DE69908984T2 - Lauffläche verstärkende tragrippe für notlaufreifen - Google Patents

Lauffläche verstärkende tragrippe für notlaufreifen Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Radialluftreifen mit Notlaufeigenschaften und insbesondere auf den Aufbau eines Notlaufreifens, der während des Notlaufbetriebs den Laufstreifenanhub in seitlicher Richtung und in Umfangsrichtung verringert.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Entwickler für Luftreifen haben verschiedene Verfahren ersonnen, mit denen ein Reifen hergestellt werden kann, der nach einem plötzlichen, unerwarteten Druckverlust wie etwa einem Reifeneinstich annehmbare Betriebseigenschaften bieten kann. Unter solchen Bedingungen ist es das Ziel des Reifenentwicklers, einen Reifen zu entwerfen, der ein angemessenes Fahrzeughandling und einen sicheren fortgesetzten Betrieb über eine Strecke von dem Ort, an dem der Reifen seinen Druck verloren hat, zu einem Ort, den der Fahrer erreichen möchte, etwa eine Reparaturwerkstatt, wo der Reifen repariert oder ersetzt werden kann, bereitstellen kann.
  • Ein Luftreifen, der für einen fortgesetzten Betrieb unter Bedingungen der Drucklosigkeit oder eines zu geringen Drucks entworfen ist, wird im allgemeinen Reifen mit verlängerter Mobilität (= EMT = Extended Mobility Tire) oder einfach Notlaufreifen genannt. Der letztere Ausdruck bezieht sich auf die Fähigkeit des Reifens, im nicht aufgepumpten oder allgemein als "platt" genannten Zustand betrieben zu werden. Ein herkömmlicher Luftreifen fällt in sich selbst zusammen und wird platt, wenn er nicht aufgepumpt ist und das Gewicht eines Fahrzeugs trägt. Die Seitenwände eines solchen Reifens knicken in dem Abschnitt des Reifens in der Nähe des Bodenkontaktabschnitts des Laufstreifens axial nach außen und machen den Reifen "platt".
  • Die Seitenwände eines Reifens bilden den Abschnitt eines Reifens, der bei einer vertikalen Belastung gewöhnlich den geringsten Widerstand gegenüber einer Verformung besitzt. Daher umfassen die meist verwendeten Entwurfsverfahren, die für die Erzielung einer annehmbaren verlängerten Mobilität oder Notlauffähigkeit verwendet werden, verschiedene Verfahren, mit denen die Seitenwände verstärkt werden und ihnen eine ausreichende Festigkeit und Starrheit verleihen, um die Radlast zu unterstützen, wenn der Reifen drucklos ist. Solche verstärkten Seitenwände fallen weder zusammen, noch knicken sie ein.
  • Verstärkte Seitenwände des Standes der Technik enthalten in jedem Seitenwandbereich, etwa zwischen den Karkassenlagen, einen oder mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Keileinsätze. Somit ist jede Seitenwand in einer Weise verdickt, dass ihre Gesamtdicke in dem Bereich zwischen dem Wulst und der Laufstreifenschulter mehr oder weniger gleichmäßig ist. Der eine oder die mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Keileinsätze in jeder Seitenwand sind in der Querschnittsansicht im Allgemeinen halbmondförmig, damit sie mit der inneren Form der Seitenwände übereinstimmen. Solche keilverstärkten Seitenwände erfahren, wenn sie im drucklosen Zustand betrieben werden, eine reine Drucklast im Bereich der Seitenwand. Genauer sind die Biegespannungen auf die Seitenwände derart, dass im Notlaufbetrieb die axial äußersten Abschnitte der verstärkten Seitenwände Zugkräfte erfahren, während die axial inneren Abschnitte Druckspannungen erfahren.
  • Die Biegekräfte, die auf die verstärkten Seitenwände eines drucklosen EMT oder Notlaufreifens wirken, führen zu der Übertragung der Biegekräfte von den Seitenwandbereichen zu den Bodenkontaktabschnitten des Laufstreifens.
  • Das Ergebnis ist, dass der drucklose EMT zu einer komprimierten Laufstreifenaufstandsfläche neigt. Genauer ist die Übertragung der Biegekräfte von den Seitenwänden zum Laufstreifenbereich bestrebt, die Mittelabschnitte des Laufstreifens zu einem Einknicken nach oben zu veranlassen. Der Ausdruck oder die Technik, die für die Bezeichnung des Einknickens nach oben des Laufstreifens verwendet werden, lautet Laufstreifenanhub (tread lift).
  • Der Laufstreifenanhub entsteht aus einer Druckbelastung sowohl in seitlicher Richtung als auch in Umfangsrichtung. Der Mittelabschnitt des Laufstreifens neigt daher während des Notlaufbetriebs zu einem Verlust des Kontakts mit dem Boden, was folglich nachteilige Wirkungen auf das Fahrzeughandling hat, insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbetrieb.
  • Der Laufstreifenanhub tritt auch in Umfangsrichtung auf. Die Kräfte, die auf den Bodenkontaktabschnitt des Reifens wirken, sind derart, dass die Biegekräfte, die auf den Laufstreifen im vordersten und im hintersten Abschnitt der Aufstandsfläche wirken, so wirken, dass bei Betrachtung von der Seite des Reifens, d. h. in der axialen Richtung, der Mittelbereich des Bodenkontaktabschnitts des Laufstreifens zu einem Abheben vom Boden neigt. Somit hat der Laufstreifenanhub sowohl eine seitliche als auch eine Umfangskomponente.
  • Ein Verfahren, das zum Versteifen des Laufstreifens gegenüber dem seitlichen Laufstreifenanhub verwendet wird, macht Gebrauch von der Verwendung einer metallverstärkten ersten radialen Karkassenlage, die den Zugkräften widersteht, die während des seitlichen Laufstreifenanhubs entstehen. Ein weiteres Verfahren, mit dem ein Laufstreifenanhub verhindert werden soll, umfasst die Verwendung von Entkopplungsrillen in den äußersten seitlichen Bereichen des Laufstreifens. Die Entkopplungsrillen verhindern die Übertragung von Biegekräften von den Seitenwänden zu den mittleren Abschnitten des Laufstreifens. Die Böden oder radial innersten Abschnitte der Entkopplungsrillen wirken als Scharniere, die den Seitenwänden eine Verformung ohne Beeinflussung des angrenzenden Laufstreifenbereichs ermöglichen. Ein Beispiel eines Notlaufreifen-Entwurfs, der entkoppelnde "Schulterrillen" enthält, ist in der Patentanmeldung von Goodyear PCT/US98/00717, eingereicht am 15. Januar 1998, mit dem gleichen Rechteinhaber wie die vorliegende Erfindung, beschrieben.
