zumindestens über Teilbereiche der zentralen Karkasslage (4) eine Verstärkungslage (5) aus einer Vielzahl von Materialstreifen (16) mit einzelnen Festigkeitsträgern (17) angeordnet sind,wobei die Materialstreifen (16) im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung (11) des Fahrzeugluftreifens über der zentralen Karkasslage (4) aufgespult sind,wodurch der Bereich unterhalb des Laufstreifens (7) eine hohe Durchstichfestigkeit aufweist.An improved pneumatic vehicle tire is proposed, the pneumatic vehicle tire (1) having a tire belt with a maximum of one belt ply (6) or no belt ply, the tire carcass (2) in the area of the side walls (9) having at least one side carcass ply (3) with reinforcements (12) aligned in the radial direction and a central carcass ply (4) in the area below the tread strip, the reinforcements (2) of the central carcass ply (4) being at an angle in the area are arranged from 5° to 85° to the circumferential direction (11) of the pneumatic vehicle tire, with a reinforcing layer (5) made of a large number of material strips (16) with individual reinforcements (17) being arranged at least over partial areas of the central carcass ply (4), the material strips (16) being wound up essentially parallel to the circumferential direction (11) of the pneumatic vehicle tire over the central carcass ply (4), whereby the area below the tread strip (7 ) has a high puncture resistance.
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen. Fahrzeugluftreifen bestehen aus einer Vielzahl von Reifenbauteilen. Zu diesen Reifenbauteilen zählt eine Reifenkarkasse, die Seitenwände, der Laufstreifen, ein Reifengürtel und eine Vielzahl von weiteren Bauteilen. Alle Reifenbauteile haben eine spezielle Funktion für den Fahrzeugluftreifen, damit dieser eine entsprechende Stabilität und z. B. eine vorgegebene Materialfestigkeit aufweist. Weiterhin ist es wichtig, dass der Fahrzeugluftreifen ein möglichst geringes Gewicht besitzt, damit der Rollwiderstand gering ist.The invention relates to a pneumatic vehicle tire. Pneumatic vehicle tires consist of a large number of tire components. These tire components include a tire carcass, the sidewalls, the tread, a tire belt and a variety of other components. All tire components have a special function for the vehicle tire, so that it has the appropriate stability and z. B. has a predetermined material strength. Furthermore, it is important that the pneumatic vehicle tire has the lowest possible weight so that the rolling resistance is low.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Fahrzeugluftreifen bereitzustellen.
Insbesondere soll der Fahrzeugluftreifen ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, wobei gleichzeitig die Pannensicherheit nicht beeinträchtigt wird.The object of the invention was to provide an improved pneumatic vehicle tire.
In particular, the pneumatic vehicle tire should have the lowest possible weight, while at the same time puncture safety is not impaired.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass der Fahrzeugluftreifen einen Reifengürtel mit maximal einer Gürtellage aufweist,
wobei die Reifenkarkasse im Bereich der Seitenwände mindestens eine Seitenkarkasslage mit in radialer Richtung ausgerichteten Festigkeitsträgern und im Bereich unterhalb des Laufstreifens eine zentrale Karkasslage aufweist,
wobei die Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage in einem Winkel im Bereich von 5° bis 85° zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens angeordnet sind,
wobei zumindestens über Teilbereiche der zentralen Karkasslage eine Verstärkungslage aus einer Vielzahl von Materialstreifen mit einzelnen Festigkeitsträgern angeordnet sind,
wobei die Materialstreifen im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens über der zentralen Karkasslage aufgespult sind, wodurch der Bereich unterhalb des Laufstreifens eine hohe Durchstichfestigkeit aufweist.The object is achieved according to the preamble and the characterizing features of claim 1 in that the pneumatic vehicle tire has a tire belt with a maximum of one belt layer,
wherein the tire carcass has at least one side carcass ply in the area of the side walls with reinforcements aligned in the radial direction and a central carcass ply in the area below the tread strip,
wherein the reinforcements of the central carcass ply are arranged at an angle in the range of 5° to 85° to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire,
a reinforcement layer made of a large number of material strips with individual reinforcements being arranged at least over partial areas of the central carcass layer,
wherein the strips of material are wound substantially parallel to the circumferential direction of the vehicle tire over the central carcass ply, whereby the area below the tread has a high puncture resistance.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die neue Reifenkonstruktion des Fahrzeugluftreifens der Fahrzeugreifen ein relativ geringes Gewicht aufweist und gleichzeitig eine hohe Pannensicherheit besitzt. Außerdem weist der Fahrzeugluftreifen eine hohe Stabilität und Materialfestigkeit im Bereich der Reifenkarkasse und unterhalb des Laufstreifens auf. Der Fahrzeugluftreifen besitzt ein relativ geringes Gewicht, da unterhalb des Laufstreifens nur noch eine Gürtellage oder gar keine Gürtellage vorgesehen wird.
Ein Reifengürtel mit maximal einer Gürtellage bedeutet, dass die Reifenkonstruktion optional keine Gürtellagen aufweisen kann. Durch die neuartige Konstruktion der Reifenkarkasse mit der zentralen Karkasslage und der Seitenkarkasslage besitzt die Reifenkarkasse in Verbindung mit der Verstärkungslage eine sehr hohe Stabilität. Außerdem bewirkt die Verstärkungslage, dass spitze Gegenstände nicht durch die Reifenkarkasse dringen und den Fahrzeugluftreifen beschädigen können. Die Synergieeffekte aus der neuer Karkasskonstruktion mit der Verstärkungslage führen im Ergebnis zu einem gewichtsreduzierten Fahrzeugreifen mit einer hohen Stabilität. Bei herkömmlichen Fahrzeugluftreifen umfasst der Reifengürtel mindestens eine Gürtellage. Bei der neuen Reifenkonstruktion wird maximal ein Reifengürtel mit einer Gürtellage unterhalb des Laufstreifens angeordnet.An advantage of the invention can be seen in particular in the fact that the vehicle tire has a relatively low weight due to the new tire construction of the pneumatic vehicle tire and at the same time has a high level of puncture resistance. In addition, the pneumatic vehicle tire has a high level of stability and material strength in the area of the tire carcass and below the tread. The pneumatic vehicle tire has a relatively low weight since only one belt layer or no belt layer is provided below the tread strip.
A tire belt with a maximum of one belt ply means that the tire construction can optionally have no belt plies. Due to the new construction of the tire carcass with the central carcass layer and the side carcass layer, the tire carcass in connection with the reinforcement layer has a very high stability. In addition, the reinforcement layer ensures that sharp objects cannot penetrate through the tire carcass and damage the pneumatic vehicle tire. The synergy effects from the new carcass construction with the reinforcement layer result in a weight-reduced vehicle tire with high stability. In conventional pneumatic vehicle tires, the tire belt comprises at least one belt ply. With the new tire design, a maximum of one tire belt with one belt layer is arranged below the tread.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der Gürtellage und die Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens gekreuzt angeordnet sind.
Durch die Kreuzung der Festigkeitsträger besitzt die Reifenkarkasse unterhalb des Laufstreifens eine hohe Stabilität.In an advantageous development of the invention, it is provided that the reinforcements of the belt ply and the reinforcements of the central carcass ply are arranged crossed in the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire.
By crossing the reinforcements, the tire carcass has a high level of stability below the tread.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialdichte der Festigkeitsträger der Verstärkungslage im Wesentlichen mit der Materialdichte der Festigkeitsträger der Gürtellage und/oder der der Materialdichte der Festigkeitsträger der Reifenkarkasse übereinstimmt.
Dadurch besitzt der Fahrzeugluftreifen unterhalb des Laufstreifens eine hohe Durchstichfestigkeit.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the material density of the reinforcements of the reinforcement layer essentially corresponds to the material density of the reinforcements of the belt ply and/or the material density of the reinforcements of the tire carcass.
As a result, the pneumatic vehicle tire below the tread has a high puncture resistance.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstärkungslage in den Seitenbereichen mit einer zweiten Verstärkungslage überdeckt wird.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der
A corresponding embodiment is in
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstärkungslage in Teilbereichen einzelne Unterbrechungen aufweist.
Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der
A corresponding embodiment is in
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstärkungslage bei der Reifenherstellung mit einzelnen Materialstreifen auf die Reifenkarkasse aufgespult wird,
wobei das Aufbringen der Verstärkungslage mit einer Vorspannung erfolgt.
