WO2007124969A1 - Fahrzeugluftreifen mit wulst-verstärkungslagen - Google Patents

Fahrzeugluftreifen mit wulst-verstärkungslagen Download PDF

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WO2007124969A1
WO2007124969A1 PCT/EP2007/052045 EP2007052045W WO2007124969A1 WO 2007124969 A1 WO2007124969 A1 WO 2007124969A1 EP 2007052045 W EP2007052045 W EP 2007052045W WO 2007124969 A1 WO2007124969 A1 WO 2007124969A1
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Axel Neumann
Liesse Abdou
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Continental Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C15/0628—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a bead reinforcing layer
    • B60C2015/0639—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a bead reinforcing layer between carcass main portion and bead filler not wrapped around the bead core

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic vehicle tire in radial design with a tread, a belt, bead areas with bead cores and core profiles and with a carcass running at least single-layer, which rotates the bead cores and the core profiles from radially inward to radially outward and free
  • each bead portion is reinforced by two annularly circumferentially circumferential reinforcing plies of the tire whose reinforcing members extend at an angle of at least 10 ° relative to the circumferential direction and in the cross-bracing.
  • a pneumatic vehicle tire of the aforementioned type is known for example from US 2004/0103969 A1.
  • two reinforcing layers extend, one of which extends on the outside, the other on the inside of the carcass coming from the belt, whose reinforcements are arranged in a cross-brace and enclose an angle of less than 30 ° with the tire circumferential direction.
  • These reinforcing layers are intended to improve the high-speed durability of the tire.
  • the flipper consists of a rubberized fabric, which is made as a wide band around the core package, consisting of bead core and core profile, is placed, with its end portions are joined together after the envelope.
  • These fabric strips can only be processed in such a way that in the finished tire their strength members enclose an angle in the order of 45 ° to 60 ° with the circumferential direction. In addition, their radial extent limits.
  • the invention has for its object to improve the high-speed durability and the handling characteristics of a tire of the type mentioned yet further.
  • Reinforcement layer on the outside of the carcass loft extends to a height radially outside the extension of the core profile, and that the second reinforcing layer on the inside of the carcass and between this and the bead core or the core profile also extends to the level radially outside the core profile.
  • the reinforcing layers can be incorporated in the tire such that their strength members preferably extend at a small angle to the circumferential direction of the tire.
  • the core profile together with the reinforcement layers running on both sides thereof form a very rigid unit, whereby the circumferential rigidity of the tire in the bead areas and in the adjoining side wall areas can be appreciably increased and the high-speed durability and the handling properties of the tire can be markedly improved.
  • the reinforcing ply extending on the outside of the carcass puck extends from the radially inner end of the bead core to a height of from 20% to 80% of the section height of the tire.
  • the reinforcing ply running on the inside of the carcass extends from the radially outer end of the bead core to a height that is between 40% and 80% of the section height of the tire.
  • the extent of the reinforcing layers can therefore be adapted to the extent and execution of the core profiles in order to optimize the circumferential stiffness of the tire.
  • the angle which the reinforcing elements enclose in the reinforcing plies with the circumferential direction of the tire is also adapted to the extent of the reinforcing plies and the extension and execution of the core profiles. Is particularly favorable it, when the strength members in the reinforcing layers with the circumferential direction of the tire at an angle of 10 ° to 60 °, in particular from 10 ° to 30 °.
  • Fig. 1 and Fig. 2 are each cross-sectional views through the one half of affyluft- tire with one embodiment of the invention.
  • the drawing figures show schematically the cross-section through half of a radial tire for person nance n.
  • the tire has a single-layer in the illustrated embodiment radial carcass 1, which contains, for example, polyester threads as reinforcing elements.
  • the tire further comprises a profiled tread 2, a belt 3 consisting of two belt plies 3a, 3b, an airtight inner layer 4 and bead regions each having a bead core 6 made of steel and a core profile 7 (FIG. 1) and T (FIG. 2) which is arranged on the bead core 6 and, like this annularly circumferentially circumferentially.
  • the carcass 1 is wrapped around the bead cores 6 from axially inside to axially outside, its free end section, the carcass turnaround 1 a, ends radially outside the core sections 7, T.