  • Ein weiteres Verfahren, mit dem ein Notlauf-Laufstreifenanhub verhindert werden soll, ist in der Patentanmeldung von Goodyear PCT/US98/14452, eingereicht am 10. Juli 1998, mit dem gleichen Rechtsnachfolger wie die vorliegende Anmeldung, beschrieben, worin eine Gewebeunterlage für die Aufnahme seitlicher Zugspannungen radial innerhalb der Breaker-Packung ausgebreitet ist. Die seitlich ausgerichteten (oder axial ausgerichteten) Fasern einer solchen Gewebeunterlage könnten mittels Zug vorbelastet sein oder nicht, um ein Einknicken nach oben des mittleren Abschnitts des Laufstreifens eines drucklosen EMT oder Notlaufreifens zu verhindern. Ein nochmals weiteres Verfahren, mit dem der Notlauf-Laufstreifenanhub minimiert werden soll, ist in der Patentanmeldung von Goodyear PCT/US98/06004, eingereicht am 26. März 1998, mit dem gleichen Rechtsnachfolger wie die vorliegende Anmeldung, beschrieben, worin ein "Laufstreifenkeil" verwendet wird, um die unter dem Laufstreifen liegendert Strukturen zu verdicken und somit einen Laufstreifenanhub während des Notlaufbetriebs zu verhindern.
  • Was die Umfangskomponente des Laufstreifenanhubs während des Notlaufbetriebs betrifft, ist ein Verfahren für ihre Beherrschung in der oben erwähnten Patentanmeldung von Goodyear PCT/US98/06004 beschrieben, worin eine Gewebeunterlage, die mehr oder weniger in Umfangsrich- tung ausgerichtete Korde enthält, einen Laufstreifenanhub in der Umfangsrichtung verhindert.
  • Wie immer bei dem Entwurf eines EMT oder eines Notlaufreifens beinhalten die Ziele des Reifenentwurfs die Minimierung der Reifenmasse und die Schaffung eines guten Fahrkomforts im normalen, aufgepumpten Betrieb und außerdem die Schaffung eines angemessenen sicheren Fahrzeughandlings im nicht aufgepumpten Betrieb. Eine lange Notlauf-Lebensdauer ist ebenfalls ein Entwurfsziel.
  • Aufgaben der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Radialreifen wie in einem oder mehreren der beigefügten Ansprüche definiert zu schaffen, der als solcher so konstruiert sein kann, dass er eine oder mehrere der folgenden Unteraufgaben löst.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radialreifen mit Notlaufeigenschaften zu schaffen, der im Notlaufbetrieb einem Laufstreifenanhub sowohl in seitlicher Richtung als auch in Umfangsrichtung widersteht.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Radialreifen mit Notlaufeigenschaften zu schaffen, der ein verhältnismäßig geringes Gewicht besitzt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reifen mit Notlaufeigenschaften zu schaffen, der ein gutes Notlauf-Fahrzeughandling und eine verlängerte Notlauf-Lebensdauer bereitstellen kann.
  • Eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reifen mit Notlaufeigenschaften zu schaffen, der sowohl im normalen aufgepumpten Hochgeschwindigkeitsbetrieb als auch und vor allem im Notlaufbetrieb ein verringertes Wärmeerzeugungspotenzial in den Laufstreifenverstärkungsstrukturen hat.
  • Eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mehrere Laufstreifenversteifungsträger zu schaffen, die einen Einstichschutz vor Schnitten und von der Fahrbahn aufgenommenen Gegenständen schaffen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Radialluftreifen mit einem Laufstreifen, einer Karkasse, die eine Radiallagenstruktur, einen Innerliner und zwei durch jeweils einen oder mehrere Keileinsätze verstärkte Seitenwände umfasst, einer Gürtelstruktur, die sich zwischen dem Laufstreifen und der Radiallagenstruktur befindet, und mehreren parallel ausgerichteten Rippen, die seitlich über dem Laufstreifen und radial innerhalb des Laufstreifens und radial innerhalb oder außerhalb der Gürtelstruktur liegen. Die Länge jeder Rippe der mehreren Rippen ist angenähert gleich der Breite der Gürtelstruktur. In einer Ausführungsform ist eine solche Rippe aus einem monolithischen, faserverstärkten Kunststoff aus der Klasse von Kunststoffgrundmasse-Werkstoffen, die thermoplastische Kunststoffe wie etwa Polyetherimide, Polyetheretherketone und Polyphenylen-Sulfide sowie wärmehärtende Kunststoffe wie etwa Polyester und Epoxid enthalten, hergestellt. Die faserverstärkenden Werkstoffe sind aus der Klasse der Werkstoffe mit hohem Elastizitätsmodul, die Kohlenstoffasern, Glasfasern und Aramid-Filamente enthalten. Vorzugsweise enthält die Formelmischung des faservestärkten Kunststoffs ein Verstärkungsmaterial im Bereich von etwa 30 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent und vorwiegend die Kunststoffgrundmasse für den Rest. Die verstärkenden Fasern in jeder monolithischen Rippe sind vorzugsweise in einer Richtung orientiert und auf die Achse ausgerichtet, die sich in Längsrichtung der Rippe erstreckt. Die bevorzugte Beziehung zwischen der Dicke und der Breite jeder Rippe ist derart, dass die Dicke im Bereich von 10 Prozent bis 45 Prozent der Breite der Rippe liegt. Der minimale bevorzugte Umfangszwischenraum zwischen jeder Rippe der mehreren Rippen liegt im Bereich von 50 Prozent bis 200 Prozent der Breite der Rippen auf jeder Seite des Zwischenraums. Ein alternativer Ort der mehreren Rippen liegt unterhalb oder radial innerhalb des Laufstreifens und der Gürtelstruktur und innerhalb der Lagenstruktur.
  • Eine alternative Ausführungsform umfasst eine Rippe, die aus drei Schichten hergestellt ist, wovon die erste und die dritte Lage, d. h. die beiden äußersten Lagen, aus verstärktem Kunststoff wie oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben hergestellt sind. Die mittlere Lage der dreischichtigen Rippe ist aus einem Elastomerwerkstoff wie etwa Urethan oder Gummi hergestellt, damit die Rippen Scherspannungen standhalten, die mit Laufstreifenauslenkungen im Normal- oder Notlaufbetrieb des Reifens einhergehen.
  • Weitere Nutzen und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann, an den sie sich wendet, beim Lesen und Verstehen der folgenden genauen Beschreibung deutlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Der Aufbau, die Funktionsweise und die Vorteile der Erfindung werden weiter ersichtlich bei Betrachtung der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, worin:
  • 1 eine aufgerissene Schrägansicht eines Radialreifens ist, die den Ort der vorliegenden Erfindung in Bezug auf den Laufstreifen und seine darunterliegenden Struktur zeigt;
  • 2 eine schematische Schnittansicht einer Lagenversion der Laufstreifenverstärkungsrippen der vorliegenden Erfindung ist;
  • 3 eine Teilquerschnittsansicht eines nach oben eingeknickten Reifenlaufstreifens des Standes der Technik ist;
  • 4A eine Teilquerschnittsansicht des Mittelabschnitts des in 3 gezeigten Laufstreifenabschnitts ist;
  • 4B eine Teilquerschnittsansicht des Mittelabschnitts des Laufstreifenabschnitts der vorliegenden Erfindung ist, in dem Läufstreifenverstärkungsrippen vorhanden sind;
  • 5 einen zu einer Laufstreifenstruktur analogen I-Balken zeigt; und
  • 6 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist.
  • Definitionen
  • "Kernreiter" bedeutet einen elastomeren Füllstoff, der sich radial über dem Wulstkern und zwischen den Lagen und den umgeschlagenen Lagen befindet.
  • "Aspektverhältnis" bedeutet das Verhältnis der Querschnittshöhe eines Reifens zu seiner Querschnittsbreite; es bedeutet auch das Querschnittsprofil des Reifens; ein Niederquerschnittsreifen besitzt beispielsweise ein niedriges Aspektverhältnis.
  • "Axial" und sein adverbialer Gebrauch bedeuten die Linien oder die Richtungen, die zu der Drehachse des Reifens parallel sind.
  • "Wulst" oder "Wulstkern" bedeuten allgemein jenen Teil des Reifens, der ein ringförmiges Zugelement aus radial inneren Wülsten umfasst, die dem Halt des Reifens an der Felge dienen; die Wülste sind von Lagenkorden umwickelt und mit oder ohne weitere Verstärkungselemente wie etwa Kernfahnen, Chipper, Kernreiter oder Füllstoffe, Zehenschützer und Wulstbänder ausgebildet.
  • "Gürtelstruktur" oder "Verstärkungsgürtel" oder "Gürtelpackung" bedeutet wenigstens zwei ringförmige Schichten oder Lagen aus parallelen Korden, die gewebt oder nicht gewebt sind, unter dem Laufstreifen liegen, mit dem Wulst nicht verankert sind und sowohl linke als auch rechte Kordwinkel im Bereich von 18° bis 30° in Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens haben.
  • "Karkasse" bedeutet die Reifenstruktur mit Ausnahme der Gürtelstruktur, des Laufstreifens, des Unterprotektors unter den Lagen, jedoch einschließlich der Wülste.
  • "Unterbau" bedeutet die Karkasse, die Gürtelstruktur, die Seitenwände und alle anderen Komponenten des Reifens mit Ausnahme des Laufstreifens und des Unterprotektors.
  • "Umfangsrichtung" bedeutet meist kreisförmige Linien oder Richtungen, die längs des Umfangs der Oberfläche des ringförmigen Laufstreifens senkrecht zu der axialen Richtung verlaufen; sie kann sich auch auf die Richtung der Mengen benachbarter kreisförmiger Kurven beziehen, deren Radien die axiale Krümmung des Laufstreifens bei Betrachtung im Querschnitt definieren.
  • "Kord" bedeutet eine der Verstärkungslitzen einschließlich Fasern, mit denen die Lagen und Gürtel verstärkt sind.
  • "Krone" oder "Reifenkrone" bedeutet den Laufstreifen, die Laufstreifenschultern und die unmittelbar angrenzenden Abschnitte der Seitenwände.
  • "Äquatorialebene" bedeutet die Ebene senkrecht zu der Reifendrehachse, die durch die Mitte seines Laufstreifens verläuft; oder die Ebene, die die Umfangsmittellinie des Laufstreifens enthält.
  • "EMT" bedeutet "Reifen mit erweiterter Mobilität" (Extended Mobility Tire), was gleichbedeutend mit "Reifen mit Notlaufeigenschaften" ist.
  • "Aufstandsfläche" bedeutet den Kontaktfleck oder die Kontaktfläche des Reifenlaufstreifens mit einer ebenen Oberfläche bei der Geschwindigkeit null und bei Normallast und Normaldruck.
  • "Stärke" bezieht sich auf das Dickenmaß.
  • "Innerliner" bedeutet die Schicht oder die Schichten aus Elastomer oder aus einem anderen Werkstoff, die die innere Oberfläche eines schlauchlosen Reifens bilden und das Aufpumpfluid in dem Reifen enthalten.
  • "Einsatz" hat die gleiche Bedeutung wie "Keileinsatz" und ist die halbmond- oder keilförmige Verstärkung, die typischerweise verwendet wird, um die Seitenwände von Reifen des Typs mit Notlaufeigenschaften zu verstärken; es bezieht sich auch auf den elastomeren, nicht halbmondförmigen Einsatz, der unter dem Laufstreifen liegt.
  • "Seitlich" bedeutet eine Richtung parallel zu der axialen Richtung.
  • "Trägheitsmoment" oder "strukturelles Trägheitsmoment" bezieht sich auf die strukturelle Steifigkeit eines Trägerabschnitts oder einer anderen Struktur wie insbesondere der Seitenwand eines Reifens. Eine Struktur wie etwa eine Reifenseitenwand mit einem hohen Trägheitsmoment ist steifer als eine ähnliche Struktur mit einem niedrigeren Trägheitsmoment.
  • "Normaler Aufpumpdruck" bedeutet den Aufpumpdruck des bestimmten Entwurfs bei einer bestimmten Last, der durch die geeignete Normungsörganisation für die Betriebsbedingung für den Reifen zugewiesen wird.
  • "Normallast" bedeutet den Aufpumpdruck und die Last für den bestimmten Entwurf, die durch die geeignete Normungsorganisation für die Betriebsbedingung für den Reifen zugewiesen werden.
  • "Lage" bedeutet eine kordverstärkte Schicht aus gummibeschichteten parallelen Korden.
