DE4020531A1

DE4020531A1 - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE4020531A1
Application number: DE4020531A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lampe
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-01-02
Also published as: FR2663884B1; FR2663884A1; US5267595A

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit einer Karkasse, die in den Wülsten durch Umschlingen von zugfesten Wulstkernen verankert ist, mit einem üblichen Verstärkungsgürtel zwischen Karkasse und Laufstreifen, mit je einem Wulstgummi, der die Reifenwülste einfaßt, und mit einem seitlich außen von der Karkasse gelegenen Seitenwandgummi, der im wesentlichen bis zum Schulterbereich des Reifens reicht.

Bei bekannten Fahrzeugluftreifen stellt der seitlich außen von der Karkasse gelegene Seitenwandgummi ein einteiliges Bauteil mit einer bestimmten Gummimischungs- Qualität dar. Die Mischung ist auf dauernde Biegebeanspruchung ausgelegt. Es handelt sich regelmäßig um eine relativ weiche Mischung, die darüber hinaus ozonbeständig sein muß und bei der Vulkanisation ein gutes Fließverhalten aufweisen muß, damit die in diesem Bereich vorhandenen Schriftzüge und technischen Daten optisch einwandfrei ausgeformt werden.

Diese Seitenwandmischung eignet sich kaum zur unterschiedlichen Beeinflussung des Reifens in diesem Bereich hinsichtlich bestimmter gewünschter Reifeneigenschaften. Um bestimmte Reifeneigenschaften in diesem Bereich zu verändern, ist es bekannt, zusätzliche Festigkeitsträgereinlagen einzubringen oder aufwendige Gummiprofile im Schulterbereich und im unteren Seitenwandbereich vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reifen der eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß in einfacher Weise bestimmte Reifeneigenschaften eingestellt bzw. verändert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Seitenwandgummi aus zwei Gummischichten unterschiedlicher Mischungsqualität aufgebaut ist, von denen die äußere ozonbeständig, anscheuerungsfest und gut verformbar ist und die innere so ausgelegt ist, daß eine Erhöhung der Übertragung von Kräften erreicht wird. Verfahren zur Herstellung eines solchen Reifens sind dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstgummi und die beiden Gummischichten des Seitenwandgummis entweder als drei separate Bauteile hergestellt und aufgelegt werden oder aber als zwei Bauteile, wobei der äußere Seitenwandgummi und der Wulstgummi eine Einheit bilden, oder aber als ein einziges Bauteil. Die beiden Gummischichten des Seitenwandgummis können planparallel oder profiliert ausgeführt sein. Durch Variation der Dicke der inneren Seitenwandgummischicht an verschiedenen Stellen ihrer Höhenerstreckung und durch Wahl einer bestimmten Shorehärte wie auch anderer Mischungsparameter lassen sich vielfältige unterschiedliche Eigenschaften des Reifens im Seitenwandbereich erzeugen. So läßt sich insbesondere die Krafteinleitung von der Felge über die Reifenflanke bis in das Laufband hinein beeinflussen. Diese Beeinflussungsmöglichkeit wird noch verstärkt durch eine Kombination mit weiteren Konstruktionsmerkmalen, z. B. der Höhe des Kernprofils, der Höhe des Karkaßumschlags, der Höhe des Auslaufes des Wulstprofils, dem Einsatz von weiteren Wulstverstärkerbauteilen. Durch eine gezielte Einstellung des inneren Seitenwandgummis lassen sich auf der anderen Seite einzelne Festigkeitsträgereinlagen im Karkaßbereich sowie Wulstverstärkerbauteile ersetzen. Zur Erhöhung der Übertragung von Kräften bzw. zur Erhöhung der Reifensteifigkeit sollte der innere Seitenwandgummi vorzugsweise einen Elastizitätsmodul besitzen, der zwei bis dreimal so hoch ist wie der des äußeren, und eine Shore-Härte aufweisen, die um 10 bis 50% höher liegt als die des äußeren Seitenwandgummis. Mit der Erfindung ergeben sich Gebrauchseigenschaften verbesserungen vor allem in den Punkten Geradeauslauf stabilität, Kurvenlaufstabilität, Ansprechverhalten der Lenkung, Lenkpräzision bei hohen Geschwindigkeiten und Fahrstabilität in allen Geschwindigkeitsbereichen. Es wird eine Verstärkung der Seitenwände außen und innen im Bereich zwischen Felgenhorn und Kern bis unter die Gürtelkante erzielt.

