WO2005044596A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

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WO2005044596A1
WO2005044596A1 PCT/EP2004/052434 EP2004052434W WO2005044596A1 WO 2005044596 A1 WO2005044596 A1 WO 2005044596A1 EP 2004052434 W EP2004052434 W EP 2004052434W WO 2005044596 A1 WO2005044596 A1 WO 2005044596A1
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tire
profile
thickness
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Udo Frerichs
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Continental Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/0009—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap features of the carcass terminal portion
    • B60C15/0036—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap features of the carcass terminal portion with high ply turn-up, i.e. folded around the bead core and terminating radially above the point of maximum section width
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/0009—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap features of the carcass terminal portion
    • B60C15/0027—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap features of the carcass terminal portion with low ply turn-up, i.e. folded around the bead core and terminating at the bead core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
    • B60C17/0009—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor comprising sidewall rubber inserts, e.g. crescent shaped inserts

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic pneumatic vehicle tire with a profiled tread, a multilayer belt structure in particular, an inner layer, an at least single-layer carcass, which is guided in bead areas around bead cores with the formation of a flap, side walls and with at least one introduced in the area of each side wall , cross-section crescent-shaped reinforcement profile, which is introduced between the inner layer and the carcass.
  • Such pneumatic vehicle tires which are self-supporting in the event of a breakdown, have been known for a long time.
  • the reinforcement profiles installed in the area of the side walls of the tire are designed with regard to their cross-sectional shape and with regard to the properties of their elastomeric mixture in such a way that they are able to withstand a sudden loss of pressure, i.e. in the event of a puncture, for a certain time or over a certain time To get mileage self-supporting.
  • a self-supporting tire of the type mentioned is known for example from DE 2 331 530 A.
  • Reinforcing elements have a maximum thickness of 3% to 15% of the maximum width of the tire under internal pressure.
  • the reinforcement profile ensuring the tire's self-bearing capacity consists of several profile parts of different hardnesses. Such an embodiment is known for example from DE 29 43 654 A.
  • the invention is based on the object of optimizing a pneumatic vehicle tire of the type mentioned in order to ensure that in normal operation despite reinforcement profiles To keep warming low, to ensure good comfort properties and to ensure the desired self-bearing capacity of the tire in the event of a puncture.
  • the object is achieved according to the invention in that the caracass high slope radially outside the bead cores is traced back to the carcass coming from the belt at a height of at most 10% of the maximum cross-sectional height of the tire, and in that the reinforcement profiles at this height have a thickness that is between 20 % and 35% of their greatest thickness and at least extend into the areas to the side of the bead cores.
  • the reinforcement profiles in the tire near the bead areas can be made more solid than is the case with profiles used in the usual way.
  • the overall cross-sectional area of the reinforcement profile can be optimized in this way without impairing the self-bearing capacity of the tire.
  • a reinforcement of approximately the same cross-section can be achieved over a wide area of the side wall.
  • the measure of returning the carcass flare close to the bead core means that a larger volume is available in this area for an optimal design of the reinforcement profiles.
  • the bead areas are made without core profiles. This measure simplifies the manufacture of the tire and allows the cross-section of the reinforcement profile to be optimally designed accordingly.
  • an additional profile axially outside the carcass flare, which preferably extends to a height of 25% to 30% of the cross-sectional height of the tire.
  • the additional profile and the associated reinforcement profile can be designed together in such a way that the side walls of the tire are essentially of constant width up to a height of approximately 75% of the maximum cross-sectional height.
  • these two parts have at least substantially identical hardnesses.
  • its thickness is at least 15% of its greatest thickness in the range of 25% of the maximum cross-sectional height of the tire and at least 20% of its greatest thickness in the range of 10% of the tire.
  • FIG. 1 shows a cross section through a radial tire for passenger cars.
  • Fig. 1 shows a self-supporting tire designed according to the invention in cross section.
  • this tire In the event of a pressure loss in the event of a breakdown, this tire is able to remain stable, at least over a certain mileage, so that it is possible to continue driving.
  • the essential components that make up the tire are a profiled tread 1, for example a two-ply belt 2, in particular one ply, for tires with a high profile
  • Load-bearing capacity preferably two-ply, carcass 3, an airtight or largely airtight inner layer 4, beads 5 with bead cores 6, side walls 7 and reinforcing profiles 8 that are approximately crescent-shaped in cross section. Near the bead areas, the side walls 7 can be provided with rim flange profiles 9 all around.
