DE19652893A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents
FahrzeugluftreifenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem zwischen einer
zumindest einlagigen Radialkarkasse und einem Laufstreifen angeordneten,
mehrlagigen Gürtel, wobei die Gürtellagen aus in eine Gummierungsmischung
eingebetteten Festigkeitsträgern, insbesondere aus Stahlcord, bestehen.
Es ist bekannt, daß die Gürtelkantenbereiche eines Reifens beim Gebrauch des
Reifens besonders beansprucht werden, was mit einer die Reifenhaltbarkeit
beeinträchtigenden Wärmeentwicklung im Bereich der Gürtelkanten einhergeht. Dies
trifft sowohl für PKW- als auch für LKW-Radialreifen zu. Durch die Wärmeentwicklung
im Bereich der Gürtelkanten wird darüber hinaus auch der Rollwiderstand der Reifen
erhöht. An den Gürtelkanten konzentrieren sich besonders im Latschein- und -auslauf
Schubwechselspannungen infolge der abrupten Steifigkeitsänderung über der Axialen.
In Zusammenwirkung mit der Hysteresis des Gummis und dessen schlechtem
Wärmeleitvermögen sind die Umgebungszonen der Gürtelkanten besonders heiß. Die
Wärmequellstärke im Bereich der Gürtelkanten hängt also unter anderem von der
Größe der Differenz zwischen der Steifigkeit von Stahl und der von Gummi ab. Bislang
wurde versucht, durch einen möglichst hohen Elastizitätsmodul der Gürtel
gummierungsmischung den Verformungsweg zu verringern und damit Hysterese
verluste zu vermindern und die Gürtelhaltbarkeit zu verbessern. Bedingt durch den
schon erwähnten Unterschied der Elastizitätsmoduli der Festigkeitsträger in den
Gürtellagen und der Gummierungsmischung kann jedoch der Verformungsweg nur
geringfügig über die Auslegung der Gummierungsmischung beeinflußt werden.
Es wurde ferner schon verschiedentlich versucht, durch gesonderte, innerhalb des
Gürtelverbandes angeordnete Gummilagen den Rollwiderstand des Reifens zu
senken. So ist beispielsweise aus der DE-A 31 05 209 ein Fahrzeugluftreifen bekannt,
der einen aus vier Lagen bestehenden Gürtel aufweist, wobei zwischen zwei inneren
Gürtellagen eine Gummilage angeordnet ist, die aus einem Mittelstreifen und zwei
gesonderten seitlichen Streifen besteht. Der Mittelstreifen ist aus einer sehr weichen
Gummimischung gefertigt mit einer Shorehärte (ShA) von etwa 40 bis 50. Hingegen
besitzen die seitlichen Streifen eine höhere Shorehärte (ShA) von etwa 65 bis 70.
Mittelstreifen und Seitenstreifen sind dabei so angeordnet, daß sie einander in einem
gewissen Bereich überlappen. Aus der EP-A 0280674 ist ein Fahrzeugreifen mit einer
mehrlagigen Gürtelkonstruktion bekannt, bei der eine innerhalb des Gürtelverbandes
angeordnete Gürtellage aus zwei Randteilen besteht, wobei die Lücke zwischen
diesen Randteilen durch eine gesonderte Gummilage ausgefüllt ist, die aus einer
Gummimischung besteht, deren Härte um mindestens 10 Shore A-Punkte geringer ist
als die Härte der für die Gürtellagen verwendeten Aufpreßmischung. In beiden
Druckschriften geht es insbesondere auch darum, durch die gesonderten Gummilagen
die Verletzungsanfälligkeit des Laufstreifens durch Steine oder dergleichen zu
reduzieren. Diesen bekannten Lösungen ist ferner gemeinsam, daß sie keinen bzw.
kaum einen Einfluß auf die Wärmeentwicklung an den Gürtelkantenbereichen
nehmen.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, durch geeignete Maßnahmen die
Wärmeentwicklung im Bereich der Gürtelkanten von PKW- und LKW-Radialreifen zu
verringern, somit die Haltbarkeit und damit die Lebensdauer dieser Reifen zu
verbessern.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß im Bereich der
Gürtelkanten zwischen zwei Gürtellagen je ein Gürtelkantenprofil angeordnet ist,
welches aus einer Gummimischung besteht, deren Shorehärte (ShA) 60 bis 95% der
für diese Gürtellagen eingesetzten Gummierungsmischung und deren Rückprall
elastizität (bei 70°C) ≧ 60% beträgt.