  • "Radial" und sein adverbialer Gebrauch bedeuten Richtungen, die zu der Drehachse des Reifens radial hin und von ihr radial weg weisen.
  • "Radiallagenstruktur" bedeutet die eine oder die mehreren Karkassenlagen, wovon wenigstens eine Lage Verstärkungskorde besitzt, die unter einem Winkel im Bereich von 65° bis 90° in Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens orientiert sind.
  • "Radialreifen" bedeutet einen mit Gürtel versehenen oder in Umfangsrichtung beschränkten Luftreifen, bei dem wenigstens eine Lage Korde besitzt, die sich von einem Wulst zum anderen erstrecken und unter Kordwinkeln im Bereich von 65° bis 90° in Bezug auf die Äquatorialebene des Reifens liegen.
  • "Notlaufreifen" oder "Reifen mit Notlaufeigenschaften" ist ein Luftreifen, der so entworfen ist, dass er einen begrenzten Dienst im nicht oder zu schwach aufgepumpten Zustand bereitstellt.
  • "Querschnittshöhe" bedeutet den radialen Abstand vom Nennfelgendurchmesser zum Außendurchmesser des Reifens in seiner Äquatorialeberte.
  • "Querschnittsbreite" bedeutet den maximalen geradlinigen Abstand parallel zu der Achse des Reifens und zwischen der Außenseite seiner Seitenwände, wenn und nachdem der Reifen für 24 Stunden auf Normaldruck aufgepumpt worden ist, jedoch nicht belastet ist, mit Ausnahme der Erhöhungen der Seitenwände auf Grund der Beschriftung, der Verzierung oder der Schutzbänder.
  • "Schulter" bedeutet den oberen Abschnitt der Seitenwand direkt unter der Laufstreifenkante.
  • "Seitenwand" bedeutet den Abschnitt eines Reifens zwischen dem Laufstreifen und dem Wulst.
  • "Tangenzial" und sein adverbialer Gebrauch beziehen sich auf Segmente kreisförmiger Kurven, die sich an einem Punkt schneiden, durch die eine einzige Linie gezogen werden kann, die zu beiden kreisförmigen Segmenten tangential ist.
  • "Laufstreifenoberteil" bezieht sich auf den Laufstreifen und den darunterliegenden Werkstoff, in den das Laufstreifenprofil gegossen ist.
  • "Laufstreifenbreite" bedeutet die Bogenlänge der Laufstreifenoberfläche in der Ebene, die die Drehachse des Reifens enthält.
  • Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • In 1 ist ein Luftreifen 10 gemäß der Erfindung veranschaulicht. Der Reifen 10 kann ein Reifen mit Notlaufeigenschaften sein, der herkömmliche Reifenkomponenten wie etwa einen Laufstreifen 12, eine Gürtelstruktur 13 mit Verstärkungsgürteln 14 und 15, eine Karkassenlagenstruktur 16 mit einer oder mehreren Karkassenlagen 17, 18 und zwei Seitenwänden 20 enthält. Weitere herkömmliche Reifenkomponenten wie etwa ein Kernreiter und/oder ein Chipper können ebenso enthalten sein wie Notlaufreifen-Komponenten wie etwa ein oder mehr Keileinsatz-Verstärkungen 21 in jeder Seitenwand. Ein neues Merkmal des Reifens 10 ist die Bereitstellung von Unterstützungselementen 23, die mehrere parallel ausgerichtete Rippen 22 umfassen, die an einem Ort, der sich radial innerhalb der Gürtelstruktur 13 und typischerweise radial innerhalb des Laufstreifens 12 und der Gürtelstruktur 13 befindet, seitlich über die Laufstreifenbreite verlaufen. Typischerweise sind die Rippen in einer (nicht gezeigten) Elastomerfolie für die Handhabung und die Anordnung im Reifen enthalten. Die Rippen 22 sind halbstarre Strukturen, die in Übereinstimmung mit den im Folgenden beschriebenen Verfahren aufgebaut sind. Die Aufgabe der Rippen 22 in dem Reifen mit Notlaufeigenschaften besteht darin, während des Notlaufbetriebs des Reifens den Laufstreifenanhub in seitlicher Richtung und in Umfangsrichtung zu verhindern.
  • Die Rippen 22 in 1 sind so gezeigt, dass sie sich radial außerhalb der Lagenstruktur 16 befinden. Wie jedoch in der folgenden Beschreibung offensichtlich wird, ist der Ort der Rippen 22 derart, dass sich ihr größter mechanischer Vorteil bei der Verhinderung des Laufstreifenanhubs einstellt, wenn die Rippen so weit wie möglich von der neutralen Biegeachse auf Seiten der Zugspannung des Laufstreifens 12 und aller seiner darunterliegender Strukturen angeordnet sind. Mit anderen Worten, falls die Rippen 22 in der Lagenstruktur 16, etwa zwischen irgendwelchen zwei der einen oder der mehreren Lagen 17, 18 der Lagenstruktur angeordnet wären, würden sie einen größeren mechanischen Vorteil haben als wenn sie radial außerhalb der Lagenstruktur angeordnet wären. Andererseits ist die Anordnung der Rippen 22 an dem in 1 gezeigten Ort im Hinblick auf die einfache Herstellung ein sehr praktischer Ort. Falls die Lagenstruktur 16 nur eine einzige Karkassenlage enthielte, würden die Rippen 22 selbstverständlich radial außerhalb dieser einzigen Lagenstruktur und unterhalb der Gürtelstruktur 13 ausgebreitet sein. Vom Standpunkt der praktischen Fertigung ist der bevorzugte Ort der Rippen 22 radial innerhalb der Gürtelstruktur 13 und radial außerhalb der Lagenstruktur 16. Es liegt auch im Umfang der vorliegenden Erfindung, die Rippen 22 im Kronenbereich radial außerhalb der Gürtelstruktur 13 und unter dem Laufstreifen 12 anzuordnen.
