DE602004010670T2

DE602004010670T2 - Lkw-reifen

Info

Publication number: DE602004010670T2
Application number: DE602004010670T
Authority: DE
Inventors: Robert Simpsonville RADULESCU; Guy Cluzel
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2024-07-17
Also published as: CN1826238A; US9499011B2; ATE380682T1; CN100519232C; EP1648718B1; EP1648718A1; FR2857621B1; RU2335411C2; JP4663639B2; RU2006105006A; JP2006528103A; WO2005016667A1; BRPI0412709A; FR2857621A1; US20060169381A1; PL1648718T3; DE602004010670D1; BRPI0412709B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen, dessen Aspektverhältnis H/S unbedingt größer als 0,55 ist, mit einem radialen Unterbaumantel und insbesondere einen Reifen, der dazu bestimmt ist, für Fahrzeuge verwendet zu werden, die Schwerlasten tragen und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fahren, wie beispielsweise Lastkraftwagen, Traktoren, Anhänger oder Straßenbusse.
Ein solcher Reifen, der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, ist aus US-5 458 173 bekannt.
Der Verstärkungsmantel oder die Verstärkung der Reifen und insbesondere der Reifen von Fahrzeugen vom Typ Lastkraftwagen ist derzeit – und meistens – von einer Stapelung von einer oder mehreren Einlagen gebildet, die herkömmlicherweise „Unterbaueinlagen", „Außeneinlagen", usw. genannt werden. Diese Art der Bezeichnung der Verstärkungsbeschläge kommt vom Herstellungsverfahren, das darin besteht, eine Reihe von Halbfertigprodukten in Form von Einlagen herzustellen, die mit oft länglichen Drahtverstärkungen versehen sind, die in der Folge zusammengefügt und gestapelt werden, um einen Reifenrohling zu formen. Die Einlagen sind flach mit großen Dimensionen ausgeführt und werden dann in Abhängigkeit von den Dimensionen eines gegebenen Produktes geschnitten. Die Zusammenfügung der Einlagen erfolgt auch zuerst flach. Der so hergestellte Rohling wird dann geformt, um das für die Reifen typische wulstförmige Profil anzunehmen. Die Halbfertigprodukte, „Endfertigungsprodukte" genannt, werden dann auf den Rohling aufgebracht, um ein Produkt zu erhalten, das bereit ist für die Vulkanisierung.
Ein solcher „herkömmlicher" Verfahrenstyp setzt insbesondere für die Phase der Herstellung des Reifenrohlings die Verwendung eines Befestigungselements (im Allgemeinen eines Gestänges) voraus, das verwendet wird, um die Befestigung oder den Halt des Unterbauman tels in der Zone der Wülste des Reifens durchzuführen. So wird für diesen Verfahrenstyp ein Umlegen eines Abschnitts aller Einlagen (oder nur eines Teils), aus denen der Unterbaumantel besteht, um ein Gestänge durchgeführt, das in dem Wulst des Reifens angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Befestigung des Unterbaumantels im Wulst erzielt.
Die allgemeine Verwendung dieses herkömmlichen Verfahrenstyps in der Industrie führte trotz zahlreicher Varianten bei der Art der Herstellung der Einlagen und des Zusammenfügens zur Verwendung eines auf das Verfahren zugeschnittenen Vokabulars durch den Fachmann; daher stammt die allgemein anerkannte Terminologie, umfassend insbesondere die Begriffe „Einlagen", „Unterbau", „Gestänge", „Ausbildung", um den Übergang von einem Flachprofil zu einem wulstförmigen Profil, usw. zu bezeichnen.
Heute gibt es Reifen, die keine „Einlagen" oder „Gestänge" im eigentlichen Sinn nach den vorhergehenden Definitionen umfassen. Beispielsweise beschreibt das Dokument EP 0 582 196 Reifen, die ohne die Hilfe von Halbfertigprodukten in Form von Einlagen hergestellt sind. Beispielsweise werden die Verstärkungselemente der verschiedenen Verstärkungsstrukturen direkt auf die angrenzenden Lagen von Kautschukgemischen aufgebracht, wobei die Gesamtheit in aufeinander folgenden Schichten auf einen wulstförmigen Kern aufgebracht wird, dessen Form es ermöglicht, direkt ein Profil, das dem Endprofil des Reifens ähnlich ist, während der Herstellung zu erhalten. So sind in diesem Fall keine „Halbfertigprodukte" oder „Einlagen" oder „Gestänge" mehr zu finden. Die Basisprodukte solcher Kautschukgemische und die Verstärkungselemente in Form von Drähten oder Filamenten werden direkt auf den Kern aufgebracht. Da dieser Kern Wulstform hat, braucht der Rohling nicht mehr geformt zu werden, um von einem Flachprofil zu einem Wulstprofil überzugehen.
Überdies verfügen die in diesem Dokument beschriebenen Reifen nicht über das „herkömmliche" Umlegen einer Unterbaueinlage um ein Gestänge. Dieser Befestigungstyp ist durch eine Anordnung ersetzt, bei der an die Seitenverstärkungsstruktur angrenzend Umfangsdrähte angeordnet werden, wobei das Ganze in ein Kautschukgemisch zur Verankerung oder Verbindung eingelassen ist.
Es gibt auch Verfahren zur Montage auf einem wulstförmigen Kern, die Halbfertigprodukte verwenden, die speziell für ein rasches, wirksames und einfaches Auflegen auf einem zentralen Kern angepasst sind. Schließlich ist es auch möglich, eine Kombination zu verwenden, die sowohl gewisse Halbfertigprodukte für die Verwirklichung gewisser architektonischer Aspekte (wie beispielsweise Einlagen, Gestänge, usw.) umfassen, während andere aus dem direkten Aufbringen von Gemischen und/oder Verstärkungselementen hergestellt sind.
Um die neuesten technologischen Entwicklungen auf dem Gebiet der Herstellung und bei der Produktausführung zu berücksichtigen, sind in dem vorliegenden Dokument die herkömmlichen Begriffe, wie „Einlagen", „Gestänge" usw., vorzugsweise durch neutrale oder vom Typ des verwendeten Verfahrens unabhängige Begriffe verwendet. So ist der Begriff „Unterbautypenverstärkung" oder „Seitenverstärkung" gültig, um die Verstärkungselemente einer Unterbaueinlage im herkömmlichen Verfahren und die entsprechenden Verstärkungselemente, die im Allgemeinen im Bereich der Seiten eingesetzt werden, eines Reifens zu bezeichnen, der nach einem Verfahren ohne Halbfertigprodukte erzeugt wird. Der Begriff „Befestigungszone" seinerseits kann ebenso das „herkömmliche" Umlegen einer Unterbaueinlage um ein Gestänge eines herkömmlichen Verfahrens wie die Einheit bezeichnen, die von den Umfangsverstärkungselementen, dem Kautschukgemisch und den angrenzenden Seitenverstärkungselementen einer unteren Zone gebildet ist, die mit einem Verfahren mit Aufbringen auf einen wulstförmigen Kern hergestellt ist.
