DE10202674B4

DE10202674B4 - Reifen für Fahrzeuge, insbesondere für Motorräder

Info

Publication number: DE10202674B4
Application number: DE10202674A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dipl.-Ing. Schulte
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: BR0300114A; US20030136491A1; US6953072B2; DE10202674A1; FR2834932A1; FR2834932B1; JP2003211912A

Abstract

Reifen für Fahrzeuge, insbesondere für Motorräder, mit einem durch eine 0°-Kordwicklung (3) gebildeten Gürtel, wobei der für die Kordwicklung (3) verwendete Kord aus wenigstens einem mit einer Gummierung umgebenen Strang aus spiralförmig gewundenen Drähten besteht und mit einer derartigen Vordehnung verarbeitet ist, dass er im fertig gestellten, nicht aufgepumpten Zustand und im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand des Reifens in einem angenähert linearen Bereich verbleibt und die Steigung zwischen 0,05 und 0,2 % pro 10 N liegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reifen für Fahrzeuge, insbesondere für Motorräder, mit einem Aufbau aus vulkanisiertem Kautschuk, in das eine 0°-Kordwicklung eingearbeitet ist.

Reifen für zweirädrige Fahrzeuge, insbesondere für schnelllaufende Motorräder, besitzen eine quer zur Laufrichtung konvex gekrümmte Lauffläche, um in der für Kurvenfahrten erforderlichen Schräglage eine ausreichende Auflagefläche zum Untergrund aufzuweisen und das Fahrzeug auch in der Schräglage stabil auf der Fahrbahn zu halten. Die Herstellung derartiger Reifen erfolgt üblicherweise durch Bildung einer zylindrischen Karkasse, die aus einer oder mehreren gummierten Gewebelagen besteht und auf die eine Kordwicklung aufgebracht wird. Die nebeneinander angeordneten Windungen der Kordwicklung erstrecken sich in Umfangsrichtung parallel zueinander. Aufgrund der großen Anzahl der Windungen der Kordwicklung entsteht eine Ausrichtung der Windungen zur Fahrtrichtung von praktisch 0°, weswegen von einer 0°-Kordwicklung gesprochen wird. Aufgrund der spiralförmigen Wicklung weisen die Windungen einen von 0° leicht abweichenden Winkel zur Fahrtrichtung auf, der jedoch immer kleiner als 5°, regelmäßig kleiner als 2° ist. Auch mit diesen Abweichungen wird die Wicklung als 0°-Kordwicklung bezeichnet.

Im Anschluss an die den Gürtel des Reifens bildende Kordwicklung wird das Laufband aufgebracht und mit dem Gürtel der Karkasse verklebt, wobei eine Vor-Formgebung unter Ausbildung der konvexen Laufschicht vorgenommen wird. Die endgültige Formgebung, einschließlich der Profilierung der Lauffläche, erfolgt in einem Vulkanisationsofen, der eine zentripetale Außenform aufweist, gegen die der hergestellte Reifenaufbau von radial innen mittels eines mit Heißdampf beheizten Balges gedrückt wird.

DE 691 14 913 T2 beschreibt einen Reifen der eingangs erwähnten Art und seine Herstellung. Hierauf kann auch für den erfindungsgemäßen Reifen Bezug genommen werden, soweit die allgemeinen Herstellungsschritte und der Aufbau des 0°-Reifens angesprochen ist. Gemäß der Druckschrift werden Korde verwendet, die eine Kraft-Dehnung-Charakteristik aufweisen, die aus zwei linearen Abschnitten mit stark unterschiedlichen Steigungen und einem gekrümmten Übergangsbereich gebildet sind. Im Zuge der Herstellung des Reifens wird der Kord bei der Vulkanisation vorgedehnt und zwar um etwa 1,5 %, sodass sich die Kordwicklung nach der Herstellung des Reifens, jedoch vor seinem Aufpumpen auf Betriebsdruck, bereits im gekrümmten Bereich (Knick) der Kraft-Dehnung-Charakteristik befindet. Dadurch soll erreicht werden, dass der Reifen bereits während der Herstellung in seine endgültige Form nahezu vollständig hinein gewachsen ist und beim Aufpumpen praktisch nicht mehr wächst, weil sich die Kordwicklung wegen der großen Steigung der Kraft-Dehnung-Charakteristik praktisch nicht mehr dehnt.

