DE69614327T2

DE69614327T2 - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE69614327T2
Application number: DE69614327T
Authority: DE
Inventors: Manfred Gerresheim; Werner Lang; Bernd Lowenhaupt; Hans-Joachim Winter
Original assignee: DUNLOP VERMOEGENSVERWALTUNGSGM
Current assignee: Goodyear Dunlop Tires Germany GmbH
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1996-07-25
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2016-07-26
Also published as: JP3066319B2; EP0756948A2; DE19528008A1; EP0756948A3; US5879483A; EP0756948B1; DE69614327D1; JPH0939512A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einer Karkasse, einem Laufflächenstreifen, einer Breakeranordnung, die zwischen der Karkasse und dem Laufflächenstreifen angeordnet ist und mindestens zwei Breakerlagen umfaßt, die Fäden oder Korde aufweisen, die als lasttragende Elemente dienen und sich unter einem Winkel zur Mittenumfangsebene des Reifens erstrecken, und einer Breakerabdeckung, die über der Breakeranordnung zumindest im Bereich ihrer axialen Seitenkanten liegt und mindestens eine Abdeck- oder Bandagenlage aufweist, die aus Fäden oder Korden besteht, die sich zumindest im wesentlichen in der Umfangsrichtung des Reifens erstrecken.
Es ist ein allgemeines Bestreben, Fahrzeugluftreifen der genannten Art derart zu entwerfen, daß eine harmonische Auslegung in bezug auf die Anordnung der einzelnen Bauteile resultiert, die genau vorbestimmt sein kann, um die bestmöglichen Reifeneigenschaften, insbesondere Hochgeschwindigkeits-Fahreigenschaften und eine gute Reifenhaltbarkeit, zu erreichen. In dieser Hinsicht muß die Tatsache berücksichtigt werden, daß infolge der üblichen Herstellungsverfahren derartiger Reifen störende Materialverschiebungen resultieren können, da der Reifen auf einer hauptsächlich zylindrischen Aufbautrommel aufgebaut wird und nur in seine abschließende Torusform gebracht wird. Bei dem abschließenden Vulkanisations- und Formungsschritt, wenn der Reifen sowohl erwärmt ist als auch unter Druck steht, sind Materialverschiebungen ein Problem.
Die FR-A-2 661 870 offenbart einen Radialreifen, der die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 zeigt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugluftreifen der anfangs genannten Art bereitzustellen, der durch eine besonders harmonische Auslegung gekennzeichnet ist und der es dadurch ermöglicht, daß gute Reifeneigenschaften und eine lange Haltbarkeit erhalten werden können.
Dementsprechend wird die Aufgabe dadurch erfüllt, daß die Breakerabdeckung als eine gewendelt gewickelte Streifenbandage gebildet ist, und daß mindestens eine Lagentrennungs-Kissenschicht in jedem der beiden axialen Seitenbereiche der Breakeranordnung vorhanden ist.
Mittels der Kissenschichten sind diese besonders kritischen Bereiche des Reifens speziell verbessert und geschützt. Sie sind einerseits stabilisiert, so daß die Gefahr von Materialverschiebungen minimiert ist, und andererseits wird verhindert, daß die lasttragenden Elemente der Lagen, nämlich die Korde oder Fäden, einander berühren, was zur Beschädigung der Korde oder Fäden und somit zu einem Defekt des Reifens führen kann.
Derartige Kissenschichten können erfindungsgemäß vorzugsweise zwischen den axialen Seitenkanten der radial äußersten Breakerlage und der Streifenbandage, zwischen den axialen Seitenkanten von radial aufeinanderfolgenden Breakerlagen und zwischen der Karkasse und den axialen Seitenkanten der radial innersten Breakerlage vorgesehen sein.
