DE102005050675A1 - Self-supporting radial pneumatic tire for motor vehicle has rubber coated metal alloy cords with memory retention for lower elastic modulus at temperatures below a phase reversal temperature than above this temperature - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einem profilierten Laufstreifen, einem mehrlagigen Gürtelverband, einer luftdichten Innenschicht, einer zumindest einlagigen Karkasse, welche in Wulstbereichen um Wulstkerne unter Bildung eines Hochschlages geführt ist, Seitenwänden und im Bereich jeder Seitenwand, mit zumindest einer, im Pannenfall, bei fehlendem Innendruck, tragfähigen Einlage.The The invention relates to a pneumatic vehicle tire with radial design a profiled tread, a multi-layer belt bandage, an airtight inner layer, an at least single-layer carcass, which in bead areas around bead cores to form a high blow guided is, sidewalls and in the region of each side wall, with at least one, in the event of a breakdown, in the absence of internal pressure, sustainable Inlay.
Es
sind unterschiedliche Ausführungsformen von
im Pannenfall selbstragenden Fahrzeugluftreifen bekannt. So gibt
es beispielsweise eine Vielzahl von Lösungsvorschlägen mit
Verstärkungsprofilen
in den Seitenwänden.
Die Verstärkungsprofile
sind meist im Querschnitt mondsichelförmig ausgeführt und bestehen aus Gummi,
wobei die Eigenschaften des Gummimaterials sicher stellen sollen,
dass die Verstärkungsprofile
in der Lage sind, den Reifen bei einem Druckverlust, also im Pannenfall,
auf eine gewisse Zeit bzw. über
eine gewisse Laufleistung selbstragend zu erhalten. Ein derartiger
selbstragender Reifen ist beispielsweise aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Einlagen, die dem Reifen bei Druckverlust eine gewisse Selbsttragefähigkeit verleihen, derart auszuführen, dass das Gewicht des Reifens, seine Einfederungseigenschaften sowie der Komfort nur unwesentlich beeinflusst werden.Of the Invention is based on the object deposits that the tire give a certain self-bearing capacity at pressure loss to perform such that the weight of the tire, its compression characteristics and the Comfort be influenced only insignificantly.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Einlage aus in radialer Richtung verlaufenden, in Gummi eingebetteten Fäden besteht, welche aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen oder eine solche aufweisen, welche Fäden bei einer Betriebstemperatur des Reifens bis zu etwa 50°C einen wesentlich geringeren Elastizitätsmodul (E-Modul) aufweisen als bei einer Betriebstemperatur oberhalb 60°C, nach Überschreiten der Phasenumwandlungstemperatur.Is solved the task according to the invention in that the deposit consists of radially extending rubber-embedded threads, which are made of a shape memory alloy exist or have such, which threads at an operating temperature of the tire up to about 50 ° C have a much lower modulus of elasticity (modulus of elasticity) than at an operating temperature above 60 ° C, after exceeding the phase transition temperature.
Die Erfindung nützt daher den reversiblen Formgedächtniseffekt bestimmter Legierungen, indem die Fäden in den Einlagen in den Seitenwänden aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen oder eine solche beinhalten. Dieses Material weist durch eine entsprechende Vorbehandlung den erwünschten niedrigen E-Modul im unteren Temperaturbereich und den eine gewisse Selbsttragefähigkeit bewirkenden höheren E-Modul und damit eine höhere Biegesteifigkeit bei höherer Temperatur auf. Die Einfederungseigenschaften und der Komfort des Reifens beim Normalbetrieb werden kaum beeinflusst.The Invention benefits hence the reversible shape memory effect certain alloys, by the threads in the deposits in the Side walls off a shape memory alloy exist or contain such. This material has a corresponding pretreatment the desired low modulus of elasticity in the lower Temperature range and a certain self-bearing capacity effecting higher E-modulus and thus a higher one Bending stiffness at higher Temperature up. The compression characteristics and the comfort of the Tire during normal operation are hardly affected.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft die Einlage außerhalb oder innerhalb der Karkasse zumindest über einen Großteil der Länge der Seitenwand, insbesondere zwischen dem Wulstkern, seitlich des Wulstkernes beginnend, und dem Gürtel, im Bereich der Randabschnitte des Gürtels endend. Diese Ausführung ist dann von Vorteil, wenn eine einzige Einlage pro Seitenwand vorgesehen wird.at a preferred embodiment the invention runs the insert outside or within the carcass, at least over much of the length of the carcass Sidewall, especially between the bead core, laterally of the bead core starting, and the belt, ending in the area of the edge sections of the belt. This design is then advantageous if a single deposit per side wall provided becomes.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind in jeder Seitenwand zwei Einlagen angeordnet, die im mittleren Bereich der Seitenwand in überlappender Anordnung verlaufen. Der Vorteil dieser Ausführung besteht insbesondere darin, dass auf diese Weise der Reifen in den mittleren Seitenwandbereichen im Pannenfall besonders gut versteift wird.at a further embodiment According to the invention, two inserts are arranged in each side wall. which run in the central region of the side wall in an overlapping arrangement. The advantage of this design is in particular that in this way the tire in the especially stiffens in the middle sidewall areas in the event of a breakdown becomes.
