DE69003775T2

DE69003775T2 - Luftreifen für Fahrzeuge.

Info

Publication number: DE69003775T2
Application number: DE90308678T
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Winter
Original assignee: SP Reifenwerke GmbH
Current assignee: SP Reifenwerke GmbH
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1990-08-07
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2010-08-08
Also published as: DE69003775D1; JPH0396406A; EP0412777A3; DE3926645A1; EP0412777A2; EP0412777B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen für Fahrzeuge, insbesondere einen Reifen zum Lauf an einem Fahrzeug mit negativem Sturz, welcher Reifen umfaßt eine Radialkarkasse und einen Mehrlagengürtel, der sich über die Breite des Laufstreifens erstreckt.
Fahrzeugreifen dieser Art sind bekannt und werden auch in der Praxis eingesetzt. Die Kombination von Gürtellagen aus Stahl und Kunststoff, insbesondere Nylon, bringt einerseits Vorteile bezüglich der Laufeigenschaften, insbesondere der Hochgeschwindigkeits-Laufeigenschaften, es muß jedoch gleichzeitig in Kauf genommen werden, daß die störenden "Flachstellen-"Effekte ("flat spot") auftreten.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeug- Luftreifen der eingangs genannten Art zu entwickeln unter gleichzeitigem Geringhalten von Zusatzkosten und ohne Komplizierung des Gesamtaufbaus, so daß insbesondere bei Reifen, die mit negativem Sturz laufen sollen, die Hochgeschwindigkeits-Laufcharakteristik wesentlich verbessert und insbesondere maximalisiert sind, und so, daß gleichzeitig eine Reduzierung des "Flachstellen-Effekts" erreicht wird.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Gürteleinsatz mindestens eine Stahlgürtellage umfaßt, die sich bis zu den Schulterbereichen und in diese hinein erstreckt, und eine Nylonlage, welche die Stahllage überdeckt, und daß in dem Bereich der Reifenschulter, der bei an einem Fahrzeug angebauten Zustand in Laufrichtung innen liegt, mindestens ein Nylonstreifen vorgesehen ist, mit einer Auslegung, die sich im Vergleich zu der Nylonlage unterscheidet.
Es ist so von wesentlicher Wichtigkeit, daß einerseits die Gesamtmenge von Nylon gering gehalten wird, um dadurch den störenden Flachstellen-Effekt zu minimalisieren oder zu überwinden, und daß andererseits eine hohe Festigkeit und vor allem eine hohe Schrumpfkraft erhalten wird, um die Reifenschulter nach innen zu ziehen, vor allem bei ansteigender Reifentemperatur in dem Reifenbereich, der bezüglich guter Hochgeschwindigkeits-Eigenschaften kritisch ist.
Sowohl die Fäden der Nylonlage wie auch die Fäden des Nylonstreifens erstrecken sich vorzugsweise in einem Winkel von 0º zur Mittenumfangsebene, wobei die Werte für die Fadendichte und/oder die Schrumpfkraft und/oder die Spannung (Wickelspannung) beim Nylonstreifens höher als die entsprechenden Werte bei der Nylonlage sind. Der Nylonstreifen besitzt vorzugsweise sowohl eine höhere Spannung als auch eine höehre Fadendichte und eine höhere Schrumpfkraft als die Nylonlage, und die Lagenzahl des Nylonstreifens ist vorzugsweise auch höher als die Lagenzahl der Nylonlage.
Wegen der Auslegung des durch den Sturz belasteten Reifenbereichs wird erfindungsgemäß in der Praxis ein erwünschter Konuseffekt erreicht.
Unabhängig von der jeweiligen Laufstreifenbreite des Reifens besitzt der ein- oder mehrlagige Nylonstreifen eine Breite im Bereich von 20 mm bis 50 mm oder mehr bevorzugt 20 mm bis 40 mm.
Die Positionierung des Nylonstreifens relativ zu den anderen Lagen des Gürteleinsatzes kann auf unterschiedliche Weise stattfinden, und insbesondere auf die in den Unteransprüchen dargelegte Weise.
Eine Ausführung der Erfindung wird nun beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnung erklärt, deren einzige Figur eine schematische Darstellung zur Erklärung des Reifenaufbaues bezüglich der Karkasse und des Gürteleinsatzes zeigt.
Ein Fahrzeug-Luftreifen besitzt eine Radialkarkasse 1 und ist mit einem Gürteleinsatz mit 2 Stahlgürtellagen 2 versehen, die aufeinandergelegt sind, und mit einer Nylonlage 3, welche die Stahlgürtellagen 2 überdeckt. Die Nylonlage 3 besitzt Korde mit 0º. Die Lagen 2 und 3 erstrecken sich jeweils bis zu den Schulterbereichen 5, 6 des Reifens und in sie hinein.
In dem Bereich der inneren Reifenschulter, die bei an einem Fahrzeugrad für ein Fahrzeug mit negativem Sturz aufgezogenem Reifen die am schwersten belastete Reifenschulter 6 ist, ist ein Nylonstreifen 4 vorgesehen. Dieser erstreckt sich über den Umfang des Reifens, hat jedoch im Vergleich zur Nylonlage 3 unterschiedliche Charakteristiken. Die Fäden oder Korde dieser Nylonlage oder dieses Nylonstreifens 4 erstrekken sich in der gleichen Weise wie die Fäden oder Korde der Nylonlage 3 mit einem Winkel von 0º relativ zu der Mittenumfangsebene 7. Der Nylonstreifen 4 hat jedoch im Vergleich zu der Nylonlage 3 eine höhere Wickelspannung und eine größere Fadendichte und ergibt so eine höhere Schrumpfkraft, um die Reifenschulter in der erwünschten Weise bei einem Anstieg der Reifentemperatur nach innen zu ziehen. Die höheren Schrumpfkräfte, die bei höherer Temperatur in dem engen Bereich der gesamten Reifenoberfläche wirksam werden, haben zusammen mit der Minimalisierung der Nylonmenge im restlichen, insbesondere dem zentralen Laufstreifenbereich, der auf diese Weise auch möglich gemacht ist, einen tatsächlich vorteilhaftne Effekt, da in dieser Weise die Forderung zur Maximalisierung des Hochgeschwindigkeits-Laufverhaltens gleichzeitig mit der Forderung nach bestmöglicher Reduzierung der "Flachstellen"-Effekte erfüllt wird.
In einem Reifenbeispiel wurde eine Lage 700/2 115 EpD für die Nylonlage 3 benutzt, und eine Doppellage 1400/2 115 EpD für den Streifen 4. Damit ergibt die Konstruktion die unterschiedliche Auslegung des Nylonstreifens mittels eines doppelten Umschlages von Korden höherer Festigkeit für den Streifen 4.
Der Streifen 4 befindet sich vorzugsweise an der Außenseite des Reifens über der Hauptnylonlage 3, kann jedoch auch unter dieser angebracht sein, wo er die notwendige Verstärkung auf der die Sturzbelastung aufnehmenden Seite des Reifens schafft.
Bei einer anderen nicht gezeigten Anordnung kann der Nylonstreifen 4 benachbart zur Kante der Nylonlage 3 angeordnet sein. Damit endet die Hauptnylonlage kurz vor der Schulter. Es wird erkannt werden, daß, da der Nylonstreifen 4 von schwererem Aufbau als die Hauptnylonlage 3 ist, entweder mittels schwererer Korde, größerer Korddichte und/oder zweier oder mehrerer Umschlägen, immer noch eine erhöhte Verstärkung in dem einzigen Schulterbereich schafft, an der der Streifen vorgesehen ist.
Wie vorstehend erwähnt wurde, kann bei einigen Beispielen der Nylonstreifen 4 aus zwei oder mehr Lagen bestehen. Diese können separat oder durch Wickeln aufgebracht werden.
Die Breite des Nylonstreifens ist unabhängig von der Laufstreifenbreite und liegt normalerweise im Bereich von 20 mm bis 50 mm, wenn auch der bevorzugte Bereich 20 mm bis 40 mm ist. Diese Breitenangaben sollen sicherstellen, daß keine übermäßige Nylonmenge in den Reifen eingefügt wird, auch nicht in dem schwer belasteten Schulterbereich, wegen des sonst auftretenden Problems der "Flachstellen". Die Werte für Fadendichte und Wickelspannung des Nylonstreifens 4 sind alle so gewählt, daß sie höher als die entsprechenden Werte der Nylonlage 3 liegen. Das kann noch dadurch unterstützt werden, daß eine erhöhte Wickelspannung beim Reifenaufbau benutzt wird.
Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, daß das Nylonmaterial im Streifen 4 eine Schrumpf- oder Spannkraft in dem Reifen schafft, wenn der Reifen erwärmt wird, wodurch sich eine erhöhte Verstärkung im Schulterbereich ergibt, der die höhere Belastung trägt; dies geschieht jedoch unter Benutzung einer minimalen Nylonmenge, und so wird das Problem der "Flachstellen" vermieden, das bei Materialien wie Nylon häufig auftritt.