Ganz allgemein ist bei den Reifen für Lastkraftwagen der Unterbaumantel beiderseits in der Zone des Wulstes befestigt, und radial über ihm ist ein Außenmantel montiert, der von mindestens zwei Einlagen gebildet ist, die übereinander liegen und aus Drähten oder Kabeln, die in jeder Einlage parallel sind, gebildet ist. Er kann auch eine Einlage von metallischen Drähten oder Kabeln mit geringer Dehnbarkeit umfassen, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel zwischen 45° und 90° bilden, wobei diese Einlage, Triangulationseinlage genannt, radial zwischen dem Unterbaumantel und der ersten Außeneinlage, Arbeitseinlage genannt, angeordnet ist, die von parallelen Drähten oder Kabeln gebildet sind, die Winkel aufweisen, die im Absolutwert höchstens gleich 45° sind. Die Triangulationseinlage bildet mit mindestens der Arbeitseinlage einen dreieckig geformten Mantel, der unter den verschiedenen Belastungen, denen er ausgesetzt ist, wenig Verformung aufweist, wobei die Triangulationseinlage die wesentliche Aufgabe hat, die Querkompressionskräfte aufzunehmen, denen die Gesamtheit der Verstärkungselemente in der Zone der Spitze des Reifens ausgesetzt ist.
Der Außenmantel umfasst mindestens eine Arbeitseinlage; wenn der Außenmantel mindestens zwei Arbeitseinlagen umfasst, sind diese von nicht dehnbaren metallischen Verstärkungselementen gebildet, die in jeder Einlage zueinander parallel und von einer Einlage zur nächsten gekreuzt sind, wobei sie mit der Umfangsrichtung Winkel zwischen 10° und 45° bilden. Die Arbeitseinlagen, die den Arbeitsmantel bilden, können ferner mit mindestens einer so genannten Schutzschicht bedeckt und von vorzugsweise metallischen und dehnbaren, d. h. elastischen Verstärkungselementen gebildet sein.
Im Falle der Reifen für Fahrzeuge vom Typ „LKW" ist eine einzige Schutzschicht üblicherweise vorhanden, und ihre Schutzelemente sind in den meisten Fällen in dieselbe Richtung und mit demselben Winkel im Absolutwert wie jene der Verstärkungselemente der radial äußersten Arbeitseinlage und somit radial angrenzend vorgesehen. Im Falle von Reifen für Baufahrzeuge, die für das Fahren auf mehr oder weniger befestigten Böden bestimmt sind, ist das Vorhandensein von zwei Schutzschichten vorteilhaft, wobei die Verstärkungselemente von einer Einlage zur nächsten gekreuzt sind und die Verstärkungselemente der radial inneren Schutzschicht mit den nicht dehnbaren Verstärkungselementen der radial äußeren Arbeitseinlage, die an die radial innere Schutzschicht angrenzt, gekreuzt sind.
Kabel werden als nicht dehnbar bezeichnet, wenn die Kabel unter einer Zugkraft von 10% der Bruchlast eine relative Verlängerung von höchstens 0,2% aufweisen.
Kabel werden als elastisch bezeichnet, wenn die Kabel unter einer Zugkraft gleich der Bruchlast eine relative Verlängerung von mindestens 4% aufweisen.
Die Umfangsrichtung des Reifens oder Längsrichtung ist die Richtung, die dem Umfang des Reifens entspricht, und ist durch die Rollrichtung des Reifens definiert.
Die Quer- oder Axialrichtung des Reifens ist parallel zur Drehachse des Reifens.
Die Radialrichtung ist eine Richtung, die die Drehachse des Reifens schneidet und senkrecht auf diese steht.
Die Drehachse des Reifens ist die Achse, um die er sich bei normaler Verwendung dreht.
Eine Radial- oder Meridianebene ist eine Ebene, die die Drehachse des Reifens enthält.
Die Umfangsmeridianebene oder Äquatorialebene ist eine Ebene senkrecht auf die Drehachse des Reifens, die den Reifen in zwei Hälften teilt.
Gewisse aktuelle Reifen, „Straßenreifen" genannt, deren Aspektverhältnis H/S unbedingt größer als 0,55 ist, sind dazu bestimmt, mit großer Geschwindigkeit und auf mehr oder weniger langen Strecken auf Grund der Verbesserung des Straßennetzes und der Erweiterung des Autobahnnetzes auf der Welt zu fahren. Die Gesamtheit der Bedingungen, unter denen ein solcher Reifen fahren soll, ermöglicht zweifellos eine Erhöhung der Anzahl von gefahrenen Kilometern, wobei der Verschleiß des Reifens geringer ist; hingegen wird die Lebensdauer des Letzteren und insbesondere des Außenmantels beeinträchtigt.
Es gibt nämlich Belastungen im Bereich des Außenmantels und insbesondere Scherbelastungen zwischen den Außeneinlagen, die mit einer nicht vernachlässigbaren Erhöhung der Betriebstemperatur im Bereich der Enden der axial kürzesten Außeneinlage zusammenhängen, die als Folge das Auftreten und Ausbreiten von Rissen im Gummi im Bereich der Enden hat. Dasselbe Problem besteht im Falle von Rändern zweier Einlagen mit Verstärkungselementen, da die andere Einlage nicht unbedingt an die erste radial angrenzend ist.
Um die Lebensdauer des Außenmantels des untersuchten Reifentyps zu verlängern, wurden bereits Lösungen im Hinblick auf die Struktur und Qualität von Einlagen und/oder Profilen von Kautschukgemischen, die zwischen und/oder um die Enden von Einlagen und insbesondere die Enden der axial kürzesten Einlage angeordnet sind, vorgeschlagen.
Das Patent FR 1 389 428 beschreibt zur Verbesserung der Beständigkeit der Kautschukgemische, die sich in der Nähe der Ränder des Außenmantels befinden, gegen Abnut zung die Verwendung eines Kautschukprofils in Kombination mit einer Lauffläche mit geringer Hysterese, das zumindest die Seiten und die äußeren Ränder des Außenmantels abdeckt und von einem Kautschukgemisch mit geringer Hysterese gebildet ist.
Das Patent FR 2 222 232 beschreibt zur Vermeidung der Trennungen zwischen Außenmanteleinlagen eine Ummantelung der Enden des Mantels mit einer Kautschukschicht, deren Härte Shore A zu jener der Lauffläche, die über dem Mantel befestigt ist, unterschiedlich und größer als die Härte Shore A des Profils aus Kautschukgemisch ist, das zwischen den Rändern der Außenmantel- und Unterbaumanteleinlagen angeordnet ist.