  • Ein wichtiger Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, Reifenkomponenten auf Grund des Vorhandenseins der Rippen 22 wegzulassen. Beispiele von Reifenkomponenten, die weggelassen werden könnten, umfassen dritte Gürtel und/oder massive Laufstreifenversteifungs-Keileinsätze unterhalb des Laufstreifens. Nebenbei sei bemerkt, dass ein gut versteifter Laufstreifen dazu neigt, die Seitenwände während des Notlaufbetriebs zu einem eher aufrechten Stehen zu veranlassen, was die Möglichkeit der Verwendung von weniger Seitenwandverstärkungsmaterial zulässt. Obwohl daher die Rippen 22 mit herkömmlichen Reifenkomponenten zusammen vorhanden sein können, ist es möglich, das Notlaufhandling eines Fahrzeugs, das mit Reifen ausgerüstet ist, die die vorliegende Erfindung enthalten, zu verbessern und außerdem die Notlauf-Lebensdauer eines Reifens mit Notlaufeigenschaften, der eine geringere Gesamtmasse als derzeit produzierte Reifen mit Notlaufeigenschaften besitzt, zu verbessern. Das heißt, dass die Rippen 22 das Potenzial haben, einen Reifen mit Notlaufeigenschaften zu schaffen, der ein geringeres Gewicht als ein entsprechender Reifen mit Notlaufeigenschaften hat, der solche anderen Laufstreifenverstärkungsstrukturen wie etwa "Laufstreifenkeile", die in PCT/US98/06004 offenbart sind, enthält, um den Laufstreifenanhub während des Notlaufbetriebs minimal zu machen.
  • Das geringe Gewicht und die geringe Masse der Rippen 22 hat im Vergleich zu anderen massiveren Weisen der Versteifung des Laufstreifens den zusätzlichen Nutzen, eine starre Laufstreifenstruktur zu schaffen, die ein minimales Potenzial für eine biegungsinduzierte Wärmeerzeugung während des Notlaufbetriebs hat.
  • Rippenstruktur, Werkstoffe und Abmessungen
  • Die bevorzugte Struktur jeder Rippe 22 ist ein monolithischer, faserverstärkter (oder faserhaltiger) Kunststoff. Die Kunststoffgrundmasse des faserverstärkten Werkstoffs könnte ein thermoplastischer Kunststoff aus der Klasse von Werkstoffen, die Polyetherimid, Polyetheretherketon und Polyphenylen-Sulfid enthält, oder ein wärmehärtender Werkstoff wie etwa Epoxid oder Polyester sein. Die faserverstärkenden Werkstoffe sind aus der Klasse von Werkstoffen, die Kohlenstoffasern, Glasfasern und Aramid-Filamente enthält. Die faserverstärkenden Werkstoffe sind Filamente, die vorzugsweise unidirektional sind und auf die Längsachse der Rippe 22 ausgerichtet sind. Die bevorzugte Formelmischung für die monolithische Rippe 22 läge im Bereich von 30 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent der faserverstärkenden Werkstoffe, während der Rest hauptsächlich die Kunststoffgrundmasse ist, obwohl die Verhältnisse der jeweiligen Grundrnasse und der Verstärkungswerkstoffe selbstverständlich durch die spezifische beabsichtigte Reifenanwendung vorgegeben wären.
  • Es liegt auch innerhalb des Umfangs der Erfindung, die Rippe 22 aus einem Kreuzlagenlaminat zu bilden, um die Festigkeit und den Reißwiderstand in Querrichtung zu schaffen.
  • Es liegt außerdem innerhalb des Umfangs der Erfindung, die Rippen 22 aus einem halbstarren, homogenen Kunststoff wie etwa Nylon zu bilden, der eine gute Haftung auf Gummi besitzt und während des Notlaufbetrtebs des Reifens einen Laufstreifenanhub in seitlicher Richtung und in Umfangsrichtung verhindert.
  • 2 zeigt einen alternativen Entwurf für Unterstützungselemente 23, bei dem die Rippen 22 durch Rippen 24 ersetzt sind, die eine Schichtstruktur haben. In dieser alternativen Ausführungsform besitzt jede Rippe 24 eine erste, eine zweite und eine dritte Schicht 40, 42 bzw. 44. Die erste Schicht 40 und die dritte Schicht 44 sind aus einer faserverstärkten Kunststoffgrundmasse mit der gleichen Zusammensetzung und Formelmischung der oben für die monolithische Rippe 22 aufgelisteten Sorten hergestellt. Das heißt; dass die erste Schicht 40 und die dritte Rippenschicht 44 aus einem Verbundwerkstoff im Bereich von 30 bis 70 Gewichtsprozent der faserverstärkenden Werkstoffe und einem hauptsächlich aus der Kunststoffgrundmasse bestehenden Rest hergestellt werden sollten, obwohl der spezifische Entwurf des Verbundes durch die spezifische Anwendung vorgegeben ist. Der Erfinder gibt die Möglichkeit zu, dass die Werkstoffe, die für die Herstellung der ersten Schicht 40 verwendet werden, von jenen verschieden sein könnten, die für die Herstellung der dritten Schicht 44 verwendet werden, wenn dies ein optimierter Entwurf der Rippenstruktur 24 erfordern könnte.
  • Was die dazwischenliegende zweite Schicht 42 der in 2 gezeigten dreischichtigen Rippe 44 betrifft, wäre der Werkstoff ein Elastomer mit einem Elastizitätsmodul im Bereich von 300 psi (2,1 MPa) bis 3000 psi (21 MPa). Die Verwendung eines Elastomerwerkstoffs für die zweite Schicht 42 würde die Scherspannungen absorbieren, die ihren höchsten Wert bei der Neutralachse A-A erreichen. Durch Konfigurieren der Schichtrippe 24 in der Weise, dass ihre drei Schichten 40, 42, 44 aus den obenbeschriebenen Werkstoffert hergestellt sind, schaffen die bevorzugten äußeren ersten und dritten Schichten 40, 44 die erforderliche Steifigkeit für die Versteifung des Laufstreifens 12 gegenüber einem Laufstreifenanhub während des Notlaufbetrtebs, während die elastomere zweite Schicht 42 die Rippen in die Lage versetzt, den Scherspannungen zuverlässig standzuhalten, die mit den unvermeidlichen Laufstreifenauslenkungen sowohl im normal aufgepumpten Betrieb des Reifens 10 als auch und vor allem im Notlaufbetrieb des Reifens einhergehen.
  • Die Werkstoffe der Kunststoffgrundmasse, die in der ersten Schicht 40 und in der dritten Schicht 44 jeder Schichtrippe 24 verwendet werden, sind derart, dass der Elastizitätsmodul des Kunststoffgrundmassen-Werkstoffs der ersten Schicht 40 und der dritten Schicht 44 im Bereich von 150000 psi (1050 MPa) bis 650000 psi (4550 MPa) liegt. Die Faserfilamente von Verstärkungswerkstoffen in der Rippe 24 sind vorzugsweise unidirektional und auf die in Längsrichtung der Rippe verlaufende Achse ausgerichtet. Es liegt jedoch innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, dass die Filamente in einem Bereich von etwa 0° bis 45° in Bezug auf die Längsachse der Rippe 24 angeordnet sind. Was die bevorzugte monolithische oder nicht geschichtete Rippe 22 betrifft, finden die gleichen Werkstoffbetrachtungen Anwendung.
