DE10122812A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einer Radialkarkasse, die im Wulstbereich durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, mit einem radial außen befindlichen, Profilrillen aufweisenden Laufstreifen, mit einem zwischen dem Laufstreifen und der Karkasse befindlichen Gürtel aus wenigstens einer Gürtellage (3, 4) mit gummierten Festigkeitsträgern und mit einer zwischen Laufstreifen und Gürtel angeordneten ein- oder mehrlagigen Gürtelbandage (5, 6) aus parallel und im Wesentlichen in Reifenumfangsrichtung verlaufenden Festigkeitsträgern, die zumindest die Gürtelränder abdeckt. DOLLAR A Zur Verbesserung der Hochgeschwindigkeitstauglichkeit enthält die Gürtelbandage (5, 6) Festigkeitsträger, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung, die beim Überschreiten der Phasenumwandlungstemperatur schrumpft, bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einer Radialkarkasse, die im Wulstbereich durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, mit einem radial außen befindlichen, Profilrillen aufweisenden Laufstreifen, mit einem zwischen dem Laufstreifen und der Karkasse befindlichen Gürtel aus wenigstens einer Gürtellage mit gummierten Festigkeitsträgern und mit einer zwischen Laufstreifen und Gürtel angeordneten ein- oder mehrlagigen Gürtelbandage aus parallel und im Wesentlichen in Reifenumfangsrichtung verlaufenden Festigkeitsträgern, die zumindest die Gürtelränder abdeckt.

Bei Fahrzeugluftreifen treten beim Lauf mit hoher Fahrgeschwindigkeit hohe Zentrifugalkräfte auf, die zu Deformationen, d. h. speziell zu Durchmesservergrößerungen, des Reifens im Laufstreifenbereich und dort besonders im Schulterbereich führen können. Das Ausmaß der Deformationen ist nicht über die gesamte Reifenbreite gleich, sondern durch die Steifigkeitsunterschiede des Gürtels an den Schultern besonders ausgeprägt. Durch Walk- und Fliehkräfte im Zusammenspiel mit unterschiedlichen Steifigkeiten kommt es insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbereich auch zu Temperaturerhöhungen vor allem in den Reifenschultern, die durch die Deformationen noch verstärkt werden, und es kann zu Ablöseerscheinungen kommen. Zusätzlich kann die sich ergebende Formänderung in der mit der Fahrbahn in Berührung kommenden Fläche nach sich ziehen, dass der Reifen Handling- und Griffeinbußen erleidet.

Um die Deformationen durch Zentrifugalkräfte zu vermeiden oder zu vermindern, ist es daher üblich geworden, zumindest für höhere Geschwindigkeiten vorgesehene Fahrzeugluftreifen mit einer Gürtelbandage zu versehen.

Derartige Gürtelbandagen werden z. B. in der DE 35 05 240 A1 beschrieben. Die Gürtelbandage besteht dabei aus relativ breiten Lagen aus gummierten, nicht metallischen, in Umfangsrichtung und parallel zueinander angeordneten, unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Verstärkungselementen, wobei die Lagen beim Reifenaufbau in der Regel ein- oder zweimal um den Gürtel geschlungen werden (gelegte Bandage) und zur sicheren Verbindung an den Enden überlappend angeordnet werden.

Außerdem ist es beispielsweise aus der EP 0 524 701 A1, die einen Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art betrifft, bekannt, bei der Reifenherstellung auf der radial äußeren Seite des Gürtels eine Gürtelbandage schraubenförmig (wendelförmig) aufzuwickeln (Wickelbandage, Spulbandage), wobei die Gürtelbandage aus einem Band hergestellt wird, welches einen oder mehrere fortlaufende organische Fasercorde enthält. Für den Fall, dass als Gürtelbandage ein einzelner organischer Faden schraubenförmig aufgewickelt wird, wird dieser Faden vorzugsweise mit einer Gummischicht bedeckt. Alternativ dazu kann auch ein bandförmiges Gebilde aus mehreren nebeneinander liegenden organischen Fasercorden, die in Gummi eingebettet sind, aufgewickelt werden.

Als Festigkeitsträger der Gürtelbandage wurden schon Corde und Monofilamente aus unterschiedlichsten Materialien vorgeschlagen. So werden in der DE 35 05 240 A1 und in der DE 42 09 817 A1 als Materialien für die Festigkeitsträger der Gürtelbandage Polyamid, Polyester, Reyon, aromatische Polyamide und Kohlenstofffasern vorgschlagen. In der DE 42 14 197 A1 wird außerdem erwähnt, dass neben dem üblichen Nyloncord auch andere Kunst- und Naturfaserwerkstoffe und sogar Stahlcord für den Einsatz in der Gürtelbandage in Frage kommen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von wärmeschrumpffähigen Materialien, da diese sowohl bei der Vulkanisation als auch beim Fahrbetrieb durch ihr Schrumpfen bei höheren Temperaturen dem Durchmesserwachstum entgegenwirken. Durch die Verhinderung des Durchmesserwachstums im Fahrbetrieb können Ablösungen an den Gürtelkanten vermieden werden und die Lebensdauer kann verbessert werden. Als Beispiele für häufig eingesetzte Bandagenmaterialien seien wärmeschrumpffähiges Nylon 6,6, und flatspot-reduzierende Polyester genannt, wobei als Flatspotting die Eigenschaft des Abplatten des Reifens im Ruhezustand bezeichnet wird.

