WO2015032526A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a pneumatic vehicle tire with belt layers, two bead regions with bead core and apex, with at least one radially oriented reinforcement
- carcass ply wherein the carcass ply passes through the tire from bead area to bead area and wraps around the bead areas from axially inside to axially outside and ends in a carcass turnup and with an additional reinforcement layer which is arranged axially outside on the carcass ply, wherein - viewed in the tire cross section - the lower region of which is arranged at the level of the bead region between the carcass ply and the apex and whose upper end is arranged below a belt ply and whose reinforcing elements intersect the carcass ply
- Such a pneumatic vehicle tire is known, for example, from EP 0 301 093 B1.
- the additional reinforcement layer rests directly on the carcass ply, so that two reinforcement layers have direct contact with one another.
- the strength-bearing layers such as the carcass ply or the additional reinforcing layer are rubberized reinforcement layers. These are made by covering the strength members in the calender with a gumming layer and completely embedded in them.
- the facing rubber layers of the carcass ply and the additional reinforcing layer are rubberized reinforcement layers.
- the task is solved by placing between the carcass ply and the additional
- Reinforcement layer a rubber layer is arranged.
- Reinforcement layer a rubber layer is arranged.
- layers containing both strength members are no longer directly adjacent to one another, and it is thus prevented that the strength members of both aforementioned layers can come into direct contact.
- the durability of the pneumatic vehicle tire is improved.
- carcass ply is not meant the carcass turn-up with respect to the location of the additional reinforcing ply.
- the lower portion of the additional reinforcement layer is disposed between the carcass ply and bead region and preferably terminates either at the level of the apex with the carcass ply to apex end, or terminates axially inboard or axially outward of the bead core or below the bead core.
- the reinforcing elements of the additional reinforcement layer are arranged at an angle in the range of + (-) 25 ° and + (-) 45 °, preferably at an angle of approximately + (-) 35 ° with respect to the radial direction ,
- the differential angle of about + (-) 35 ° allows a very effective coupling of the reinforcement layer with the Carcass ply "+ (-)" means that the strength members are arranged either falling or rising in the additional reinforcement layer.
- the reinforcements of the carcass ply and the reinforcements of the additional reinforcing ply are identical in construction and material.
- the additional reinforcement layer with the carcass ply the weaker cord determines the cord forces in the coupled layers.
- identical cords a very economical construction is achieved in which none of the layers is oversized or undersized.
- the durability of the pneumatic vehicle tire is improved by the material of the
- Gumming of the carcass ply, the material from which the additional reinforcement layer is made and the material from which the rubber ply is made, is identical.
- the different layers can be better bonded together by the use of the same gumming material during the vulcanization of the green tire, whereby a ply separation is avoided and the durability of the tire is further improved.
- the rubber layer has a thickness in the range of 0.1 mm - 0.6 mm, preferably of about 0.4 mm. At this thickness, the rubber layer takes over the mechanical stress without problems. With a larger thickness, unnecessarily additional rolling resistance would be generated.
- the rubber layer extends over a lower height than the additional reinforcing layer and is thus shorter than the additional reinforcing layer and preferably ends at its upper end and its lower end about 5 mm in front of the respective ends of the additional reinforcing layer.
- Shear loads occur in the area of the flexing or flexing zone of the tire, that is, rather on the middle height of the side wall. The also extending over this central height of the side wall rubber layer absorbs the shear loads.
- the carcass turnoff ends at a height that is outside the apex, namely 5 mm - 15 mm, preferably about 7 mm above the upper Apexendes. As a result, large stiffness jumps in the side wall are avoided.
- the carcass ply is a so-called C-carcass ply construction whose carcass turn-up ends below the radially innermost belt ply and thus partially overlaps therewith.
- the coupling of the reinforcement layer takes place both to the carcass ply and the carcass turn. This construction is therefore particularly robust.
- the pneumatic vehicle tire according to the invention is preferably a passenger car low-section tire.
- the side walls of low profile tires are particularly prone to bending due to their low sidewall height.
- Reinforcement layer a rubber layer between carcass ply and this additional
- the Fig.l shows a partial cross-section through a low-section radial tire for passenger cars, which strip a profiled barrel 1, one of two belt layers 2a, 2b, existing belt 2, which by a bandage 18 and a
- Belt edge cover 19 is covered, a radial carcass ply 3, an airtight executed inner layer 4, side walls 6 and bead areas 5 with bead cores 7 and 8 apexes.