Die Kissenschicht zwischen den axialen Seitenkanten der radial innersten Breakerlage und der Karkasse ist vorzugsweise auf die Weise eines keilförmigen Kissens gebildet, wodurch eine besonders gute Stabilisierung in diesem stark belasteten Reifenbereich resultiert. Diese Kissenschicht kann auch durch zwei Seitenwandstreifen gebildet sein, die jeweils bis unter die radial innerste Breakerlage verlängert sind. Auf die se Weise ist die Karkasse während der Formgebung stabilisiert und es wird eine besonders gute Reifengleichförmigkeit erzielt.
Die Kissenschicht kann in jedem Fall aus einem Gummimaterial gebildet sein. Dies stellt eine besonders gute Verbindung mit den restlichen Bauteilen des Reifens sicher. Die Eigenschaften des Gummimaterials sind daher derart gewählt, daß eine genaue Beabstandung der einzelnen Lagenenden mit einem guten Lagenaufbau und definierten Relativpositionen resultiert. Somit kann eine Gummimischung mit einer Härte verwendet werden, die vorzugsweise im Bereich von 65º bis 75º, insbesondere 74º, Shore A liegt. Weichere Mischungen können im Grunde ebenfalls verwendet werden, beispielsweise in dem Fall der Kissenschicht zwischen der Karkasse und der radial innersten Breakerlage, wenn diese ein Teil des Seitenwandstreifens ist.
Die Dicke der Kissenschichten, d. h. die mittlere Ausdehnung in der radialen Richtung des Reifens zwischen der radial äußersten Breakerlage und der Streifenbandage und auch zwischen den einzelnen Breakerlagen, sollte mindestens 0,3 mm betragen, um eine angemessene Stabilisierung und Sicherheit gegenüber Beschädigung sicherzustellen. Die Breite dieser Kissenschichten beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 40 mm, insbesondere im Bereich von 20 mm. Auf diese Weise wird eine besonders gute Reifenhaltbarkeit erreicht.
Die Dicke der Kissenschicht zwischen der Karkasse und der radial innersten Breakerlage beträgt in einem Breaker einer üblichen Breakeranordnung, das heißt in einer Breakeranordnung, in der die axiale Breite der einzelnen Breakerlagen von der Innenseite zur Außenseite abnimmt, vorzugsweise mindestens 1,0 mm.
Erfindungsgemäß und auf eine besonders vorteilhafte Weise kann jedoch die axiale Breite der Breakerlagen auch von der Innenseite zur Außenseite zunehmen. In diesem Fall beträgt die Dicke der Kissenschicht zwischen der Karkasse und der radial innersten Breakerlage vorzugsweise mindestens 0,5 mm.
Die Dickenwerte betreffen jeweils nur die Kissenschicht selbst. Zusätzlich ist in jedem Fall die Gummierungsschicht vorhanden, die auf und zwischen den Korden des Lagenmaterials und des Streifenmaterials während des Kalandrierens gebildet wird, und kann im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm pro Kordlage liegen.
Man erhält durch diese Maßnahme einen besonders harmonischen Reifenaufbau, insbesondere einen sehr gleichförmigen Übergang vom axialen Kantenbereich des Reifens zum Breakerbereich, und dadurch auch eine gute Reifenhaltbarkeit. Außerdem sind die Materialverschiebungen während des Herstellens des Reifens, die besonders von dem weniger verlängerten axialen Kantenbereich zu dem stärker verlängerten mittleren Reifenbereich auftreten, wesentlich kleiner als mit der üblichen Breakerlagenanordnung mit einer Breakerlagenbreite, die von der Innenseite zur Außenseite abnimmt.
Gemäß einem weiteren Merkmal können die axialen Kanten der Breakerlagen radial in Richtung der Innenseite gekrümmt sein. Die Breakeranordnung ist insbesondere derart entworfen, daß ihre Kontur mindestens annähernd der äußeren Kontur des Laufflächenstreifens des Reifens entspricht. Auf diese Weise wird ein besonders harmonischer Reifenaufbau und auch eine besonders gute Reifenhaltbarkeit erzielt.