Nach der gegenständlichen Erfindung wurde daher erkannt, daß ein weiches,
hochelastisches Gürtelkantenprofil die Wärmeentwicklung im Bereich der Gürtel
kanten deutlich verringert. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß die in der
Gummierungsmischung auftretende Zwangsverformung nun größtenteils in das
Gürtelkantenprofil verlagert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Gummimischung
für das Gürtelkantenprofil eine Shorehärte (ShA), die zwischen 70 und 85% der
Shorehärte (ShA) der Gummierungsmischung der Gürtellagen ist. Die Rückprall
elastizität der Gummimischung des Gürtelkantenprofiles beträgt insbesondere 70 bis
90%. Diese Auslegung der Gummimischung für das Gürtelkantenprofil hat sich für die
Verminderung der Temperaturentwicklung an den Gürtelkanten als besonders effektiv
herausgestellt.
Der Verlustfaktor tan δ (bei 60°C) der Gummimischung des Gürtelkantenprofiles liegt
in einem Bereich zwischen 0,15 und 0,01. Auch diese Auslegung ist für die erwünschte
niedrige Dämpfung der Gummimischung von Vorteil.
Besonders günstig für die Wirkung des Gürtelkantenprofiles ist es, wenn die
Shorehärte (ShA) des Gürtelkantenprofiles zwischen 55 und 65, vorzugsweise etwa
60, beträgt.
Um den Effekt der Verringerung der Temperaturentwicklung an den Gürtelkanten
sicherzustellen und gleichzeitig den Gürtel in seinen sonstigen Eigenschaften,
insbesondere was seine Festigkeit betrifft, nicht zu beeinträchtigen sollte das
Gürtelkantenprofil entsprechend angeordnet und ausgelegt werden. Da eine der
beiden Gürtellagen, zwischen welchen die Gürtelkantenprofile angeordnet werden, im
allgemeinen schmäler ausgeführt ist als die zweite Gürtellage, ist es, um
Verformungsenergie in den Gürtelkantenbereichen gut aufnehmen zu können, von
Vorteil, wenn die Gürtelkantenprofile zumindest jeweils bis zur Kante der breiteren
Gürtellage reichen. Für die Gesamtfestigkeit des Gürtels ist es ferner günstig, wenn
die Gürtelkantenprofile, im Querschnitt betrachtet, keilförmig gestaltet sind und in
Richtung Gürtelmitte spitz auslaufen.
Was die Dimensionierung des Gürtelkantenprofiles bezüglich seiner Breite und seiner
Dicke betrifft, ist diese auf den Einsatz der Gürtelkantenprofile, sei es in einem
PKW-Reifen oder in einem LKW-Reifen, abzustimmen. Darüber hinaus gibt es auch
besonders effektive Anordnungsmöglichkeiten der Gürtelkantenprofile bei PKW-Reifen
auf der einen Seite und LKW-Reifen auf der anderen Seite.
Bei einem PKW-Reifen sollten die Gürtelkantenprofile zwischen den beiden radial
äußersten Gürtellagen angeordnet werden. Dabei können diese Gürtellagen
gleichzeitig die einzigen Gürtellagen in einem PKW-Reifen sein. Die Breite der
Gürtelkantenprofile bei ihrem Einsatz in PKW-Reifen sollte in jenem Bereich, wo diese
zwischen den beiden Gürtellagen verlaufen, zwischen 5 und 25 mm, insbesondere
zwischen 10 und 20 mm, betragen. Die größte Dicke der Gürtelkantenprofile wird dabei
zwischen 0,4 und 1,6 mm, insbesondere zwischen 0,8 und 1,2 mm gewählt.