  • the two belt layers 3a, 3b may consist of steel cord reinforcements embedded in a rubber compound in a known manner, the steel cords in the two belt plies 3a, 3b being parallel to one another, but the steel cords in one belt ply 3a being the steel cords in the other belt ply 3b crossed, wherein the angle which the steel cords enclose with the circumferential direction is of the order of 25 °.
  • the belt 3 is covered with a bandage 5, which may also be carried out in a known manner, and contains, for example as a strength carrier nylon threads.
  • the core profiles 7, T can in the usual way of a relatively hard
  • Compound consist of rubber, wherein instead of a one-piece core profile 7, T and a multi-part core profile can be provided.
  • the core profile 7 shown in Figure 1 has a relatively small radial extent and extends to a height h 1; which is between 15% and 25% of the section height H of the tire.
  • Fig. 2 shows an embodiment in which the core profile T extends to a height h 2 , which is between 30% and 50% of the cross-sectional height H. All heights h 1; h 2 , H are determined from a baseline parallel to the tire axis and through the intersection of the bead seat surface and the approximately vertical outer surface of the bead region.
  • the bead regions of the tire are stiffened with two additional reinforcing layers 8, 9.
  • Each of the reinforcing plies 8,9 surrounds the hoop annularly and is preferably made of a rubberized fabric with polyamide or polyester yarns which enclose an angle of 10 ° to 60 °, preferably up to 30 °, with the circumferential direction.
  • the mutual arrangement of the two layers 8, 9 is made such that the reinforcements in one layer 8 intersect those in the other layer 9.
  • the reinforcing layer 8 is located on the outside of the carcass bump 1 a, on one side in contact with this, on the other side in contact with a bead rubber profile 10.
  • the reinforcing layer 8 extends from the radially inner end of the bead core 6 via the core profile 7 to a height h 3 , which is 20% to 80% of the cross-sectional height H in the embodiment shown in Fig. 1, in the embodiment shown in Fig. 2 35% to 80% of the cross-sectional height H.
  • the second reinforcing layer 9 runs on the inside of the carcass 1 on the one side and the core profile 7, T and the high impact 1 a on the other side.
  • the reinforcing layer 9 extends from the radially outer end of the bead core 6 also beyond the core profile 7, T and ends in both embodiments at a height h 4 from 40% to 80% of the cross-sectional height H. In both embodiments, the reinforcing layers 8, 9 to different radial heights.
  • the two reinforcing layers 8, 9 can be installed in the construction of the tire with the aforementioned small angles of their strength member to the circumferential direction.
  • the small angles of the strength members relative to the circumferential direction increase the circumferential rigidity of the tire and therefore improve the high speed durability as well as the handling performance of the tire.
  • Another advantage of the reinforcing layers 8, 9 according to the invention is that they can be installed with a favorable height or width in the tire. These too Measure is beneficial for the high speed durability and handling of the tire.
  • the installation of the reinforcing layers 8, 9 in the construction of not yet vulcanized green tire is very simple.
  • the reinforcing ply 8 can be pre -ubled onto the bead profile 10 so that no overlap splice occurs in the tire, thus also supporting the high-speed durability of the tire.
  • the second reinforcing ply 9 may be laid up like a conventional bead reinforcer in the construction of the tire. Alternatively, it is possible to pre-slip the reinforcing ply 9 onto the carcass 1.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem Laufstreifen (2), einem Gürtel (3), Wulstbereichen mit Wulstkernen (6) und Kernprofilen (7, 7') sowie mit einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse (1), welche die Wulstkerne (6) und die Kernprofile (7, 7') von radial innen nach radial außen umläuft und deren freier Endabschnitt, der Karkasshochschlag (1a), radial außerhalb des Kernprofils (7, 7') endet, wobei jeder Wulstbereich durch zwei den Reifen kreisringförmig in Umfangsrichtung umlaufende Verstärkungslagen (8, 9) verstärkt ist, deren Festigkeitsträger unter einem Winkel von mindestens 10° relativ zur Umfangsrichtung und im Kreuzverband verlaufen. Die eine Verstärkungslage (8) verläuft an der Außenseite des Karkasshochschlages (1a) bis auf eine Höhe (h3) radial außerhalb der Erstreckung des Kernprofils (7, 7'), die zweite 20 Verstärkungslage (9) verläuft an der Innenseite der Karkasse (1) und zwischen dieser und dem Wulstkern (6) bzw. dem Kernprofil (7, 7') ebenfalls bis auf Höhe (h4) radial außerhalb des Kernprofils (7, 7').

Description

Continental Aktiengesellschaft 206-067-PWO.1/Ju
05.03.2007 Beschreibung
FAHRZEUGLUFTREIFEN MIT WULST-VERSTÄRKUNGSLAGEN
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem Laufstreifen, einem Gürtel, Wulstbereichen mit Wulstkernen und Kernprofilen sowie mit einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse, welche die Wulstkerne und die Kernprofile von radial innen nach radial außen umläuft und deren freier
Endabschnitt, der Karkasshochschlag, radial außerhalb des Kernprofils endet, wobei jeder Wulstbereich durch zwei den Reifen kreisringförmig in Umfangsrichtung umlaufende Verstärkungslagen verstärkt ist, deren Festigkeitsträger unter einem Winkel von mindestens10° relativ zur Umfangsrichtung und im Kreuzverband verlaufen.
Ein Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US 2004/0103969 A1 bekannt. Von den Wulstkernen ausgehend erstrecken sich zwei Verstärkungslagen, von welchen die eine an der Außenseite, die andere an der Innenseite der vom Gürtel kommenden Karkasse verläuft, deren Festigkeitsträger im Kreuzverband angeordnet sind und einen Winkel kleiner als 30° mit der Reifenumfangsrichtung einschließen. Diese Verstärkungslagen sollen die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit des Reifens verbessern.
Es ist ferner bekannt, in Reifen zur Verbesserung der Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit sogenannte Flipper in den Wulstbereichen des Reifens einzubauen. Der Flipper besteht aus einem gummierten Gewebe, welches als breites Band gefertigt um das Kernpaket, bestehend aus Wulstkern und Kernprofil, gelegt wird, wobei seine Endabschnitte nach dem Umschlag zusammengefügt werden. Diese Gewebebänder lassen sich nur derart verarbeiten, dass im fertigen Reifen ihre Festigkeitsträger einen Winkel in der Größenordnung von 45° bis 60° mit der Umfangsrichtung einschließen. Darüber hinaus sind ihrer radialen Erstreckung Grenzen gesetzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit und die Handlingeigenschaften eines Reifens der eingangs genannten Art noch weiter zu verbessern.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die eine
Verstärkungslage an der Außenseite des Karkasshochschlages bis auf eine Höhe radial außerhalb der Erstreckung des Kernprofils verläuft, und dass die zweite Verstärkungslage an der Innenseite der Karkasse und zwischen dieser und dem Wulstkern bzw. dem Kernprofil ebenfalls bis auf Höhe radial außerhalb des Kernprofils verläuft.
Anstelle eines einteiligen Flippers sind daher bei der Erfindung zwei einzelne Verstärkungslagen in den Wulstbereichen des Reifens eingebaut. Die Verstärkungslagen lassen sich im Reifen derart einbringen, dass ihre Festigkeitsträger vorzugsweise unter einem kleinen Winkel zur Umfangsrichtung des Reifens verlaufen. Das Kernprofil bildet gemeinsam mit den an seinen beiden Seiten verlaufenden Verstärkungslagen eine sehr biegesteife Einheit, wodurch die Umfangssteifigkeit des Reifens in den Wulstbereichen und in den anschließenden Seitenwandbereichen merklich erhöht und die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit sowie die Handlingeigenschaften des Reifens deutlich verbessert werden können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung reicht die an der Außenseite des Karkasshochschlages verlaufende Verstärkungslage vom radial inneren Ende des Wulstkerns bis auf eine Höhe von 20 % bis 80 % der Querschnittshöhe des Reifens. Die an der Innenseite der Karkasse verlaufende Verstärkungslage reicht vom radial äußeren Ende des Wulstkerns bis auf eine Höhe, die zwischen 40 % und 80 % der Querschnittshöhe des Reifens beträgt. Die Erstreckung der Verstärkungslagen kann daher an die Erstreckung und Ausführung der Kernprofile abgestimmt werden, um die Umfangssteifigkeit des Reifens zu optimieren.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn auch der Winkel, den die Festigkeitsträger in den Verstärkungslagen mit der Umfangsrichtung des Reifens einschließen, entsprechend an die Erstreckung der Verstärkungslagen und die Erstreckung und Ausführung der Kernprofile angepasst wird. Besonders günstig ist es, wenn die Festigkeitsträger in den Verstärkungslagen mit der Umfangsrichtung des Reifens einen Winkel von 10° bis 60° insbesondere von 10° bis 30° einschließen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die schematisch zwei Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 und Fig. 2 jeweils Querschnitte durch die eine Hälfte eines Fahrzeugluft- reifens mit je einer Ausführungsvariante der Erfindung.