Nachfolgend werden zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angeführt. Wenn auch grundsätzlich die beiden Gummischichten des Seitenwandgummis an allen Stellen ihres Querschnitts gleich dick sein können, so daß sie aus plattenförmigem Material bestehen können, wird es als bevorzugt angesehen, daß sie einen profilierten Querschnitt aufweisen, d. h. in unterschiedlichen Bereichen ihrer Höhenerstreckung unterschiedliche Querschnitte haben. Hierdurch lassen sich in jedem Bereich optimale gewünschte Eigenschaften durch Variation des Querschnitts erzeugen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung verlaufen die beiden Schichten des Seitenwandgummis in ihrem mittleren Bereich im wesentlichen parallel zueinander. Die innere Schicht des Seitenwandgummis verläßt im Schulterbereich des Reifens die äußere Schicht und verläuft weiterhin parallel zur Karkasse bis in den Bereich zwischen Gürtel und Karkasse hinein, wobei sie etwa 1 bis 2 cm unter den Gürtelrand reichen kann. Radial innen kann die innere Schicht des Seitenwandgummis bis zur Höhe des Karkaßumschlags oder sogar bis zur Höhe des Wulstkerns reichen. Der Rand des Laufstreifens und des Wulstgummis werden spitzwinklig von der äußeren und der inneren Schicht des Seitenwandgumis eingefaßt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Fahrzeugluftreifen mit einem zweischichtigen Seitenwandgummi in einem radialen Teilschnitt,

Fig. 2 ein Reifenaufbauteil, bestehend aus einem äußeren Seitenwandgummi und einem Wulstgummi in einem Schnitt,

Fig. 3 ein Reifenaufbauteil, bestehend aus einem inneren Seitenwandgummi, einem äußeren Seitenwandgummi und einem Wulstgummi in einem Schnitt.

Der im wesentlichen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen aufgebaute Fahrzeugluftreifen der Fig. 1 weist eine Radialkarkasse 1 auf, die in den Wülsten 2 durch Umschlingen zugfester Wulstkerne 3 verankert ist. Zwischen dem Laufstreifen 4 und der Karkasse 1 befindet sich ein üblicher Verstärkungsgürtel 5. Den Innenraum des Reifens nimmt eine luftdichte Innenseele 6 ein. Radial außen von den Wulstkernen 3 liegen Kernreiter 7 mit einem Kernprofil, das sich bis über die mittlere Höhe des Reifens hinaus erstrecken kann. Ein Wulstgummi 8, dessen Spitze 9 etwa bis zu einem Drittel der Reifenquerschnittshöhe reicht, umfaßt den Wulst 2.

Der seitlich außen von der Karkasse 1 gelegene Seitenwandgummi besteht aus zwei Schichten, nämlich einem inneren Seitenwandgummi 10 und einem äußeren 11. Der äußere Seitenwandgummi 11 besteht aus einer Kautschukqualität wie sie allgemein für Seitenwandgummis üblich ist und hat demzufolge eine Shore-Härte von ca. 55-60 Shore A. Dieser Gummi muß ozonbeständig, anscheuerungsfest und gut verformbar sein, um den auftretenden Anforderungen zu genügen. Der äußere Seitenwandgummi 11 geht radial innen spitzwinklig in den Wulstgummi 8 über, verläuft im mittleren Bereich der Reifenquerschnittshöhe parallel zum inneren Seitenwandgummi 10 und endet radial außen im Schulterbereich des Reifens am Rand des Laufstreifens 4.

Der inneren Seitenwandgummi 10 besteht aus einem profilierten Streifen, der radial innen bis zur Höhe des Wulstkerns 3 verläuft und im dortigen Bereich am Karkaßumschlag 12 anliegt. Der Wulstgummi 8 wird von dem inneren Seitenwandgummi 10 und dem äußeren 11 spitzwinklig eingefaßt. Im mittleren Bereich der Reifenquerschnittshöhe verläuft der innere Seitenwandgummi 10 parallel zum äußeren 11, anschließend parallel zur Karkasse 1 und endet im Gürtelrandbereich, wobei er etwa 1 bis 2 cm in den Bereich zwischen Gürtel 5 und Karkasse 1 hineinreicht. Auch der Rand des Laufstreifens 4 wird spitzwinklig von den beiden Seitenwandgummis 10, 11 eingefaßt. Die Mischungsqualität des inneren Seitenwandgummis 10 ist vor allem im Hinblick auf eine gute Übertragung von Kräften ausgelegt. Die Härte kann zwischen 60 bis 75 Shore A liegen. Die Dicke der beiden Seitenwandgummis beträgt mindestens 0,5 mm und höchstens 80% der gesamten Seitenwanddicke. Der innere Seitenwandgummi sollte im Vergleich zum äußeren weiterhin eine hohe Dämpfung aufweisen.

