DE10257010A1

DE10257010A1 - Fahrzeugluftreifen mit einer radial inneren luftdichten Schicht und einem Schmiermittel

Info

Publication number: DE10257010A1
Application number: DE10257010A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reisdorf
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-06-17

Abstract

Es wird ein Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen, einer Karkasse, die sich vom Scheitelbereich über zwei Seitenwandteile nach radial innen erstreckt und in Wülsten verankert ist, und mit einer radial inneren luftdichten Innenschicht offenbart, wobei die Innenschicht mit einem Schmiermittel zur Reduktion von Reibungen zwischen Innenschicht und einer Felge oder einem Notlaufstützkörper versehen ist, wobei die Innenschicht im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Rippen aufweist, welche sich von Wulst zu Wulst erstrecken und im Winkel zur Umfangsrichtung verlaufen. Erfindungsgemäß zeichnet sich der Reifen dadurch aus, dass wenigstens in einem Bereich der Innenschicht, welcher parallel zum Laufstreifen verläuft, Querrippen an der Innenschicht angeordnet sind, welche in einem Winkel zu den Rippen verlaufen und eine Fließbarriere für das Schmiermittel bilden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind gattungsgemäße Fahrzeugluftreifen bekannt, beispielsweise durch die DE 30 04 723 A1 , welche in einem drucklosen Zustand zumindest für eine begrenzte Strecke gefahren werden können, um eine Werkstatt zu erreichen, welche den in der Regel defekten Reifen austauschen kann. Derartige Reifen, die das Fahren auch im drucklosen Zustand für eine Strecke von etwa 100 bis 200 km ermöglichen, bieten den Vorteil, dass der Fahrer sich nicht selbst der Mühe eines Austauschen des defekten Reifens unterziehen muss. Ein weiterer Vorteil von Fahrzeugluftreifen bzw. von Reifen-/Radsystemen, die ein begrenztes Fahren im drucklosen Zustand ermöglichen, ist der, dass diese gegenüber herkömmlichen Reifen sehr viel sicherer sind. Denn ein plötzlicher Druckabfall in einem defekten Reifen kann zu gefährlichen Situationen führen, da dann das Fahrzeug unter Umständen nicht mehr kontrolliert werden kann und es zu schweren Unfällen kommt.

Ganz grob kann man derartige Fahrzeugluftreifen oder Radreifensysteme in zwei Gruppen unterteilen, nämlich in eine Gruppe, wo auf eine herkömmliche Felge ein spezieller Fahrzeugluftreifen aufgezogen ist, der durch eine Verstärkung insbesondere in den Seitenwänden geeignet ist, im drucklosen Zustand Lasten in sich aufzunehmen und eine Weiterfahrt zu ermöglichen. Andere Systeme kommen mit Reifen mit normalen Seitenwänden aus, benötigen jedoch einen Notlaufstützkörper, welcher auf einer herkömmlichen oder speziell ausgebildeten Felge angeordnet ist, wobei der Notlaufstützkörper im drucklosen Zustand die Last des Reifens aufnimmt.

Beiden Systemen ist gemein, dass die Innenschicht des Fahrzeugluftreifens Reibungskräften ausgesetzt ist, die nach relativ kurzer Zeit zur Beschädigung und Zerstörung der Innenschicht und der sich anschließenden Schichten führen. Man hat bereits versucht, die entstehenden Reibungskräfte durch Schmiermittel zu mindern. Beispielsweise ist es aus der bereits genannten Schrift DE 30 04 723 A1 bekannt, die Innenschicht des Fahrzeugluftreifens zumindest im Bereich des Laufstreifens mit einem aus Mikroperlen bestehenden Schmierschmittel zu versehen. Bei einem anderen Vorschlag gemäß der DE 32 46 086 C2 wird das Schmiermittel auf die Oberfläche eines Notlaufstützkörpers aufgebracht, und zwar innerhalb von geschlossenen Kammern einer Folie oder eines offenenporigen Schaumstoffes, wobei die Kammern im Notlauffall geöffnet werden und das Schmiermittel freigeben, so dass hierdurch die Reibung zwischen Innenschicht und Notlaufstützkörper gemildert wird.

Bei den erst genannten Lösungen, bei denen der Reifen selbst mit einem Schmiermittel behandelt wird, besteht das Problem, dass das in der Regel viskose, pastöse oder flüssige Schmiermittel nur schwer an der Innenschicht des Fahrzeugluftreifens zu fixieren ist. Denn unter Betriebsbedingungen des rotierenden Reifens entstehen sehr hohe Fliehkräfte, durch welche das Schmiermittel zu fließen beginnt, wodurch unkontrollierbare Konzentrationen und Agglomerate von Schmiermitteln im Reifen entstehen, die zu Unwuchten und anderen Erscheinungen führen, welche unerwünscht sind.