  • In dem verbleibenden Teil der Beschreibung dieser Erfindung einer Laufstreifenverstärkungsrippe wird das Bezugszeichen 22 aus 1 mit Bezug auf alle derartigen Verstärkungsrippen verwendet, unabhängig davon, ob es sich um die aus einer Schichtstruktur gebildete Rippe 22 (2) oder um die aus einer monolithischen Struktur gebildete Rippe 24 handelt. Für das Verständnis der strukturellen Beziehungen der Rippen sind nämlich beide im Wesentlichen gleich.
  • Es gibt eine bevorzugte Rippendicke, mit der ein Reifenanhub verhindert wird, die auf der Reifengröße, der Laufstreifenbreite und der Lastkapazität beruht. Die Breite jeder Rippe 22 kann unterschiedlich sein, sie liegt jedoch im Bereich von 0,150'' bis 1,50''. Falls die Breite zu groß ist, stört sie ein gleichmäßiges Eingehen eines Kontakts mit der Fahrbahn und ein gleichmäßiges Verlassen des Kontakts mit der Fahrbahn.
  • Die Gesamtlänge jeder Rippe 22 hängt zwar in jeder Anwendung von dem spezifischen Reifen ab, die Länge jeder Rippe 22 liegt aber bei einem gegebenen Reifen im Bereich von 50 Prozent bis 110 Prozent der maximalen Breite der Gürtelstruktur 13. Falls die Länge jeder Rippe 22 mehr als 110 Prozent größer als die maximale Breite der Gürtelstruktur wäre, wäre sie gezwungen, an beiden Kanten einem kleinem Krümmungsradius zu folgen. Dies würde einen unerwünscht hohen Steifigkeitsgrad in den Laufstreifenschulterbereichen hervorrufen. Falls die Rippen 22 weniger als etwa 50 Prozent der maximalen Breite der Gürtelstruktur 13 betragen würden, würden sie das Abheben in der Reifenaufstandsfläche nicht wirksam beschränken. Die für den Einsatz bei der Konstruktion der Rippen 22 mit der erforderlichen Festigkeit und Starrheit für die Verhinderung eines Laufstreifenanhubs während des Notlaufbetriebs des Reifens 10 in Betracht gezogenen Werkstoffe hängen selbstverständlich von dem Bedürfnis des Reifen-Entwurfsingenieurs ab, die strukturellen Notlaufbedürfnisse mit einem annehmbaren Grad an Fahrkomfort im normal aufgepumpten Zustand und an Fahrzeughandling zu erreichen.
  • Der minimale bevorzugte Zwischenraum in Umfangsrichtung zwischen jeder Rippe 22 (wie in 1 gezeigt) hängt von dem gleichmäßigen Eintreten in einen Kontakt des Laufstreifens mit der Fahrbahnoberfläche und einem gleichmäßigen Verlassen dieses Kontakts ab. Größere Rippenbrei ten nutzen einen größeren Zwischenraum zwischen Rippen. Daher gibt es einen großen Bereich von 15 Prozent bis 200 Prozent der Breite W der Rippe(n) auf jeder Seite des Zwischenraums. Somit können in einer gegebenen Einzelreifenanwendung mehrere hundert Rippen 22 verwendet werden. Die bestimmte Anzahl der Rippen 22, die in einem gegebenen Reifen axigeordnet sind, würden jedoch in Übereinstimmung mit den Abmessungen und den Zug- und Biegefestigkeiten jeder besonderen Rippe jeder besonderen Menge von Rippen in einem Reifen und mit den Lastanforderungen des besonderen Fahrzeugs und der beabsichtigten Verwendung des Reifens bestimmt.
  • Die Rippe kann geradlinig sein oder eine Krümmung besitzen. Die Krümmung kann der natürlichen Lagenlinie folgen oder an jedem Ende einen größeren Radius besitzen. Eine weitere Funktion der mehreren Rippen 22, 24 besteht darin, einen Einstichschutz gegenüber Einschnitten und Gegenständen auf der Fahrbahn zu schaffen.
  • Betriebsdynamik der Erfindung
  • Die mehreren laufstreifenverstärkenden Unterstützungselemente 23 besitzen unabhängig davon, ob es sich um die monolithischen Rippen 22 oder um die geschichteten Rippen 24 entsprechend dem obenbeschriebenen dreischichtigen Entwurf handelt, zwei Betriebsarten bei der Schaffung eines einen Laufstreifenanhub verhindernden Versteifungseinflusses auf den Laufstreifen 12 des Reifens 10. Eine Betriebsart leitet sich aus der inhärenten Steifigkeit des vorgeschlagenen Verbundwerkstoffs, aus dem die Rippen 22, 24 hergestellt sind, her. Mit anderen Worten, die Rippen 22, 24 sind allein auf Grund ihrer Struktur inhärent halbstarr. Die andere Betriebsart, durch die die Rippen 22, 24 zu einer Verhinderung eines Laufstreifenanhubs beitragen, umfasst eine Kombination aus einer hohen longitudinalen Zugspannung-Aufnahmefestigkeit der Rippen auf Grund der Verwendung von Füllstoffwerkstoffen mit hoher Festigkeit und hohem Elastizitätsmodul wie etwa Glas- oder Kohlenstoffasern und auf Grund der beabsichtigten Anordnung der Rippen an einem Ort, der sich radial innerhalb des Laufstreifens 12 und der Gürtelstruktur 13 befindet. An diesem Ort radial innerhalb der Gürtelstruktur sind die Rippen Zugspannungen ausgesetzt, die sich bei einer Auslenkung nach oben des mittleren Abschnitts des Laufstreifens während des Notlaufbetriebs notwendig ergeben. Genauer kann die letztere Versteifungsbetriebsart anhand einer Analogie mit einem I-Balken, die im Folgenden diskutiert wird, beschrieben werden.