Bei einem LKW-Reifen ist es von Vorteil, wenn die Gürtelkantenprofile zwischen der
ersten und der zweiten Gürtellage angeordnet werden. Dabei sollten die
Gürtelkantenprofile in jenem Bereich, wo diese zwischen den beiden Gürtellagen
verlaufen, zwischen 10 und 45 mm, insbesondere zwischen 20 und 30 mm, gewählt
werden. Die größte Dicke der Gürtelkantenprofile sollte zwischen 1,5 bis 4,5 mm,
insbesondere zwischen 2 und 3,5 mm, betragen.
Bei LKW-Reifen hat es sich ferner zur Verbesserung des Effektes der
Temperaturverminderung im Bereich der Gürtelkanten als vorteilhaft herausgestellt,
wenn zweite Gürtelkantenprofile vorgesehen werden, die zwischen der radial
äußersten und der dieser benachbarten Gürtellage angeordnet sind. Diese zweiten
Gürtelkantenprofile werden etwas schmäler ausgeführt, ihre größte Dicke sollte
zwischen 1 und 3 mm, insbesondere zwischen 1,5 bis 2,5 mm, betragen. Auch die
Breite der zweiten Gürtelkantenprofile wird etwas geringer gewählt und beträgt in
jenem Bereich, wo diese zwischen den beiden Gürtellagen verlaufen, 60 bis 80% der
Breite der weiteren Gürtelkantenprofile.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der
Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei ist in
den beiden Zeichnungsfiguren jeweils ein Querschnitt durch einen Teil des
Laufstreifen- und Gürtelbereiches eines Fahrzeugluftreifens, in Fig. 1 eines
PKW-Reifens und in Fig. 2 eines LKW-Reifens, dargestellt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt ein PKW-Reifen im dargestellten Bereich
üblicherweise einen Laufstreifen 1, einen Gürtel 2, eine radial innerhalb des Gürtels
verlaufende Radialkarkasse 3 und eine Innenplatte 4. Zwischen der Radialkarkasse 3,
die in bekannter Weise zumindest einlagig ausgeführt ist, und dem mit einem Profil
versehenen Laufstreifen 1 ist der in diesem Ausführungsbeispiel zwei Gürtellagen 5,6
aufweisende Gürtel 2 angeordnet. Die beiden Gürtellagen 5, 6 bestehen in bekannter
Weise jeweils aus in eine Gummierungsmischung eingebetteten Stahlcorden, die in
jeder Lage jeweils parallel zueinander und unter einem spitzen Winkel, der
üblicherweise zwischen 18° und 25° gewählt wird, zur Umfangsrichtung des Reifens
verlaufen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sich die Stahlcorde in den beiden
benachbarten Lagen kreuzen.
Der Gürtel 2 kann, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist und auch in Fig. 1
dargestellt ist, durch eine Bandage 7, die üblicherweise aus in eine Gummimischung
eingebetteten, in Umfangsrichtung und parallel zueinander verlaufenden Nylonfäden
bzw. -corden besteht, abgedeckt sein.
Die radial weiter außen angeordnete Gürtellage 6 besitzt im allgemeinen eine Breite,
die etwas geringer ist als die Breite der ersten Gürtellage 5. An den schulterseitigen
Randbereichen des Gürtels 2 ist zwischen den beiden Gürtellagen 5, 6 ein
Gürtelkantenprofil 8 angeordnet. Das Gürtelkantenprofil 8 verläuft, ausgehend von der
Kante der Gürtellage 5 mit der geringeren Breite, zwischen den beiden Gürtellagen 5,
6, und besitzt in diesem Bereich eine Mindestbreite b von 5 mm. Im allgemeinen wird
die Breite des Gürtelkantenprofiles 8 so gewählt, daß jener Bereich, der sich zwischen
den beiden Gürtellagen 5, 6 befindet, eine Breite b von bis zu 25 mm besitzt. Es hat
sich als günstig herausgestellt, wenn die Breite b des Gürtelkantenprofiles 8 so
gewählt wird, daß es in jenem Bereich, wo es zwischen den beiden Gürtellagen 5, 6
verläuft, eine Breite von 10 bis 20 mm besitzt.