Diese Ausführungsvariante der Erfindung kann vorteilhafter Weise an unterschiedliche Anforderungen bezüglich Reifeneigenschaften und an Gegebenheiten im Aufbau des Reifens besonders gut angepasst werden. So kann beispielsweise die eine Einlage an der Innenseite der Karkasse und die andere Einlage an der Außenseite der Karkasse angeordnet sein. Bevorzugt wird dabei die im oberen Bereich der Seitenwand verlaufende Einlage an der Innenseite der Karkasse angeordnet und sie kann bis unter die Randabschnitte des Gürtels reichen. Die im unteren Bereich der Seitenwand verlaufende Einlage wird bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung an der Außenseite des Karkasshochschlages und der Karkasse verlaufend angeordnet und verläuft vorzugsweise bis auf die Höhe des Wulstkernes.These variant The invention can be advantageously adapted to different requirements in terms of Tire characteristics and conditions in the construction of the tire especially be well adjusted. For example, the one deposit can the inside of the carcass and the other insert on the outside the carcass be arranged. Preference is given to the upper Area of the side wall running insert on the inside of Carcass arranged and she can reach under the edge sections of the carcass girdle pass. The insert running in the lower part of the side wall becomes in a preferred embodiment the invention on the outside the carcass bluff and the carcass arranged running and runs preferably down to the heights of the bead core.
Dabei kann es von Vorteil sein, den Reifen im Pannenfall auch im Gürtel bzw. Laufstreifenbereich erfindungsgemäß zu stabilisieren. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird daher eine weitere Einlage mit Fäden aus einer Formgedächtnis-Legierung zentrisch zum Gürtel, vorzugsweise zwischen der Innenschicht und der Karkasse verlaufend, angeordnet. Die Fäden in der weiteren Einlage werden im rechten Winkel zur Umfangsrichtung des Reifens orientiert.there It may be advantageous to the tire in the event of a breakdown in the belt or To stabilize tread area according to the invention. At a preferred embodiment The invention will therefore be an additional insert with threads a shape memory alloy centric to the belt, preferably running between the inner layer and the carcass, arranged. The strings in the further insert are at right angles to the circumferential direction of the tire.
Über die Ausführung der Fäden in den Einlagen kann auf die Eigenschaften des Reifens im Normalbetrieb und im Pannenfall Einfluss genommen werden. Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung können die Fäden Monofilamente sein. Die Fäden können jedoch auch aus mehreren Filamenten gebildete Korde sein, wobei in diesem Fall sämtliche Filamente aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen können oder es können die Korde auch aus zumindest einem Filament aus einer Formgedächtnis-Legierung und aus zumindest einem Filament aus einem anderen metallischen oder aus textilen Material bestehen.About the execution of the threads in the deposits can be influenced on the properties of the tire in normal operation and in the event of a breakdown. In one possible embodiment of the invention, the threads may be monofilaments. However, the threads may also be cords formed of a plurality of filaments, in which case all filaments are made of a shape memory alloy or the cords may also consist of at least one filament of a shape memory alloy and of at least one filament of another metallic or textile material.
Die Fäden aus der Formgedächtnis-Legierung können einen runden und auch einen abgeflachten Querschnitt aufweisen. Bei rundem Querschnitt wird ihr Durchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, insbesondere von 0,6 mm bis 1 mm, gewählt.The Threads off the shape memory alloy can have a round and a flattened cross-section. With a round cross-section, its diameter is in the range of 0.1 mm to 2 mm, in particular from 0.6 mm to 1 mm, selected.
Die Einlagen können ferner jeweils eine einzige Lage parallel zueinander verlaufender Fäden oder mehr als eine Lage solcher Fäden enthalten. In Abhängigkeit vom Durchmesser bzw. Querschnitt der Fäden lässt sich auf diese Weise ebenfalls Einfluss auf die Tragfähigkeit des Reifens im Pannenfall nehmen.The Deposits can Furthermore, each one single layer parallel to each other Threads or more than one layer of such threads contain. Dependent on the diameter or cross section of the threads can be in this way also Influence on the load capacity tire in case of breakdown.