  • 3 zeigt eine Teilquerschnittsansicht des Bodenkontaktabschnitts eines herkömmlichen Reifenlaufstreifens 50, der einem seitlichen Laufstreifenanhub unterliegt. Der mittlere Laufstreifenabschnitt 52 ist außer Kontakt mit dem Boden 54 gezeigt. 4A ist eine Teilquerschnittsansicht des mittlersten Abschnitts 60 des in 3 gezeigten Laufstreifenabschnitts 50. Die in 4A gezeigten Reifenkomponenten sind der Innerliner 61, eine erste Karkassenlage 62, eine zweite Karkassenlage 63, ein erster Gürtel 65, ein zweiter Gürtel 66 und ein Abschnitt des Laufstreifens 67. Die neutrale Biegeachse A-A ist in der Nähe der Grenzfläche zwischen der zweiten Lage 63 und dem ersten Gürtel 65 gezeigt, was jedoch nicht notwendig der genaue Ort der neutralen Biegeachse ist, obwohl zum Zweck der Erläuterung der laufstreifenversteifenden Dynamik der Erfindung dieser Ort der neutralen Biegeachse ausreichend ist. Die über der neutralen Biegeachse A-A, etwa über den Karkassenlagen liegenden Strukturen stehen unter Zug, während jene, die sich unter der neutralen Achse befinden und die Gürtel 65, 66 umfassen, einer Druck unterliegen.
  • 4B enthält alle Strukturen, die in 4A gezeigt sind, einschließlich eines laufstreifenversfärkenden Unterstützungselements 23 (eine der laufstreifenverstärkenden Rippen 22 oder 24), das an dem Ort zwischen der zweiten Karkassenlage 63 und dem ersten Gürtel 65 angeordnet ist. In 4B ist die neutrale Biegeachse A-A so gezeigt, dass sie auf Grund des Vorhandenseins der Rippe 22 im Vergleich zu der Konstruktion des Standes der Technik geringfügig von den Gürteln 65, 66 versetzt ist. Das Vorhandensein der Rippe 22 bewirkt, dass sich der Ort der neutralen Biegeachse A-A geringfügig radial nach innen und weg von dem radial innersten Abschnitt des ersten Gürtels 65 bewegt. Somit ist jede solche Rippe 22 so gezeigt, dass sie sich hauptsächlich auf Seiten der Zugspannung der neutralen Biegeachse befindet, obwohl in Wirklichkeit unter der Voraussetzung von anderen Faktoren wie etwa der wirklichen Dicke und der Druckaufnahmeeigenschaften der Gürtel oder der Dicke und der Festigkeit der Lagenschichten jede Rippe vollständig auf Seiten der Zugspannung der neutralen Biegeachse A-A liegen könnte. An diesem Ort kommt die Zugspannungs-Aufnahmefähigkeit der Rippen bei der Versteifung des Laufstreifens auf im Folgenden eingehender beschriebenen Weisen ins Spiel.
  • Wie früher beschrieben wurde, leitet sich die Versteifungswirkung, die der Laufstreifen durch die Rippen 22 erfährt, aus (1) der inhärenten Steifigkeit der faserverstärkten Verbundstruktur des Rippenwerkstoffs und (2) der Zugspannungs-Aüfnahmefestigkeit der Rippe an ihrem Ort auf Seiten der Zugspannung der neutralen Biegeachse ab. Tatsächlich ergibt bei Betrachtung von 4B das Vorhandensein der Rippe 22 an dem gezeigten Ort eine zusätzliche Wirkungsweise in ihrer laufstreifenversteifenden Rolle. Das Vorhandensein der Rippe 22 verlagert die Druckspannung aufnehmenden Gürtelschichten 65, 66 weiter von den Zugspannung aufnehmenden Lagenschichten 62, 63, was jenen Strukturen einen größe ren Einfluss bezüglich der neutralen Biegeachse A-A verleiht. Genauer kommt die früher erwähnte I-Balken-Analogie ins Spiel und kann unter Bezugnahme auf 5 sichtbar gemacht werden.
  • Der in 5 gezeigte I-Balken 80 überspannt einen Bereich zwischen einer Unterstützung A und einer Unterstützung B und trägt dabei eine Last L. Der obere Schenkel 82 ist somit die primäre Druckspannung aufnehmende Komponente des I-Balkens 80 zusammen mit jenen Abschnitten des Steges 86, der auf der Druckseite der neutralen Biegeachse A-A liegt. Entsprechend stehen der Schenkel 84 und die Abschnitte des Stegs 86 unterhalb der neutralen Biegeachse unter Zug. In der Analogie mit dem Laufstreifensegment 70, das in 4B gezeigt ist, entspricht der Druck aufnehmende Schenkel 82 des I-Balkens 80 den Gürteln 65, 66 in 4B, während der Zugspannung aufnehmende Schenkel 84 den radialen Lagen 62, 63 entspricht. Unter der Voraussetzung dieser Analogie-Entsprechungen hat das Vorhandensein der Rippe 22 (4B) die Wirkung einer Erhöhung der Breite W des Stegs 86 des I-Balkens. Mit anderen Worten, falls der Reifenabschnitt 70, der in 4B gezeigt ist, als ein I-Balken angesehen würde, hat die Rippe 22 auf Grund ihrer Dicke die Wirkung einer Erhöhung der Breite W des Stegs. Der Fachmann im Gebiet des Reifenbaus erkennt selbstverständlich, dass eine Erhöhung der Breite des Stegs eines I-Balkens einer Zunahme des Biegeträgheitsmoments des I-Balkerts entspricht, weil die entsprechenden Momentarme der Spannung aufnehmenden Schenkel 82, 84 in Bezug auf die neutrale Biegeachse A-A erhöht sind. Zusätzlich hat die Zugspannungsaufnahmekapazität jeder Rippe 22 sowie ihr hauptsächliches Vorhandensein auf Seiten der Zugspannnung der neutralen Biegeachse A-A (4B) die Wirkung einer Erhöhung der gesamten Querschnittsfläche der Zugspannung aufnehmenden Abschnitte des in 5 gezeigten analogen I-Balkens 80.
  • Bevorzugte Ausführungsform
  • 6 ist eine Meridianquerschnittsansicht eines Reifens 100 mit Notlaufeigenschaften, der mehrere Unterstützungselemente 23 wie etwa parallel ausgerichtete Rippen 22 oder 24 unter einem Laufstreifen 102 an dem Ort aufweist, der sich radial innerhalb der Gürtelstruktur 104 (die mit einem darüberliegenden Gewebe 106 gezeigt ist) und radial außerhalb der Lagenstruktur 108 befindet. (6 ist im Wesentlichen, eine Meridianquerschnittsansicht eines besonderen Reifens 100, der zu dem allgemeineren Reifen 10 von 1 äquivalent ist.) Der Reifen 100 mit Notlaufeigenschaften besitzt solche zusätzlichen Reifenkomponenten wie etwa einen oder mehrere Keileinsätze 110a, 110b in jedem Seitenwandabschnitt 112a, 112b sowie eine oder mehrere radiale Karkassenlagen 114, 116, einen Innerliner 118 und Wulstbereiche 120a, 120b, die Wülste 122a, 122b und Wulstkernreiter 124a, 124b umfassen.