Eine größere Breite hat auf die Wirkung des Gürtelkantenprofiles kaum Einfluß, könnte
aber die Gesamtfestigkeit des Gürtels beeinträchtigen. Von Vorteil ist es jedenfalls,
wenn das Gürtelkantenprofil 8 so ausgeführt wird, daß es die breitere Gürtellage 5,
zumindest bis zu deren Rand reichend, abdeckt.
Die Dicke des Gürtelkantenprofiles 8 sollte, um seine erwünschten Eigenschaften
sicherzustellen, mindestens 0,4 mm betragen. Eine Dicke von 0,8 bis 1,2 mm hat sich
als besonders günstig herausgestellt. Bei einer Dicke, die etwa 1,6 mm überschreitet,
tritt kaum mehr eine Eigenschaftsverbesserung ein und es könnte ebenfalls die
Gesamtfestigkeit des Gürtels beeinträchtigt werden.
Dabei kann das Gürtelkantenprofil 8 so ausgelegt werden, daß es im Querschnitt eine
konstante bzw. im wesentlichen konstante Dicke besitzt oder keilförmig gestaltet ist.
Die Keilform wird so gewählt, daß das Profil 8 seine geringste Dicke an seinem axial
inneren Endbereich besitzt.
Von besonderer Bedeutung ist die Auslegung der Gummimischung für das
Gürtelkantenprofil 8. Es ist ja bekannt, daß die Gürtelkantenbereiche besonders
kritische Bereiche sind, da durch die Walkarbeit des Reifens während des Abrollens
die Gürtelkantenbereiche mehr beansprucht werden, was mit einer höheren
Temperaturentwicklung im Bereich der Gürtelkanten einhergeht und somit die
Haltbarkeit des Reifens in diesen Bereichen verringert. Diese höhere
Temperaturentwicklung im Bereich der Gürtelkanten hat auch einen gewissen Beitrag
am Rollwiderstand des Reifens.
Die üblichen Gummierungsmischungen für Gürtellagen von Fahrzeug reifen besitzen
zwangsweise einen geringeren Elastizitätsmodul als die Stahlcordfestigkeitsträger in
der Lage. Die Gummierung der Gürtellagen wird daher im Bereich der Gürtelkanten
einer Zwangsverformung unterworfen, wobei bisher nach dem Stand der Technik
versucht wurde, durch einen möglichst hohen Elastizitätsmodul der
Gummierungsmischung der Gürtellagen den Verformungsweg zu verringern und damit
Hystereseverluste zu vermindern bzw. die Gürtelhaltbarkeit zu verbessern. Bedingt
durch den schon erwähnten Unterschied der Elastizitätsmoduli von Stahlcord und
Gummierungsmischung kann aber der Verformungsweg nur geringfügig über die
Gummierungsmischung beeinflußt werden.
Im Rahmen der gegenständlichen Erfindung wurde nun erkannt, daß ein weiches,
hochelastisches Gürtelkantenprofil die Temperaturentwicklung an den Gürtelkanten
deutlich absenkt.
Das Gürtelkantenprofil 8 wird aus einer Gummimischung gefertigt, die einen niedrigen
Elastizitätsmodul besitzt, nämlich einen Elastizitätsmodul, der geringer ist als jener der
Gummierungsmischung der Gürtellagen. Die Shorehärte (ShA) des
Gürtelkantenprofiles 8 wird zwischen 60 und 95%, insbesondere zwischen 70 und 85
%, der Shorehärte (ShA) der Gürtelgummierungsmischung gewählt. Darüber hinaus
wird die Gummimischung für das Gürtelkantenprofil 8 so ausgelegt, daß sie eine
niedrigere Dämpfung aufweist als jene der Gürtelgummierungsmischung. Die
Gummimischung für das Gürtelkantenprofil 8 besitzt daher eine Rückprallelastizität
(bei 70° C) ≧ 60%, insbesondere zwischen 70 und 90%. Der Verlustfaktor tan δ (bei
60°C) der Gummimischung des Gürtelkantenprofiles 8 sollte möglichst niedrig sein
und zwischen 0,15 und 0,01 betragen. Dadurch findet nur eine relativ geringe
Erwärmung im Bereich des Gürtelkanten statt, obwohl die Verformung größer ist.
Gürtelkantenprofile, deren Gummimischung bezüglich der Shorehärte, der
Rückprallelastizität und des Verlustfaktors tan δ gleichermaßen wie oben beschrieben
ausgelegt ist, können mit einer auffallend guten Wirkung auch bei LKW-Reifen
eingesetzt werden. Gerade bei LKW-Reifen kann es aufgrund der großen
Beanspruchungen der Gürtelkantenbereiche aufgrund starker Verformungen zu
Lösungen zwischen den Bauteilen kommen. Fig. 2 zeigt nun eine für einen
LKW-Reifen bevorzugte Möglichkeit der Anordnung und Ausbildung eines solchen
Gürtelkantenprofiles.
Fig. 2 zeigt den üblichen Aufbau eines LKW-Radialreifens im Laufstreifen- und
Schulterbereich. Dargestellt sind demnach ein profilierter Laufstreifen 1', ein vier
Gürtellagen 5', 6', 9', 10' umfassender Gürtel 2', wobei die Gürtellagen 5', 6', 9', 10'
in bekannter Weise aus in eine Gummierungsmischung eingebetteten
Festigkeitsträgern, insbesonders aus Stahlcord, bestehen. Dabei bilden die
Festigkeitsträger in den Lagen 5', 6' bzw. 9', 10' mit der Reifenumfangsrichtung Winkel
von etwa 18° bis 25°, und zwar derart, daß zwei übereinander liegende Lagenpaare in
symmetrischer Rautenanordnung vorliegen.
An den schulterseitigen Randbereichen des Gürtels 2' ist nun zwischen der zweiten
und der dritten Gürtellage 6', 9' (die erste Gürtellage 5' ist die der Radialkarkasse 3'
unmittelbar benachbarte Lage) je ein erfindungsgemäß ausgelegtes Gürtelkantenprofil
8' angeordnet. Jedes Gürtelkantenprofil 8' wird derart dimensioniert, daß es in jenem
Bereich, wo es zwischen den beiden Gürtellagen 6', 9' verläuft, eine Breite b' besitzt,
die zwischen 10 und 45 mm, insbesondere zwischen 20 und 30 mm, beträgt. Die Dicke
des Gürtelkantenprofiles 8' im Bereich der Gürtelkante der schmäleren Gürtellage 9'
wird zwischen 1,5 und 4,5 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 3,5 mm, gewählt. Das
Gürtelkantenprofil 8' wird ferner im Querschnitt bevorzugt keilförmig gestaltet, so daß
seine geringste Dicke bzw. der Auslauf des Keiles am axial inneren Endbereich
vorliegt, bzw. erfolgt. Darüber hinaus kann das Gürtelkantenprofil 8' so gestaltet
werden, daß es zumindest bis zur Kante der breiteren Gürtellage 6', bevorzugt auch
darüber hinaus, verläuft. Im letzteren Fall besitzt das Gürtelkantenprofil 8' die Form
eines länglichen Dreiecks. Der Überstand 8'a beträgt dabei etwa bis zu 10% der Breite
B der breitesten Gürtellage.
Zweite, erfindungsgemäß ausgelegte Gürtelkantenprofile 8'' können zwischen der
dritten und der vierten Gürtellage 9', 10' angeordnet werden. Die Gürtelkantenprofile 8''
werden dabei insbesondere mit einer geringeren Dicke ausgeführt als die Gürtel
kantenprofile 8', ihre Dicke, gemessen an der Kante der Gürtellage 10' mit der
geringeren Breite, beträgt zwischen 1,5 und 2,5 mm. Dabei werden die Gürtelkanten
profile 8'' so ausgelegt, daß sie im Bereich der Kante der breiteren Gürtellage 9'
enden. Die Breite b'' des Gürtelkantenprofiles 8'', die in jenem Bereich vorliegt, wo es
zwischen den beiden Gürtellagen 9', 10' verläuft, wird insbesondere zwischen 50 und
80% der Breite b' gewählt. Auch für das Gürtelkantenprofil 8'' kann ein keilförmiger
Querschnitt bzw. ein keilförmiger Auslauf gewählt werden.
Grundsätzlich gilt auch bei LKW-Reifen, daß bei der Dimensionierung der
Gürtelkantenprofile 8', 8'' darauf Bedacht zu nehmen ist, daß keine Beeinträchtigung
der Gesamtfestigkeit des Gürtels erfolgt.
Die Anordnung von Gürtelkantenprofilen ist selbstverständlich auch bei LKW-Reifen
mit solchen Gürteln möglich, bei denen, abweichend von der ansonsten üblichen
Rautenanordnung, die Festigkeitsträger Dreiecke miteinander bilden, indem
beispielsweise die Festigkeitsträger von zwei Gürtellagen Winkel von etwa 18° bis 25°
mit der Umfangsrichtung einschließen, während eine dritte Lage einen Winkel von
etwa 65° zur Reifenumfangsrichtung einnimmt. Bei einem solchen, sogenannten
Dreiecksgürtel, werden erfindungsgemäß ausgelegte Gürtelkantenprofile bevorzugt
zwischen jenen Gürtellagen angeordnet, deren Festigkeitsträger den kleineren Winkel
zur Umfangsrichtung einschließen.
In der Tabelle 1 sind einige Mischungsbeispiele enthalten, wobei die Beispiele 1, 2 und
3 Mischungsbeispiele für erfindungsgemäße Gürtelkantenprofile sind und die Beispiele
4 und 5 Mischungszusammensetzungen für typische Gürtelgummierungsmischungen
angeben. Mit Vulkanisaten aus den einzelnen Mischungszusammensetzungen wurden
ferner Messungen der für die gegenständliche Erfindung wesentlichen Material
eigenschaften durchgeführt und in der Tabelle ergänzt.
Diese Werte wurden nach folgenden Meßverfahren ermittelt:
Shorehärte (ShA): gemäß DIN 53504, bei Raumtemperatur
Rückprallelastizität bei 70°C in Prozent: gemäß DIN 53512
Verlustfaktor tan δ: gemäß DIN 53513
Dynamischer Verlustmodul E'' (N/mm2): gemäß DIN 53513.
Shorehärte (ShA): gemäß DIN 53504, bei Raumtemperatur
Rückprallelastizität bei 70°C in Prozent: gemäß DIN 53512
Verlustfaktor tan δ: gemäß DIN 53513
Dynamischer Verlustmodul E'' (N/mm2): gemäß DIN 53513.
In sämtlichen Mischungsbeispielen sind die Anteile der einzelnen Mischungs
komponenten auf 100 Gewichtsteile Kautschuk in der Mischung bezogen. Als Polymer
wurde in sämtlichen Mischungsbeispielen Naturkautschuk eingesetzt. Anstelle von
Naturkautschuk kann bzw. können ein oder mehrere Kautschuk(e) aus der Gruppe der
Dienkautschuke, wie Butadienkautschuk, gegebenenfalls auch im Verschnitt
miteinander, eingesetzt werden. Als weitere Mischungsbestandteile enthielten die
Mischungen gemäß den Beispielen Aktivruß, wobei die Gummierungsmischungen
(Beispiele 4 und 5) jeweils einen größeren Rußanteil besaßen, als die erfindungs
gemäß ausgeführten Mischungen für die Gürtelkantenprofil 8, 8', 8''. Darüber hinaus
sind in sämtlichen Mischungen die üblichen Zusatzstoffe, wie Zinkweiß, Stearinsäure,
Alterungsschutzmittel, Schwefel und Beschleuniger enthalten.