Mit der Vorspannung der Verstärkungslage kann die Stabilität der Reifenkarkasse erheblich verbessert werden.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the reinforcement layer is wound onto the tire carcass with individual strips of material during tire manufacture,
wherein the reinforcement layer is applied with a pretension.
With the bias of the reinforcement layer can Stability of the tire carcass can be significantly improved.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialstreifen der Verstärkungslage überlappend auf der Reifenkarkasse aufgespult werden.
Dadurch wird die Pannensicherheit des Fahrzeugluftreifens wesentlich verbessert.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the material strips of the reinforcement layer are wound onto the tire carcass in an overlapping manner.
As a result, the puncture resistance of the pneumatic vehicle tire is significantly improved.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der Verstärkungslage aus Stahl, Polyamid, Nylon, Aramid, Polyester und/ oder Rayon bestehen.
Diese Materialien eigenen sich besonders gut, um einen optimalen Pannenschutz für den Fahrzeugluftreifen zu gewährleisten.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the reinforcements of the reinforcement layer consist of steel, polyamide, nylon, aramide, polyester and/or rayon.
These materials are particularly well suited to ensure optimal puncture protection for the pneumatic vehicle tire.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der Verstärkungslage eine Materialdurchmesser zwischen 0,1 und 2 mm aufweisen.
Mit diesem Materialdurchmesser für die Festigkeitsträger lässt sich eine hohe Durchstichfestigkeit für die Verstärkungslage erzielen.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the reinforcements of the reinforcement layer have a material diameter of between 0.1 and 2 mm.
With this material diameter for the reinforcements, a high puncture resistance can be achieved for the reinforcement layer.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialstreifen der Verstärkungslage eine Materialbreite zwischen 5 und 15 mm aufweisen.
Dadurch lassen sich die Materialstreifen mit einer optimalen Vorspannung auf die Reifenkarkasse aufbringen.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the material strips of the reinforcement layer have a material width of between 5 and 15 mm.
As a result, the strips of material can be applied to the tire carcass with optimum pretension.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage bezogen auf die Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens einen Winkel im Bereich von 10° bis 70°, bevorzugt im Bereich von 15° bis 55°, besonders bevorzugt im Bereich von 20° bis 35°, aufweisen.
Bei dieser Ausrichtung der Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage lässt sich in Verbindung mit der Verstärkungslage eine hohe Stabilität für die Reifenkarkasse erzielen.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the reinforcements of the central carcass ply are at an angle in the range of 10° to 70°, preferably in the range of 15° to 55°, particularly preferably in the range of 20°, in relation to the circumferential direction of the pneumatic vehicle tire up to 35°.
With this alignment of the reinforcements of the central carcass ply, a high level of stability for the tire carcass can be achieved in conjunction with the reinforcement ply.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reifenkarkasse zwei oder mehr Seitenkarkasslagen und zentrale Karkasslagen umfasst.
Zwei übereinander liegende Karkasslagen erhöhen die Stabilität der Reifenkarkasse.In a further advantageous development of the invention, it is provided that the tire carcass comprises two or more side carcass plies and central carcass plies.
Two superimposed carcass plies increase the stability of the tire carcass.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben.The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
Es zeigen:
-
1 : Eine Reifenkonstruktion in einer Radialschnittansicht -
2 : Ein weiteres Ausführungsbeispiel -
3 : Ein weiteres Ausführungsbeispiel -
4 : Eine Aufsicht auf die Ausrichtung der Festigkeitsträger der Reifenkarkasse
-
1 : A tire construction in a radial sectional view -
2 : Another embodiment -
3 : Another embodiment -
4 : A top view of the alignment of the tire carcass reinforcement members
Die
Die
Die
Die Ausrichtung der Festigkeitsträger in der Seitenkarkasslage im Bereich der Seitenwände ist mit den Klammern 14 und 15 dargestellt.The alignment of the reinforcements in the side carcass ply in the area of the side walls is shown with the
Die Ausrichtung der Festigkeitsträger in der zentralen Karkasslage im Bereich unter dem Laufstreifen ist mit der Klammern 13 dargestellt.The orientation of the reinforcements in the central carcass ply in the area under the tread is shown with
Die Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens wird durch den Richtungspfeil 11 angedeutet.The circumferential direction of the pneumatic vehicle tire is indicated by the directional arrow 11 .