Der Entwurf der Breakeranordnung mit radial nach innen gekrümmten Kanten kann vorzugsweise unter Verwendung eines entsprechend geformten Unterprotektor-Gummiteils erzielt werden. Die radial innere Begrenzungsfläche des Unterprotektor-Gummiteils bringt dann die darunter liegende Breakeranordnung in die angestrebte Form. Dies ist während der Herstellung besonders einfach zu verwirklichen.
Gemäß einem bevorzugten Entwurf der Erfindung weist die Breakeranordnung Fäden oder Korde aus Textilmaterial, insbesondere aus Aramid auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind Fäden oder Korde aus Glas- oder Kohlefaser vorhanden. Es können jedoch im Grunde auch Stahlkorde benutzt werden.
Die Verwendung von Aramidkorden hat sich als vorteilhaft in Verbindung mit einer Breakeranordnung erwiesen, die der äußeren Kontur des Laufflächenstreifens folgt. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, in der Streifenbandage Fäden oder Korde aus Textilmaterial, insbesondere Aramid, zu verwenden. Jedoch können auch hier Fäden oder Korde aus Glas- oder Kohlefaser verwendet werden.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen gezeigt und werden im folgenden beschrieben. In schematischer Darstellung zeigt:
Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen, wobei die Breakerlagenbreite von der Innenseite zur Außenseite abnimmt,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen, wobei die Breakerlagenbreite von der Innenseite zur Außenseite zunimmt, und
Fig. 3 eine Variante von Fig. 2.
Der in Fig. 1 gezeigte Fahrzeugluftreifen weist eine Breakeranordnung 1 auf, die zwei Schnittbreakerlagen 2 und 3 umfaßt, die von einer gewendelt gewickelten Streifenbandage 4 umgeben sind. Die erste radial innere Breakerlage 2 weist bei diesem Entwurf eine größere axiale Breite auf, als die zweite radial äußere Breakerlage 3.
Im Bereich der beiden axialen Seitenkanten 5 der radial äußeren Breakerlage 3 ist eine Kissenschicht 6 aus Gummimaterial zwischen der radial inneren Breakerlage 3 und der Streifenbandage 4 vorgesehen und weist eine Dicke, d. h. eine mittlere Ausdehnung in der Radialrichtung des Reifens, von mindestens 0,3 mm auf. Eine weitere Kissenschicht 7, ebenso aus Gummimaterial mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm, ist in jedem Fall zwischen den ersten und zweiten Breakerlagen 2 und 3 im Bereich ihrer axialen Seitenkanten 5 und 8 vorgesehen. Schließlich ist eine weitere Kissenschicht 9 aus Gummimaterial, die in der Form eines keilartigen Kissens gestaltet ist, in jedem Fall im Bereich der beiden axialen Seitenkanten 8 der radial inneren Breakerlage 2 zwischen der letzteren und der hier nicht gezeigten Karkasse vorhanden.
Die axiale Breite der Kissenschichten 6 und 7 zwischen den ersten und zweiten Breakerlagen 2 bzw. 3 und zwischen der zweiten Breakerlage 3 und der Streifenbandage 4 ist derart gewählt, daß sie mindestens ausreichend groß ist, so daß ein Schutz der lasttragenden Elemente der Reifen in diesen Kantenbereichen sichergestellt ist. Die Kissenschicht 9, die als ein. Kissenkeil ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine größere Breite relativ zu den Kissenschichten 6 und 7 auf. Der Laufflächenstreifen 10 des Fahrzeugluftreifens der Erfindung ist radial außerhalb der Streifenbandage 4 angedeutet.
Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Variante des Luftreifens weist die Breakeranordnung 11 ebenfalls eine erste radial innere Breakerlage 12 und eine zweite radial äußere Breakerlage 13 auf, die jeweils als Schnittkantenbreaker gebildet sind. Bei dieser Variante ist jedoch die radial innere Breakerlage 12 axial schmäler als die radial äußere Breakerlage 13. Hier ist die Breakeranordnung 11 auch von einer gewendelt gewickelten Streifenbandage 14 umgeben.
Im Bereich der beiden axialen Seitenkanten 15 der radial äußeren Breakerlage 13 ist in jedem Fall eine Kissenschicht 16 aus Gummimaterial zwischen der Breakerlage 13 und der Streifenbandage 14 vorgesehen und weist eine Dicke von mindestens 0,3 mm auf. Auf genau die gleiche Weise ist in jedem Fall bei dieser Variante eine Kissenschicht 18 aus Gummimaterial mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm zwischen den ersten und zweiten Breakerlagen 12 und 13 im Bereich ihrer axialen Seitenkanten 15 und 17 vorhanden. Schließlich ist auch hier in jedem Fall eine Kissenschicht 19 aus Gummimaterial im Bereich der beiden axialen Seitenkanten 17 der radial inneren Breakerlage 12 zwischen der letzteren und einer nicht veranschaulichten Karkasse vorhanden und weist die Form eines keilartigen Kissens auf. In diesem Fall beträgt jedoch die Dicke dieser Kissenschicht mindestens 0,5 mm. Die axiale Breite der Kissenschicht 16, 18 und 19 kann in jedem Fall wie bei der Variante von Fig. 1 gewählt sein. In Fig. 2 ist der Laufflächenstreifen 20 des Fahrzeugluftreifens ebenfalls nur angedeutet.
Fig. 3 zeigt einen Fahrzeugluftreifen gemäß der Erfindung, der zum großen Teil vom Standpunkt seiner Auslegung her der in Fig. 2 veranschaulichten Variante entspricht. Hier ist eine Breakeranordnung 11, die aus Schnittbreakerlagen aufgebaut ist, auch mit einer ersten, radial inneren, schmaleren Breakerlage 12 und einer zweiten, radial äußeren, breiteren Breakerlage 13 vorhanden. Eine Streifenbandage 14 umgibt auch die radial äußere, breitere Breakerlage 13. Kissenschichten 16, 18 und 19 sind ebenfalls vorhanden, wobei deren radiale Dicken und axiale Breiten auf die obengenannte Weise gewählt werden können. Im Unterschied zur Variante von Fig. 2 ist jedoch die Breakeranordnung 11 hier in ihren beiden axialen Seitenbereichen 21 annähernd gemäß der äußeren Kontur des Laufflächenstreifens 20 radial nach innen gekrümmt. Die Breakeranordnung 11 nimmt vorzugsweise ihre Kontur durch ein entsprechend geformtes Unterprotektor-Gummiteil 22 an. Der Aufbau des Reifens, insbesondere der Übergang von den beiden axialen Kantenbereichen des Reifens zum Breakerbereich, ist auf diese Weise sehr harmonisch.
Bei allen Varianten kann die Streifenbandage 4 oder 14, anders als es gezeigt ist, derart vorgesehen sein, daß sie in jedem Fall nur die Breakeranordnung 1 oder 11 jeweils in Teilbereichen ihrer Breite und insbesondere in den Bereichen der axialen Seitenkanten 5, 8, 15 und 17 der Breakerlagen 2, 3, 12 und 13 umgibt. Die Streifenbandage 4 oder 14 kann außerdem zusätzlich zu einer Wicklung der einzelnen Windungen, so daß sie aneinander anliegen, auch eine überlappende Wicklung und eine Wicklung mit einer Beabstandung zwischen aufeinanderfolgenden Windungen umfassen. Die Breite der Überlappung sowie die Beabstandung können dadurch über die Breite des Reifens variieren.
Die Fäden oder Korde, die als lasttragende Elemente der Breakerlagen 2, 3, 12 und 13 dienen, und auch die Streifenbandage 4 und 14 bestehen vorzugsweise aus Aramid.

