DE19528008A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Fahrzeugluftrei­ fen mit einer Karkasse, einem Laufstreifen, einer zwischen Karkasse und Laufstreifen angeordneten Gürtelanordnung aus mindestens zwei Gürtellagen, die als Festigkeitsträger die­ nende, unter einem Winkel zur Umfangsmittelebene des Reifens verlaufende Fäden oder Korde aufweist, und einer die Gürtel­ anordnung zumindest im Bereich ihrer axialen Seitenkanten um­ schließenden Gürtelabdeckung aus wenigstens einer Abdeck­ lage, die zumindest im wesentlichen in Reifenumfangsrichtung verlaufende Fäden oder Korde aufweist.

Es ist ein allgemeines Bestreben, Fahrzeugluftreifen der ge­ nannten Art so zu konstruieren, daß sich ein harmonischer, hinsichtlich der Positionierung der einzelnen Bestandteile genau vorgebbarer Aufbau ergibt, um möglichst gute Reifen­ eigenschaften, insbesondere gute Schnellaufeigenschaften und eine gute Reifenhaltbarkeit zu erzielen. Hierbei ist zu be­ rücksichtigen, daß sich aufgrund der üblichen Herstellungs­ verfahren solcher Reifen störende Materialverschiebungen ergeben können, da der Reifen auf einer zumeist zylindri­ schen Aufbautrommel aufgebaut und erst anschließend in seine toroidale Form gebracht wird, in der er in der Reifenheiz­ form unter Druck und Wärme vulkanisiert und ausgeformt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeug­ luftreifen der eingangs genannten Art anzugeben, der sich durch einen besonders harmonischen Aufbau auszeichnet und dadurch die Erzielung guter Reifeneigenschaften und hoher Haltbarkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gürtelabdeckung als wendelförmig gewickelte Streifenbandage ausgebildet ist, und daß in den beiden axialen Seitenbereichen der Gürtelan­ ordnung jeweils mindestens eine lagentrennende Polster­ schicht vorhanden ist.

Durch die Polsterschichten werden diese besonders kritischen Bereiche des Reifens speziell verbessert und geschützt. Sie werden zum einen stabilisiert, so daß die Gefahr von Mate­ rialverschiebungen minimiert wird, und zum anderen wird ver­ hindert, daß die Festigkeitsträger der Lagen, nämlich die Korde oder Fäden aufeinander einwirken können, was zumindest zu einer Beschädigung der Korde oder Fäden und damit zu einer Beeinträchtigung des Reifens führen kann.

Derartige Polsterschichten können erfindungsgemäß vor allem jeweils zwischen den axialen Seitenkanten der radial äußer­ sten Gürtellage und der Streifenbandage, zwischen den axia­ len Seitenkanten radial aufeinanderfolgender Gürtellagen und zwischen der Karkasse und den axialen Seitenkanten der radi­ al innersten Gürtellage vorgesehen sein.

Die Polsterschicht zwischen den axialen Seitenkanten der ra­ dial innersten Gürtellage und der Karkasse ist bevorzugt in Form eines keilförmigen Kissens ausgebildet, wodurch sich eine besonders gute Stabilisierung dieses stark beanspruch­ ten Reifenbereichs ergibt. Diese Polsterschicht kann auch dadurch gebildet werden, daß die beiden Seitenwandstreifen jeweils bis unter die radial innerste Gürtellage verlängert werden. Hierdurch wird die Karkasse während der Bombage stabilisiert und eine besonders gute Reifengleichförmigkeit erzielt.

Die Polsterschicht kann jeweils aus einem Gummimaterial ge­ bildet sein. Dies stellt eine besonders gute Verbindung mit den übrigen Reifenbestandteilen sicher. Die Eigenschaften des Gummimaterials werden dabei so gewählt, daß sich eine exakte Distanzierung der einzelnen Lagenenden bei gutem Lagenverbund und definierten Relativpositionen ergibt. So kann bevorzugt eine Gummimischung mit einer Härte von ca. 65° bis 75°, insbesondere 74° Shore A verwendet werden. Grundsätzlich können aber auch weichere Mischungen verwendet werden, beispielsweise im Falle der Polsterschicht zwischen Karkasse und radial innerster Gürtellage, wenn diese ein Teil des Seitenwandstreifens ist.

Die Dicke der Polsterschichten, also die mittlere Erstrec­ kung in Radialrichtung des Reifens, zwischen der radial äußersten Gürtellage und der Streifenbandage sowie zwischen den einzelnen Gürtellagen soll jeweils mindestens 0,3 mm betragen, um eine ausreichende Stabilisierung und Sicherung gegen Beschädigung zu gewährleisten. Die Breite dieser Polsterschichten beträgt bevorzugt zwischen 10 und 40 mm, insbesondere ca. 20 mm. Dadurch wird eine besonders gute Reifenhaltbarkeit erzielt.