Üblicherweise sind an der Innenschicht von Reifen Rippen angeformt, welche bei der Vulkanisation des Reifens entstehen und der Entlüftung der Reifenform und des Reifens im Vulkanisationsprozess dienen. Die zur Vulkanisation verwendeten Vulkanisationsbälge (bladder) weisen entsprechende Rillen auf ihrer Oberfläche auf, so dass zum Beginn des Vulkanisationsprozesses noch vorhandene Luft entweichen kann. Im Verlaufe der Vulkanisation fließt das noch weiche Kautschukmaterial in die Rillen des Vulkanisationsbalges und bildet so die Rippen, denen im normalen Betrieb keinerlei Bedeutung zukommt. Aus vulkanisationstechnischen Gründen ist es üblich, dass sich die Rippen etwa diagonal von Wulst zu Wulst erstrecken, wobei ebenfalls üblicherweise im Bereich parallel zum Laufstreifen keine Rippen angeordnet sind, da sie dort nicht benötigt werden. Diese Rippen können Fliehkraft-bedingte Fließbewegungen des Schmiermittels nicht verhindern.

Hier setzt die Erfindung ein, welcher die Aufgabe zu Grunde liegt, einen Fahrzeugreifen der eingangs geschilderten Art derart zu verbessern, dass eine Wanderung des Schmiermittels so gut wie möglich verhindert wird.

Diese Aufgabe wird nun durch einen Fahrzeugluftreifen gelöst, welcher die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe also dadurch gelöst, dass wenigstens in einem Bereich der Innenschicht, welcher parallel zum Laufstreifen verläuft, Querrippen an der Innenschicht angeordnet sind, welche in einem Winkel zu den Rippen verlaufen und eine Fließbarriere für das Schmiermittel bilden.

Es ist zwar bereits durch die US 3,782,440 bekannt, Rippen bestimmter Höhe, Größe und Anordnung in den inneren Seitenwandbereich des Reifens einzubringen, wobei diese Rippen jedoch völlig anderen Zwecken dienen, sollen sie doch die Stabilität der Seitenwand so erhöhen, dass diese Rippen an sich dafür sorgen, dass der Reifen – wie oben beschrieben – notlaufgeeignet sein soll. Aus der US 4,405,007 A ist ein Reifen mit verstärkter Seitenwand mit Rippen bekannt, wobei dort erwähnt ist, dass bei diesem Reifen auch ein Schmiermittel eingesetzt werden soll. Da diese Rippen ausschließlich im Seitenwandbereich in radialer Richtung angeordnet sind, können auch diese Rippen ein Fließen von Schmiermittel nicht verhindern.