Reifen dieser bekannten Art sind als Motorradreifen seit einiger Zeit im Markt. Es hat sich herausgestellt, dass die Fahreigenschaften dieser Reifen bezüglich des Handlings sowie des Pendelns (sowohl in der Kurve als auch auf der Geraden) noch verbesserungsbedürftig erscheinen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, einen Reifen der eingangs erwähnten Art hinsichtlich seiner Fahreigenschaften zu verbessern.

Die Lösung dieses Problems ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Der erfindungsgemäße Reifen beruht auf dem Konzept, Dehnungen der Kordwicklung – und damit des Reifens insgesamt – auch im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand zuzulassen, und zwar in der gleichen Weise wie im nicht aufgepumpten Zustand, sodass einerseits der Reifen durch Aufpumpen auf Betriebsdruck in seine für den Betrieb vorgesehene Sollform hinein wächst und andererseits der Reifen eine gute Elastizität behält und so als erstes Federsystem im Kontakt zwischen Fahrzeug und Straße wirkt. Dies ist dadurch sichergestellt, dass die Steigung der Kraft-Dehnung-Charakteristik des Kordes relativ gering ist.

Überraschender Weise werden die Fahreigenschaften des erfindungsgemäßen Reifens gegenüber dem vorbekannten Reifen als deutlich positiver beurteilt, was das Handling, also die Einnahme der Schräglage für Kurvenfahrten, und das berüchtigte Pendeln sowohl bei der Geradeausfahrt als auch bei der Kurvenfahrt angeht. Bezüglich des „Flatterns" ist der erfindungsgemäße Reifen dem vorbekannten Reifen ebenbürtig.

Der erfindungsgemäße Reifen kommt mit einer wesentlich geringeren Vordehnung aus. Im fertiggestellten, jedoch nicht aufgepumpten Zustand weist der Kord des erfindungsgemäßen Reifens beispielsweise eine Dehnung von weniger als 0,5 % auf, vorzugsweise liegt die Dehnung zwischen 0,1 und 0,3 %.