Die Zeichnungsfiguren zeigen schematisch den Querschnitt durch die Hälfte eines Radialreifens für Person kraftwage n. Der Reifen weist eine bei der dargestellten Ausführungsform einlagig ausgeführte Radialkarkasse 1 auf, welche beispielsweise Polyesterfäden als Verstärkungselemente enthält. Der Reifen weist ferner einen profilierten Laufstreifen 2, einen aus zwei Gürtellagen 3a, 3b bestehenden Gürtel 3, eine luftdichte Innenschicht 4 und Wulstbereiche mit je einem Wulstkern 6 aus Stahl und einem Kernprofil 7 (Fig. 1 ) sowie T (Fig. 2) auf, welches auf dem Wulstkern 6 und gleichermaßen wie dieser ringförmig in Umfangsrichtung umlaufend angeordnet ist. Die Karkasse 1 ist von axial innen nach axial außen um die Wulstkerne 6 herumgeschlagen, ihr freier Endabschnitt, der Karkasshochschlag 1 a, endet radial außerhalb der Kernprofile 7, T . Die beiden Gürtellagen 3a, 3b können in bekannter Weise aus in eine Gummimischung eingebetteten Stahlkord-Festigkeitsträgern bestehen, wobei die Stahlkorde in den beiden Gürtellagen 3a, 3b jeweils parallel zueinander, die Stahlkorde in der einen Gürtellage 3a jedoch zu den Stahlkorden in der anderen Gürtellage 3b gekreuzt verlaufen, wobei der Winkel, den die Stahlkorde mit der Umfangsrichtung einschließen, in der Größenordnung von 25° beträgt. Der Gürtel 3 ist mit einer Bandage 5 bedeckt, die ebenfalls in bekannter Weise ausgeführt sein kann, und beispielsweise als Festigkeitsträger Nylonfäden enthält. Die Kernprofile 7, T können in üblicher Weise aus einer relativ harten
Gummimischung bestehen, wobei anstelle eines einteiligen Kernprofils 7, T auch ein mehrteiliges Kernprofil vorgesehen sein kann. Das in Fig. 1 gezeigte Kernprofil 7 weist eine relativ geringe radiale Erstreckung auf und reicht bis auf eine Höhe h1 ; die zwischen 15 % und 25 % der Querschnittshöhe H des Reifens beträgt. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Kernprofil T bis auf eine Höhe h2 reicht, die zwischen 30 % und 50 % der Querschnittshöhe H beträgt. Sämtliche Höhen h1 ; h2, H werden von einer Basislinie aus ermittelt, die parallel zur Reifenachse und durch den Schnittpunkt zwischen der Wulstsitzfläche und der etwa vertikalen Außenfläche des Wulstbereiches verläuft.
Gemäß der Erfindung sind die Wulstbereiche des Reifens mit zwei zusätzlichen Verstärkungslagen 8, 9 versteift. Jede der Verstärkungslagen 8, 9 umläuft den Reifen ringförmig und besteht vorzugsweise aus einem gummierten Gewebe mit Fäden aus Polyamid oder Polyester, welche mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 10° bis 60°, vorzugsweise bis zu 30°, einschließen. Die gegenseitige Anordnung der beiden Lagen 8, 9 ist derart getroffen, dass die Festigkeitsträger in der einen Lage 8 jene in der anderen Lage 9 kreuzen. Bei beiden Ausführungsvarianten befindet sich die Verstärkungslage 8 an der Außenseite des Karkasshochschlages 1 a, an der einen Seite in Kontakt mit diesem, an der anderen Seite in Kontakt mit einem Wulstgummiprofil 10. Die Verstärkungslage 8 reicht vom radial inneren Ende des Wulstkernes 6 über das Kernprofil 7 hinaus bis auf eine Höhe h3, die bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform 20 % bis 80 % der Querschnittshöhe H beträgt, bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform 35 % bis 80 % der Querschnittshöhe H. Die zweite Verstärkungslage 9 verläuft an der Innenseite der Karkasse 1 auf der einen Seite und dem Kernprofil 7, T sowie dem Hochschlag 1 a auf der anderen Seite. Die Verstärkungslage 9 reicht vom radial äußeren Ende des Wulstkerns 6 ebenfalls über das Kernprofil 7, T hinaus und endet bei beiden Ausführungsvarianten in einer Höhe h4 von 40 % bis 80 % der Querschnittshöhe H. Bei beiden Ausführungsvarianten reichen die Verstärkungslagen 8, 9 auf unterschiedliche radiale Höhen.