  • the two layers of the belt 2 can consist, in a known manner, of reinforcements embedded in a rubber mixture, in particular steel cord, which run parallel to each other within each layer, the steel cords of one layer being oriented in a crossing arrangement to the steel cords of the second layer and with the tire circumferential direction include an angle between 15 ° and 30 °.
  • the reinforcement profiles 8 are arranged between the inner layer 4 and the carcass 3 and give the tire Pressure loss makes it self-supporting, so that it is possible to continue driving over a certain period of time and at reduced speed.
  • the carcass 3 runs around the bead cores 6 from the inside to the outside and is thus traced back to itself, the section running in the direction of the belt 2 being referred to as the carcass flap 3a and, in the embodiment shown, ending at a height which is radially outside the point with the largest Tire width is.
  • the tire is without
  • 6 core profiles are inserted radially outside the bead cores between the carcass 3 coming from the belt 2 and the upturn 3a.
  • the carcass 3 can be guided around the bead cores 6 without inserting core profiles, so that the flaps 3a are already returned to the carcass 3 radially outside the bead cores 6. If one considers the cross-sectional height H of the tire, measured or in relation to the bead toes in the case of tires mounted on a rim (not shown) and placed under normal pressure, the cantilever 3a is already at a height of at most 10% of the cross-sectional area H of the tire on the carcass 3 recycled.
  • a separate core profile with only a very small cross-sectional area can be inserted radially outside the bead cores 6 become.
  • the reinforcement profiles 8 By omitting the otherwise customary core profiles, the possibility is created to make the reinforcement profiles 8 more massive in the direction of the bead regions, to increase their rubber mass accordingly by eliminating the core profiles.
  • the reinforcement profiles 8 also extend in addition to the bead cores 6 to at most the radially innermost end of the bead cores 6.
  • each reinforcement profile 8 is at least 50% of its thickness at the thickest point.
  • each reinforcement profile 8 still has a thickness of at least 20% to 35% of its maximum thickness. The maximum thickness is between approximately 10 and 12 mm.
  • the end regions of the reinforcement profiles 8 facing away from the bead regions extend a little below the edges of the belt 2.
  • the thickness of the reinforcement profiles 8 also decreases continuously towards these end regions.
  • each bead area on its outside and axially outside of the flap 3a can have an additional profile 10, which in the area next to the bead cores 6 extends to a height of preferably 25% to 30% of the maximum cross-sectional height H of the tire, be reinforced.
  • the additional profile 10, like the reinforcement profile 8, is created from a hard rubber mixture.
  • the hardness of the reinforcement profile 8 and the additional profile 10 is chosen in a range between 72 and 80 Shore A.
  • the reinforcing profile 8, together with the additional profile 10, causes a side wall which is substantially constant over a wide range of its extension and which, in this way, extends to approximately 75% of the maximum cross-sectional height H.
  • the invention creates a self-supporting tire in the event of a breakdown, which builds up less heat in normal operation than comparable tires with reinforcement profiles.
  • the one-piece design of the reinforcement profile shown can be composed of two or more profile parts, each of which is approximately crescent-shaped in itself and together at least essentially take up the cross-sectional area of a one-piece reinforcement profile, but consist of different rubber compounds.
  • the advantage of a one-piece design of a reinforcement profile is a simpler optimal design of the same and the possibility of optimally reducing its mass.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einem profilierten Laufstreifen (1), einem insbesondere mehrlagigen Gürtelverband (2), einer Innenschicht (1), einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse (3), welche in Wulstbereichen (5) um Wulstkerne (6) unter Bildung eines Hochschlages (3a) geführt ist, Seitenwänden (7) und mit zumindest je einem im Bereich jeder Seitenwand (7) eingebrachten, im Querschnitt mondsichelförmigen Verstärkungsprofil (8), welches zwischen der Innenschicht (4) und der Karkasse (3) eingebracht ist. Der Karakasshochschlag (3a) ist radial außerhalb der Wulstkerne (6) in einer Höhe von höchstens 10 % der maximalen Querschnittshöhe (H) des Reifens auf die vom Gürtel kommende Karkasse (3) rückgeführt. Die Verstärkungsprofile (8) weisen in dieser Höhe eine Dicke auf, die zwischen 20% und 35% ihrer größten Dicke beträgt und verlaufen zumindest bis in die Bereiche seitlich der Wulstkerne (6).