Die Dicke der Polsterschicht zwischen Karkasse und radial in­ nerster Gürtellage beträgt bei einem Gürtel herkömmlicher Gürtellagenanordnung, das heißt, bei einer Gürtelanordnung, bei welcher die axiale Breite der einzelnen Gürtellagen von innen nach außen abnimmt, bevorzugt mindestens 1,0 mm.

Erfindungsgemäß und besonders vorteilhaft kann die axiale Breite der Gürtellagen aber auch von innen nach außen zuneh­ men. In diesem Falle beträgt die Dicke der Polsterschicht zwischen Karkasse und radial innerster Gürtellage bevorzugt mindestens 0,5 mm.

Die Dickenangaben betreffen jeweils nur die Polsterschicht selbst. Zusätzlich ist zwischen den Korden jeweils die bei der Kalandrierung gebildete Gummischicht vorhanden, die ca. 0,1 bis 0,2 mm je Kordlage betragen kann.

Die genannte Gürtellagenanordnung, bei welcher die axiale Breite der einzelnen Gürtellagen von innen nach außen zu­ nimmt, kann auch unabhängig von den übrigen erfindungsgemä­ ßen Merkmalen, also grundsätzlich bei Fahrzeugluftreifen be­ liebiger Art, verwendet werden. Bereits durch diese Maßnahme allein ergeben sich verbesserte Reifeneigenschaften, die durch Kombination mit den verschiedenen weiteren Merkmalen der Erfindung weiter verbessert werden.

Man erhält durch diese Maßnahme einen besonders harmonischen Reifenaufbau, insbesondere einen sehr gleichmäßigen Übergang vom axialen Randbereich des Reifens zum Gürtelbereich und da­ durch auch eine gute Reifenhaltbarkeit. Darüberhinaus sind die Materialverschiebungen bei der Herstellung des Reifens, die insbesondere vom wenig gedehnten axialen Randbereich zum stärker gedehnten mittleren Reifenbereich auftreten, deut­ lich geringer als bei der herkömmlichen Gürtellagenanordnung mit von innen nach außen abnehmender Gürtellagenbreite.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Gürtelanordnung vorgesehen, deren axiale Ränder radial nach innen gekrümmt sind. Insbesondere ist die Gürtelanordnung so ausgebildet, daß ihre Kontur der Außenkontur des Laufstrei­ fens des Reifens zumindest annähernd entspricht. Auf diese Weise wird ein besonders harmonischer Reifenaufbau erreicht sowie eine besonders gute Reifenhaltbarkeit.

Eine solche Kontur der Gürtelanordnung ist ebenfalls unabhän­ gig von den übrigen Erfindungsmerkmalen vorteilhaft einsetz­ bar. Insbesondere in Verbindung mit einer von innen nach au­ ßen zunehmenden Gürtellagenbreite werden die Reifeneigen­ schaften in besonderem Maß verbessert. Durch diesen Aufbau sind die Materialverschiebungen bei der Herstellung beson­ ders gering und die Reifenhaltbarkeit besonders hoch.

Die Ausgestaltung der Gürtelanordnung mit radial nach innen gekrümmten Rändern kann bevorzugt dadurch erreicht werden, daß ein entsprechend geformtes Protektorunterteil verwendet wird. Die radial innere Begrenzungsfläche des Protektorunter­ teils bringt dann die darunter liegende Gürtelanordnung in die gewünschte Form. Dies ist vorteilhafterweise in der Her­ stellung einfach zu realisieren.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Gürtelanordnung Fäden oder Korde aus textilem Material, ins­ besondere Aramid, auf. Nach weiteren bevorzugten Ausgestal­ tungen sind Fäden oder Korde aus Glas- oder Kohlefaser vor­ handen. Grundsätzlich kommen aber auch Stahlkorde in Be­ tracht.

Die Verwendung von Aramidkorden hat sich insbesondere in Ver­ bindung mit einer der Außenkontur des Laufstreifens folgen­ den Gürtelanordnung als vorteilhaft herausgestellt. Eben­ falls als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Fäden oder Korden aus textilem Material, insbesondere Ara­ mid, in der Streifenbandage herausgestellt. Auch hier können aber Fäden oder Korde aus Glas- oder Kohlefaser verwendet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, je­ weils in schematisierter Darstellung,

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Fahrzeugluftreifen mit von innen nach außen abnehmender Gürtellagenbreite,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Fahrzeugluftreifen mit von innen nach außen zunehmender Gürtellagenbreite,
und

Fig. 3 eine Variante von Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugluftreifen weist eine Gürtelanordnung 1 aus zwei Schnittgürtellagen 2 und 3 auf, die durch eine wendelförmig gewickelte Streifenbandage 4 um­ schlossen ist. Die erste, radial innere Gürtellage 2 weist bei dieser Ausgestaltung eine größere axiale Breite auf als die zweite, radial äußere Gürtellage 3.

Im Bereich der beiden axialen Seitenkanten 5 der radial äuße­ ren Gürtellage 3 ist jeweils zwischen dieser und der Strei­ fenbandage 4 eine Polsterschicht 6 aus Gummimaterial vorge­ sehen, die eine Dicke, also eine mittlere Erstreckung in Radialrichtung des Reifens, von mindestens 0,3 mm aufweist. Jeweils eine weitere Polsterschicht 7 ebenfalls aus Gummi­ material und mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm ist zwischen erster und zweiter Gürtellage 2 bzw. 3 im Bereich ihrer axialen Seitenkanten 5 bzw. 8 vorgesehen. Schließlich ist im Bereich der beiden axialen Seitenkanten 8 der radial inneren Gürtellage 2 zwischen dieser und der hier nicht dargestellten Karkasse jeweils eine weitere Polsterschicht 9 aus Gummimaterial vorhanden, die in Form eines keilförmigen Kissens ausgebildet ist.

Die axiale Breite der Polsterschichten 6 und 7 zwischen erster und zweiter Gürtellage 2 bzw. 3 bzw. zwischen zweiter Gürtellage 3 und Streifenbandage 4 ist mindestens so groß ge­ wählt, daß ein Schutz der Festigkeitsträger des Reifens in diesen Kantenbereichen gewährleistet ist. Die als Kissenkeil ausgebildete Polsterschicht 9 weist bevorzugt eine gegenüber den Polsterschichten 6 und 7 größere Breite auf.

Radial außerhalb der Streifenbandage 4 ist der Laufstreifen 10 des erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifens angedeutet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante des erfindungsgemä­ ßen Fahrzeugluftreifens weist die Gürtelanordnung 11 eben­ falls eine erste, radial innere Gürtellage 12 und eine zwei­ te, radial äußere Gürtellage 13 auf, die jeweils als Schnitt­ gürtel ausgebildet sind. Bei dieser Variante ist jedoch die radial innere Gürtellage 12 axial schmaler als die radial äußere Gürtellage 13. Auch hier ist die Gürtelanordnung 11 durch eine wendelförmig gewickelte Streifenbandage 14 um­ schlossen.

Im Bereich der beiden axialen Seitenkanten 15 der radial äu­ ßeren Gürtellage 13 ist wiederum zwischen dieser und der Streifenbandage 14 jeweils eine Polsterschicht 16 aus Gummi­ material mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm vorgesehen. Ebenso befindet sich auch bei dieser Variante zwischen erster und zweiter Gürtellage 12 bzw. 13 im Bereich ihrer axialen Seitenkanten 15 bzw. 17 jeweils eine Polsterschicht 18 aus Gummimaterial mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm. Schließlich ist auch hier im Bereich der beiden axialen Sei­ tenkanten 17 der radial inneren Gürtellage 12 zwischen dieser und der nicht dargestellten Karkasse jeweils eine Polsterschicht 19 aus Gummimaterial vorhanden, welche die Form eines keilförmigen Kissens aufweist. In diesem Fall ist die Dicke dieser Polsterschicht jedoch mindestens 0,5 mm. Die axiale Breite der Polsterschichten 16, 18 und 19 kann jeweils wie bei der Variante von Fig. 1 gewählt sein. Auch in Fig. 2 ist der Laufstreifen 20 des Fahrzeugluftreifens nur angedeutet.

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen, der vom Aufbau her mit der in Fig. 2 dargestellten Variante weitgehend übereinstimmt. Auch hier ist eine aus Schnittgür­ tellagen aufgebaute Gürtelanordnung 11 mit einer ersten, radial inneren schmaleren Gürtellage 12 und einer zweiten, radial äußeren breiteren Gürtellage 13 sowie eine diese um­ schließende Streifenbandage 14 vorhanden. Auch sind Polster­ schichten 16, 18 und 19 vorhanden, deren radiale Dicken und axiale Breiten in der oben genannten Weise gewählt sein können. Im Unterschied zu der Variante von Fig. 2 ist die Gürtelanordnung 11 hier jedoch in ihren beiden axialen Seitenbereichen 21 in etwa entsprechend der Außenkontur des Laufstreifens 20 radial nach innen gekrümmt. Die Gürtelan­ ordnung 11 erhält ihre Kontur bevorzugt durch ein ent­ sprechend geformtes Protektorunterteil 22. Der Aufbau des Reifens ist hierdurch sehr harmonisch, insbesondere der Übergang von den beiden axialen Randbereichen des Reifens zum Gürtelbereich.

Anders als dargestellt kann die Streifenbandage 4 bzw. 14 bei allen Varianten die Gürtelanordnung 1 bzw. 11 jeweils nur in Teilbereichen ihrer Breite umschließen und insbeson­ dere in den Bereichen der axialen Seitenkanten 5, 8, 15 und 17 der Gürtellagen 2, 3, 12 und 13 vorgesehen sein. Die schematische Darstellung der Streifenbandage 4 bzw. 14 soll darüberhinaus neben einer Wicklung der einzelnen Windungen auf Stoß auch eine überlappende Wicklung und eine Wicklung mit Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Windungen umfas­ sen. Sowohl Überlappungsbreite als auch Abstand können dabei über die Reifenbreite variieren.

Die als Festigkeitsträger der Gürtellagen 2, 3, 12 und 13 sowie der Streifenbandage 4 und 14 dienenden Fäden oder Korde bestehen bevorzugt aus Aramid.

Claims (20)

1. Fahrzeugluftreifen mit einer Karkasse, einem Laufstrei­ fen, einer zwischen Karkasse und Laufstreifen angeordne­ ten Gürtelanordnung aus mindestens zwei Gürtellagen, die als Festigkeitsträger dienende, unter einem Winkel zur Umfangsmittelebene des Reifens verlaufende Fäden oder Korde aufweisen, und einer die Gürtelanordnung zumindest im Bereich ihrer axialen Seitenkanten umschließenden Gür­ telabdeckung aus wenigstens einer Abdecklage, die zumin­ dest im wesentlichen in Reifenumfangsrichtung verlaufen­ de Fäden oder Korde aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelabdeckung als wendelförmig gewickelte Streifenbandage ausgebildet ist, und daß in den beiden axialen Seitenbereichen (21) der Gürtelanordnung (1, 11) jeweils mindestens eine lagentrennende Polsterschicht (6, 16) vorhanden ist.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden axialen Seitenkanten (5) der ra­ dial äußersten Gürtellage (3) und der Streifenbandage (4) jeweils eine Polsterschicht (6) vorhanden ist.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den axialen Seitenkanten (5, 8) radial auf­ einander folgender Gürtellagen (2, 3) jeweils eine Pol­ sterschicht (7) vorhanden ist.

4. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Karkasse und den axialen Seitenkanten (8) der radial innersten Gürtellage (2) jeweils eine Pol­ sterschicht (9) vorhanden ist.

5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polsterschicht (9) zwischen Karkasse und radial innerster Gürtellage (2) die Form eines keilförmigen Kis­ sens aufweist.

6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Polsterschicht (6, 7, 9) aus einem Gummimaterial besteht.

7. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummipolsters (6) zwischen der radial äußersten Gürtellage (3) und der Streifenbandage (4) an der axialen Seitenkante (5) der radial äußersten Gürtel­ lage (3) mindestens 0,3 mm beträgt.

8. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummipolsters (7) zwischen den axialen Seitenkanten (5, 8) radial aufeinander folgender Gürtel­ lagen (2, 3) an der Seitenkante (5) der schmaleren Gür­ tellage (3) mindestens 0,3 mm beträgt.

9. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite der radial übereinander angeordne­ ten Gürtellagen (12, 13) von radial innen nach außen zu­ nimmt.

10. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummipolsters (19) zwischen Karkasse und radial innerster Gürtellage (12) an der axialen Sei­ tenkante (17) der radial innersten Gürtellage (12) minde­ stens 0,5 mm beträgt.

11. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite der radial übereinander angeordne­ ten Gürtellagen (2, 3) von radial innen nach außen abnimmt.

12. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummipolsters (9) zwischen Karkasse und radial innerster Gürtellage (2) an der axialen Sei­ tenkante (8) der radial innersten Gürtellage (2) minde­ stens 1,0 mm beträgt.

13. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelanordnung (11) zumindest in ihren beiden axialen Seitenbereichen (21) radial nach innen gekrümmt ist.

14. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Gürtelanordnung (11) zumindest annähernd der Außenkontur des Laufstreifens (20) ent­ spricht.

15. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelanordnung (11) ihre Kontur durch eine ent­ sprechende Formgebung des Protektorunterteils (22) er­ hält.

16. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelanordnung (1, 11) Fäden oder Korde aus tex­ tilem Material, insbesondere Aramid, aufweist.

17. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelanordnung (1, 11) Fäden oder Korde aus Glasfaser aufweist.

18. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelanordnung (1, 11) Fäden oder Korde aus Koh­ lefaser aufweist.

19. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenbandage (4, 14) Fäden oder Korde aus tex­ tilem Material, insbesondere Aramid, aufweist.

20. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelanordnung (1) aus Schnittgürtellagen (2, 3) aufgebaut ist.