- the layers 2a, 2b of the belt 2 are made of steel cord reinforcements embedded in a rubber compound, which are parallel to each other within each layer, with the steel cords of the layers being oriented in intersecting relation to the steel cords of the adjacent layer and with the tire circumferential direction respectively at an angle between 24 ° and 46 °.
- the carcass ply 3 wraps around the bead regions 5 from axially inward to axially outward and ends in each case as a C-ply construction below the region of the edge 12 of the radially innermost belt ply 2a and thus partially overlaps therewith.
- the radial tire has an additional reinforcement layer 9, which axially outward with respect to the
- Carcass ply 3 is arranged.
- the lower end 10 of this additional reinforcement layer 9 lies at the level of the bead region 5, more precisely in the region of the apex 8.
- the upper end 11 of this additional reinforcement layer 9 lies below the edge region of the belt layer 2a.
- the overlap 14 is measured in along the course of the layer from the edge 13 of this belt layer 2a to the upper end 11 of the additional reinforcing layer 9 and is about 15 mm.
- Reinforcement layer 9 are arranged crossing with the reinforcements of the carcass ply 3 and extend at an angle of about 35 ° with respect to the radial direction r R.
- a rubber layer 15 is arranged between the carcass ply 3 and the additional reinforcing layer 9.
- Reinforcement layer 9 are identical in construction and material, here rayon, as well as in their density (epdm). Also, the material of the rubberization of the carcass ply 3, the material of the rubberization of the additional reinforcement layer 9 and the material of which the rubber layer 15 is made, identical.
- the rubber layer 15 has a thickness of about 0.4 mm.
- the rubber layer 15 extends over a lower height than the additional reinforcing layer 9 and is thus shorter than the additional reinforcing layer 9.
- the rubber layer 15 terminates at its upper end 17 and its lower end 16 about 5 mm in front of the respective ends 11, 10 of the additional Reinforcement layer 9. The height is measured according to the layer contour in the radial direction rR. LIST OF REFERENCE NUMBERS
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
Fahrzeugluftreifen mit Gürtellagen (2a, 2b), zwei Wulstbereichen (5) mit Wulstkern (7) und Apex (8), mit wenigstens einer radial orientierte Festigkeitsträger aufweisenden Karkasslage (3), wobei die Karkasslage (3) den Reifen von Wulstbereich (5) zu Wulstbereich (5) durchläuft, wobei die Karkasslage (3) die Wulstbereiche (5) jeweils von axial innen nach axial außen umschlingt und jeweils in einem Karkasshochschlag (3a) endet und mit einer zusätzlichen Festigkeitsträgerlage (9), welche axial außen auf der Karkasslage (3) angeordnet ist, wobei deren radial inneres Ende (10) auf Höhe des Wulstbereich (5) angeordnet ist und deren radial äusseres Ende (11) unterhalb einer Gürtellage (2a, 2b) angeordnet ist und wobei die Festigkeitsträger der Gürtellagen (2a, 2b) und der Festigkeitsträgerlage (9) kreuzend zu den Festigkeitsträgern der Karkasslage (3) angeordnet sind und wobei zwischen der Karkasslage (3) und der zusätzlichen Verstärkungslage (9) eine Gummilage (15) angeordnet ist.
Description
Beschreibung
Fahrzeugluftreifen Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit Gürtellagen, zwei Wulstbereichen mit Wulstkern und Apex, mit wenigstens einer radial orientierte Festigkeitsträger
aufweisenden Karkasslage, wobei die Karkasslage den Reifen von Wulstbereich zu Wulstbereich durchläuft sowie die Wulstbereiche von axial innen nach axial außen umschlingt und jeweils in einem Karkasshochschlag endet und mit einer zusätzlichen Festigkeitsträgerlage, welche axial außen auf der Karkasslage angeordnet ist, wobei - im Reifenquerschnitt betrachtet - deren unterer Bereich auf Höhe des Wulstbereiches zwischen Karkasslage und Apex angeordnet ist und deren oberes Ende unterhalb einer Gürtellage angeordnet ist und wobei deren Festigkeitsträger kreuzend zu den
Festigkeitsträgern der Karkasslage angeordnet sind.
Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise aus der EP 0 301 093 Bl bekannt. Die zusätzliche Verstärkungslage liegt unmittelbar auf der Karkasslage auf, so dass zwei Festigkeitsträger aufweisende Lagen unmittelbar aufeinander aufliegen. Die Festigkeitsträger aufweisenden Lagen wie beispielsweise die Karkasslage oder die zusätzliche Verstärkungslage sind gummierte Festigkeitsträgerlagen. Diese werden hergestellt, indem die Festigkeitsträger im Kalander mit einer Gummierungsschicht überzogen und vollständig in diese eingebettet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei Belastung des vorgenannten Reifens die einander zugewandten Gummierungsschichten der Karkasslage und der zusätzlichen
Verstärkungslage stark beansprucht und geschädigt werden können. Die nur durch
vergleichsweise dünne Gummierungsschichten getrennten Festigkeitsträger beider Lagen können die Gummierungsschichten soweit schädigen, dass die Festigkeitsträger der Karkasslage und die der zusätzlichen Verstärkungslage unmittelbar in Kontakt kommen. Die hierdurch entstehenden Scheuerkontakte zwischen den Festigkeitsträgem beider Lagen können die Haltbarkeit des Fahrzeugluftreifens stark herabsetzen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen mit zusätzlicher Verstärkungslage bereitzustellen, der jedoch in Bezug auf seine Haltbarkeit verbessert ist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem zwischen der Karkasslage und der zusätzlichen
Verstärkungslage eine Gummilage angeordnet ist.
Erfindungswesentlich ist, dass zum Schutz vor den vorbeschriebenen Scheuerkontakten zwischen den Festigkeitsträgem der Karkasslage und denen der zusätzlichen
Verstärkungslage eine Gummilage angeordnet ist. Hierdurch liegen beide Festigkeitsträger enthaltende Lagen nicht mehr unmittelbar aufeinander auf und es ist somit verhindert, dass die Festigkeitsträger beider vorgenannten Lagen in unmittelbaren Kontakt kommen können. Die Haltbarkeit des Fahrzeugluftreifens ist verbessert.
Mit„Karkasslage" ist in Bezug auf die Anordnung der zusätzlichen Verstärkungslage nicht der Karkasshochschlag gemeint.
Der untere Bereich der zusätzlichen Festigkeitsträgerlage ist zwischen Karkasslage und Wulstbereich angeordnet und endet vorzugsweise entweder auf Höhe des Apex, wobei das Ende zwischen Karkasslage und Apex liegt, oder endet axial innen oder axial außen in Bezug auf den Wulstkern oder unterhalb des Wulstkernes.
Vorteilhaft ist es, wenn die Festigkeitsträger der zusätzlichen Festigkeitsträgerlage in einem Winkel im Bereich von +(-) 25° und +(-) 45°, vorzugsweise in einem Winkel von etwa +(-) 35° in Bezug auf die radiale Richtung angeordnet sind. Der Differenzwinkel von etwa +(-) 35° erlaubt eine sehr effektive Kopplung der Festigkeitsträgerlage mit der
Karkasslage.„+(-)" bedeutet, dass die Festigkeitsträger entweder fallend oder steigend in der zusätzlichen Festigkeitsträgerlage angeordnet sind.
Zweckmäßig ist es, wenn die Festigkeitsträger der Karkasslage und die Festigkeitsträger der zusätzlichen Verstärkungslage in Konstruktion und Material identisch sind. Bei gekoppelten Festigkeitsträgerlagen, wie hier die zusätzliche Festigkeitsträgerlage mit der Karkasslage, bestimmt der schwächere Kord die Kordkräfte in den gekoppelten Lagen. Verwendet man identische Korde, ist eine sehr wirtschaftliche Konstruktion erreicht, bei der keine der Lagen über- oder unterdimensioniert ist.
Zweckmäßig ist es, wenn die Festigkeitsträger der Karkasslage und die Festigkeitsträger der zusätzlichen Verstärkungslage in identischer Dichte in diesen vorgenannten Lagen angeordnet sind. Hierdurch ist eine sehr wirtschaftliche Konstruktion erreicht, bei der keine der beiden vorgenannten Lagen über- oder unterdimensioniert ist.
Die Haltbarkeit des Fahrzeugluftreifens ist verbessert, indem das Material der
Gummierung der Karkasslage, das Material, aus der die zusätzliche Festigkeitsträgerlage ist sowie das Material aus der die Gummilage besteht, identisch ist. Die unterschiedlichen Lagen können durch die Verwendung des gleichen Gummierungsmaterials während der Vulkanisation des Reifenrohlings besser untereinander angebunden werden, wodurch eine Lagentrennung vermieden und die Haltbarkeit des Reifens weiter verbessert ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Gummilage eine Dicke im Bereich von 0,1 mm - 0,6 mm, vorzugsweise von etwa 0,4 mm aufweist. Bei dieser Dicke übernimmt die Gummilage die auftretende mechanische Belastung ohne Probleme. Bei einer größeren Dicke würde unnötig zusätzlicher Rollwiderstand erzeugt werden.