Description

B E S C H R E I B U N G
FAHRZEUGLUFTREIFEN
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einem profilierten Laufstreifen, einem insbesondere mehrlagigen Gürtelverband, einer Innenschicht, einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse, welche in Wulstbereichen um Wulstkerne unter Bildung eines Hochschlages geführt ist, Seitenwänden und mit zumindest je einem im Bereich jeder Seitenwand eingebrachten, im Querschnitt mondsichelförmigen Verstärkungsprofil, welches zwischen der Innenschicht und der Karkasse eingebracht ist.
Derartige, im Pannenfall selbsttragende Fahrzeugluftreifen, sind schon seit längerem bekannt. Die im Bereich der Seitenwände des Reifens eingebauten Verstärkungsprofile werden bezüglich ihrer Querschnittsform und bezüglich der Eigenschaften ihrer elastomeren Mischung derart ausgeführt, dass sie in der Lage sind, den Reifen bei einem plötzlichen Druckverlust, also im Pannenfall, auf eine gewisse Zeit bzw. über eine gewisse Laufleistung selbsttragend zu erhalten. Ein selbsttragender Reifen der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 2 331 530 A bekannt. Die hier vorgesehenen elastomeren
Verstärkungselemente weisen eine maximale Dicke von 3% bis 15% der maximalen Breite des unter Innendruck befindlichen Reifens auf. Bei anderen bekannten Ausführungen besteht das die Selbsttragefähigkeit des Reifens gewährleistende Verstärkungsprofil aus mehreren Profilteilen unterschiedlicher Härten. Eine derartige Ausführung ist beispielsweise aus der DE 29 43 654 A bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art zu optimieren, um im normalen Betrieb trotz Verstärkungsprofilen die Erwärmung gering zu halten, gute Komforteigenschaften sicher zu stellen und im Pannenfall die gewünschte Selbsttragefähigkeit des Reifens zu gewährleisten.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Karakasshochschiag radial außerhalb der Wulstkerne in einer Höhe von höchstens 10 % der maximalen Querschnittshöhe des Reifens auf die vom Gürtel kommende Karkasse rückgeführt ist, und dass die Verstärkungsprofile in dieser Höhe eine Dicke aufweisen, die zwischen 20% und 35% ihrer größten Dicke beträgt und zumindest bis in die Bereiche seitlich der Wulstkerne verlaufen.
Gemäß der Erfindung können die Verstärkungsprofile im Reifen Nahe der Wulstbereiche massiver ausgeführt werden als dies bei üblicher Weise eingesetzten Profilen der Fall ist. Das Verstärkungsprofil kann derart bezüglich seiner Querschnittsfläche insgesamt optimiert werden, ohne die Selbsttragefähigkeit des Reifens zu beeinträchtigen. Dabei kann durch die Verwendung eines einzigen Profils - anstelle eines Verstärkungsprofils plus eines Kernprofils - eine im Querschnitt über einen weiten Bereich der Seitenwand etwa gleich starke Verstärkung erreicht werden. Durch die Maßnahme, den Karkasshochschlag knapp beim Wulstkern rückzuführen, steht in diesem Bereich ein größeres Volumen für eine optimale Auslegung der Verstärkungsprofile zur Verfügung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Wulstbereiche ohne Kernprofile ausgeführt. Diese Maßnahme erleichtert die Fertigung des Reifens und erlaubt es, den Querschnitt des Verstärkungsprofils entsprechend optimal auszulegen.
Es kann ferner von Vorteil sein, axial außerhalb des Karkasshochschlages ein Zusatzprofil anzuordnen, welches sich vorzugsweise bis auf eine Höhe von 25% bis 30% der Querschnittshöhe des Reifens erstreckt. Das Zusatzprofil und das zugehörige Verstärkungsprofϊl können gemeinsam derart ausgelegt werden, dass die Seitenwände des Reifens bis auf eine Höhe von etwa 75% der maximalen Querschnittshöhe im Wesentlich konstant breit sind. Für die Abstimmung des Zusatzprofils auf das Verstärkungsprofil ist es ferner von Vorteil, wenn diese beiden Teile zumindest im Wesentlichen übereinstimmende Härten aufweisen.
Bei einer bevorzugten Auslegung des Verstärkungsprofils beträgt seine Dicke im Bereich von 25% der maximalen Querschnittshöhe des Reifens mindestens 15% seiner größten Dicke und im Bereich von 10% der maximalen Querschnittshöhe des Reifens mindestens 20% seiner größten Dicke.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Die einzige Zeichnungsfigur, Fig. 1, zeigt einen Querschnitt durch einen Radialreifen für Personenkraftwagen.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäß ausgeführten, selbsttragenden Reifen im Querschnitt. Dieser Reifen ist bei einem Druckverlust im Pannenfall in der Lage, zumindest über eine gewisse Laufleistung soweit tragfähig zu bleiben, dass eine Weiterfahrt möglich ist. Die wesentlichen Bauteile, aus welchen sich der Reifen zusammensetzt, sind ein profilierter Laufstreifen 1, ein beispielsweise zweilagig ausgeführter Gürtel 2, eine insbesondere einlagig, bei Reifen mit hoher
Tragfähigkeit vorzugsweise zweilagig, ausgeführte Karkasse 3, eine luftdicht bzw. weitgehend luftdicht ausgeführte Innenschicht 4, Wülste 5 mit Wulstkernen 6, Seitenwände 7 und im Querschnitt etwa mondsichelförmige Verstärkungsprofile 8. Nahe der Wulstbereiche können die Seitenwände 7 umlaufend mit Felgenhornprofilen 9 versehen sein.
Die beiden Lagen des Gürtels 2 können in bekannter Weise aus in eine Gummimischung eingebetteten Festigkeitsträgern, insbesondere aus Stahlcord, bestehen, welche innerhalb jeder Lage parallel zueinander verlaufen, wobei die Stahlcorde der einen Lage in kreuzender Anordnung zu den Stahlcorden der zweiten Lage orientiert sind und mit der Reifenumfangsrichtung jeweils einen Winkel zwischen 15 ° und 30 ° einschließen. Die Verstärkungsprofile 8 sind zwischen der Innenschicht 4 und der Karkasse 3 angeordnet und verleihen dem Reifen bei Druckverlust die Selbsttragefähigkeit, sodass über einen gewissen Zeitraum und bei verminderter Geschwindigkeit eine Weiterfahrt möglich ist.
Die Karkasse 3 umläuft die Wulstkeme 6 von innen nach außen und ist somit auf sich selbst rückgeführt, wobei der in Richtung Gürtel 2 verlaufende Abschnitt als Karkasshochschlag 3a bezeichnet wird und bei der dargestellten Ausführungsform in einer Höhe endet, die radial außerhalb der Stelle mit der größten Reifenbreite liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Reifen ohne
Kernprofile aufgebaut. Bei üblichen Reifen sind radial außerhalb der Wulstkerne 6 Kernprofile zwischen der vom Gürtel 2 kommenden Karkasse 3 und dem Hochschlag 3a eingefügt. Beim Aufbau eines erfϊndungsgemäß ausgeführten Reifens kann die Karkasse 3 um die Wulstkerne 6 ohne Einlegen von Kernprofilen geführt werden, sodass die Hochschläge 3a bereits radial außerhalb der Wulstkerne 6 zur Karkasse 3 rückgeführt sind. Betrachtet man die Querschnittshöhe H des Reifens, gemessen bzw. bezogen auf die Wulstzehen bei auf einer nicht dargestellten Felge montierten und unter Normaldruck gesetzten Reifen, so sind die Hochschläge 3a bereits in einer Höhe von höchstens 10 % der Querschnittsfläche H des Reifens auf die Karkasse 3 rückgeführt. Der gegebenenfalls radial außerhalb der Wulstkerne 6 verbleibende, kaum nennenswerte Zwischenraum 11 füllt sich spätestens bei der Vulkanisation des Reifens mit der Gummimischung der Karkasse 3. Als Alternative kann im Bereich 11 radial außerhalb der Wulstkerne 6 ein gesondertes, nur eine sehr kleine Querschnittsfläche aufweisendes Kernprofil eingefügt werden.
Durch das Weglassen der ansonsten üblichen Kernprofile wird die Möglichkeit geschaffen, die Verstärkungsprofile 8 in Richtung zu den Wulstbereichen massiver auszuführen, ihre Gummimasse durch den Wegfall der Kernprofile entsprechend zu erhöhen. Die Verstärkungsprofile 8 reichen ferner neben den Wulstkernen 6 bis höchstens zum radial innersten Ende der Wulstkerne 6.
Im Bereich zwischen 35% und 75% der Querschnittshöhe H befindet sich jener Bereich der Verstärkungsprofile 8, in welchem sie am dicksten ausgeführt sind. Dabei beträgt bei 25% H die Dicke jedes Verstärkungsprofils 8 zumindest 50% seiner Dicke an der dicksten Stelle. In einer Höhe von 10% der Querschnittshöhe H weist jedes Verstärkungsprofil 8 noch immer eine Dicke von mindestens 20% bis 35% seiner maximalen Dicke auf. Die maximale Dicke beträgt zwischen zirka 10 und 12 mm.
Die den Wulstbereichen abgewandten Endbereiche der Verstärkungsprofile 8 reichen ein Stück unter die Ränder des Gürtels 2. Zu diesen Endbereichen nimmt die Dicke der Verstärkungsprofile 8 ebenfalls kontinuierlich ab.
Wie die einzige Zeichnungsfigur zeigt, kann jeder Wulstbereich an seiner Außenseite und axial außerhalb des Hochschlages 3a mit einem Zusatzprofil 10, welches im Bereich neben den Wulstkernen 6 beginnend bis auf eine Höhe von vorzugsweise 25% bis 30% der maximalen Querschnittshöhe H des Reifens reicht, verstärkt werden. Das Zusatzprofil 10 wird dabei, ebenso wie das Verstärkungsprofil 8, aus einer harten Gummimischung erstellt. Die Härte des Verstärkungsprofils 8 und des Zusatzprofils 10 wird in einem Bereich zwischen 72 und 80 Shore A gewählt. Das Verstärkungsprofil 8 verursacht gemeinsam mit dem Zusatzprofil 10 eine über einen weiten Bereich ihrer Erstreckung im Wesentlichen gleichbleibend dicke Seitenwand, welche derart ausgeführt bis auf etwa 75% der maximalen Querschnittshöhe H reicht.
Durch die Erfindung wird ein im Pannenfall selbsttragender Reifen geschaffen, welcher im Normalbetrieb weniger Hitze aufbaut als vergleichbare Reifen mit Verstärkungsprofilen.
Alternativ zu der dargestellten einteiligen Ausführung des Verstärkungsprofils kann sich dieses aus zwei oder mehr Profilteilen zusammensetzen, die jedes für sich etwa mondsichelförmig ausgeführt wird und gemeinsam zumindest im Wesentlichen die Querschnittsfläche eines einteiligen Verstärkungsprofils einnehmen, aber aus unterschiedlichen Gummimischungen bestehen. Der Vorteil einer einteiligen Ausführung eines Verstärkungsprofils ist eine einfachere optimale Auslegung desselben und die Möglichkeit, seine Masse optimal zu reduzieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einem profilierten Laufstreifen, einem insbesondere mehrlagigen Gürtelverband, einer Innenschicht, einer zumindest einlagig ausgeführten Karkasse, welche in Wulstbereichen um Wulstkerne unter Bildung eines Hochschlages geführt ist, Seitenwänden und mit zumindest je einem im Bereich jeder Seitenwand eingebrachten, im Querschnitt mondsichelförmigen Verstärkungsprofii, welches zwischen der Innenschicht und der Karkasse eingebracht ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, der Karakasshochschiag (3a) radial außerhalb der Wulstkerne (6) in einer Höhe von höchstens 10 % der maximalen Querschnittshöhe (H) des Reifens auf die vom Gürtel kommende Karkasse (3) rückgeführt ist, und dass die Verstarkungsprofile (8) in dieser Höhe eine Dicke aufweisen, die zwischen 20% und 35% ihrer größten Dicke beträgt, und zumindest bis in die Bereiche seitlich der Wulstkerne (6) verlaufen.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wulstbereiche ohne Kernprofile ausgeführt sind.
3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass axial außerhalb des Karkasshochschlages (3a) ein Zusatzprofil (10) angeordnet ist, welches sich vorzugsweise bis auf eine Höhe von 25% bis 30% der maximalen Querschnittshöhe (H) des Reifens erstreckt.
4. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des Zusatzprofils (10) zumindest im Wesentlichen der Härte des Verstärkungsprofils (8) entspricht.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Verstärkungsprofils (8) im Bereich von 25 % der maximalen Querschnittshöhe (H) des Reifens mindestens 50 % seiner größten Dicke entspricht.
6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Verstärkungsprofils (8) im Bereich von 10 % der maximalen Querschnittshöhe (H) des Reifens mindestens 15% seiner größten Dicke entspricht.
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