Die Festigkeitsträger 12 verlaufen im Bereich 14 und 15 der Seitenkarkasslagen in radialer Richtung und bezogen auf die Umfangsrichtung 11 in einen Winkel von ca. 90°.The
Im Gegensatz hierzu verlaufen die einzelnen Festigkeitsträger 12 in der zentralen Karkasslage weiterhin parallel zueinander, besitzen jedoch eine Neigung gegenüber der Umfangsrichtung 11.In contrast to this, the
Die Festigkeitsräger in zentralen Karkasslage bilden mit der Umfangsrichtung einen Winkel, der kleiner ist als 90°.The strength members in the central carcass ply form an angle of less than 90° with the circumferential direction.
Im gezeigten Beispiel wird mit der Umfangsrichtung 11 ein Winkel von etwa 52° gebildet.In the example shown, an angle of approximately 52° is formed with the circumferential direction 11 .
In der Figur ist ebenfalls ein schematischer Materialstreifen 16 der Verstärkungslage dargestellt. Der Materialstreifen 16 umfasst eine Vielzahl von Festigkeitsträgern 17, die in das Gummimaterial des Materialstreifens 16 eingebettet sind. Die Festigkeitsträger 17 verlaufen im Wesentlichen in Umfangsrichtung 11 des Fahrzeugluftreifens. Eine Vielzahl von Materialstreifen 16 werden auf der Reifenkarkasse oberhalb der zentralen Karkasslage aufgespult. Die Materialstreifen 16 der Verstärkungslage besitzen eine hohe Durchstichfestigkeit gegenüber spitzen Gegenständen. In der Figur ist außerdem der Verlauf der Festigkeitsträger 18 einer optionalen Gürtellage dargestellt. Die Festigkeitsträger 18 der optionalen Gürtellage verlaufen gekreuzt zu den Festigkeitsträgern der zentralen Karkasslage und der Verstärkungslage. Durch die Kreuzung der Festigkeitsträger 18 und der Festigkeitsträger 12 der Reifenkarkasse wird eine hohe Stabilität der Reifenkarkasse unterhalb des Laufstreifens bewirkt.A
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- FahrzeugluftreifenVehicle Pneumatic Tires
- 22
- Reifenkarkassetire carcass
- 33
- Seitenkarkasslageside carcass ply
- 44
- Zentrale KarkasslageCentral carcass ply
- 55
- Verstärkungslage aus einer Vielzahl von MaterialstreifenReinforcement layer made from a variety of material strips
- 66
- Gürtellage mit maximal einer GürtellageBelt layer with a maximum of one belt layer
- 77
- Laufstreifentread
- 88th
- SeitenwandSide wall
- 99
- Reifenwulsttire bead
- 1010
- Radiale Richtungradial direction
- 1111
- Umfangsrichtungcircumferential direction
- 1212
- Festigkeitsträger der Reifenkarkassereinforcement of the tire carcass
- 1313
- Ausrichtung der Festigkeitsträger in der zentralen KarkasslageAlignment of the reinforcements in the central carcass ply
- 1414
- Ausrichtung der Festigkeitsträger in der Seitenkarkasslage im Bereich der linken SeitenwandAlignment of the reinforcements in the side carcass layer in the area of the left side wall
- 1515
- Ausrichtung der Festigkeitsträger in der Seitenkarkasslage im Bereich der rechten SeitenwandAlignment of the reinforcements in the side carcass ply in the area of the right side wall
- 1616
- Einzelner Materialstreifen der VerstärkungslageSingle strip of reinforcement layer material
- 1717
- Festigkeitsträger der VerstärkungslageReinforcement member of the reinforcement layer
- 1818
- Festigkeitsträger der Gürtellagereinforcement of the belt layer
- 1919
- Zweite Verstärkungslage in den SeitenbereichenSecond reinforcement layer in the side areas
- 2020
- Unterbrechungen in der VerstärkungslageInterruptions in the reinforcement layer
- 2121
- Reifeninnenschichttire inner layer
- 2222
- Bereich der mit der Verstärkungslage abgedeckt wirdArea covered with the reinforcement layer
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