Die französische Patentanmeldung FR 2 728 510 schlägt vor, einerseits zwischen dem Unterbaumantel und der Arbeitseinlage des Außenmantels, die radial der Drehachse am nächsten ist, eine axial kontinuierliche Einlage anzuordnen, die aus nicht dehnbaren metallischen Kabeln gebildet ist, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel von mindestens 60° bilden, und deren axiale Breite mindestens gleich der axialen Breite der kürzesten Arbeitsaußeneinlage ist, und andererseits zwischen den beiden Arbeitsaußeneinlagen eine zusätzliche Einlage anzuordnen, die von metallischen Elementen gebildet ist, die im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung ausgerichtet sind.
Die längeren Fahrzeiten der so hergestellten Reifen unter besonders strengen Bedingungen zeigten Grenzen im Hinblick auf die Lebensdauer dieser Reifen auf.
Um derartige Nachteile zu beseitigen und die Lebensdauer des Außenmantels dieser Reifen zu verbessern, schlägt die französische Patentanmeldung WO 99/24269 vor, beiderseits der Äquatorialebene und in der unmittelbaren Axialverlängerung der zusätzlichen Einlage von Verstärkungselementen, die im Wesentlichen zur Umfangs richtung parallel sind, auf einem gewissen Axialabstand die beiden Außenarbeitseinlagen, die von einer Einlage zur nächsten gekreuzten Verstärkungselementen gebildet sind, zu koppeln, um sie dann durch Profile aus Kautschukgemisch zumindest auf der übrigen gemeinsamen Breite der beiden Arbeitseinlagen zu entkoppeln.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, Reifen für „LKWs" zu liefern, deren Aspektverhältnis H/S unbedingt größer als 0,55 ist und deren Ausdauerleistungen im Vergleich mit den üblichen Reifen weiter verbessert sind.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch einen Reifen erreicht, dessen Aspektverhältnis H/S unbedingt größer als 0,55 ist, der einen radialen Unterbaumantel aufweist, umfassend einen Außenmantel, der von mindestens zwei Arbeitsaußenschichten aus nicht dehnbaren Verstärkungselementen gebildet ist, die von einer Einlage zur nächsten gekreuzt sind, wobei sie mit der Umfangsrichtung Winkel zwischen 10° und 45° bilden, und der selbst radial mit einer Lauffläche bedeckt ist, wobei die Lauffläche mit zwei Wülsten mit Hilfe von zwei Seiten verbunden ist, wobei der Außenmantel mindestens eine Schicht aus Umfangsverstärkungselementen umfasst, wobei das Verhältnis der Dicke des Außenblocks an einem Ende der Schulter zur Dicke des Außenblocks in der Umfangsmittelebene geringer als 1,20 und das Verhältnis der axialen Breite der Schicht von Umfangsverstärkungselementen zur axialen Breite der Lauffläche größer als 0,5, vorzugsweise größer als 0,6 und ferner vorzugsweise größer als 0,65 ist.
Umfangsverstärkungselemente sind Verstärkungselemente, die mit der Umfangsrichtung Winkel bilden, die in dem Bereich von +2,5°, –2,5° um 0° liegen.
Das Aspektverhältnis H/S ist das Verhältnis der Höhe des Reifens auf der Felge zur maximalen axialen Breite S des Reifens, wenn dieser letztgenannte auf seiner Betriebsfelge montiert und auf seinen Nenndruck aufgeblasen ist. Die Höhe H ist als der Unterschied zwischen dem maximalen Radius der Lauffläche und dem minimalen Radius des Wulstes definiert.
Die Schicht von Umfangsverstärkungselementen gemäß der Erfindung ist vorzugsweise eine über ihre gesamte axiale Breite kontinuierliche Schicht.
Die verschiedenen Dickenmessungen erfolgen an einem Querschnitt eines Reifens, wobei sich der Reifen somit in einem nicht aufgeblasenen Zustand befindet.
Die axialen Breiten der Schichten von Verstärkungselementen werden an einem Querschnitt eines Reifens gemessen, wobei sich der Reifen somit in einem nicht aufgeblasenen Zustand befindet.
Die axiale Breite der Lauffläche wird zwischen zwei Enden der Schulter gemessen, wenn der Reifen auf seiner Felge montiert und auf seinen Nenndruck aufgeblasen ist.
Ein Ende einer Schulter ist in der Zone der Schulter des Reifens durch die orthogonale Projektion des Schnittpunktes der Tangenten an die Oberflächen eines axial äußeren Endes der Lauffläche (Außenseite der Profile) einerseits und des radial äußeren Endes einer Seite andererseits auf die Außenseite des Reifens definiert.
Die Dicke des Außenblocks in der Umfangsmittelebene ist als der Abstand in Radialrichtung zwischen der Tangente an die Außenseite der Lauffläche in der Umfangsmittelebene und der Tangente an das radial innerste Kautschukgemisch des Reifens in der Umfangsmittelebene definiert.
Die Dicke des Außenblocks an einem Ende einer Schulter ist durch die Länge der orthogonalen Projektion des Endes der Schulter auf die radial innerste Schicht des Kautschukgemisches des Reifens definiert.
Die Erfindung betrifft insbesondere einen Reifen vom Typ „LKW-Reifen", dessen Verhältnis der Höhe auf der Felge H zu seiner maximalen axialen Breite S oder Aspektverhältnis höchstens gleich 0,80 ist, und der dazu bestimmt ist, auf einem Nutzfahrzeug oder Schwerlaster, wie beispielsweise Lastkraftwagen, Autobus, Anhänger, usw. montiert zu werden.
Der so definierte erfindungsgemäße Reifen ermöglicht es, bei einer gegebenen Dimension und spezifischer bei einem gegebenen Aspektverhältnis, die Leistungen hinsichtlich der Lebensdauer des Reifens zu verbessern.
Verglichen mit einem üblichen Reifen derselben Dimension weist der erfindungsgemäße Reifen im Wesentlichen ähnliche Dicken des Außenblocks auf. Es zeigt sich, dass die Dicke des Außenblocks in der Umfangsmittelebene bei manchen Ausführungen größer als die Dicke des Außenblocks an einem Ende einer Schulter sein kann; das Verhältnis der Dicke des Außenblocks an einem Ende einer Schulter zur Dicke des Außenblocks in der Umfangsmittelebene ist nun vorzugsweise größer als 0,50.
Im Hinblick auf die Architektur des Verstärkungsmantels im Bereich des Außenblocks, d. h. unter der Lauffläche, zeigt sich dies in Verstärkungsschichten des Unterbaumantels und Verstärkungsschichten des Außenmantels, deren axiale (oder meridiane) Krümmungsradien gleichsam an allen Punkten der axialen Breite einer Zone mit einer Breite mindestens gleich 50% der Breite der Lauffläche, die auf die Umfangsmittelebene zentriert ist, unendlich sind.