Claims

1. Fahrzeugluftreifen mit einer Karkasse, einem Laufflächenstreifen (10, 20), einer Breakeranordnung (1, 11), die zwischen der Karkasse und dem Laufflächenstreifen angeordnet ist und mindestens zwei Breakerlagen (2, 3, 12, 13) umfaßt, die Fäden oder Korde aufweisen, die als lasttragende Elemente dienen und sich unter einem Winkel zur Mittenumfangsebene des Reifens erstrecken, und einer Breakerabdeckung (4, 14), die die Breakeranordnung (1) mindestens im Bereich ihrer axialen Seitenkanten umgibt und mindestens eine Abdeckungslage (4, 14) aufweist, die aus Fäden oder Korden besteht, die sich im wesentlichen in der Umfangsrichtung des Reifens erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Breakerabdeckung (4, 14) als eine gewendelt gewickelte Streifenbandage ausgebildet ist; und daß mindestens eine Lagentrennungs-Kissenschicht (6, 16) in jedem der beiden axialen Seitenbereiche (21) der Breakeranordnung (1, 11) vorhanden ist.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kissenschicht (6) zwischen jeder der beiden axialen Seitenkanten (5) der radial äußersten Breakerlagen (3) und der Streifenbandage (4) vorhanden ist.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Kissenschicht (7) zwischen den axialen Seitenkanten (5, 8) von radial aufeinanderfolgenden Breakerlagen (2, 3) vorgesehen ist.

4. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kissenschicht (9) zwischen der Karkasse und den axialen Seitenkanten (8) der radial innersten Breakerlage (2) vorhanden ist.

5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissenschicht (9) zwischen der Karkasse und der radial innersten Breakerlage (2) eine Keilform aufweist.

6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kissenschicht (6, 7, 9) aus einem Gummimaterial besteht.

7. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummikissens (6) zwischen der radial äußersten Breakerlage (3) und der Streifenbandage (4) an der axialen Seitenkante (5) der radial äußersten Breakerlage (3) mindestens 0,3 mm beträgt.

8. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 6 oder Anspruch %, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummikissens (7) zwischen den axialen Seitenkanten (5, 8) von radial aufeinanderfolgenden Breakerlagen (2, 3) an der Seitenkante (5) der schmalsten Breakerlage (3) mindestens 0,3 mm beträgt.

9. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite der Breakerlagen (12, 13), die radial übereinander angeordnet sind, von der radial inneren Seite nach außen hin zunimmt.

10. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummikissens (19) zwischen der Karkasse und der radial innersten Breakerlage (12) an der axialen Seitenkante (17) der radial innersten Breakerlage (12) mindestens 0,5 mm beträgt.

11. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite von Breakerlagen, die radial übereinander angeordnet sind, von der radial inneren Seite nach außen hin abnimmt.

12. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Gummikissens (9) zwischen der Karkasse und der radial innersten Breakerlagen (2) an der axialen Seitenkante (8) der radial innersten Breakerlage (2) mindestens 1,0 mm beträgt.

13. . Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breakeranordnung (11) mindestens in ihren beiden axialen Seitenbereichen (21) radial nach innen gekrümmt ist.

14. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Breakeranordnung (11) mindestens annähernd der äußeren Kontur des Laufflächenstreifens (20) entspricht.

15. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Breakeranordnung (11) ihre Kontur durch entsprechende Formgebung des unteren Teils (22) der Unterprotektorschicht erhält.

16. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breakeranordnung (1, 11) Verstärkungsfäden oder -korde aus Textilmaterial, insbesondere aus Aramid, umfaßt.

17. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Breakeranordnung (1, 11) Fäden oder Korde aus Glasfaser aufweist.

18. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Breakeranordnung (1, 11) Fäden oder Korde aus Kohlefaser aufweist.

19. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenbandage (4, 14) Fäden oder Korde aus Textilmaterial, insbesondere Aramid, aufweist.

20. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breakeranordnung (1) aus geschnittenen Breakerlagen (2, 3) aufgebaut ist.