Der Rußanteil der Mischungen kann teilweise (siehe Beispiele 3 und 5) oder zur Gänze
durch gefällte Kieselsäure ersetzt werden. Als zusätzliche Verstärker können
Duromerharze, wie beispielsweise phenolische Verstärkerharze, beigemengt werden.
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, besitzen die Vulkanisate, die aus den
erfindungsgemäßen Mischungen gefertigt sind, eine Shorehärte (ShA) von 60, die
Vulkanisate gemäß den Mischungen aus dem Stand der Technik eine Shorehärte
(ShA) von 75. Die Rückprallelastizität der Vulkanisate aus den erfindungsgemäßen
Mischungen ist wesentlich größer als jene der Vulkanisate aus den bekannten
Gummierungsmischungen. Der Verlustfaktor tan δ und der Verlustmodul E'' sind bei
den Vulkanisaten der erfindungsgemäßen Mischungen, wie oben erwähnt, geringer als
bei den Vulkanisaten aus den bekannten Gummierungsmischungen.
Es wurden ferner Versuche angestellt, um die Temperaturentwicklung an den
Gürtelkanten zu ermitteln. Die Messung der Gürtelkantentemperatur erfolgte durch
Einstich an der Gürtelkante des jeweiligen Reifens, der unter 100% Last bei
70 km/h lief. Für die Messung wurde der Reifen angehalten.
Dabei wurde bei PKW-Reifen nach dem Stand der Technik mit einem zweilagig
ausgeführten Gürtel, deren Gummierungsmischung gemäß dem in der Tabelle
angegebenen Beispiel 4 gefertigt war, an den Gürtelkanten eine Temperatur von 93,6°
C festgestellt. PKW-Reifen, die mit erfindungsgemäß ausgeführten Gürtelkanten
profilen im Bereich zwischen der ersten und zweiten Gürtellage versehen waren,
zeigten eine Temperatur an der Gürtelkante von 86,3°C beim Einsatz von
Gürtelkantenprofilen aus der Mischung gemäß Beispiel 1 und von 78,1°C beim
Einsatz von Gürtelkantenprofilen aus der Mischung gemäß Mischungsbeispiel 2.
Bei LKW-Reifen wurden die üblichen, mit der Gürtelgummierungsmischung
übereinstimmenden und zwischen der zweiten und dritten Gürtellage angeordneten
Keilprofile, die gemäß Mischungsbeispiel 5 gefertigt waren, durch Gürtelkantenprofile,
die aus der Mischung gemäß Beispiel 3 gefertigt waren, ersetzt. Die an den
Gürtelkanten des LKW-Reifens nach dem Stand der Technik ermittelte Temperatur
betrug 94°C, beim LKW-Reifen mit erfindungsgemäßen Gürtelkantenprofilen wurde
eine Temperatur von 89°C festgestellt. Darüber hinaus wurde durch Vergleich der
LKW-Reifen nach dem Stand der Technik mit jenen gemäß der vorliegenden
Erfindung nach einer Laufstrecke von 45.000 km bei 100% Last und einer
Geschwindigkeit von 80 km/h ermittelt, inwieweit Gürtelkantenlösungen nach dem
Abziehen des Laufstreifens auftreten. Das Ausmaß der festgestellten Gürtelkanten
trennungen betrug bei LKW-Reifen nach dem Stand der Technik 4 mm, bei
LKW-Reifen mit erfindungsgemäßen Gürtelkantenprofilen 1 mm.
