DE19946446A1 - Reifen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Laufstreifen (11), der einen Base-Bereich (17) und einen Cap-Bereich (16) aufweist. Erfindungsgemäß besteht der Base-Bereich (17) aus einer für Sommereinsatz geeigneten Gummimischung und der Cap-Bereich (16) aus einer für Wintereinsatz geeigneten Gummimischung. Wird der erfindungsgemäße Reifen (10) zu Beginn des Winters montiert, weist er während des gesamten Winters die Eigenschaften eines Winterreifens auf. Im Frühjahr ist der Cap-Bereich (16) abgefahren, und der Reifen (10) weist die Eigenschaften eines gebrauchten Sommerreifens auf. Hierdurch werden die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit verbessert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Laufstreifen, der einen Base-Bereich mit einer Base-Gummimischung und einen darüber angeordneten, der Lauffläche zugeordneten Cap-Bereich mit einer Cap-Gummimischung aufweist.

Ein derartiger Reifen ist aus der DE 39 02 602 A1 bekannt. Der Lauf­ streifen weist zwei Schichten auf, um einen rutschsicheren Reifen mit langer Haltbarkeit bereitstellen zu können.

Auch die US 4 739 811 zeigt einen derartigen Reifenaufbau. Gemäß diesem US-Patent soll das Rollverhalten verbessert werden.

Nachteilig bei den bekannten Reifenkonstruktionen ist, daß der wäh­ rend der Benutzung des Reifens auftretende Verschleiß unberücksich­ tigt bleibt. Dies ist insbesondere bei Winterreifen kritisch. Winterreifen werden im Regelfall im Herbst aufgezogen und im Laufe des Winters teilweise abgefahren. Die teilweise abgefahrenen Winterreifen befinden sich im Frühjahr noch am Fahrzeug. Eine Verwendung im nächsten Winter soll nicht mehr erfolgen, da die teilweise abgefahrenen Reifen auf Grund an geringerer Profiltiefe die für ein sicheres Fahren erforder­ liche Haftung nicht mehr bereitstellen können. Winterreifen sollen auch nicht im Sommer verwendet werden, da dann andere Straßenverhält­ nisse herrschen. Winterreifen haben zu Sommerbedingungen deutlich schlechtere Eigenschaften als Sommerreifen. Grund hierfür ist, daß Winterreifen auch bei tiefen Temperaturen noch ausreichend flexibel sein sollen, um die gewünschte Haftung bereitzustellen. Demgegenüber müssen Sommerreifen auch bei hohen Temperaturen noch genügend Steifigkeit aufweisen, um ein Schwimmen des Fahrzeugs zu verhin­ dern.

Im Regelfall wurde daher bisher der teilweise abgefahrene Winterreifen entweder wiederverwendet oder weggeworfen. Im ersten Fall ist die erforderliche Sicherheit im Verkehr nicht gewährleistet, und im zweiten Fall tritt ein unnötiger wirtschaftlicher Verlust auf. Ganzjahresreifen stellen keine Alternative dar, da diese im Winter schlechtere Eigen­ schaften als Winterreifen und im Sommer schlechtere Eigenschaften als Sommerreifen aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Reifen bereitzu­ stellen, der bei verbesserter Sicherheit ein wirtschaftliches Verhalten ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Reifen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Base-Bereich aus einer für Sommereinsatz geeigneten Gummimischung und der Cap-Bereich aus einer für Wintereinsatz geeigneten Gummimischung besteht.