Im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand liegt die Dehnung des Kordes vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,4 %, bevorzugt unter 1,3 oder sogar 1,2 %. In bevorzugten Ausführungsformen liegt diese Dehnung über 0,8 oder über 0,9 %. Die Dehnung des Kordes im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand liegt somit deutlich niedriger als bei dem aus EP 0 461 646 B1 vorbekannten Reifen, bei dem die Dehnung im nicht aufgepumpten Zustand bereits typischerweise 1,5 % beträgt.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen Motorradreifen
2 Kennlinien für den erfindungsgemäßen Kord
3 einen Kennlinienvergleich für einen erfindungsgemäßen Kord und einen vorbekannten Kord.
Der in 1 dargestellte Aufbau eines Motorradreifens sieht von innen nach außen eine Karkasse 1, 2 mit einer die Luftdichtheit sicherstellenden Innenseele 1 und mit wenigstens einer Gewebelage 2, einen durch eine Kordwicklung 3 gebildeten Gürtel und eine äußere Laufschicht 4 mit eingearbeiteten Profilrillen 5 vor. Die Laufschicht 4 ist konvex gewölbt und erstreckt sich bis zu Endpunkten 6, an denen der Reifen seine größte Breite aufweist. Von der konvexen Wölbung der Lauffläche 4 weg zeigend schließen sich Seitenwände 7 an, die jeweils in einen Wulst 8 münden, in dem ein Wulstkern 9 aus nicht dehnbaren Stahldrähten gebildet ist. Die Gewebelage 2 der Karkasse 1 ist von radial innen nach radial außen um den Wulstkern 9 umgeschlagen. Der dadurch gebildete Innenraum ist durch einen Kernfüller 10 aus Kautschuk ausgefüllt.
In bekannter Weise dient der Wulst 8 zur sicheren Befestigung des Reifens auf einer (nicht dargestellten) Felge.
Die Kordwicklung 3 ist gleichmäßig von einer Seite zur anderen jeweils in Umfangsrichtung um den Reifen umlaufend aufgebracht, sodass sich eine 0°-Wicklung ergibt, in der die Windungen der Kordwicklung 3 – abgesehen von einem kleinen Winkel durch die spiralförmige Aufwicklung – in Fahrtrichtung parallel zueinander ausgerichtet sind.
2 zeigt Kennlinien für einen erfindungsgemäß verwendeten Kord mit und ohne Gummierung. Während die in 2 dünn eingezeichnete Kurve für den Kord ohne Gummierung noch eine leichte Krümmung aufweist, ist die Kraft- Dehnung-Charakteristik für den gummierten und vulkanisierten Kord (dick gezeichnete Linie) nahezu linear. Als „nahezu linear" wird hier eine Kennlinie verstanden, deren Steigung im wesentlichen konstant ist, sich also um nicht mehr als 100 % ändert. Die Steigung der Kennlinie für den gummierten Kord beträgt zwischen 0,07 und 0,13 % Dehnung bei 10 N angewandter Kraft.
3 zeigt einen Vergleich zwischen der Kennlinie für den gummierten Kord aus 2 und einer Kennlinie, die für einen Kord eines im Markt befindlichen vorbekannten Reifens gemäß DE 691 14 913 T2 aufgenommen ist.
Die für den nicht gummierten Kord des bekannten Reifens aufgenommene Kennlinie weist eine Steigung auf, die zwischen 0,6 % pro 10 N und 0,02 % pro 10 N variiert, also Steigungen aufweist, die sich um mehr als das zehnfache unterscheiden.
Der erfindungsgemäße Reifen ist vorzugsweise so fertig gestellt, dass der Kord ohne Füllung auf den Betriebsdruck eine Dehnung von um die 0,2 %, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,3 % aufweist. Im auf den Betriebsdruck gefüllten Zustand beträgt die Dehnung durch die Vorspannung des Kord etwa 1,0 % und liegt vorzugsweise zwischen 0,9 und 1,2 %. In jedem Fall übersteigt die Dehnung, auch im auf Betriebsdruck gefüllten Zustand des Reifens nicht 1,4 %.
Während der Kord gemäß der DE 691 14 913 T2 ein „high elongation"-Kord 3 × 4 × 0,2 ist, ist für den erfindungsgemäßen Reifen ein „high impact"-Kord 3 × 5 × 0,2 (Hersteller Bekaert) verwendet worden. Die im Übrigen im Wesentlichen gleich aufgebauten Reifen gemäß DE 691 14 913 T2 einerseits und der Erfindung andererseits sind Fahrversuche durch professionelle Testfahrer unterzogen worden. Hierbei ergaben sich folgende Bewertungen:
Der erfindungsgemäß ausgebildete Reifen bietet somit erhebliche Vorteile im Fahrverhalten, insbesondere bezüglich der wichtigen Parameter Handling und Pendeln.
Obwohl der Aufbau und die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Reifens für Zweiradfahrzeuge beschrieben worden ist, lässt sich die Erfindung auch für Reifen für mehrrädrige Fahrzeuge, insbesondere Autos, mit den Vorteilen einer verbesserten Laufruhe und Haftung auf der Fahrbahn anwenden.

Claims

Reifen für Fahrzeuge, insbesondere für Motorräder, mit einem durch eine 0°-Kordwicklung (3) gebildeten Gürtel, wobei der für die Kordwicklung (3) verwendete Kord aus wenigstens einem mit einer Gummierung umgebenen Strang aus spiralförmig gewundenen Drähten besteht und mit einer derartigen Vordehnung verarbeitet ist, dass er im fertig gestellten, nicht aufgepumpten Zustand und im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand des Reifens in einem angenähert linearen Bereich verbleibt und die Steigung zwischen 0,05 und 0,2 % pro 10 N liegt.
Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung in dem angenähert linearen Bereich zwischen 0,07 und 0,15 % pro 10 N liegt.
Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kord (3) im fertiggestellten, nicht aufgepumpten Zustand eine Dehnung von weniger als 0,5 % aufweist.
Reifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung des Kordes (3) im fertiggestellten, nicht aufgepumpten Zustand zwischen 0,1 und 0,3 % liegt.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kord (3) im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand eine Dehnung zwischen 0,5 und 1,4 % aufweist.
Reifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung des Kordes (3) im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand des Reifens weniger als 1,3 % beträgt.
Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung des Kordes (3) im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand des Reifens weniger als 1,2 % beträgt.
Reifen nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kord (3) im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand eine Dehnung von > 0,8 % aufweist.
Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kord (3) im auf Betriebsdruck aufgepumpten Zustand eine Dehnung von > 0,9 % aufweist.