Überdies sieht die Erfindung vorzugsweise eine ergänzende Schicht aus Kautschukgemisch im Vergleich mit einem üblichen Reifen vor. Diese ergänzende Schicht aus Kautschukgemisch wird direkt unter der Lauffläche angeordnet, um auf der Umfangsmittelebene zentriert zu sein. Das Vorhandensein einer solchen Schicht ermöglicht es, einen Radius der Axialkrümmung der Lauffläche zu erhalten, der geringer als jener der Axialkrümmung der Verstärkungsschichten des Unterbaumantels ist, und so einen Abdruck der Kontaktzone des Reifens am Boden gemäß den üblichen und für die betreffenden Anwendungen zufrieden stellenden Abdrucken zu erhalten. Diese ergänzende Schicht aus Kautschukgemisch ermöglicht es auch, einen Schutz der Arbeitseinlagen vor Oxidation zu gewährleisten.
Die Erfindung sieht vorzugsweise vor, dass mindestens eine Schicht, die die Außenarchitektur bildet, radial unter dem „rib" oder Profil mit Längshauptausrichtung, das axial am weitesten außen liegt, vorhanden ist. Diese Ausführung ermöglicht es, die Steifigkeit des Profils zu verstärken.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Verhältnis der Dicke des Außenblocks an einem Ende einer Schulter zur Dicke des Außenblocks in der Umfangsmittelebene geringer als 1,15 und vorzugsweise ferner geringer als 1,10.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung sieht vor, dass das Verhältnis der axialen Breite der Lauffläche zur maximalen axialen Breite des Reifens größer oder gleich 0,80 und vorzugsweise größer oder gleich 0,82 ist. Diese vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung führt insbesondere zu einer besseren Leistung im Hinblick auf die Lebensdauer bezogen auf den Verschleiß.
Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung beträgt der Unterschied zwischen der axialen Breite der axial breitesten Arbeitsaußenschicht und der axialen Breite der axial schmalsten Arbeitsaußenschicht zwischen 10 und 30 mm.
Ferner ist vorzugsweise die axial breiteste Arbeitsaußenschicht radial innerhalb der anderen Arbeitsaußenschichten.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist der Abstand zwischen dem Ende der axial breitesten Arbeitsaußenschicht und dem Unterbaumantel zwischen 2 und 15 mm und vorzugsweise zwischen 5 und 7 mm. Diese Ausführungsvariante zeigt sich in einer stärkeren Krümmung des Verstärkungsmantels als üblich bei diesem Reifentyp in den Zonen der Schultern des Reifens. Die Menge an hinzugefügtem Kautschukmaterial zwischen dem Unterbaumantel und dem Ende des Verstärkungsmantels ist somit von geringerer Dicke als jene, die üblicherweise in diesen Reifentyp eingeleitet wird; ein solches Merkmal ist ferner für eine Verbesserung der Lebensdauer des Reifens günstig.
Eine vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung sieht vor, dass die axiale Breite von mindestens einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen geringer als die axiale Breite der axial breitesten Arbeitsaußenschicht ist.
Eine solche Breite mindestens einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen gestattet insbesondere eine Verringerung von Scherbelastungen zwischen den Arbeitsschichten und verbessert somit aus diesem Grund ferner die Leistungen des Reifens hinsichtlich der Lebensdauer.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung sind die Verstärkungselemente mindestens einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen metallische Verstärkungselemente, die ein schneidendes Modul bei 0,7% Verlängerung zwischen 10 und 120 GPa und ein tangieren des Modul unter 150 GPa aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausführung ist das schneidende Modul der Verstärkungselemente bei 0,7% Verlängerung geringer als 100 GPa und größer als 20 GPa, vorzugsweise zwischen 30 und 90 GPa und ferner vorzugsweise geringer als 80 GPa.
Ebenfalls vorzugsweise ist das maximale tangierende Modul der Verstärkungselemente geringer als 130 GPa und vorzugsweise ferner geringer als 120 GPa.
Die oben ausgedruckten Module werden an einer Zugbelastungskurve in Abhängigkeit von der bestimmten Verlängerung mit einer Vorspannung von 20 MPa, bezogen auf den Metallquerschnitt des Verstärkungselements, gemessen, wobei die Zugspannung einer gemessenen Spannung bezogen auf den Metallquerschnitt des Verstärkungselements entspricht.
Die Module derselben Verstärkungselemente können an einer Zugbelastungskurve in Abhängigkeit von der bestimmten Verlängerung mit einer Vorspannung von 10 MPa, bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements, gemessen werden, wobei die Zugspannung einer gemessenen Spannung bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements entspricht. Der Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements ist der Abschnitt eines Verbundelements, das aus Metall und Kautschuk besteht, wobei dieser letztgenannte insbesondere in das Verstärkungselement während der Phase des Brennens des Reifens eingedrungen ist.
Nach dieser Formel im Zusammenhang mit dem Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements sind die Verstärkungselemente mindestens einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen metallische Verstärkungselemente, die ein schneidendes Modul bei 0,7% Verlängerung zwischen 5 und 60 GPa und ein maximales tangierendes Modul unter 75 GPa aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausführung ist das schneidende Modul der Verstärkungselemente bei 0,7% Verlängerung geringer als 50 GPa und größer als 10 GPa, vorzugsweise zwischen 15 und 45 GPa und ferner vorzugsweise geringer als 40 GPa.
Ebenfalls vorzugsweise ist das maximale tangierende Element der Verstärkungselemente geringer als 65 GPa und vorzugsweise ferner geringer als 60 GPa.
Nach einer bevorzugten Ausführungsart sind die Verstärkungselemente mindestens einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen metallische Verstärkungselemente, die eine Zugspannungskurve in Abhängigkeit von der relativen Verlängerung mit geringen Gefällen für die geringen Verlängerungen und einem im Wesentlichen konstanten und starken Gefälle für die größeren Verlängerungen aufweisen. Solche Verstärkungselemente der Zusatzeinlage werden üblicherweise „Eimodul"-Elemente genannt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung erscheint das im Wesentlichen konstante und starke Gefälle aus einer relativen Verlängerung zwischen 0,1% und 0,5%.
Die verschiedenen Merkmale der oben erwähnten Verstärkungselemente werden an Verstärkungselementen gemessen, die Reifen entnommen werden.
