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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem im Querschnitt bezüglich der Äquatorialebene symmetrisch ausgeführten, mehrlagigen, insbesondere zweilagigen, mit Stahlkorden verstärkten Gürtelverband und einer den Gürtelverband überdeckenden Gürtelbandage, welche in axialer Richtung aus einen zentralen Bandageteil und zwei an diesen anschließenden seitlichen Bandageteilen besteht, wobei sämtliche Bandageteile einen textilen Bandagekord enthalten und wobei der zentrale Bandageteil, im Querschnitt betrachtet, in axialer Richtung eine Breite von 40% bis 80% der Breite des Gürtelverbandes aufweist.
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Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise aus der
WO 2016 074 812 A1 bekannt. Dieser Fahrzeugluftreifen weist somit einen Gürtelverband mit Gürtellagen und eine den Gürtelverband bedeckende Gürtelbandage mit einem zentraleren Bandageteil und seitlichen Bandageteilen auf. Der Gürtellagen sind mit unter einem Winkel von 24° bis 28° zur Umfangsrichtung verlaufende Stahlkorden verstärkt. Der zentrale Bandageteil reicht über die Kanten der radial äußeren Gürtellage hinaus, die seitlichen Bandageteile bedecken den jeweils verbleibenden Randabschnitt der radial inneren Gürtellage und enden in Kontakt mit der Karkasseinlage. Der Bandagekord des zentralen Bandageteils besteht aus einem Einfachgarn und der Bandagekord der seitlichen Bandageteile aus zwei miteinander verdrehten Garnen. Die seitlichen Bandageteile sollen die Gefahr des Durchtrennens der Karkasskorde in den seitlichen Reifenbereichen reduzieren. Da der zentrale Bandageteil nur ein Einfachgarn enthält, soll der Fahrzeugluftreifen einen geringen Rollwiderstand aufweisen.
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Aus der
EP 0 600 398 B1 ist ein weiterer Fahrzeugluftreifen mit einem Gürtelverband und einer Gürtelbandage bekannt. Gemäß einer Variante besteht der Gürtelverband aus zwei Gürtellagen, wobei die radial äußere Gürtellage asymmetrisch um die Gürtelkanten der radial inneren Gürtellage herumgeschlagen ist. Die Gürtelbandage besteht in axialer Richtung aus einen zentralen Bandageteil und zwei an diesen anschließenden seitlichen Bandageteilen, wobei die Bandageteile textile Festigkeitsträger enthalten. Die textilen Festigkeitsträger in den verschiedenen Bandageteilen bestehen entweder aus unterschiedlichen Materialen oder aus gleichen Materialen mit unterschiedlichen Kennwerten. Die textilen Festigkeitsträger verlaufen zur Umfangsrichtung unter einem Winkel von 0° bis 30°, wobei die Winkel, unter welchem die Festigkeitsträger in den verschiedenen Bandageteilen verlaufen, unterschiedlich sein können.
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Aus der
DE 196 49 507 C1 ist ein Fahrzeugluftreifen bekannt, welcher zumindest eine Gürtellage mit parallel zueinander verlaufenden Stahl- oder Aramidkorden aufweist, welche mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 10° bis 35° einschließen. Die Gürtelkanten der Gürtellagen sind mit schmalen Bandagestreifen abgedeckt, wobei in jeder Reifenschulter zumindest zwei radial übereinander positionierte Bandagestreifen vorgesehen sind. Die Bandagestreifen enthalten organische Festigkeitsträger, beispielsweise Nylonkord, wobei die Festigkeitsträger des radial äußeren Bandagestreifens in Umfangsrichtung und die Festigkeitsträger des radial inneren Bandagestreifens zur Umfangsrichtung unter einem Winkel von 18° bis 90° verlaufen. Durch diese Maßnahmen sollen die Belastungen der Festigkeitsträger der radial äußeren Bandagestreifen vergleichmäßigt werden, sodass Belastungssprünge innerhalb der Gürtelbandage weitgehend vermieden werden sind.