Solange der erfindungsgemäße Reifen neu oder nur wenig abgefahren ist, weist er die Eigenschaften eines Winterreifens auf. Bei teilweise abgefahrenem Reifen tritt der Base-Bereich hervor, so daß der Reifen die Eigenschaften eines gebrauchten Sommerreifens aufweist. Der neue Reifen weist somit eine hervorragende Wintertauglichkeit und der gebrauchte Reifen eine bessere Sommertauglichkeit als ein teilweise abgefahrener Winterreifen auf. Hierdurch wird ein wesentlicher Gewinn an Sicherheit erzielt. Gleichzeitig kann der erfindungsgemäße Reifen vollständig genutzt werden, so daß sich auch die Wirtschaftlichkeit verbessert. Die Eigenschaften von Sommer- und Winterreifen sowie des erfindungsgemäßen Reifens werden in der Beschreibung noch nä­ her erläutert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Vorteilhaft weist der Base-Bereich eine steifere Gummimischung als der Cap-Bereich auf. Hierdurch wird das Trockenhandlung des Reifens ver­ bessert. Gleichzeitig wird die für den Sommer erforderliche höhere Fe­ stigkeit des Reifens erreicht.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Base-Gummimischung 0 bis 30 phr Naturkautschuk, 0 bis 30 phr Polybutadien und 60 bis 100 phr Styrolbutadien auf. Eine derartige Mischung ist gut für Sommerreifen geeignet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Cap-Gummi­ mischung 0 bis 70 phr Naturkatuschuk, 10 bis 70 phr Polybutadien und 40 bis 70 phr Styrolbutadien auf. Eine Mischung in diesem Zu­ sammensetzungsbereich hat die für einen Winterreifen gewünschten Eigenschaften.

Die genauen Anteile der jeweils verwendeten Gummimischungen wer­ den in Abhängigkeit von den Randbedingungen und Anforderungen festgelegt. Selbstverständlich können den Gummimischungen auch noch weitere Bestandteile wie Haftvermittler, Ruß zum Erhöhen der elektrischen Leitfähigkeit oder dergleichen zugesetzt werden.

Vorteilhaft weist die Base-Gummimischung geringere Anteile an Natur­ kautschuk als die Cap-Gummimischung auf. Sie kann ebenfalls geringe­ re Anteile an Polybutadien als die Cap-Gummimischung aufweisen. In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Base-Gummimischung einen grö­ ßeren Anteil an Styrolbutadien auf. Durch dieses Verhältnis zwischen der Base-Gummimischung und der Cap-Gummimischung wird sicherge­ stellt, daß der Cap-Bereich eine höhere Wintertauglichkeit und geringe­ re Sommertauglichkeit als der Base-Bereich aufweist.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Base-Bereich eine ge­ rade und/oder wellenförmige Oberfläche auf. In Abhängigkeit von der Form der Oberfläche tritt der Base-Bereich während des Abfahrens des Reifens schlagartig oder allmählich und bereichsweise hervor. Es ist auch eine Kombination gerader Abschnitte der Oberfläche mit wellen­ förmigen Abschnitten möglich. So kann insbesondere am Rand des Laufstreifens eine gerade und in der Mitte des Laufstreifens eine wel­ lenförmige Oberfläche vorgesehen sein. In den einzelnen Abschnitten des Laufstreifens wird somit ein schlagartiges beziehungsweise allmäh­ liches Hervortreten des Base-Bereichs erzielt. Die Änderung der Eigen­ schaften des erfindungsgemäßen Reifens von Winter zu Sommer kann somit eingestellt werden.

Vorteilhaft erstrecken sich in dem Laufstreifen vorgesehene Rillen bis in den Base-Bereich. Diese Rillen verhindern ein Aquaplaning auch bei einer geraden Oberfläche des Base-Bereichs.

In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt die Dicke des Cap-Bereichs 2 bis 5 mm, insbesondere 4 mm. Die Dicke des Cap-Bereichs kann insbe­ sondere an den Verkaufszeitpunkt des Reifens angepaßt werden. Wird der Reifen zu Beginn des Winters verkauft, wird ein vergleichsweise dicker Cap-Bereich gewählt, während bei einem Verkauf gegen Ende des Winters ein eher dünner Cap-Bereich vorgesehen wird. Weiter kann die Dicke des Cap-Bereichs von den verwendeten Gummimischungen abhängen.

Vorteilhaft entspricht die Dicke des Cap-Bereichs der Hälfte der Profil­ tiefe einer Rille. Bei einer Profiltiefe von etwa 8 mm beträgt die Dicke des Cap-Bereichs somit etwa 4 mm. Hierdurch wird ein gutes Winter­ verhalten des erfindungsgemäßen Reifens erreicht. Gleichzeitig ver­ bleibt noch ausreichend Profiltiefe für den Einsatz des Reifens im Sommer.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die schematisch in der Zeichnung dargestellt sind. Für gleiche und identische Bauteile werden hierbei dieselben Bezugs­ zeichen verwendet. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Reifen;

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1; und

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 in weiterer Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Reifen 10 im Querschnitt dargestellt. Der Reifen 10 weist einen Laufstreifen 11 sowie zwei Seitenwände 12 auf. Die Sei­ tenwände 12 laufen in einen Wulst 13 zur Befestigung an einer nicht näher dargestellten Felge aus. Zur Verstärkung des Reifens 10 dienen eine Karkasse 14 sowie zwei Stahlgürtel 15 unterhalb des Laufstrei­ fens 11.

Der Laufstreifen 11 weist einen Cap-Bereich 16 und einen Base-Bereich 17 auf. Er ist mit einer Reihe von Rillen 18 versehen, die Profilblöcke 19 begrenzen. Die Profilblöcke 19 bilden zusammen mit den Rillen 18 eine Lauffläche 20.

Der Base-Bereich 17 besteht aus einer für den Sommereinsatz geeigne­ ten Mischung und der Cap-Bereich 16 aus einer für den Wintereinsatz geeigneten Mischung. Die nachstehende Tabelle gibt eine Übersicht über die jeweils verwenden Bestandteile und deren Anteile in phr (parts per hundred rubber).

Die Gummimischung für den Base-Bereich weist geringere Anteile an Naturkautschuk und Polybutadien als die Cap-Gummimischung, aber größere Anteile an Styrolbutadien auf. Hierdurch wird erreicht, daß die Cap-Gummimischung auch bei niedrigen Temperaturen flexibler ist und die gewünschte Haftung gewährleistet. Die Base-Gummimischung ist steifer als die Cap-Gummimischung und bewirkt eine gute Haftung auch bei hohen Temperaturen. Weiter wird durch die steifere Base- Gummimischung das Trockenhandling des Reifens 10 verbessert.

Die Dicke des Cap-Bereichs 16 ist in Fig. 1 mit a und die gesamte Profiltiefe der Rillen 18 als a + b angegeben. Wie dargestellt ist die Dicke a des Cap-Bereichs 16 etwa halb so groß wie die Profiltiefe a + b. Die gesamte Profiltiefe a + b beträgt etwa 7 bis 8 mm.

Die Dicke a des Cap-Bereichs 16 wird so gewählt, daß ein Hervortreten des Base-Bereichs 17 noch während des Winters zuverlässig vermie­ den wird. Der erfindungsgemäße Reifen 10 stellt somit während des gesamten Winters gute Wintereigenschaften und anschließend bei Her­ vortreten des Base-Bereichs gute Sommereigenschaften bereit. Nach­ stehend sind die Eigenschaften bekannter Winter- und Sommerreifen sowie die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reifens 10 zusam­ mengestellt.

Wie sich aus obiger Darstellung ergibt, weist ein Winterreifen auf Schnee bessere Eigenschaften als ein Sommerreifen auf. Ein gebrauch­ ter Winterreifen ist aber insbesondere im Frühling bei Nässe aus Si­ cherheitsüberlegungen nicht mehr akzeptabel. Demgegenüber ist ein Sommerreifen nur bei Nässe oder Trockenheit einsetzbar und auf Schnee praktisch nicht zu verwenden. Der erfindungsgemäße Reifen 10 weist im Neuzustand die Eigenschaften eines neuen Winterreifens auf. In gebrauchtem Zustand bei abgefahrenem Cap-Bereich 16 weist der erfindungsgemäße Reifen 10 die Eigenschaften eines gebrauchten Sommerreifens auf. Vorteilhaft wird der erfindungsgemäße Reifen 10 daher zu Beginn des Winters montiert und während des Winters der Cap-Bereich 16 abgefahren. Der Base-Bereich 17 stellt danach die Ei­ genschaften eines gebrauchten Sommerreifens zur Verfügung. Das bisher auftretende Risiko eines gebrauchten Winterreifens bei Nässe wird zuverlässig ausgeschlossen.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Laufstreifens 11 bei leicht abgefahrenem Reifen 10. Die Dicke des Cap-Bereichs 16 hat sich deutlich verringert. Die ursprünglich vorhandenen Profilblöcke 19 sind in ihre Form 19' abgefahren worden. Bei einem weiteren Abfahren tritt der Base-Bereich 17 hervor, so daß der Reifen 10 danach die Eigen­ schaften eines gebrauchten Sommerreifens aufweist.