Es ist ein Verdienst des Erfinders, dass er erkannt hat, dass eine ganz bestimmte Anordnung von Rippen und Querrippen dazu führt, dass das Abfließen des Schmiermittels wirksam gemindert oder gar vollständig verhindert werden kann. Bei entsprechender Schichtdicke des Schmiermittels von beispielsweise 0,5 mm (bezogen auf eine Schmiermittelmenge von etwa 200 ccm) verhindern die Querrippen wirksam ein Abfließen des Schmiermittels. Die Dicke und Menge des Schmiermittels wird in der Regel entsprechend der gewünschten Pannenlaufstrecke und Reifengröße eingestellt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rippen und die Querrippen ein Raster von Näpfchen bilden, deren Außenkontur rund, eckig in Form von Quadraten, Rechtecken, Dreiecken, Sechsecken oder anderen geometrischen Figuren ausgeführt sein kann. Hierdurch entsteht eine waffelartige Struktur, welche die Innenseite des Reifens in einzelne, kleine Kammern, Kassetten oder Kompartimente teilt, welche ein großflächiges Abfließen des Schmiermittels noch besser verhindern können. Dass durch die Vielzahl der Rippen die Oberfläche der Innenseite des Reifens stark vergrößert und eine Wärmeableitung im Pannenlauffall dann noch verbessert wird, ist ein zusätzlicher positiver Effekt, der sich im Pannenlauffall positiv bemerkbar machen wird.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der Patentansprüche und anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt:
1 die Aufsicht auf einen Ausschnitt einer Innenschicht eines erfindungsgemäßen Reifens
2 einen Querschnitt vergrößerten Maßstabs aus 1, und
3 eine Prinzipskizze von Rippen des erfindungsgemäßen Reifens im Betriebszustand.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Fahrzeugluftreifens 1, und zwar mit Blickrichtung auf eine radial innere luftdichte Innenschicht 2. Der Fahrzeugluftreifen 1 kann auf unterschiedlichste Art und Weise aufgebaut werden, in der Regel wird es sich um einen radialen Fahrzeugluftreifen handeln, es sind jedoch auch andere Reifenkonstruktionen denkbar. Die Innenschicht 2 selbst kann ebenso wie der Fahrzeugluftreifen 1 herkömmlich aufgebaut sein, d.h. aus Butylkautschuk bestehen. Mit dem Pfeil A ist die Laufrichtung des Reifens angedeutet. Mit dickeren Linien sind größere und höhere Rippen 3 bezeichnet, welche etwa im Winkel von 45° zur Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Rippen 3 verlaufen parallel zueinander. Jeweils zwischen einer höheren Rippe 3 befindet sich eine niedrigere Rippe 4, welche gegenüber den höheren Rippen 3 schmaler ist und eine geringere Höhe aufweist. Dies ist in der schematischen Querschnittansicht der 2 zu erkennen.
In einem Bereich B, welcher etwa der Laufstreifen und/Gürtelbreite entspricht, befindet sich ein Raster 5 von Querrippen 6 und 7, durch welche Rippen 6 und 7 der Bereich B in einzelne Fächer 8 unterteilt ist, welche ein Abfließen von Schmiermittel wirksam verhindern.
Außerhalb des Bereichs B befinden sich zusätzlich zu dem im Winkel angeordneten Rippen 3, 4 noch in Umfangsrichtung verlaufende Querrippen 9.
In 3 ist schematisch die Betriebsbedingung des Fahrzeugluftreifens 1 angedeutet. Zwischen Rippen 3 und 4 befindet sich ein Schmiermittel 10, dessen Tendenz es ist, fliehkraftbedingt zur Rippe 3 zu wandern. Die Rippe verhindert dabei ein Wegfließen des Schmiermittels 10 über diese hinaus.

1: Fahrzeugluftreifen
2: Innenschicht
3: Hohe Rippe
4: niedrigere Rippe
5: Raster
6: Querrippen
7: Querrippen
8: Fach
9: Querrippe
10: Schmiermittel
A: Pfeil
B: Bereich

Claims

Fahrzeugluftreifen (1) mit einem Laufstreifen, einer Karkasse, die sich vom Scheitelbereich über zwei Seitenwandteile nach radial innen erstreckt und in Wülsten verankert ist, und mit einer radial inneren luftdichten Innenschicht (2), welche mit einem Schmiermittel (10) zur Reduktion von Reibungen zwischen Innenschicht (2) und einer Felge oder einem Notlaufstützkörper versehen ist, wobei die Innenschicht (2) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Rippen (3) aufweist, welche sich von Wulst zu Wulst erstrecken und im Winkel zur Umfangsrichtung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in einem Bereich B der Innenschicht (2), welcher parallel zum Laufstreifen verläuft, Querrippen (6; 7; 9) an der Innenschicht (2) angeordnet sind, welche in einem Winkel zu den Rippen (3; 4) verlaufen und eine Fließbarriere für das Schmiermittel (10) bilden.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (3, 4) und die Querrippen (6, 7, 9) zumindest im Bereich B ein Raster (5) von Näpfchen (8) bilden.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Rippen (3) jeweils eine größere Höhe aufweist als ein anderer Teil der Rippen (4), wobei jeweils zwischen zwei benachbarten hohen Rippen (3) eine niedrige Rippe (4) angeordnet ist.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hohen Rippen (3) eine Höhe von 0,4 bis 5 mm aufweisen.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die niedrigen Rippen (4) eine Höhe von 0,1 bis 5 mm aufweisen.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hohe Rippen (3) in einem Winkel von 10° bis 60° zur Umfangsrichtung A des Fahrzeugluftreifens (1) angeordnet sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die niedrigeren Rippen (4) in einem Winkel von 10° bis 60° zur Umfangsrichtung A des Fahrzeugluftreifens (1) angeordnet sind.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippen (6; 7; 9) des Rasters (5) einen Winkel von 0° bis 90° zur Umfangsrichtung A des Fahrzeugluftreifens (1) aufweisen.
Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippen (6, 7) ein Höhe von 0,2 bis 5 mm aufweisen.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel (10) eine Dicke von 0,05 mm bis 5 mm aufweist.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel aus Polyethylen/Polypropylenglykol, ethoxyliertes Nonylphenol und aus Lithium-12-oxystearat als Verdicker besteht.
Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel aus Glyzerin, Wasser und Xanthan als Verdicker besteht.