TABELLE 1
Claims (16)
1. Fahrzeugluftreifen mit einem zwischen einer zumindest einlagigen Radialkarkasse
und einem Laufstreifen angeordneten, mehrlagigen Gürtel, wobei die Gürtellagen
aus in eine Gummierungsmischung eingebetteten Festigkeitsträgern,
insbesondere aus Stahlcord, bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich
der Gürtelkanten zwischen zwei Gürtellagen (5, 6; 5', 6'; 9', 10') je ein
Gürtelkantenprofil (8, 8', 8'') angeordnet ist, welches aus einer Gummimischung
besteht, deren Shorehärte (ShA) 60 bis 95% der für diese Gürtellagen (5, 6, 5', 6',
9', 10') eingesetzten Gummierungsmischung und deren Rückprallelastizität (bei
70°) ≧ 60% beträgt.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Shorehärte
(ShA) der Gummimischung des Gürtelkantenprofiles (8, 8', 8'') 70 bis 85% der
Shorehärte (ShA) der Gummierungsmischung der Gürtellagen (5, 6, 5', 6', 9', 10')
beträgt.
3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gummimischung des Gürtelkantenprofiles (8, 8', 8'') eine Rückprallelastizität von
70 bis 90% besitzt.
4. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verlustfaktor tan δ (bei 60°C) der Gummimischung des
Gürtelkantenprofiles (8, 8', 8'') 0,15 bis 0,01 beträgt.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Shorehärte (ShA) der Gummimischung des Gürtelkantenprofiles (8, 8', 8'')
zwischen 55 und 65, vorzugsweise etwa 60, beträgt.
6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gürtelkantenprofil (8, 8', 8'') am Randbereich des Gürtels, zumindest bis
zur Kante der breiteren Gürtellage (6, 6', 9') reichend, angeordnet ist.
7. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gürtelkantenprofil (8, 8', 8'') im Querschnitt keilförmig gestaltet ist und in
Richtung Gürtelmitte spitz ausläuft.
8. Fahrzeugluftreifen für Personenkraftwagen, nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelkantenprofile (8) zwischen den beiden
radial äußersten Gürtellagen (5, 6) angeordnet sind.
9. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b)
des Gürtelkantenprofiles (8) in jenem Bereich, wo es zwischen den beiden
Gürtellagen angeordnet ist, zwischen 5 und 25 mm, insbesondere zwischen 10 und
20 mm, beträgt.
10. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
größte Dicke des Gürtelkantenprofiles (8) zwischen 0,4 und 1,6 mm, insbesondere
zwischen 0,8 und 1,2 mm, beträgt.
11. Fahrzeugluftreifen für einen Lastkraftwagen, Bus oder dgl., nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gürtelkantenprofile (8')
zwischen der ersten und der zweiten Gürtellage (5', 6') angeordnet sind.
12. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b')
des Gürtelkantenprofiles (8') in jenem Bereich, wo es zwischen den beiden
Gürtellagen (5', 6') verläuft, zwischen 10 und 45 mm, insbesondere zwischen 20 und
30 mm, beträgt.
13. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die größte Dicke des Gürtelkantenprofiles (8') zwischen 1,5 und 4,5 mm,
insbesondere zwischen 2 und 3,5 mm, beträgt.
14. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zweite Gürtelkantenprofile (8'') zwischen der radial äußersten und der diesen
benachbarten Gürtellage (9', 10') angeordnet sind.
15. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten
Gürtelkantenprofile (8'') eine größte Dicke zwischen 1 und 3 mm, insbesondere
zwischen 1,5 und 2,5 mm, besitzen.
16. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite (b'') der zweiten Gürtelkantenprofile (8'') in jenem Bereich, wo sie
zwischen den beiden Gürtellagen (9', 10') verlaufen, 60 bis 80% der Breite der
weiteren Gürtelkantenprofile (8') beträgt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996152893 DE19652893A1 (de) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Fahrzeugluftreifen |
EP97122013A EP0849099A3 (de) | 1996-12-19 | 1997-12-13 | Fahrzeugluftreifen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996152893 DE19652893A1 (de) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Fahrzeugluftreifen |
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Publication Number | Publication Date |
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