Verstärkungselemente, die insbesondere an die Verwirklichung mindestens einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen gemäß der Erfindung angepasst sind, sind beispielsweise Verbindungen der Formel 21.23, deren Konstruktion 3 × (0.26 + 6 × 0.23)4.4/6.6 SS ist; dieses Litzenkabel ist von 21 Elementardrähten mit der Formel 3 × (1 + 6) mit 3 verdrillten Litzen, die jeweils aus 7 Drähten bestehen, gebildet, wobei ein Draht einen zentralen Kern mit einem Durchmesser gleich 26/100 mm und 6 aufgewickelten Drähten mit einem Durchmesser gleich 23/100 mm bildet. Ein solches Kabel weist ein schneidendes Modul bei 0,7% gleich 45 GPa und ein maximales tangierendes Modul gleich 98 GPa auf, gemessen an einer Zugspannungskurve in Abhängigkeit von der bestimmten Verlängerung mit einer Vorspannung von 20 MPa, bezogen auf den Metallquerschnitt des Verstärkungselements, wobei die Zugspannung einer gemessenen Spannung, bezogen auf den Metallquerschnitt des Verstärkungselements, entspricht. Auf einer Zugspannungskurve in Abhängigkeit von der bestimmten Verlängerung mit einer Vorspannung von 10 MPa, bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements, wobei die Zugspannung einer gemessenen Spannung, bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements, entspricht, weist diese Kabel mit der Formel 21.23 ein schneidendes Modul bei 0,7% gleich 23 GPa und ein maximales tangierendes Modul gleich 49 GPa auf.
Auf dieselbe Weise ist ein weiteres Beispiel für Verstärkungselemente eine Verbindung mit der Formel 21.28, deren Konstruktion 3 × (0.32 + 6 × 0.28) 6.2/9.3 SS ist. Dieses Kabel hat ein schneidendes Modul bei 07% gleich 56 GPa und ein maximales tangierendes Modul gleich 102 GPa, gemessen an einer Zugspannungskurve in Abhängigkeit von der bestimmten Verlängerung mit einer Vorspannung von 20 MPa, bezogen auf den Metallquerschnitt des Verstärkungselements, wobei die Zugspannung einer gemessenen Spannung, bezogen auf den Metallquerschnitt des Verstärkungselements, entspricht. Auf einer Zugspannungskurve in Abhängigkeit von der bestimmten Verlängerung mit einer Vorspannung von 10 MPa, bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements, wobei die Zugspannung einer gemessenen Spannung, bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Verstärkungselements, entspricht, weist dieses Kabel mit der Formel 21.28 ein schneidendes Modul bei 0,7% gleich 27 GPa und ein maximales tangierendes Modul gleich 49 GPa auf.
Die Verwendung solcher Verstärkungselemente in mindestens einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen ermöglicht es insbesondere, eine zufrieden stellende Steifigkeit der Schicht auch nach den Schritten der Ausbildung und des Brennens in üblichen Herstellungsverfahren zu bewahren.
Nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung können die Umfangsverstärkungselemente von nicht dehnbaren metallischen Elementen gebildet sein, die derart geschnitten sind, dass sie Abschnitte mit einer wesentlich kleineren Länge als der Umfang der kürzesten Schicht, allerdings vorzugsweise größer als 0,1-mal den Umfang, bilden, wobei die Schnitte zwischen den Abschnitten axial zueinander versetzt sind. Ferner ist das Elastizitätsmodul bei Zug pro Breiteneinheit der zusätzlichen Schicht vorzugsweise geringer als das Elastizitätsmodul bei Zug der am stärksten dehnbaren Außenarbeitsschicht, das unter denselben Bedingungen gemessen wurde. Eine solche Ausführungsart ermöglicht es, der Schicht von Umfangsverstärkungselementen auf einfache Weise ein Modul zu verleihen, das leicht angepasst werden kann (durch die Wahl der Intervalle zwischen den Abschnitten einer selben Reihe), das aber in jedem Fall geringer als das Modul der Schicht ist, die von denselben metallischen Elementen gebildet, aber kontinuierlich ist, wobei das Modul der zusätzlichen Schicht an einer vulkanisierten Schicht von geschnittenen Elementen, die an einem Reifen entnommen wird, gemessen wird.
Nach einer dritten Ausführungsart der Erfindung sind die Umfangsverstärkungselemente wellige metallische Elemente, wobei das Verhältnis a/λ der Wellungsamplitude zur Wellenlänge höchstens gleich 0,09 ist. Vorzugsweise ist das Elastizitätsmodul bei Zug pro Breiteneinheit der zusätzlichen Schicht geringer als das Elastizitätsmodul bei Zug der am meisten dehnbaren Außenarbeitsschicht, das unter denselben Bedingungen gemessen wurde.
Die metallischen Enden sind vorzugsweise Stahlkabel.
Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung ist mindestens eine Schicht von Umfangsverstärkungselementen radial zwischen zwei Arbeitsaußenschichten angeordnet.
Nach dieser letztgenannten Ausführungsvariante ermöglicht es die Schicht von Umfangsverstärkungselementen, die Kompressionen der Verstärkungselemente des Unterbaumantels stärker zu begrenzen als eine ähnliche Schicht, die radial außerhalb der Arbeitsschichten angeordnet ist. Sie ist vorzugsweise radial vom Unter baumantel durch mindestens eine Arbeitsschicht getrennt, um die Belastungen der Verstärkungselemente zu begrenzen und sie nicht zu stark zu ermüden.
Ferner sind vorzugsweise im Falle einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen, die radial zwischen zwei Arbeitsaußenschichten angeordnet ist, die axialen Breiten der radial an die Schicht von Umfangsverstärkungselementen angrenzenden Arbeitsaußenschichten größer als die axiale Breite der Schicht von Umfangsverstärkungselementen, und vorzugsweise sind die Arbeitsaußenschichten, die an die Schicht von Umfangsverstärkungselementen angrenzen, beiderseits der Äquatorialebene und in der unmittelbaren axialen Verlängerung der Schicht von Umfangsverstärkungselementen auf einer axialen Breite gekoppelt, um dann von den Profilen aus Kautschukgemisch zumindest auf der übrigen gemeinsamen Breite der beiden Arbeitsschichten entkoppelt zu werden.
Das Vorhandensein solcher Kopplungen zwischen den an die Schicht von Umfangsverstärkungselementen angrenzenden Arbeitsaußenschichten ermöglicht ferner die Verrin gerung der Zugspannungen, die auf die axial äußersten und am nächsten zur Kopplung angeordneten Umfangselemente einwirken.
Die Dicke der Entkopplungsprofile zwischen den Arbeitseinlagen, gemessen im rechten Winkel zu den Enden der schmalsten Arbeitseinlage, ist zumindest gleich zwei Millimeter und vorzugsweise größer als 2,5 mm.
Unter gekoppelten Einlagen sind Einlagen zu verstehen, deren jeweilige Verstärkungselemente radial um höchstens 1,5 mm getrennt sind, wobei die Kautschukdicke radial zwischen den jeweils oberen und unteren Mantellinien der Verstärkungselemente gemessen wird.
Die Erfindung sieht ferner vorzugsweise vor, um die Zugspannungen, die auf die axial äußersten Umfangselemente einwirken, zu verringern, dass der mit der Umfangsrichtung von den Verstärkungselementen der Arbeitsaußenschicht gebildete Winkel kleiner als 30° und vorzugsweise kleiner als 25° ist.
Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfassen die Arbeitsaußenschichten Verstärkungselemente, die von einer Einlage zur nächsten gekreuzt sind und mit der Umfangsrichtung je nach Axialrichtung variable Winkel bilden, wobei die Winkel an den axial äußeren Rändern der Schichten von Verstärkungselementen im Vergleich mit den Winkeln der Elemente, die im Bereich der Umfangsmittelebene gemessen werden, größer sind. Eine solche Ausführung der Erfindung ermöglicht es, die Umfangssteifigkeit in manchen Zonen zu erhöhen und im Gegensatz dazu in anderen zu verringern, um insbesondere die Kompressionen des Unterbaumantels zu verringern.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht ferner vor, dass der Außenmantel radial außen durch mindestens eine zusätzliche Schicht von elastischen Verstärkungs elementen, Schutzschicht genannt, ergänzt wird, die in Bezug zur Umfangsrichtung mit einem Winkel zwischen 10° und 45° und mit derselben Ausrichtung wie der Winkel, der von den nicht dehnbaren Elementen der Arbeitsschicht, die radial angrenzend ist, ausgerichtet ist.
Die Schutzschicht kann eine geringere axiale Breite als die axiale Breite der schmalsten Arbeitsschicht haben. Die Schutzschicht kann auch eine größere axiale Breite als die axiale Breite der schmalsten Arbeitsschicht haben, so dass sie die Ränder der schmalsten Arbeitsschicht bedeckt und, wenn die radial obere Schicht die schmalste ist, in der Axialverlängerung des zusätzlichen Mantels mit der breitesten Arbeitsaußenschicht gekoppelt wird, um dann axial außen von der breitesten Arbeitsschicht durch Profile mit einer Dicke mindestens gleich 2 mm entkoppelt zu werden. Die von elastischen Verstärkungselementen gebildete Schutzschicht kann in dem oben genannten Fall einerseits eventuell von den Rändern der schmalsten Arbeitsschicht durch Profile mit einer im Wesentlichen geringeren Dicke als die Dicke der Profile, die die Ränder der beiden Arbeitsschichten trennen, entkoppelt sein und andererseits eine geringere oder größere axiale Breite als die axiale Breite der breitesten Außenschicht aufweisen.
Nach einer beliebigen der vorher erwähnten Ausführungsarten der Erfindung kann der Außenmantel ferner radial innen zwischen dem Unterbaumantel und der radial inneren Arbeitsschicht, die dem Unterbaumantel am nächsten ist, durch eine Triangulationsschicht von nicht dehnbaren metallischen Verstärkungselementen aus Stahl ergänzt sein, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel über 60° und mit derselben Ausrichtung wie jene des Winkels, der von den Verstärkungselementen der radial dem Unterbaumantel am nächsten liegenden Schicht gebildet ist, bilden.
Weitere Details und vorteilhafte Merkmale der Erfindung gehen nachstehend aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 hervor, die Folgendes darstellen:
1: eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens nach einer Ausführungsart der Erfindung,
2: eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung,
3: eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens nach einer dritten Ausführungsart der Erfindung,
4: eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens nach einer vierten Ausführungsart der Erfindung,
5: eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens, die die Bestimmung eines Endes einer Schulter darstellt.
Die Figuren sind nicht im Maßstab dargestellt, um deren Verständnis zu vereinfachen. Die Figuren stellen nur eine halbe Ansicht eines Reifens dar, der sich symmetrisch zur Achse XX' verlängert, die die Umfangsmittelebene oder Äquatorialebene eines Reifens darstellt.
In 1 hat der Reifen 1 der Dimension 295/60 R 22.5 x ein Formverhältnis H/S gleich 0,60, wobei H die Höhe des Reifens 1 auf seiner Montagefelge und S seine maximale axiale Breite ist. Der Reifen 1 umfasst einen radialen Unterbaumantel 2, der in zwei Wülsten befestigt ist, die in der Figur nicht dargestellt sind. Der Unterbaumantel ist von einer einzigen Schicht von metallischen Kabeln gebildet. Dieser Unterbaumantel 2 ist durch einen Außenmantel 4 umschnürt, der radial von innen nach außen gebildet ist von:

– einer ersten Arbeitsschicht 41, die aus nicht dehnbaren nicht umschnürten metallischen Kabeln 11.35 besteht, die über die gesamte Breite der Einlage kontinuierlich und in einem Winkel gleich 18° ausgerichtet sind,
– einer Schicht von Umfangsverstärkungselementen 42, die aus metallischen Kabeln aus Stahl 21 × 28 vom Typ „Eimodul" gebildet sind,
– einer zweiten Arbeitsschicht 43, die aus nicht dehnbaren nicht umschnürten metallischen Kabeln 11.35 besteht, die über die gesamte Breite der Einlage kontinuierlich und in einem Winkel gleich 18° ausgerichtet und mit den metallischen Kabeln der Schicht 41 gekreuzt sind,
– einer Schutzschicht 44, die aus elastischen metallischen Kabeln 18 × 23 gebildet ist.

Der Außenmantel ist selbst von einer Lauffläche 5 bedeckt.
Die Dickenmessungen des Außenblocks an jedem der Enden einer Schulter 6 und in der Umfangsmittelebene XX' sind gleich 31,8 mm an den Schulterenden und 30,1 mm in der Umfangsmittelebene. Das Verhältnis der Dicke des Außenblocks an einem Schulterende zur Dicke des Außenblocks in der Umfangsmittelebene ist gleich 1,06 und somit geringer als 1,15 gemäß der Erfindung.
Überdies ist die axiale Breite der Lauffläche L gleich 262 mm, und das Verhältnis der axialen Breite der Lauffläche L zur maximalen axialen Breite S des Reifens ist ungefähr gleich 0,89 und somit größer als 0,80.
Die axiale Breite L₄₁ der ersten Arbeitsschicht 41 ist gleich 248 mm, was für einen Reifen üblicher Form wesentlich geringer als die Breite L der Lauffläche ist, die in dem untersuchten Fall gleich 262 mm ist. Der Unterschied zwischen der Breite der Lauffläche und der Breite L₄₁ ist somit gleich 14 mm und folglich geringer als 15 mm gemäß der Erfindung.
Die axiale Breite L₄₃ der zweiten Arbeitsschicht 43 ist gleich 230 mm. Der Unterschied zwischen den Breiten L₄₁ und L₄₃ ist gleich 18 und liegt folglich zwischen 10 und 30 mm gemäß der Erfindung.
Was die globale axiale Breite L₄₂ der Schicht von Umfangsverstärkungselementen 42 betrifft, ist diese gleich 188 mm. Das Verhältnis der Breite L₄₂ zur Breite der Lauffläche ist gleich 0,71 und somit wesentlich größer als 0,5.
Die letzte Außeneinlage 44, Schutzeinlage genannt, hat eine Breite L₄₄ gleich 188 mm.
Erfindungsgemäß weist die Gesamtheit der Schichten des Außenmantels über die Gesamtheit der Breite der Schicht von Verstärkungselementen 42 einen gleichsam unendlichen Krümmungsradius auf. Die zum Umfang ausgerichteten Verstärkungselemente sind nach dieser Ausführung weniger empfindlich für die Bruchgefahren, insbesondere an den axial äußeren Enden.
Über die axial äußeren Enden der Schicht von Umfangsverstärkungselementen hinaus weisen die Arbeitsschichten eine derartige Krümmung auf, dass der Abstand zwischen dem axial äußeren Ende der breitesten Arbeitsschicht 41 und dem Unterbaumantel ungefähr 5 mm beträgt.
In 2 unterscheidet sich der Reifen 1 von dem in 1 dargestellten dadurch, dass die beiden Arbeitsschichten 41 und 43 auf jeder Seite der Äquatorialebene und axial in der Verlängerung der Schicht von Umfangsverstärkungselementen 42 auf einer axialen Breite 1 gekoppelt sind: die Kabel der ersten Arbeitsschicht 41 und die Kabel der zweiten Arbeitsschicht 43 sind auf der axialen Kopplungsbreite 1 der beiden Schichten radial voneinander durch eine Gummischicht getrennt, deren Dicke minimal ist und dem Doppelten der Dicke der Kalandrierkautschukschicht der umschnürten metallischen Kabel 27.23 entspricht, aus denen jede Arbeitsschicht 41, 43 gebildet ist, nämlich 0,8 mm. Auf der übrigen den beiden Arbeitsschichten gemeinsamen Breite sind die beiden Arbeitsschichten 41, 43 durch ein Kautschukprofil getrennt, das in der Figur nicht dargestellt ist, wobei die Dicke des Profils vom axialen Ende der Kopplungszone zum Ende der schmalsten Arbeitsschicht steigend ist. Das Profil hat vorzugsweise eine ausreichende Breite, um radial das Ende der breitesten Arbeitsschicht 41 abzudecken, die in diesem Fall die radial am nächsten zum Unterbaumantel befindliche Arbeitsschicht ist.
In 3 unterscheidet sich der Reifen 1 von dem in 1 dargestellten dadurch, dass er eine ergänzende Schicht von Verstärkungselementen 45, Triangulationsschicht genannt, mit einer im Wesentlichen gleichen Breite wie jene der Arbeitsschicht 43 umfasst. Die Verstärkungselemente dieser Schicht 45 bilden einen Winkel von ungefähr 60° mit der Umfangsrichtung und sind in dieselbe Richtung wie die Verstärkungselemente der Arbeitsschicht 41 ausgerichtet. Diese Schicht 41 ermöglicht es insbesondere, zur Aufnahme der Querkompressionskräfte beizutragen, denen die Gesamtheit der Verstärkungselemente in der Außenzone des Reifens ausgesetzt ist.
In 4 unterscheidet sich der Reifen 1 von dem in 1 dargestellten dadurch, dass die Schicht von Umfangsverstärkungselementen radial außerhalb der Arbeitsschichten 41 und 43 und somit radial an die axial schmalste Arbeitsschicht 43 angrenzend ist.
5 stellt eine Meridianansicht eines Schemas eines Reifens 1 dar, in der eine erste Tangente 7 an die Oberfläche eines axial äußeren Endes der Lauffläche 8 gezeigt ist; die Oberfläche der Lauffläche ist durch die radial äußere Fläche oder Profilaußenfläche definiert, die in den Figuren nicht dargestellt ist. Eine zweite Tangente 9 an die Oberfläche des radial äußeren Endes einer Seite 10 schneidet die erste Tangente 7 in einem Punkt 11. Die orthogonale Projektion der Außenfläche des Reifens definiert das Ende einer Schulter 6.
Die axiale Breite L der Lauffläche wird somit zwischen den beiden Enden einer Schulter 6 gemessen.
In 5 ist ferner die Messung der Dicke des Außenblocks an einem Ende einer Schulter 6 gezeigt, definiert durch die Länge 12 der orthogonalen Projektion 13 des Endes einer Schulter 6 auf die radial innerste Schicht des Reifens aus Kautschukgemisch 14.
5 zeigt ferner die Messung der Dicke des Außenblocks in der Umfangsmeridianebene XX', die als der Abstand 15 in Radialrichtung zwischen der Tangente an die Außenfläche der Lauffläche 8 in der Umfangsmittelebene und der Tangente an das radial innerste Kautschukgemisch 14 des Reifens in der Umfangsmittelebene definiert ist.
Es wurden Tests mit dem erfindungsgemäß hergestellten Reifen gemäß der Darstellung in 1 durchgeführt und mit einem identischen Referenzreifen verglichen, der nach einer üblichen Ausführung verwirklicht wurde.
Dieser übliche Reifen umfasst insbesondere keine Zwischenschicht von Umfangsverstärkungselementen zwischen den Arbeitsaußenschichten, deren Verstärkungselemente in einem Winkel von 18° ausgerichtet sind und deren Lauffläche eine Breite von 262 mm aufweist.
Die ersten Ausdauertests wurden durchgeführt, wobei identische Fahrzeuge mit jedem der Reifen ausgestattet wurden und jedes der Fahrzeuge gerade Strecken fahren mussten, wobei die Reifen größeren Lasten als der Nennlast ausgesetzt wurden, um diesen Testtyp zu beschleunigen.
Das Referenzfahrzeug, das die üblichen Reifen umfasst, wird einer Last pro Reifen von 3600 kg am Anfang des Fahrens unterzogen, die sich weiterentwickelt, um eine Last von 4350 kg am Ende des Fahrens zu erreichen.
Das Fahrzeug, das die Reifen gemäß der Erfindung umfasst, wird einer Last pro Reifen von 3800 kg am Anfang des Fahrens unterzogen, die sich weiterentwickelt, um eine Last von 4800 kg am Ende des Fahrens zu erreichen.
Die so durchgeführten Tests haben gezeigt, dass das mit erfindungsgemäßen Reifen ausgestattete Fahrzeug eine um 46% längere Strecke als die von den Referenzfahrzeugen gefahrene Strecke gefahren ist. Es zeigt sich somit, dass die erfindungsgemäßen Reifen deutlich leistungsfähiger als die Referenzreifen sind, wenn sie Belastungen mit einer höheren Last unterzogen werden.