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Es ist bekannt, dass Gürtelbandagen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, insbesondere bei Fahrgeschwindigkeiten größer als 140 km/h, dazu beitragen, das Verformungsverhalten von Fahrzeugluftreifen zu beeinflussen. Da für eine gute Abriebsperformance Reifen, in axialer Richtung betrachtet, eine möglichst flache Außenkontur aufweisen sollen und derart ausgeführt werden, dass eine ungleichmäßige Verformung vermieden wird, entstehen bei hohen Geschwindigkeiten Probleme mit der High-Speed-Performance, da hier eine rundere Kontur die Haltbarkeit der Reifen verbessern würde. Die bekannten Fahrzeugluftreifen sind daher im Hinblick auf ihre „High-Speed-Performance“ weiter verbesserungsbedürftig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen aufzufinden, mit welchen bei einem Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art eine „flache“ Außenkontur bei Geschwindigkeiten bis etwa 100 - 120 kmh erhalten bleibt und bei Geschwindigkeiten darüber hinaus im mittleren Bereich (axial gesehen) des Laufstreifens gezielt ein Wachstum erhalten wird, welches die Reifenkontur „runder“ werden lässt.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
dass der Bandagekord des zentralen Bandageteils zur Umfangsrichtung unter einem Winkel von 10° bis 40° und der Bandagekord der seitlichen Bandageteile zur Umfangsrichtung unter einem Winkel von 0° bis 2° verläuft.
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Durch den zentralen Bandageteil, welcher - im Vergleich zu den seitlichen Bandageteilen - einen stärker zur Umfangsrichtung geneigten Bandagekord aufweist, dehnt sich der Fahrzeugluftreifen im mittleren Reifenbereich bei hohen Fahrgeschwindigkeiten stärker aus als die bekannten Fahrzeugluftreifen. Durch den in den seitlichen Bandageteilen zur Umfangsrichtung nicht oder kaum gewinkelten Bandagekord dehnt sich zudem der Fahrzeugluftreifen bei hohen Fahrgeschwindigkeiten in den Schulterbereichen weniger stark aus. Dadurch wird der Reifen bei Standardgeschwindigkeiten flach gehalten, um eine gute Abriebsperformance zu erzielen, wobei die High-Speed-Performance durch ein gezieltes Wachstum im mittleren Bereich des Laufstreifens bei hohen Geschwindigkeiten verbessert wird. Durch die Erfindung wird daher der Zielkonflikt zwischen Abrieb und High-Speed Performance gut gelöst.
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Bei einer bevorzugten Ausführung beträgt der Winkel, unter welchem der Bandagekord des zentralen Bandageteiles zur Umfangsrichtung verläuft, 20° bis 30°. Durch diese Maßnahme lässt sich die High-Speed-Performance besonders positiv beeinflussen.
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Weitere Maßnahmen bzw. Ausführungen der Gürtelbandage bewirken eine gute Ausgewogenheit zwischen der Abriebsperformance bei etwas niedrigeren Geschwindigkeiten bzw. üblichen Geschwindigkieten und der High-Speed-Performance bei sehr hoher Geschwindigkeit.
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Eine der diesbezüglich bevorzugten Maßnahmen besteht darin, dass die Breite des zentralen Bandageteils 40 % bis 80 %, insbesondere bis zu 60 %, der Breite des Gürtelverbandes beträgt.
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Eine weitere, diesbezüglich vorteilhafte Maßnahme sieht vor, dass der Winkel, unter welchem der Bandagekord in dem einen seitlichen Bandageteil zur Umfangsrichtung verläuft, mit dem Winkel, unter welchem der Bandagekord in dem anderen seitlichen Bandageteil verläuft, übereinstimmt.
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Bevorzugt und vorteilhaft ist auch die Maßnahme, dass die Gürtelbandage den Gürtelverband, im Querschnitt betrachtet, an jeder Seite mit einem Randabschnitt mit einer in axialer Richtung gemessenen Breite von 1,0 mm bis 3,0 mm überragt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Maßnahme ist der zentrale Bandageteil der Gürtelbandage einlagig ausgeführt, wobei der Bandagekord des zentralen Bandageteils rechtssteigend verläuft.
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Andere vorteilhafte Merkmale und Maßnahmen der Ausführung der Gürtelbandage legen den Schwerpunkt in Richtung einer besonders guten Abriebsperformance oder in Richtung einer besonders guten High-Speed-Performance. Sind etwa, gemäß einer bevorzugten Ausführung, die seitlichen Bandageteilen der Gürtelbandage einlagig ausgeführt, so besteht eine die Abriebsperformance bei niedrigeren Geschwindigkeiten bis etwa 120 km/h positiv beeinflussende Maßnahme darin, dass der zentrale Bandagenteil der Gürtelbandage aus einer radial äußeren Bandagenlage und einer radial inneren Bandagenlage besteht, wobei der Bandagekord der radial äußeren Bandagelage den Bandagekord der radial inneren Bandagelage kreuzt und wobei vorzugsweise der Bandagekord der radial äußeren Bandagelage des zentralen Bandageteiles rechtssteigend verläuft.
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Für eine gute High-Speed-Performance ist es von Vorteil, wenn die seitlichen Bandageteile der Gürtelbandage aus einer radial äußeren Bandagelage und einer radial inneren Bandagelage bestehen, wobei vorzugsweise zumindest die radial äußere Bandagelage jedes seitlichen Bandageteils die Kanten der radial innersten Gürtellage, welche üblicherweise die breiteste Gürtellage ist, jeweils mit einem Randabschnitt überragt, welcher in axialer Richtung eine Breite von 1,0 mm bis 3,0 mm aufweist.
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Je nach Ausführung und Schwerpunkt weist ein Fahrzeugluftreifen, welcher mit einer als Spulbandage ausgeführten Gürtelbandage versehen ist als besonders bevorzugte Spulbilder alternativ eines der folgenden Spulbilder auf: 1-1-1, 1-2-1, 2-1-2 oder 2-2-2.
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Der Gürtelverband des Fahrzeugluftreifens weist, wie bereits erwähnt Stahlkorde in den Gürtellagen auf, wobei diese zur Umfangsrichtung bevorzugt unter einem Winkel von 20° bis 36°, insbesondere von mindestens 24°, verlaufen, wobei die Stahlkorde in jeweils unmittelbar aufeinander befindlichen Gürtellagen einander kreuzen.
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Der Bandagekord in der Gürtelbandage besteht insbesondere aus Polyester, Rayon oder Polyamid.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a einen Querschnitt durch einen Fahrzeugluftreifen im Gürtel- und Laufstreifenbereich mit einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung,
- 1b eine Draufsicht auf Umfangsabschnitte einer Gürtelbandage des Fahrzeugluftreifens aus 1a und
- 2 eine Draufsicht auf einen Umfangsabschnitt einer Gürtelbandage mit einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung.
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Gemäß der Erfindung ausgeführte Fahrzeugluftreifen sind Reifen in Radialbauart für Personenkraftwagen, Vans oder Light-Trucks, welche insbesondere für das Fahren mit hohen Geschwindigkeiten geeignet und daher sogenannte „Hochgeschwindigkeitsreifen“ sind. Die Hochgeschwindigkeitsreifen sind dabei insbesondere für das Fahren mit Geschwindigkeiten höher 140 km/h geeignet und gehören daher zumindest in die Geschwindigkeitsklasse (Speedindex) P, insbesondere in eine der für noch höhere Geschwindigkeiten vorgesehene Geschwindigkeitsklassen.
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In sämtlichen Figuren ist die Äquatorialebene des Fahrzeugluftreifens durch eine gestrichelte Linie A-A angedeutet.
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In 1a sind von den Bauteilen des Fahrzeugluftreifens ein profilierten Laufstreifen 1, ein Gürtelverband 2, eine diesen radial außen bedeckende Gürtelbandage 3, Abschnitte einer Karkasseinlage 4 und einer Innenschicht 5 sowie die radial äußeren Endabschnitte von Seitenwänden 6 gezeigt. Die nicht gezeigten Wulstbereiche mit Wulstkernen, Kernprofilen und etwaigen Verstärkungslagen, die Karkasseinlage 4, die Innenschicht 5 und die Seitenwände 6 können in bekannter Weise ausgeführt sein.
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Der Gürtelverband 2 ist, im Querschnitt betrachtet, bezüglich der Äquatorialebene symmetrisch ausgeführt und weist eine radial innere Gürtellage 2a und eine schmäler als die radial innere Gürtellage 2a ausgeführte radial äußere Gürtellage 2b auf. Die Gürtellagen 2a, 2b bestehen aus in ein Gummimaterial eingebetteten Festigkeitsträgern, insbesondere aus Stahlkord, welche in jeder Gürtellage 2a, 2b parallel zueinander und unter einem Winkel von 20° bis 36°, insbesondere von mindestens 24°, zur Umfangsrichtung verlaufen, wobei die Festigkeitsträger der radial inneren Gürtellage 2a jene der radial äußeren Gürtellage 2b kreuzen. Der Gürtelverband 2 weist, im Querschnitt betrachtet, in axialer Richtung eine Breite B auf.
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Die Gürtelbandage 3 wird insbesondere in bekannter Weise durch Spulen hergestellt. Dabei wird ein oder es werden mehrere Kautschukmischungsstreifen, in welchem bzw. welchen ein Bandagekord aus einem textilen Material, insbesondere aus Polyester, Rayon oder Polyamid, in Streifenlängsrichtung eingebettet ist, spiralig auf den Gürtelverband 2 gewickelt. Der gegenseitige Abstand des Bandagekordes innerhalb eines Kautschukmischungsstreifens beträgt mindestens 0,2 mm und ist üblicherweise derart gewählt, dass die Fadendichte in der Gürtelbandage 3 80 epdm (ends per decimeter) bis 125 epdm beträgt.
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Die Gürtelbandage 3 ist in axialer Richtung breiter ausgeführt als die radial innere Gürtellage 2a und überragt die seitlichen Kanten der beiden Gürtellagen 2a, 2b, wobei sie die Kanten der radial inneren Gürtellage 2a jeweils mit einem Randabschnitt 3a mit einer in axialer Richtung gemessenen Breite b1 von 1,0 mm bis 3,0 mm überragt. Bei der in 1a und 1b gezeigten Variante setzt sich die Gürtelbandage 3 in axialer Richtung aus einem einlagigen zentralen Bandageteil 7 mit einem Bandagekord 9 (1a) und zwei seitlichen einlagigen Bandageteilen 8 mit einem Bandagekord 10 (1b) zusammen und weist daher ein sogenanntes 1-1-1-Spulbild auf.
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Der zentrale Bandageteil 7 weist, im Querschnitt betrachtet, in axialer Richtung eine Breite b2 (1a) von 40% bis 80%, insbesondere von bis zu 60%, der Breite B der Gürtelverbandes 2 auf. Wie 1b zeigt, verläuft der Bandagekord 9 des zentralen Bandageteils 7 beim gezeigten Ausführungsbeispiel rechts steigend sowie relativ zur Umfangsrichtung unter einen Winkel α von 10° bis 40°, insbesondere von 20° bis 30°. Der Bandagekord 10 der seitlichen Bandageteile 8 verläuft beim gezeigten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung, kann zur Umfangsrichtung jedoch unter einen Winkel von bis zu 2° verlaufen.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Umfangsabschnitt einer Gürtelbandage 3', welche eine Ausführungsvariante der bereits beschriebenen Gürtelbandage 3 ist und welche ebenfalls vorzugsweise durch Spulen hergestellt wird.
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Die Gürtelbandage 3' setzt sich in axialer Richtung aus einem zentralen Bandageteil 7' und zwei seitlichen Bandageteilen 8' zusammen, wobei die Bandageteile 7', 8' in radialer Richtung jeweils zweilagig ausgeführt sind. Die Gürtelbandage 3' weist daher ein sogenanntes ein 2-2-2-Spulbild auf.
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Der zentrale Bandageteil 7' weist, im Querschnitt betrachtet, in axialer Richtung eine Breite b2' von 40% bis 80%, insbesondere von bis zu 60%, der Breite B der Gürtelverbandes 2 auf und besteht aus einer radial äußeren Bandagelage 7'a und einer radial inneren Bandagelage 7'b, welche in axialer Richtung eine übereinstimmende Breite und daher ebenfalls die Breite b2' aufweisen. Die radial äußere Bandagelage 7'a und die radial innere Bandagelage 7'b enthalten jeweils einen Bandagekord 9'. Der Bandagekord 9' der radial äußeren Bandagelage 7'a verläuft beim gezeigten Ausführungsbeispiel rechts steigend sowie relativ zur Umfangsrichtung unter einen Winkel α' von 10° bis 40°, insbesondere von 20° bis 30°. Der Bandagekord 9' der radial inneren Bandagelage 7'b verläuft beim gezeigten Ausführungsbeispiel linkssteigend sowie relativ zur Umfangsrichtung unter einen Winkel β' von 10° bis 40°, insbesondere von 20° bis 30°.
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Jeder seitliche Bandageteil 8' besteht aus einer radial äußeren Bandagelage 8'a und einer radial inneren Bandagelage 8'b, wobei die radial innere Bandagelage 8'b beim gezeigten schmäler ausgeführt ist als die radial äußere Bandagelage 8'a und wobei jede Bandagelage 8'a, 8'b in axialer Richtung mindestens eine Breite von 5% der Breite B des Gürtelverbandes 2 aufweist. Jede Bandagelage 8'a, 8'b enthält ferner einen Bandagekord 10', wobei sowohl der Bandagekord 10' der radial äußeren Bandagelage 8'a als auch jener der radial inneren Bandagelage 8'b beim gezeigten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung verlaufen. Alternativ kann der Bandagekord 10' der Bandagelage 8'a, 8'b jedoch auch relativ zur Umfangsrichtung unter einen Winkel von bis zu 2° verlaufen.
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Die Gürtelbandage 3' ist derart ausgeführt, dass zumindest die radial äußere Bandagelage 8'a jedes seitlichen Bandageteils 8' die Kanten der radial inneren Gürtellage 2a jeweils mit einem Randabschnitt mit einer in axialer Richtung gemessenen Breite von 1,0 mm bis 3,0 mm überragt. Alternativ können zusätzlich auch die radial inneren Bandagelagen 8'b jedes seitlichen Bandageteiles 8 die Kanten der radial inneren Gürtellage 2a überragen.
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Der Bandagekord 9 des zentralen Bandageteils 7 (1b) und der Bandagekord 9' der Bandagelagen 7'a, 7'b des zweilagigen zentralen Bandageteils 7' (2) können, wie in 1b und 2 gezeigt, innerhalb des Bandageteils 7 bzw. der Bandagelage 7'a, 7'b parallel zueinander und daher unter jeweils übereinstimmenden Winkel zur Umfangsrichtung verlaufen. Gemäß einer alternativen Variante wird der Spulvorgang derart ausgeführt, dass der Bandagekord 9, 9' im fertigen Reifen unter einer beidseitig kontinuierlichen Winkelzunahme zur Äquatorialebene oder unter einer kontinuierlichen Winkelzunahme über die gesamte Breite des Bandageteils 7 bzw. der Bandagelagen 7'a, 7'b verläuft. Ferner kann der zentrale Bandageteil 7 bzw. es können die Bandagelagen 7'a, 7'b des zweilagigen zentralen Bandageteils 7' in axialer Richtung aus mehreren Teilen bestehen, wobei der Bandagekord 9, 9' innerhalb jedes Teils parallel verläuft und die Winkelzunahme diskontinuierlich, also sprunghaft, von einem Teil zum jeweils benachbarten Teil erfolgt.
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Die Erfindung ist auf die beschriebenen Ausführungsvarianten nicht eingeschränkt. Insbesondere kann die Gürtelbandage auch ein 1-2-1- oder ein 2-1-2-Spulbild aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Laufstreifen
- 2
- Gürtelverband
- 2a
- radial innere Gürtellage
- 2b
- radial äußere Gürtellage
- 3, 3
- ' Gürtelbandage
- 3a
- Randabschnitt
- 4
- Karkasseinlage
- 5
- Innenschicht
- 6
- Seitenwand
- 7, 7
- zentraler Bandageteil
- 7'a
- radial äußere Bandagelage
- 7'b
- radial innere Bandagelage
- 8, 8
- seitlicher Bandageteil
- 8'a
- radial äußere Bandagelage
- 8'b
- radial innere Bandagelage
- 9, 9`
- Bandagekord
- 10,
- 10` Bandagekord
- A-A
- Linie (Äquatorialebene)
- B
- Breite
- b1, b2
- Breite
- α, α', β`
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2016074812 A1 [0002]
- EP 0600398 B1 [0003]
- DE 19649507 C1 [0004]