Claims

1. Fahrzeug-Luftreifen, bsonders geeignet zur Verwendung bei einem Fahrzeug mit negativem Sturz, welcher umfaßt eine Radialkarkasse und einen mehrlagigen Gürtel, der sich über die Breite des Laufstreifens erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gürtel mindestens eine Stahlgürtellage (2) umfaßt, die sich bis in die Schulterbereiche (5, 6) erstreckt, und eine Nylonlage (3), welche die Stahllage bedeckt, und daß in dem Bereich der Reifenschulter (6), der im montierten Zustand in Laufrichtung innen liegt, mindestens ein Nylonstreifen (4) vorgesehen ist, der eine Auslegung hat, die sich im Vergleich von der der Nylonlage unterscheidet.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Korde oder Fäden der Nylonlage (3) als auch die Korde oder Fäden des Nylonstreifens (4) mit einem Winkel von 0º zur Mitten-Umfangsebene (7) erstrecken.

3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nylonstreifen (4) radial außerhalb der Nylonlage (3) angeordnet ist.

4. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nylonstreifen (4) radial innerhalb der Nylonlage (3) angeordnet ist und insbesondere zwischen der Stahlgürtellage (2) und der Nylonlage (3).

5. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nylonlage (3) sich nur zu dem inneren Schulterbereich (6) erstreckt und der anschließende Nylonstreifen (4) mindestens im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Nylonlage (3) angeordnet ist.

6. Reifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nylonstreifen (4) eine Doppellage umfaßt.

7. Reifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nylonstreifen (4) eine Breite im Bereich von annähernd 20 mm bis 50 mm besitzt, unabhängig von der Laufstreifenbreite.

8. Reifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nylonstreifen (4) eine Breite im Bereich von annähernd 20 bis 40 mm besitzt, unabhängig von der Laufstreifenbreite.

9. Reifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte für die Fadendichte und/oder die Schrumpfkraft und/oder die Wickelspannung des Nylonstreifens (4) höher als die entsprechenden Werte für die Nylonlage (3) sind.

10. Reifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Lagen des Nylonstreifens (4) höher als die Anzahl von Lagen der Nylonlage (3) ist.