Weitere Ausdauertests wurden an einer Testmaschine durchgeführt, die den Reifen eine Last auferlegt und einen Driftwinkel vorgibt. Die Tests wurden für die erfindungsgemäßen Reifen mit einer um 6% größeren Last und einem um 10% größeren Driftwinkel als die an die Referenzreifen angelegten durchgeführt.
Die erhaltenen Resultate zeigen Verlängerungen der von den erfindungsgemäßen Reifen gefahrenen Strecken um 40% im Vergleich zu der von den Referenzreifen gefahrenen Strecke.

Claims

Reifen (1), dessen Aspektverhältnis H/S unbedingt größer als 0,55 ist, der einen radialen Unterbaumantel aufweist, umfassend einen Außenmantel (4), der von mindestens zwei Arbeitsaußenschichten (41, 43) aus nicht dehnbaren Verstärkungselementen gebildet ist, die von einer Einlage zur nächsten gekreuzt sind, wobei sie mit der Umfangsrichtung Winkel zwischen 10° und 45° bilden, und der selbst radial mit einer Lauffläche (5) bedeckt ist, wobei die Lauffläche mit zwei Wülsten mit Hilfe von zwei Seiten verbunden ist, wobei der Außenmantel mindestens eine Schicht (42) aus Umfangsverstärkungselementen umfasst, wobei das Verhältnis der Dicke (12) des Außenblocks an einem Ende der Schulter (6) zur Dicke (15) des Außenblocks in der Umfangsmittelebene geringer als 1,20 ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der axialen Breite (L₄₂) mindestens einer Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen zur axialen Breite (L) der Lauffläche größer als 0,5, vorzugsweise größer als 0,6 ist.
Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der axialen Breite (L₄₂) mindestens einer Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen zur axialen Breite (L) der Lauffläche größer als 0,65 ist.
Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Dicke (12) des Außenblocks an einem Ende der Schulter (6) zur Dicke (15) des Außenblocks in der Umfangsmittelebene (XX') geringer als 1,15 und vorzugsweise geringer als 1,10 ist.
Reifen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass das Verhältnis der axialen Breite (L) der Lauffläche zur maximalen axialen Breite (S) des Reifens größer oder gleich 0,80 und vorzugsweise größer oder gleich 0,82 ist.
Reifen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen über seine gesamte axiale Breite kontinuierlich ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aspektverhältnis H/S geringer als 0,80 ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axial breiteste Arbeitsaußenschicht (41) radial innerhalb der anderen Arbeitsaußenschichten ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied zwischen der axialen Breite (L₄₁) der axial breitesten Arbeitsaußenschicht (41) und der axialen Breite (L₄₃) der axial schmalsten Arbeitsaußenschicht (43) zwischen 10 und 30 mm beträgt.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Ende der axial breitesten Arbeitsaußenschicht (41) und dem Unterbaumantel (2) zwischen 2 und 15 mm und vorzugsweise zwischen 5 und 7 mm beträgt.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite (L₄₂) mindestens einer Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen geringer als die axiale Breite (L₄₁) der axial breitesten Arbeitsaußenschicht (41) ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen radial zwischen zwei Arbeitsaußenschichten (41, 43) angeordnet ist.
Reifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Breiten (L₄₁, L₄₃) der radial an die Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen angrenzenden Arbeitsaußenschichten (41, 43) größer als die axiale Breite (L₄₂) der Schicht von Umfangsverstärkungselementen sind.
Reifen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen angrenzenden Arbeitsaußenschichten (41, 43) beiderseits der Äquatorialebene und in der unmittelbaren axialen Verlängerung der Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen auf einer axialen Breite (1) gekoppelt sind, um dann durch Profile eines Kautschukgemisches zumindest auf der übrigen den beiden Arbeitsschichten gemeinsamen Breite entkoppelt zu werden.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente mindestens einer Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen metallische Verstärkungselemente sind, die ein schneidendes Modul bei 0,7% Verlängerung zwischen 10 und 120 GPa und ein maximales tangierendes Modul unter 150 GPa aufweisen.
Reifen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das schneidende Modul der Verstärkungselemente bei 0,7% Verlängerung geringer als 100 GPa, vorzugsweise größer als 20 GPa ist und ferner vorzugsweise zwischen 30 und 90 GPa beträgt.
Reifen nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das maximale tangierende Modul der Verstärkungselemente geringer als 130 GPa und vorzugsweise geringer als 120 GPa ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente der Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen metallische Verstärkungselemente sind, die eine Zugspannungskurve in Abhängigkeit von der relativen Verlängerung mit einem geringen Gefälle für die geringen Verlängerungen und einem im Wesentlichen konstanten und starken Gefälle für die größeren Verlängerungen aufweisen.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente mindestens einer Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen metallische Verstärkungselemente sind, die derart geschnitten sind, dass sie Abschnitte mit einer geringeren Länge als der Umfang der kürzesten Einlage, aber größer als 0,1-mal den Umfang, bilden, wobei die Schnitte zwischen den Abschnitten axial zueinander versetzt sind, wobei das Elastizitätsmodul bei Zug pro Breiteneinheit der zusätzlichen Schicht vorzugsweise geringer als das Elastizitätsmodul bei Zug der am meisten dehnbaren Arbeitsaußenschicht, gemessen unter denselben Bedingungen, ist.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente mindestens einer Schicht (42) von Umfangsverstärkungselementen wellige metallische Verstärkungselemente sind, wobei das Verhältnis a/λ der Wellungsamplitude a zur Wellenlänge λ höchstens gleich 0,09 ist, wobei das Elastizitätsmodul bei Zug pro Breiteneinheit der zusätzlichen Schicht vorzugsweise geringer als das Elastizitätsmodul der am meisten dehnbaren Arbeitsaußenschicht, gemessen unter denselben Bedingungen, ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Umfangsrichtung von den Verstärkungselementen der Arbeitsaußenschichten (41, 43) gebildete Winkel geringer als 30° und vorzugsweise geringer als 25° ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsaußenschichten (41, 43) Verstärkungselemente umfassen, die von einer Einlage zur nächsten gekreuzt sind und mit der Umfangsrichtung je nach Axialrichtung variable Winkel bilden.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (4) radial außen durch mindestens eine zusätzliche Schicht (44), Schutzschicht genannt, von so genannten elastischen Verstärkungselementen ergänzt ist, die in Bezug zur Umfangsrichtung mit einem Winkel zwischen 10° und 45° und in dieselbe Richtung ausgerichtet sind, wie der Winkel, der von den nicht dehnbaren Elementen der an sie radial angrenzenden Arbeitseinlage gebildet ist.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel ferner eine Triangulationsschicht (45) umfasst, die von metallischen Verstärkungselementen gebildet ist, die mit der Umfangsrichtung Winkel über 60° bilden.