Ein Reifen der beschriebenen Art kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. Zunächst ist es möglich, den inneren Seitwandgummi 10, den äußeren Gummi 11 und den Wulstgummi 8 als separate Bauteile herzustellen und bei der Reifenkonfektionierung nacheinander in der Reihenfolge innerer Seitenwandgummi 11 - Wulstgummi 8 - äußerer Seitenwandgummi 11 aufzulegen. Eine Vereinfachung der Reifenkonfektionierung ergibt sich bereits dadurch, daß man den äußeren Seitenwandgummi 11 und den Wulstgummi 8 zunächst durch Dublieren als einheitliches Bauteil herstellt, das bei der Reifenkonfektionierung nach dem Auflegen des inneren Seitenwandgummis 10 angelegt wird. Schließlich besteht das zweckmäßigste Herstellungsverfahren darin, daß man zunächst aus den drei genannten Gummiteilen ein einheitliches Bauteil herstellt, z. B. durch Spritzen mittels eines sogenannten Triplex-Spritzkopfes (vgl. Fig. 3) und dieses bei der Reifenkonfektionierung dann auflegt. Durch das letztgenannte Herstellungsverfahren werden Ungenauigkeiten, die beim Auflegen von Gummibauteilen auf einen Reifenrohling entstehen, minimiert.

Claims

1. Fahrzeugluftreifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit einer Karkasse, die in den Wülsten durch Umschlingen von zugfesten Wulstkernen verankert ist, mit einem üblichen Verstärkungsgürtel zwischen Karkasse und Laufstreifen, mit je einem Wulstgummi, der die Reifenwülste einfaßt, und mit einem seitlich außen von der Karkasse gelegenen Seitenwandgummi, der im wesentlichen bis zum Schulterbereich des Reifens reicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenwandgummi aus zwei Gummischichten (10, 11) unterschiedlicher Mischungsqualität aufgebaut ist, von denen die äußere ozonbeständig, anscheuerungsfest und gut verformbar ist und die innere so ausgelegt ist, daß eine Erhöhung der Übertragung von Kräften erreicht wird.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gummischichten (10, 11) des Seitenwandgummis einen profilierten Querschnitt aufweisen.

3. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (10, 11) des Seitenwandgummis in ihrem mittleren Bereich im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

4. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Seitenwandgummi (10) radial außen bis in den Bereich zwischen Gürtel (5) und Karkasse (1) reicht.

5. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Seitenwandgummi (10) radial innen bis zur Höhe des Karkaßumschlags (12) oder des Wulstkerns (3) reicht.

6. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Laufstreifens (4) und des Wulstgummis (8) spitzwinklig von dem äußeren und dem inneren Seitenwandgummi (10, 11) eingefaßt werden.

7. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul des inneren Seitenwandgummis (10) zwei bis drei mal so hoch ist wie der des äußeren Seitenwandgummis (11).

8. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des inneren Seitenwandgummis (10) um 10 bis 50% höher liegt als die des äußeren Seitenwandgummis (11).

9. Verfahren zur Herstellung eines Reifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstgummi und die beiden Gummischichten des Seitenwandgummis als Einzelbauteile hergestellt werden und bei der Reifenkonfektionierung in der Reihenfolge innerer Seitenwandgummi - Wulstgummi - äußerer Seitenwandgummi aufgelegt werden.

10. Verfahren zur Herstellung eines Reifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Seitenwandgummi als erstes Bauteil und der äußere Seitenwandgummi gemeinsam mit dem Wulstgummi durch Dublieren als zweites Bauteil hergestellt werden und daß die beiden Bauteile bei der Reifenkonfektionierung nacheinander aufgelegt werden.

11. Verfahren zur Herstellung eines Reifens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Seitenwandgummi, der äußere Seitenwandgummi und der Wulstgummi als komplettes Bauteil erzeugt und bei der Reifenkonfektionierung gemeinsam aufgelegt werden.