Zweckmäßig ist es, wenn sich die Gummilage über eine geringere Höhe als die zusätzliche Verstärkungslage erstreckt und somit kürzer als die zusätzliche Verstärkungslage ist und vorzugsweise an ihrem oberen Ende und ihrem unteren Ende etwa 5 mm vor den betreffenden Enden der zusätzlichen Verstärkungslage endet. Die größten
Scherbelastungen entstehen im Bereich der Biege- oder Flexingzone des Reifens, also eher
auf mittiger Höhe der Seitenwand. Die sich auch über diese mittige Höhe der Seitenwand erstreckende Gummilage nimmt die Scherbelastungen auf.
Zweckmäßig ist es, wenn der Karkasshochschlag in einer Höhe endet, die außerhalb des Apex liegt und zwar 5 mm - 15 mm, vorzugsweises etwa 7 mm oberhalb des oberen Apexendes liegt. Hierdurch sind große Steifigkeits Sprünge in der Seitenwand vermieden.
Zweckmäßig ist es, wenn die Karkasslage eine sogenannte C-Karkasslagenkonstruktion ist, deren Karkasshochschlag unterhalb der radial innersten Gürtellage endet und somit mit dieser teilweise überlappt. Hierbei erfolgt die Kopplung der Festigkeitsträgerlage sowohl zur Karkasslage als auch zum Karkassumschlag. Diese Konstruktion ist dadurch besonders robust.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen ist vorzugsweise ein PKW- Niederquerschnittsreifen. Die Seitenwände von Niederquerschnittsreifen werden aufgrund ihrer geringen Seitenwandhöhe besonders stark auf Biegung beansprucht. Um Ausfälle durch Risse bzw. Beschädigungen in der Seitenwand der eingangs genannten Art zu vermeiden, ist zur Verstärkung der Seitenwand zusätzlich zur zusätzlichen
Verstärkungslage eine Gummilage zwischen Karkasslage und dieser zusätzlichen
Verstärkungslage eingebracht.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der
Zeichnung, die ein schematisches Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.
Die Fig.l zeigt einen Teil-Querschnitt durch einen Niederquerschnitts-Radialreifen für Personenkraftwagen, welcher einen profilierten Lauf streifen 1, einen aus zwei Gürtellagen 2a, 2b, bestehenden Gürtel 2, welcher durch eine Bandage 18 und einen
Gürtelkantenabdeckung 19 abgedeckt ist, eine Radialkarkasslage 3, eine luftdicht
ausgeführte Innenschicht 4, Seitenwände 6 sowie Wulstbereiche 5 mit Wulstkernen 7 und Apexen 8 aufweist. Die Lagen 2a, 2b des Gürtels 2 bestehen aus in eine Gummimischung eingebetteten Festigkeitsträgern aus Stahlcord, welche innerhalb jeder Lage parallel zueinander verlaufen, wobei die Stahlcorde der Lagen in kreuzender Anordnung zu den Stahlcorden der benachbarten Lage orientiert sind und mit der Reifenumfangsrichtung jeweils einen Winkel zwischen 24° und 46° einschließen.
Die Karkasslage 3 umschlingt die Wulstbereiche 5 von axial innen nach axial außen und endet jeweils als C-Lagenkonstruktion unterhalb des Bereiches der Kante 12 der radial innersten Gürtellage 2a und überlappt somit teilweise mit dieser. Der Radialreifen weist eine zusätzliche Festigkeitsträgerlage 9 auf, welche axial außen in Bezug auf die
Karkasslage 3 angeordnet ist. Das untere Ende 10 dieser zusätzlichen Festigkeitsträgerlage 9 liegt auf Höhe des Wulstbereiches 5, genauer gesagt im Bereich des Apex 8. Das obere Ende 11 dieser zusätzlichen Festigkeitsträgerlage 9 liegt unterhalb des Kantenbereiches der Gürtellage 2a. Die Überlappung 14 wird in entlang des Lagenverlaufes von der Kante 13 dieser Gürtellage 2a bis zum oberen Ende 11 der zusätzlichen Verstärkungslage 9 gemessen und beträgt etwa 15 mm. Die Festigkeitsträger der zusätzlichen
Verstärkungslage 9 sind kreuzend zu den Festigkeitsträgern der Karkasslage 3 angeordnet und verlaufen in einem Winkel von etwa 35° in Bezug auf die radiale Richtung rR.
Zwischen der Karkasslage 3 und der zusätzlichen Verstärkungslage 9 ist eine Gummilage 15 angeordnet.
Die Festigkeitsträger der Karkasslage 3 und die Festigkeitsträger der zusätzlichen
Verstärkungslage 9 sind in Konstruktion und Material, hier Rayon, sowie in ihrer Dichte (epdm) identisch. Ebenfalls ist das Material der Gummierung der Karkasslage 3, das Material der Gummierung der zusätzlichen Festigkeitsträgerlage 9 sowie das Material, aus dem die Gummilage 15 besteht, identisch. Die Gummilage 15 weist eine Dicke von etwa 0,4 mm auf. Die Gummilage 15 erstreckt sich über eine geringere Höhe als die zusätzliche Verstärkungslage 9 und ist somit kürzer als die zusätzliche Verstärkungslage 9. Die Gummilage 15 endet an ihrem oberen Ende 17 und ihrem unteren Ende 16 etwa 5 mm vor den betreffenden Enden 11, 10 der zusätzlichen Verstärkungslage 9. Die Höhe wird entsprechend der Lagenkontur in radialer Richtung rR gemessen.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
1 Laufstreifen
2 Gürtel
2a 1. Gürtellage
2b 2. Gürtellage
3 Karkasse
3a Karkasshochschlag
4 Innenschicht
5 Wulstbereich
6 Seitenwand
7 Wulstkern
8 Apex
9 Zusätzliche Festigkeitsträgerlage
10 Untere Ende der zusätzlichen Festigkeitsträgerlage
11 Oberes Ende der zusätzlichen Festigkeitsträgerlage
12 Kante der 1. Gürtellage
14 Überlappung
15 Gummilage
16 Unteres Ende der Gummilage
17 Oberes Ende der Gummilage
18 Bandage
19 Gürtelkantenabdeckung aR axiale Richtung
rR radiale Richtung
Claims
1. Fahrzeugluftreifen mit Gürtellagen (2a, 2b), zwei Wulstbereichen (5) mit
Wulstkern (7) und Apex (8), mit wenigstens einer radial orientierte
Festigkeitsträger aufweisenden Karkasslage (3), wobei die Karkasslage (3) den Reifen von Wulstbereich (5) zu Wulstbereich (5) durchläuft, die jeweils
Wulstbereiche (5) von axial innen nach axial außen umschlingt und jeweils in einem Karkasshochschlag (3a) endet und mit einer zusätzlichen
Festigkeitsträgerlage (9), welche axial außen auf der Karkasslage (3) angeordnet ist, wobei - im Reifenquerschnitt betrachtet - deren unteres Ende (10) auf Höhe des Wulstbereich (5) angeordnet ist und deren oberes Ende (11) unterhalb einer Gürtellage (2a, 2b) angeordnet ist und wobei deren Festigkeitsträger kreuzend zu den Festigkeitsträgern der Karkasslage (3) angeordnet sind,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s
zwischen der Karkasslage (3) und der zusätzlichen Verstärkungslage (9) eine Gummilage (15) angeordnet ist.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger der zusätzlichen
Festigkeitsträgerlage in einem Winkel im Bereich von 25° und 45°, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 35° in Bezug auf die radiale Richtung angeordnet sind.
3. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger der Karkasslage (3) und die Festigkeitsträger der zusätzlichen Verstärkungslage (9) in Konstruktion und Material identisch sind.
4. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger der Karkasslage (3) und die Festigkeitsträger der zusätzlichen Verstärkungslage (9) in identischer Dichte in diesen vorgenannten Lagen angeordnet sind.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Gummierung der Karkasslage (3) und das Material der Gummierung der zusätzlichen Festigkeitsträgerlage (9) identisch sind.
6. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummilage (15) aus Material der Gummierung der Karkasslage (3) besteht.
7. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummilage (15) eine Dicke im Bereich von 0,1 mm - 0,6 mm, vorzugsweise von etwa 0,4 mm aufweist.
8. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gummilage (15) über eine geringere Höhe als die zusätzliche Verstärkungslage (9) erstreckt und somit kürzer als die zusätzliche Verstärkungslage (9) ist und vorzugsweise an ihrem oberen Ende (17) und ihrem unteren Ende (16) etwa 5 mm vor den betreffenden Enden (11, 10) der zusätzlichen Verstärkungslage (9) endet.
9. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Karkasshochschlag (3a) in einer Höhe endet, die radial außerhalb des Apex (8) liegt.
10. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasslage (3) eines sogenannte C- Karkasslagenkonstruktion ist.
11. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein PKW-Niederquerschnittsreifen ist.
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