In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, wenn die Anzahl der Fäden pro 10 cm Erstreckung der Einlage zwischen 40 und 500 beträgt, wobei bei dünnen Fäden, Fäden mit geringem Durchmesser, eine höhere Anzahl von Fäden gewählt wird.In In this context, it is also advantageous if the number of Threads per 10 cm extension of the deposit is between 40 and 500, where in thin threads Threads with small diameter, higher Number of threads chosen becomes.
Als Material für die Fäden kommt vor Allem eine Formgedächtnis-Legierung auf Basis einer Nickel-Titan-Legierung in Frage. Mit diesem Material lassen sich Fäden herstellen, die in einem Temperaturbereich bis etwa 50°C einen E-Modul zwischen 20 GPa und 40 GPa und oberhalb einer Temperatur von etwa 60°C einen E-Modul zwischen 70 GPa und 80 GPa aufweisen.When Material for The strings comes above all a shape memory alloy on the basis of a nickel-titanium alloy in question. Leave with this material threads produce a modulus of elasticity in a temperature range up to about 50 ° C. between 20 GPa and 40 GPa and above a temperature of about 60 ° C one Have modulus between 70 GPa and 80 GPa.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigenFurther Features, advantages and details of the invention will be apparent from the drawing, which schematically illustrates an embodiment described in more detail. Show
Die
Figuren zeigen Querschnitte durch einen Radialreifen für Personenkraftwagen.
Dieser weist einen profilierten Laufstreifen
Die
beiden Lagen des Gürtels
Gemäß der Erfindung
enthält
der Reifen im Bereich jeder Seitenwand
Bei
der in
Im
Rahmen der Erfindung eignen sich für die Fäden in den Einlagen
Im
Normalbetrieb, unter Normaldruck und unter üblicher Last stellt sich bei
Reifen eine Betriebstemperatur zwischen 30°C und 50°C ein. In diesem Temperaturbereich
sind die Fäden
in den Einlagen
Als Beispiel sei erwähnt, dass die Fäden bei einem Durchmesser von 1,5 mm im Temperaturbereich von etwa 60°C bis 120°C einen Biegewiderstand von 10 N bis 40 N aufweisen, in Abhängigkeit von ihrer Länge und ihrer Krümmung in der Seitenwand. Die im Rahmen der Erfindung im Reifen einsetzbaren Fäden können Monofilamente oder Korde aus mehreren Filamenten sein. Möglich ist es auch, Hybridkorde zu verwenden, die aus zumindest einem Filament aus einer Formgedächtnis-Legierung und aus zumindest einem Filament aus einem anderen metallischen Material, beispielsweise einem üblichen Kordstahl, oder einem textilen Material bestehen. Die Monofilamente können einen runden oder einen flachen Querschnitt aufweisen. Der Durchmesser der Monofilamente (bei rundem Querschnitt) oder der Korde kann zwischen 0,5 mm und 2 mm betragen, insbesondere zwischen 0,6 und 1 mm. Die Anzahl der Fäden pro 10 cm Einlage wird zwischen 40 und 160 Fäden gewählt.When Example should be mentioned that the threads with a diameter of 1.5 mm in the temperature range of about 60 ° C to 120 ° C a bending resistance from 10 N to 40 N, depending on their length and their curvature in the sidewall. The usable in the tire in the context of the invention Threads can be monofilaments or cords of several filaments. It is also possible, hybrid cords to use, consisting of at least one filament of a shape memory alloy and at least one filament of another metallic one Material, for example a standard cord, or a textile material. The monofilaments can have one have round or a flat cross-section. The diameter the monofilaments (round cross section) or the cords can be between 0.5 mm and 2 mm, in particular between 0.6 and 1 mm. The Number of threads per 10 cm insert is chosen between 40 and 160 threads.
Die
Einlagen
Erfindungsgemäß ausgeführte Reifen können zur Unterstützung der Selbsttragefähigkeit des Reifens mit mondsichelförmigen Gummiverstärkungsprofilen an den Innenseiten versehen werden. Dabei brauchen diese Verstärkungsprofile nicht mehr selbstragend zu sein und sie können daher ein geringes Volumen und damit ein geringes Gewicht aufweisen.Tires designed according to the invention can for support the self-bearing ability of the tire with crescent-shaped Rubber reinforcement profiles be provided on the insides. They need these reinforcing profiles no longer self-sustaining and they can therefore have a low volume and thus have a low weight.
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-
2005
- 2005-10-20 DE DE200510050675 patent/DE102005050675A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH, 30165 HAN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |