DE3046716A1

DE3046716A1 - Luftreifen fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3046716A1
Application number: DE19803046716
Authority: DE
Inventors: Paolo Milano Bandel; Renato Gallarate Varese Caretta
Original assignee: Pneumatici Pirelli SpA 20123 Milano Soc; Pirelli Pneumatici SpA; Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli Tyre SpA
Priority date: 1979-12-12
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1981-09-17
Anticipated expiration: 2000-12-12
Also published as: GR72507B; DE3046716C2; LU82994A1; US4407346A; ZA807079B; NL8005452A; JPS5695706A; ES8204349A1; SE444145B; AU540558B2; FR2473427B1; FI803619L; BE886554A; BR8008062A; ATA606180A; SE8008605L; AR223080A1; IT7907221A0; AU6529280A; ES498312A0

Description

Die Erfindung betrifft Radialreifen für Kraftfahrzeuge, und insbesondere betrifft die Erfindung solche Reifen, bei denen die Karkassenschnüre sich.von einem Wulst zu dem anderen in einem Winkel Von 90° oder in einem Winkel, der von 90 geringfügig verschieden ist, mit Bezug auf die mittlere Umfangsebene des Reifens erstrecken.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Radialreifen mit einem Abrollwiderstand, der beträchtlich kleiner als der Abrollwiderstand von üblichen Reifen

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Λ-

ist, so daß sich bei Gebrauch solcher Reifen geringerer Energieverbrauch ergibt, was wiederum zu verringertem Kraftstoffverbrauch während des Fahrens des Motorfahrzeuges führt.

Es ist bekannt, daß ein beträchtlicher Teil des Energieverbrauchs des gesamten Reifens der Lauffläche bzw. dem Laufflächenteil zugeordnet wird zufolge komplizierter und komplexer Zwischenwirkungen zwischen der Lauffläche und dem Erdboden.

Um den Energieverbrauch zu verringern, sind Kräfte auf die Schaffung verschiedener Lösungen gerichtet worden, beispielsweise auf geeignete Laufflächenmuster für den Reifen oder auf die Verwendung von Massen für die Lauffläche mit niedrigem Hystereseverlust. Die vielen vorgeschlagenen Lösungen haben zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich des Energieverbrauches ergeben, Jedoch haben sie zu andere« !Problemen geführt, welche gewisse fundamentale Eigenschaften eines zuverlässigen Reifens betreffen, beispielsweise guten Widerstand gegen Abnutzung an der Lauffläche, guten Widerstand gegen das Einreißen kleiner Profilblöcke u.dgl. und gute Straßenhaftung bzw. gute Traktion auf trockener und nasser Bodenfläche usw.

Um eine Lösung auch hinsichtlich dieser Probleme zu finden, ist ein zusammengesetzter Reifen vorgeschlagen worden, der aus zwei Lagen aus Massen gebildet ist, die radial übereinander angeordnet sind, wobei die radial äußere Lage, welche die Blöcke und die Rillen des Laufflächenmusters umfaßt, im wesentlichen gekennzeichnet ist durch guten Widerstand gegen Abnutzung, gegen Einreißen und gegen Risse und durch gute Traktion auf trockenem und nassem Untergrund, und von denen die radial innere Lage als Haupteigenschaft einen niedrigen oder geringen Hystereseverlust hat.

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— IS —

Diese Lösung schafft eine Lauffläche der "Kappe- und Basis"-Art, und sie scheint zu guten Ergebnissen hinsichtlich des Energieverbrauches des Reifens zu führen» ohne daß sich irgendwelche übermäßigen Beschränkungen hinsichtlich der Kilometerleistung des Reifens ergeben als Folge von Abnutzung und Einreißen der Lauffläche, wobei weiterhin gute Traktion auf trockenem und nassem Untergrund gewährleistet ist. Es ist jedoch festgestellt worden, daß solche Reifen geringen Widerstand gegen auf sie wirkende Querkräfte haben, beispielsweise bei Kurvenfahrt, woraus sich Probleme ergeben hinsichtlich der Richtungsstabilität oder Lenkgenauigkeit des Reifens. Diese Probleme sind besondere relevant, wenn mit dem Reifen mit hoher Geschwindigkeit gefahren wird.

Möglicherweise ergibt sich der niedrige Widerstand gegenüber Querkräften als Folge der Tatsache, daß der niedrige Hystereseverlust der radial inneren 'Lage des Laufflächenteiles oftmals begleitet ist durch eine größere Verformbarkeit als Folge der auf sie wirkenden Beanspruchungen.

Es ist nunmehr gefunden worden, daß es möglich ist, eine weitere Verringerung des Energieverbrauchs eines Luftreifens zu erhalten, der mit einer Kappe- und Basis-Lauffläche versehen ist, und zwar indem auf die geometrische Konfiguration des Traggebildee des Reifens selbst eingewirkt wird, wobei durch eine solche Einwirkung oder Modifizierung auch die Richtungsstabilität bzw. die Lenkstabilität des Reifens verbessert wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt,einen Luftreifen zu schaffen, der im Vergleich zu üblichen Reifen hinsichtlich Energieverbrauch und Richtungssteuerstabilität bzw. Lenkstabilität verbesserte Eigenschaften hat.

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- Mr-

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen für Fahrzeugräder, mit einer Karkasse aus radialen Schnüren, zwei Seitenwänden, deren gegenseitiger maximaler Abstand voneinander in axialer Richtung die Querschnittsbreite des Reifens bestimmt, mit zwei Wulsten, von denen jeder wenigstens einen Wulstkern aufweist, um welchen herum die Schnüre der Karkasse gewickelt oder gelegt sind, mit einem Laufflächenteil an der Oberseite der Karkasse, mit einem in Umfangsrichtung undehnbaren ringförmigen Verstärkungsgebilde, welches zwischen dem Laufflächenteil und der Karkasse angeordnet ist und eine Breite hat, die im wesentlichen gleich der Breite des Laufflächenteiles ist, wobei die Seitenkanten des Gebildes an den Schultern des Laufflächenteiles liegen, und wobei der Laufflächenteil zwei Lagen aus verschiedenen Kautschukmassen aufweist, die radial übereinander angeordnet sind. Gemäß der Erfindung ist ein solcher Reifen dadurch gekennzeichnet, daß die die radial innere Lage bildende Masse einen Hystereseverlustindex von nicht höher als 0,010 Joule für jeden Kubikzentimeter der Masse bei einer Temperatur von 25 C^und von nicht höher als 0,006 Joule für jeden Kubikzentimeter der Masse bei einer Temperatur von 7O⁰C hat, und daß das Verhältnis zwischen dem radialen Abstand der seitlichen Kanten des ringförmigen Verstärkungsgebildes von der radial äußersten Stelle des Wulstkernes und der Breite des Reifenquerschnitts kleiner als 0,60 ist·

Es ist festzustellen, daß in der nachstehenden Beschreibung der Ausdruck "Hystereseverlust¹¹ die Verlustenergie in jedem Kubikzentimeter an Masse bedeutet, der erforderlich ist, um einen Block aus der Masse mittels einer in einer gegebenen Richtung ausgeübten Kompressionskraft auf 9/^0 seiner ursprünglichen Abmessung zu verformen, wobei der Block frei von Verbindungen in den Richtungen quer zu der gegebenen Richtung

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— β* —

.τ-

ist, wonach es clem Block ermöglicht wird, seine ursprüngliche Abmessung wieder anzunehmen, und wobei die zyklische Verformung des Masseblockes und seine Rückkehr in die ursprüngliche Größe oder Gestalt in etwa 1/50 Sekunde aufgeführt werden. Der Wert des Hystereseverlustes irgendeiner oder jeder betrachteten Masse kann sich mit der Temperatur, bei welcher er gemessen wird, ändern.

Vorzugsweise liegt das genannte Verhältnis·zwischen 0,40 und 0,60.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die die radial innere Lage bildende Masse einen Hystereseverlustindex zwischen 0,002 und 0,006 Joule für jeden Kubikzentimeter an Masse bei 25 C, und zwischen 0,0015 und 0,004 Joule für jeden Kubikzentimeter an Masse bei 70⁰C.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die die radial innere Lage bildende Masse eine Dicke von nicht kleiner als 1,2 mm und vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 1/9 bis 1/4 der Dicke des gesamten Laufflächenteiles.

Es ist festzustellen, daß in einem Querschnitt des Laufflächenteiles die Trennlinie zwischen den beiden Lagen atis den verschiedenen Massen nicht parallel zur Außenfläche des Laufflächenteiles verläuft. Genauer gesagt, verläuft sie parallel zu dieser Fläche in den Zonen zwischen zwei benachbarten Profilrillen. Jedoch senkt sie sich nahe der RiHenwände bis zum Grunde der Rille ab. Es ist jedoch zu verstehen, daß die oben angegebenen Dickenwerte bezogen sind auf die Teile der Trennlinie «wischen zwei Rillen und daher auf die Teile der Trennlinie parallel zur Außenfläche des Laufflächenteiles.

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g.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die die radial innere Lage bildende Massfc einen Elastizitätsmodul bei einer Dehnung von 100 % von nicht kleiner als

2
15 kg/cm und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 und

2 30 kg/cm .

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist eine Halb^uerschnittsansicht eines Reifens gemäß der Erfindung.

Pig. 2 ist eine Teildraufsicht des Laufflächenteiles des Reifens gemäß Fig. 1 unter Verwendung eines bevorzugten ringförmigen Verstärkungsgebildes·

Figuren 1 und 2 zeigen einen Fahrzeugreifen, insbesondere Personenwagenreifen im aufgeblasenen Zustand, und dieser Reifen umfaßt eine Karkasse 1 ,· die aus Schnüren gebildet ist, die in radialen Ebenen liegen, d.h. mit Bezug auf die mittlere Umfangsebene des Reifens in einem Winkel von 90 oder in einem Winkel, der von 90° geringfügig verschieden ist, verlaufen. Die Karkasse 1 erstreckt sich von einem Wulst 2 zu dem anderen, und ihre Lage oder ihre Lagen sind um den betreffenden Wulstkern herumgelegt, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.

An der Oberseite der Karkasse 1 ist ein in Umfangsrichtung undehnbares ringförmiges Verstärkungsgebilde 4- angeordnet. Das VerstärkungsgeMlde 4·. ist gebildet aus zwei Metallschnurlagen 5 und 6, deren Schnüre zur mittleren Umfangsebene des Reifens in einem Winkel zwischen 18? und 24° liegen. Die Schnüre der einen Lage kreuzen die Schnüre der anderen Lage. Das VerstärkungsgeMlde 4- umfaßt weiterhin eine dritte Lage aus Polyamidschnüren, die vorzugsweise in Umfangsrichtung des Reifens verlaufen. Diese Polyamidschnurlage f ist auf den

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_ ty _

.%■

Metallschnurlagen 5 und 6 angeordnet.

Die Breite der lage 6 ist geringfügig kleiner als die Breite der Lage 5» um eine normale oder gewohnliche Abstufung zwischen diesen Lagen 5i 6 zu ermöglichen. Die Breite der Lage liegt in der gleichen Größenordnung wie die Breite der Lage 5· Jedoch kann die Breite der Lage 7 größer oder kleiner sein, und zwar in Übereinstimmung mit den Leistungscharakteristiken, die von dem Reifen gefordert werden.

Die Breite Lr des gesamten Verstärkungsgebildes 4· liegt in der gleichen Größenordnung wie die Breite des Laufflächenteiles des Reifens, jedoch könnte sie eine gegenüber dieser Breite geringfügig größere oder kleinere Breite haben. Daher liegen die Seitenkanten 8 des ringförmigen Verstarkungsgebildes 4 im Bereich der Schultern 9 des Laufflächenteiles.

Der Laufflächenteil 10 weist zwei radial übereinanderliegende Lagen 11 und 12 aus je einer Kautschukmasse auf, und er ist radial außerhalb des ringförmigen Verstarkungsgebildes 4· vorgesehen.

Die Lage 12, die mit Blöcken und Rillen, welche das Laufflächenmuster bilden, versehen ist, hat eine Breite, die praktisch der Breite Lb dee Laufflächenteiles 10. entspricht. Die Lage hat eine Breite Ls, die größer ist als die Breite der Lage 12, und die Lage 11 ist mit der Reifenseitenwand verbunden unter möglicher Zwischenanordnung von Einsätzen oder Füllstücken od.dgl. aus einer geeigneten Masse (nicht dargestellt).

Alternativ können die Breiten der Lagen 11 und 12 übereinstimmen, in welchem Fall die Verbindung mit der Seitenwand mittels eines Einsatzes oder Füllstückes aus einer Kautschukmasse ausgeführt werden kann.

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Der Laufflächenteil 10 ist mit Rillen 13 einer Tiefe I versehen. Die Gesamtdicke des Laufflächenteiles 10 "beträgt S, und S ist größer als I, Die Lage 11 hat eine Dicke S1, die nicht kleiner als 1/9 von S ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 1/9 und 1/4 von S liegt. In jedem Fall ist die Dicke S1 der Lage 11 nicht kleiner als 1,2 mm.

Fig. 1 zeigt die Trennlinie 14 zwischen den Lagen 11 und 12. Diese Trennlinie 14 hat einen Bereich zwischen zwei benachbarten Rillen 13, der praktisch parallel zur Außenfläche des Laufflächenteiles 10 verläuft. Nahe der Rillen 13 senkt sich die Trennlinie 14 und erreicht den Boden der Rillen 13· Auf diese Weise ist der Rillenboden aus der Masse gebildet, aus welcher die Lage 12 gebildet ist.

Die Messung der Dicke der Lage 11 gemäß vorstehender Beschreibung erfolgte in dem Bereich zwischen zwei benachbarten Rillen 13, in welchem Bereich die Trennlinie 14 praktisch parallel zur Außenfläche des Laufflächenteiles 10 verläuft.

Die Lage 12 des Laufflächenteiles 10, die mit dem Erdboden in Berührung kommen soll, ist aus einer Masse gebildet, die gewöhnlich dazu verwendet wird, Laufflächenteile, Laufstreifen od.dgl. aufzubauen. Dies bedeutet, daß die Lage 12 aus einer Masse gebildet ist, die hohen Widerstand gegen Abnutzung, gegen Abreißen und gegen Rißbildung sowie gute Eigenschaften hinsichtlich der Traktion auf trockenem und nassem Untergrund hat.

Beispielsweise kann die Masse eine SBR-Masse verschiedener Typen sein. Sie kann aber auch aus anderen Polymeren gebildet sein, die mit SBR gemischt sind, wobei unter SBR ein Styrolbutadienkautschuk zu verstehen ist.
Selbstverständlich ist das grundsätzliche Copolymer mit

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solchen Bestandteilen kompoundiert, die erforderlich sind, um der die Lage 12 bildenden Masse die gewünschten Eigenschaften zu erteilen.

Die nachstehende Tabelle zeigt zwei Beispiele von Massen, die für die Bildung der Lage 12 des Laufflächenteiles 10 geeignet sind, zusammen i&it gewissen physikalischen Eigenschaften, die an der Masse im,vulkanisierten Zustand festgestellt wurden.

Tabelle I

Die angegebenen Werte sind Gewichtsteile.

MaBse

SBR mit 25 % Styrol SBR mit 25 % Styrol, verlängert mit

27,5 Teilen öl SBR mit 40 % Styrol Ruß N 375 Mineralöl Stearinsäure Zinkoxid Schutzsystem Cyclohexylbenzylthiazylsulfenamid Schwefel ISO-Härte Elastizitätsmodul 100 % (kg/cm²) Zugfestigkeit (kg/cm )· Bruchdehnung (%) -Index des Hystereseverlustes bei 25°C

A	B
50	-
50	—
-	100
60	60
10	12
2	2
2	2
2,5	2,5
1,8	1,0
1,4	1,4
68	66
22	16
180	160
480	510

(j/cm⁵) 0,045 0,060

s Hystereseverlustes bei 70 C ·

(J/cm⁵) 0,020 0,025

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vfft-

Die Lage 11 des Laufflächenteiles 10 ist aus einer Masse gebildet, die einen Hystereseverlustindex hat von nicht größer als 0,010 Joule pro cnr ^ar* Masse bei einer Temperatur von 25°C j und von nicht größer als 0,006 Joule pro cm an Masse bei einer Temperatur von 70 C. Vorzugsweise liegt der Hystereseverlustindex pro cm^ an Masse bei 70 C zwischen 0,002 und 0,006 Joule.

Der Elastizitätsmodul der Masse bei einer Dehnung von 100 % ist nicht kleiner als 15 kg/cm , und er liegt vorzugsweise im

ρ Bereich zwischen 20 und 30 kg/cm .

In der Tabelle II sind drei Beispiele von Massen angegeben, die zum Bilden der Lage 11 des Laufflächenteiles 10 geeignet sind, wobei gleichzeitig gewisse physikalische Eigenschaften angegeben sind, die an der vulkanisierten Masse festgestellt wurden.

Tabelle II

Die angegebenen Werte sind Gewichtsteile.

Masse	C_	D_	E_
Natürlicher Kautschuk	100	100	70
1,4-cis-Polybutadien	-	—	30
Ruß N 375	-	23	4-5
Büß N 660	35	23	-
Mineralöl	2	3	10
Stearinsäure	2	2	3
Zinkoxid	4	4	4
Schutzsystem	2,5	2,5	2,5
Cyclohexylbenzylthiazylsulfenamid	1	1,5	1
Schwefel	2,5	1,5	2
ISO-Härte	62	64	66

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C	D	E
25	26	20
190	220	220
390	440	500

■A

Tabelle II (Fo.afeSetzung) Masse

Elastizitätsmodul 100 % (kg/cm ) Zugfestigkeit Okg/cm ) Bruchdehnung (%)
Index des Hystereseverlustes

bei 25⁰C (Joule/cm⁵) 0,0025 0,0040 0,0050

Index des Hystereseverlustes

bei 70⁰C (Joule/cm⁵) 0,0015 0,0025 0,0035

Es ist gefunden worden, daß die oben angegebenen Grenzwerte für die Indizes des Hystereseverlustes kritische Begrenzungen hinsichtlich der Reifenleistung darstellen, und zwar sowohl hinsichtlich des Problems des Energieverbrauches bzw. der Energieabs'örption als auch hinsichtlich des Widerstandes des Reifens gegen seitliche Kräfte und demgemäß hinsichtlich der Richtungssteuerstabilität bzw. der Lenkstabilität oder Richtungsstabilität des Reifens.

Tatsächlich ist gefunden worden, daß höhere Werte nicht zu merk%aren Verbesserungen der Energieabsorption oder des Energieverbrauchs des Reifens führen, während niedrigere Werte als Folge zu einem verringerten Widerstand der Masse gegen Abreißen und Einreißen führen, woraus sich mögliche Gefahren von Brüchen oder Rissen ergeben, die umso höher sind je unebener der Erdboden ist.

Außerdem führen niedrigere Werte zu einer Verringerung des Elastizitätsmoduls der Masse, so daß die Laufflächenblöcke niedrigeren Widerstand gegen Verformung zufolge ihres Zusammenwirkens mit dem Erdboden zeigen. Daher können sich Erscheinungen wie unregelmäßige Abnutzung der Lauffläche und/oder unzureichende Richtungsstabilität oder Richtungssteuerstabilität

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bzw. Lenkstabilität des Reifens ergeben, wobei diese nachteiligen Eigenschaften umso ausgeprägter sind, Je höher die Fahrgeschwindigkeit ist.

In Verbindung mit Fig. 1 ist festzustellen, daß ein Reifen gemäß der Erfindung eine Querschnittsbreite L hat, die durch den maximalen axialen Abstand bestimmt ist, der zwischen den beiden Seitenwänden des Reifens vorhanden ist.

Allgemein kann diese maximale Breite in einer Zone bestimmt werden, die etwa auf der Hälfte der Höhe des Gesamtquerschnitts des Reifens liegt.

Wie oben beschrieben, stellt Lr die Breite des ringförmigen Verstärkungsgebildes 4 dar, d.h. den axialen Abstand zwischen den Seitenkanten 8 auf der Karkasse 1 an den Schultern 9 des Laufflächenteiles 10.

Der radiale Abstand zwischen den Seitenkanten 8 und der radial äußersten Stelle 15 des Vulstkernes 3 ist mit H bezeichnet, und dieser Abstand kann angenähert als Seitenwandhöhe bezeichnet werden.

Das Verhältnis H zu L eines Reifens gemäß der Erfindung ist kleiner als 0,60, und es liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,40 und 0,60.

Bei dem Reifen gemäß Fig. 1 beträgt L = 185 cm, Lr - I3O cm, und H = 81 cm, so daß H zu L = 0,43 ist.

Einige Reifen gemäß der Erfindung wurden in direktem Vergleich mit üblichen Reifen getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III wiedergegeben.

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Tabelle III

GO O OO

Beifen- serie	Laufflächenteil	H/L	Energieabsorption bzw. Energi everbr auch. (HP)	Widerstand gegen Querkräfte (kg)
I -	Eine Lage der Hasse A	0,65	1,4	150
j if-	Zwei ubereinanderliegende Lagen, innere Lage aus der Hasse C, äußere Lage aus der Hasse A	0,65	1,2	110
	Zwei ubereinanderliegende Lagen, innere Lage aus dei Hasse B, äußere Lage aus der Hasse A	0,50	1,1	130
IV -	Zwei ubereinanderliegende Lagen, innere Lage aus der Hasse Έ, äußere Lage aus der Hasse A	0,45	1,1	140

(A

CO CD

CD

-Λ-

Der Energieverbrauch und der Widerstand gegen Querkräfte wurden an einer an sich bekannten Maschine gemessen, die im wesentlichen gebildet ist aus einem angetriebenen Rad, welches gewöhnlich als Testtrommel bezeichnet wird und gegen welches der zu prüfende Reifen unter einer gegebenen Belastung gedrückt wird. Die Drehachse des Reifens kann parallel zur Achse des Antriebsrades oder schräg zu dieser verlaufen. Die Maschine mißt die Momentenpaare und die Kräfte, die auf die Achse der Testtrommel wirken, und sie ist mit Instrumenten zum Ablesen der Werte oder Parameter versehen.

Insbesondere erfolgte die Messung des Energieverbrauchs an einer Testtrommel mit einem Durchmesser von 1,701 m, die sich bei einer Temperatur von 20⁰C mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 80 km/h drehte. Die Achse des an der Testtrommel angeordneten Reifens verlief parallel zur Achse der Testtroramel. Der Reifen wurde mit 90 % der maximal zulässigen Belastung belastet und auf den Druck aufgeblasen, der von dem Reifenhersteller für diese Belastung angegeben war. Die Ablesung der Instrumente erfolgte, nachdem sich die Temperatur des Reifens auf einen konstanten Wert eingestellt hatte.

Die Messung des Widerstandes gegen Querkräfte wurde ausgeführt unter den gleichen Bedingungen und mit der gleichen Arbeitsweise, wie sie für den vorhergehenden Test angewendet wurde. In diesem Fall wurde jedoch die Reifenachse zu der

Achse der Testtrommel in einem Winkel von 2° schräg angeordnet, und das Instrument zeigte die Gesamtheit der Schubkräfte an, die auf die Achse der Testtrommel wirkten.

Zuletzt ist festzustellen, daß die Angaben in Tabelle III die Mittelwerte oder Durchschnittswerte sind, die aus einer Prüfung einer großen Anzahl von Reifen verschiedener Art und

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verschiedener Größen erhalten wurden, wobei jedoch alle Reifen das gleiche Verhältnis von H zu L hatten.

Die Ergebnisse zeigen, daß die Reifen der ersten Serie hohen Energieverbrauch und zufriedenstellenden Widerstand gegen Querkräfte haben.

Die Reifen der zweiten Serie zeigen beträchtlich geringeren Energieverbrauch als die Reifen der ersten Serie. Jedoch haben sie viel niedrigeren und sehr schlechten Widerstand gegen Querkräfte.

Die Reifen der dritten Serie und der vierten Serie zeigen einen Energieverbrauch, der noch geringer ist als der Energieverbrauch der Reifen der zweiten Serie. Außerdem zeigen Sie einen Widerstand gegen Querkräfte, der in der Größenordnung des Widerstandes der Reifen der ersten Serie liegt.

Hinsichtlich Kraftstoffverbrauch zeigten die Tests, daß - bei gleicher 3?ahrzeugart und gleicher gefahrener Strecke (etwa 100 km) - mit. den Reifen der dritten Serie und der vierten Serie ein Kraftstoffverbrauch von 8,25 1 erhalten wurde im Vergleich zu 8,65 1 bei den Reifen der ersten Serie und 8,58 1 bei den Reifen der zweiten Serie, so daß sich gegenüber diesen Reifen eine Einsparung von 4,6 % bzw. 1,55 % ergab.

Die Gründe, die bei Reifen gemäß der Erfindung zu den oben angegebenen günstigen Ergebnissen führen, sind zahlreich und vielleicht nicht vollständig verstanden.

Eine mögliche Erläuterung ergibt sich durch die Tatsache, daß - gleiche Benutzungsbedingungen vorausgesetzt - die

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Reifen mit einem Verhältnis von H/L von kleiner als 0,60 an ihren Seitenwänden einen Biegeradius haben, der kleiner ist als der Biegeradius bei Reifen, bei denen das Verhältnis von H/L einen anderen Wert hat, beispielsweise bei den Reifen der zweiten Serie gemäß Tabelle III.

Demgemäß sind die Zugbeanspruchungen, die entlang der radialen Schnüre in der Seitenwandzone ausgeübt werden, kleiner, und gleichzeitig sind die Zugbeanspruchungen, die in der Zone des ringförmigen Verstärkungsgebildes in Umfangsrichtung ausgeübt werden, größer.

Daher erhalten die Schnüre des ringförmigen Verstärkungsgebildes 4 größere Steifheit, so daß sie als Folge von äußeren Beanspruchungen nur mit geringerer Wahrscheinlichkeit verformt werden, wobei diese äußeren Beanspruchungen sowohl in Umfangsrichtung als auch in Querrichtung ausgeübt werden können. Hit anderen Worten ausgedrückt, haben solche Schnüre dann einen größeren Widerstand gegen diese Beanspruchungen.

Dieser erhöhte Widerstand gegen Verformung wird der innersten Lage 11 des Laufflächenteiles 10 und daher auch seiner äußeren Lage 12 erteilt, welche die Blöcke und Rillen 13 des Laufflächenmusters aufweist.

Als Ergebnis kann der gesamte obere Teil des Reifens (ringförmiges Verstärkungsgebilde 4- und die beiden Laufflächenlagen 11 und 12) den auf den Reifen wirkenden Querkraften besser widerstehen, so daß die Richtungssteuerstabilität bzw. RichtungsStabilität oder Lenkstabilität des Reifens beträchtlich verbessert ist.

Der höhere Widerstand des ringförmigen Verstärkungsgebildes 4-

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gegenüber Verformungen führt weiterhin zu einem Druckbereich oder Berührungsbereich zwischen dem Reifen und dem Erdboden, der in Richtung der Bewegung des Reifens verringerte Länge hat, wobei ein Vergleich ausgeführt wurde - gleiche Betriebsbedingungen vorausgesetzt - zwischen Reifen gemäß der Erfindung und Reifen, bei denen das Verhältnis H/L einen größeren als den angegebenen Wert hat, beispielsweise Reifen der zweiten Serie gemäß Tabelle III.

Demgemäß ist der Abstand zwischen der Stelle maximalen Druckes unter der genannten Berührungszone im statischen Zustand und der Stelle maximalen Druckes in diesem Bereich im dynamischen Zustand (die letztere Stelle liegt mit Bezug auf die zuerstgenannte Stelle in der Bewegungsrichtung immer weiter vorn) kleiner.

Auf diese Weise ist das Widerstandsmoment oder Widerstandsmomentenpaar des Reifens kleiner, woraus sich geringerer Rollwiderstand und daher geringerer Energieverbrauch ergeben.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

Der mehrfach erwähnte "Hystereseverlust¹¹ kann auch als "hysteretischer Verlust" bzw. als "Nachwirkungsverlust" bezeichnet werden. Er kann auch als der Verlust bezeichnet werden, der sich durch die Walkarbeit ergibt.

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L e e r s e

it

Claims

Pat ent an Sprüche

Luftreifen für Fahrzeugräder mit einer aus radialen Schmigebildeten Karkasse, zwei Seitenwänden, deren gegenseitiger maximaler Abstand in axialer Sichtung die Querschnittsbreite des Reifens bestimmt, zwei Wulsten, von denen jeder wenigstens einen Wulstkern besitzt, um den die Schnüre der Karkasse herumgelegt sind, einem Laufflächenteil, der an der Oberseite der Karkasse angeordnet ist, einem in Umfangsrichtung undehnbaren ringförmigen Verstärkungsgebilde, welches zwischen dem Laufflächenteil und der Karkasse angeordnet ist. und welches eine Breite hat, die im wesentlichen gleich der Breite des Laufflächenteiles ist, so daß seine Seitenkanten an den Schultern des Laufflächenteiles liegen, wobei der Laufflächenteil zwei Lagen aus verschiedenen Kautschukmassen aufweist, die übereinander angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die die radial innere Lage (11) bildende Masse einen Hystereseverlustindex von nicht höher als 0,010 Joule pro cm an Masse bei einer Temperatur von 25⁰C, und von nicht höher ale 0,006 Joule pro cm an Masse bei einer Temperatur von 70⁰C hat, und daß das Verhältnis zwischen dem radialen Abstand (E) der Seitenkanten (8) des ringförmigen Veretärkungsgebildes (4) von der radial äußeren Stelle (15) des Vulstkernes (5) und der Breite (L) des Rei- _v fenquerschnittes kleiner als 0,60 ist.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis H/L im Bereich zwischen 0,40 und 0,60 liegt.

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3. luftreifen nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der radial inneren lage (11) einen Hystereseverlustindex pro cnr an Masse im Bereich zwischen 0,002 und 0,006 Joule bei 25 ⁰C, und im Bereich zwischen 0,0015 und 0,004 Joule bei ?0 ⁰G hat.
4. luftreifen nach ßinem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der radial inneren lage (11) eine Dicke hat, die nicht kleiner als 1/9 der Gasamtdicke laufflächenteiles (10) ist.
5. luftreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der radial inneren lage (11) einet Dicke hat, die im Bereich zwischen 1/9 und 1/4 der Gsamtdicke des laufflächenteiles (10) liegt. ;
6. luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der radial inneren lage (11) einen Elastizitätsmodul bei einer Dehnung von 100 % von nicht kleiner als 15 kg/cm hat.
7. luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der radial inneren lage (11) einen Elastizitätsmodul bei einer Dehnung von 100 % im Bereich zwischen 20 und 30 kg/cm² hat.

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