Die Oberfläche des Base-Bereichs 17 ist bei dem in Fig. 2 dargestell­ ten Ausführungsbeispiel wellenförmig ausgebildet. Hierdurch wird er­ reicht, daß der Base-Bereich 17 während des Abfahrens des Reifens 10 nur allmählich hervortritt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Base-Bereichs 17 und Cap-Bereichs 16. Der Base-Bereich 17 weist eine gerade Oberflä­ che auf und tritt daher beim Abfahren schlagartig hervor. Die Rillen 18 erstrecken sich durch den Cap-Bereich 16 bis in den Base-Bereich 17 hinein. Hierdurch wird sichergestellt, daß auch bei abgefahrenem Cap- Bereich 16 kein Aquaplaning auftritt.

In Abhängigkeit von den Randbedingungen, wie beispielsweise der Kli­ magegend, in der der Reifen 10 verkauft wird, oder den verwendeten Gummimischungen, werden die Dicke a des Cap-Bereichs 16 sowie die Dicke b des Base-Bereichs 17 ausgewählt. Im allgemeinen ist es von Vorteil, wenn die Dicke a des Cap-Bereichs 16 etwa halb so groß ist wie die Profiltiefe a + b der Rillen 18.

Der erfindungsgemäße Reifen 10 ermöglicht ein Umschalten der Rei­ feneigenschaften von Winter auf Sommer während seiner Lebensdauer. Hierdurch wird zuverlässig sichergestellt, daß halb abgefahrene Winter­ reifen nicht mehr im Sommer oder in einem weiteren Winter verwendet werden. Gleichzeitig ist ein Wegwerfen dieser halb abgefahrenen Win­ terreifen nicht mehr erforderlich. Mit dem erfindungsgemäßen Reifen 10 werden somit sowohl die Sicherheit als auch die Wirtschaftlichkeit wesentlich verbessert.

Claims (11)

1. Reifen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Laufstrei­ fen (11), der einen Base-Bereich (17) mit einer Base-Gummi­ mischung und einen darüber angeordneten, der Lauffläche (20) zugeordneten Cap-Bereich (16) mit einer Cap-Gummimischung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Base-Bereich (17) aus einer für Sommereinsatz geeigneten Gummimischung und der Cap-Bereich (16) aus einer für Wintereinsatz geeigneten Gummimischung besteht.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Base- Bereich (17) eine steifere Gummimischung als der Cap-Bereich (16) aufweist.

3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Base-Gummimischung 0 bis 30 phr Naturkautschuk, 0 bis 30 phr Polybutadien und 60 bis 100 phr Styrolbutadien aufweist.

4. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Cap-Gummimischung 0 bis 70 phr Natur­ katuschuk, 10 bis 70 phr Polybutadien und 40 bis 70 phr Sty­ rolbutadien aufweist.

5. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Base-Gummimischung geringere Anteile an Naturkautschuk als die Cap-Gummimischung aufweist.

6. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Base-Gummimischung geringere Anteile an Polybutadien als die Cap-Gummimischung aufweist.

7. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Base-Gummimischung größere Anteile an Styrolbutadien als die Cap-Gummimischung aufweist.

8. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Base-Bereich (17) eine gerade und/oder wellenförmige Oberfläche aufweist.

9. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem Laufstreifen (11) vorgesehene Rillen (18) sich bis in den Base-Bereich (17) erstrecken.

10. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke (a) des Cap-Bereichs (16) 2 bis 5 mm, insbesondere 4 mm, beträgt.

11. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke (a) des Cap-Bereichs (16) etwa der Hälfte der Profiltiefe (a + b) einer Rille (18) entspricht.