Die beiden Verstärkungslagen 8, 9 können beim Aufbau des Reifens mit den erwähnten kleinen Winkeln ihrer Festigkeitsträger zur Umfangsrichtung eingebaut werden. Die kleinen Winkel der Festigkeitsträger relativ zur Umfangsrichtung erhöhen die Umfangssteifigkeit des Reifens und verbessern daher die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit sowie das Handlingsverhalten des Reifens. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verstärkungslagen 8, 9 ist, dass sie mit einer günstigen Höhe bzw. Breite im Reifen eingebaut werden können. Auch diese Maßnahme ist für die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit und das Handling des Reifens von Vorteil.
Der Einbau der Verstärkungslagen 8, 9 beim Aufbau des noch nicht vulkanisierten Rohreifens ist sehr einfach. Die Verstärkungslage 8 kann auf das Wulstprofil 10 vordoubliert werden, sodass im Reifen kein Überlappungsspleiß entsteht, wodurch ebenfalls die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit des Reifens unterstützt wird. Die zweite Verstärkungslage 9 kann beim Aufbau des Reifens wie ein üblicher Wulstverstärker aufgelegt werden. Alternativ dazu ist es möglich, die Verstärkungslage 9 auf die Karkasse 1 vorzudoublieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem Laufstreifen (2), einem
Gürtel (3), Wulstbereichen mit Wulstkernen (6) und Kernprofilen (7, T) sowie mit einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse (1 ), welche die Wulstkerne (6) und die Kernprofile (7, T) von radial innen nach radial außen umläuft und deren freier Endabschnitt, der Karkasshochschlag (1 a), radial außerhalb des Kernprofils (7, T) endet, wobei jeder Wulstbereich durch zwei den Reifen kreisringförmig in Umfangsrichtung umlaufende Verstärkungslagen (8, 9) verstärkt ist, deren Festigkeitsträger unter einem Winkel von mindestens 10° relativ zur Umfangsrichtung und im Kreuzverband verlaufen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die eine Verstärkungslage (8) an der Außenseite des Karkasshochschlages (1 a) bis auf eine Höhe (h3) radial außerhalb der Erstreckung des Kernprofils (7, 7') verläuft, und dass die zweite Verstärkungslage (9) an der Innenseite der Karkasse (1 ) und zwischen dieser und dem Wulstkern (6) bzw. dem Kernprofil (7, 7') ebenfalls bis auf
Höhe (h4) radial außerhalb des Kernprofils (7, 7') verläuft.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die an der Außenseite des Karkasshochlages (1 a) verlaufende Verstärkungslage (8) vom radial inneren Ende des Wulstkerns (6) bis auf eine Höhe (h3) reicht, die zwischen 20 % und 80 % der Querschnittshöhe (H) des Reifens beträgt.
3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die an der Innenseite der Karkasse (1 ) verlaufende Verstärkungslage (9) vom radial äußeren Ende des Wulstkerns (6) bis auf eine Höhe (h4) reicht, die zwischen 40 % und 80 % der Querschnittshöhe (H) des Reifens beträgt.
4. Fahrzeugluftreifen nach eine der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger in den Verstärkungslagen (8, 9) mit der Umfangsrichtung des Reifens einen Winkel von 10° bis 60° einschließen.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger in den Verstärkungslagen (8, 9) mit der Umfangsrichtung des Reifens einen Winkel von 10° bis 30° einschließen.
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