  • Obwohl die in 6 (und in 1) gezeigte Ausführungsform einen mehr oder weniger typischen Reifen mit Notlaufeigenschaften repräsentieren soll, der die Rippen 22 der vorliegenden Erfindung enthält (die während des Notlaufbetriebs einen Laufstreifenanhub in seitlicher Richtung und in Umfangsrichtung verhindern), soll die oben beschriebene und in 6 gezeigte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eher eine typische als eine besondere Art der Ausführung der Erfindung angeben, die ebenso gut in Entwürfen der vielen anderen Entwürfe von Reifen mit Notlaufeigenschaften, wie sie momentan vorhanden sind oder im Gebiet der Technologie der Reifen mit Notlaufeigenschaften billigerweise erwartet werden könnten, enthalten sein könnten.
  • Ferner hängt die Entwurfsgeomentrie der Rippen 22 und ihre Ausgestaltung in einem gegebenen Reifen von der Reifengröße, dem Aspektverhält nis und der beabsichtigten Verwendung ab. Der Erfinder erwartet, dass die Rippen 22, 24 als Mittel für die Schaffung einer Festigkeit und für die Verringerung der Masse oder der Anzahl anderer Reifenkomponenten in vielen verschiedenen Reifenentwürfen einschließlich jener, die nicht nur für Personenkraftwagen, sondern auch für Erdbeweger, Flugzeuge und sowohl leichte als auch schwere Lastkraftwagen beabsichtigt sind, verwendet werden können. Der Bereich der Breite, der Dicke, der Länge und des Zwischenraums in jedem der Reifenentwürfe würde sich in Übereinstimmung mit zahlreichen anderen Reifenentwurfsparametern und den beabsichtigten Reifen-Endanwendungsarten ändern.

Claims (20)

  1. Radialluftreifen (100) mit Notlaufeigenschaften, der einen Laufstreifen (102), zwei nicht ausdehnbare ringförmige Wülste (122a, 122b), eine Karkassenlagenstruktur (108) mit einer oder mehreren radialen Lagen (114, 116), eine Gürtelstruktur (104), die sich zwischen dem Laufstreifen und der Lagenstruktur befindet, einen Innerliner (118) und zwei Seitenwände (112a, 112b), wovon jede durch wenigstens einen Keileinsatz (110a, 110b) verstärkt ist, umfasst, wobei der Reifen gekennzeichnet ist durch: mehrere parallel ausgerichtete Unterstützungselemente (23), die seitlich über dem Laufstreifen (102) und radial innerhalb des Laufstreifens (102) liegen.
  2. Reifen (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren parallel ausgerichteten Unterstützungselemente (23) zwischen dem Laufstreifen (102) und der Gürtelstruktur (104) angeordnet sind.
  3. Reifen (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren parallel ausgerichteten Unterstützungselemente (23) sich radial innerhalb der Gürtelstruktur (104) befinden.
  4. Reifen (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungselemente (23) Rippen (22, 24) sind, deren Länge im Bereich von etwa 50 Prozent bis 110 Prozent der Breite der Gürtelstruktur (104) liegt.
  5. Reifen (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rippe (22) aus einem monolithischen, faserverstärkten Kunststoff besteht.
  6. Reifen (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff eine Kunststoffgrundmasse besitzt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die einen Thermoplast aus der Klasse von Werkstoffen, die Polyetherimid, Polyetheretherketon und Polyphenylen-Sulfid enthält, oder einen wärmehärtenden Kunststoff aus der Klasse der Werkstoffe, die Epoxid und Polyester enthält, umfasst.
  7. Reifen (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die faserverstärkenden Werkstoffe aus der Klasse von Werkstoffen sind, die Kohlenstoffasern und Glasfasern umfasst.
  8. Reifen (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugte Formelmischung des faserverstärkten Kunststoffs im Bereich von 30 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent des faserverstärkenden Werkstoffs und der Kunststoffgrundmasse als Rest liegt.
  9. Reifen (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rippe (24) geschichtet ist.
  10. Reifen (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rippe drei Schichten (40, 42, 44) umfasst.
  11. Reifen (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (40) und die dritte Schicht (44) jeder Rippe (24) aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt sind.
  12. Reifen (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der ersten Schicht (40) und der dritten Schicht (44) jeder Rippe (24) eine Kunststoffgrundmasse aus einem Thermoplast aus der Klasse von Werkstoffen, die Polyetherimid, Polyetheretherketon und Polyphenylen-Sulfid enthält, und aus einem wärmehärtenden Kunststoff aus der Klasse von Werkstoffen, die Epoxid und Polyester enthält, umfasst.
  13. Reifen (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die faserverstärkenden Werkstoffe aus der Klasse von Werkstoffen sind, die Kohlenstoffasern und Glasfasern umfasst.
  14. Reifen (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugte Formelmischung des faserverstärkten Kunststoffs im Bereich von 30 Gewichtsprozent bis 70 Gewichtsprozent des faserverstärkenden Werkstoffs und der Kunststoffgrundmasse als Rest liegt.
  15. Reifen (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schicht (42) jeder geschichteten Rippe (24) aus einem Elastomerwerkstoff hergestellt ist.
  16. Reifen (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern in jeder monolithischen Rippe (22) vorzugsweise unidirektional sind und auf die in Längsrichtung der Rippe verlaufende Achse ausgerichtet sind.
  17. Reifen (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungsfasern in der ersten Schicht (40) und in der dritten Schicht (44) der Rippe (24) vorzugsweise unidirektional sind und auf die Längsachse der Rippe ausgerichtet sind.
  18. Reifen (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke T jeder Rippe (22) der mehreren Rippen vorzugsweise im Bereich von 10 Prozent bis 45 Prozent der Breite W der Rippe liegt.
  19. Reifen (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale bevorzugte Zwischenraum in Umfangsrichtung zwischen jeder Rippe (22, 24) in den mehreren Verstärkungselementen im Bereich von 15 Prozent bis 200 Prozent der Breiten der Rippen auf jeder Seite des Zwischenraums liegt.
  20. Reifen (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Unterstützungselemente (23) in der Lagenstruktur (16) angeordnet sind.
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