Die Gürtelbandage kann über die gesamte Gürtelbreite mit unterschiedlicher Spannung vorliegen. Für die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit eines Fahrzeugluftreifens und für einen gleichmäßigen Abrieb hat es sich aber als günstig herausgestellt, wenn entweder die Bandagenspannung über die gesamte Breite der Bandage gleichmäßig hoch ist oder im Bereich der Gürtelkanten bzw. im Bereich der Reifenschultern die Bandagenspannung höher ist als im Reifenzenitbereich.

Eine andere Möglichkeit, die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit von Fahrzeugluftreifen zu verbessern, besteht in der Modifikation des Gürtels z. B. hinsichtlich der Konstruktion oder des verwendeten Materials. So ist es z. B. aus der DE 41 37 529 A1 bekannt, dass Gürtelcorde Fäden aus Formgedächtnis-Legierungen enthalten. Reifen mit derartigen Gürtelcorden sollen eine ausgezeichnete Hochgeschwindigkeits-Beständigkeit, Manövrierbarkeit und gutes Griffvermögen bei geringem Gewicht und geringem Abrollwiderstand aufweisen. Der Vergrösserung des Außendurchmessers des Reifens bei Hochgeschwindigkeitsfahrt wird dadurch entgegengewirkt, dass beim Überschreiten der Phasenumwandlungstemperatur sich das verdrillte Fadenwerk mit der Formgedächtnis- Legierung verformt und sich ein Spannungszustand in den Fäden aufbaut. Durch den Aufbau eines Spannungszustandes steigt der scheinbare Elastizitätsmodul der Fäden an und die Biegesteifigkeit des Gürtels wird erhöht. Die Verformung des Gürtels aus der Gewebeebene heraus wird unterdrückt. Man macht sich bei dem Vorschlag dieser Schrift also den Effekt der Verformung von einem z. B. geraden Zustand zu einem welligen Zustand des Fadens zu Nutze, was dann die Biegesteifigkeit des Gürtels erhöht. Die Wirkung von hohen Schrumpfkräften, die bei einem unterdrückten Formgedächtnis auftreten können, spielen bei diesem Vorschlag keine Rolle. Die einzelnen Fadenabschnitte aus der Formgedächtnis-Legierung weisen innerhalb der Gürtellagen eine relativ kurze Länge (ca. 30 bis 40 cm) auf, was den Nachteil mit sich bringt, dass bereits bei der Vulkanisation des Reifens, wenn der Kautschuk zu fließen beginnt und noch nicht vernetzt und an die Fäden gebunden ist (innerhalb der ersten 20 bis 60 s), Verformungen und Schrumpfungen aufgrund zu geringer Gegenkräfte auftreten können, die die Effektivität der kurzen Fäden aus Formgedächtnis-Legierung für den späteren Einsatz verringern.

Die Verwendung von Formgedächtnis-Legierungen in Fahrzeugluftreifen ist auch bereits in der DE 38 29 460 A1 für Wulstkerne vorgeschlagen worden. Es sollen dadurch Ausknickungen an den Wulstkernen vermieden werden, ohne dass dabei die Montierbarkeit des Reifens auf einer einteiligen Felge erschwert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Fahrzeugluftreifen hinsichtlich ihrer Tauglichkeit für den Hochgeschwindigkeitsbereich weiter zu verbessern.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Gürtelbandage Festigkeitsträger enthält, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung, die beim Überschreiten der Phasenumwandlungstemperatur schrumpft, bestehen.

Legierungen, die einen Formgedächtnis-Effekt - auch Shape-Memory-Effekt genannt - aufweisen, werden als Formgedächtnis-Legierungen bezeichnet. Voraussetzung für den Formgedächtnis-Effekt ist eine thermoelastische martensitische Umwandlung, bei der die beteiligten Phasen - Hochtemperaturphase (Austenit) und Niedertemperaturphase (Martensit) - geordnete Gitterstrukturen aufweisen. Die Martensitstruktur lässt sich verformen und beim Überschreiten der Phasenumwandlungstemperatur geht diese Struktur in die Austenitstruktur über. Kühlt man wieder ab, wandelt sich die Austenitstruktur wieder in Martensit um. Diese Umwandlungen können wiederholt durchlaufen werden.

Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass Formgedächtnis-Legierungen, die eine hohe Zugfestigkeit aufweisen, beim Überschreiten ihrer Phasenumwandlungstemperatur erhebliche Kräfte entwickeln können, wenn sie in ihre Hochtemperaturphase übergehen oder übergehen wollen. Bei solchen Übergängen können Schrumpfkräfte auftreten, die je nach verwendeter Legierung und nach den auftretenden Temperaturen 3 bis 15 mal höher liegen als die Schrumpfkräfte, die z. B. ein Cord aus Nylon 6,6 bei vergleichbarem Durchmesser entwickelt. Das heißt, dass, wenn die Gürtelbandage Festigkeitsträger mit solchen wärmeschrumpffähigen Formgedächtnis- Legierungen enthält, die Bandage- und Stabilisierfunktion beim Überschreiten der Phasenumwandlungstemperatur erheblich verbessert wird. Die Bandagenspannung steigt.

Die hohen Schrumpfkräfte fesseln den Gürtel und gewährleisten so die Dimensionsstabilität, wenn bei hohen Geschwindigkeiten die Temperatur im Gürtelbereich des Reifen steigt. Ablöseerscheinungen wird entgegengewirkt.

Die Festigkeitsträger der Gürtelbandage weisen zumindest die Länge des Gürtelumfanges auf und ihre Länge ist damit größer als bei kurzen Fäden im Gürtel selbst. Während der Vulkanisation ist bei den Festigkeitsträgern der Gürtelbandage dadurch mehr Material vorhanden, so dass bei der Vulkanisation einem Vorabschrumpfen der Festigkeitsträger aus der Formgedächtnislegierung, z. B. durch höhere Reibungskräfte, entgegenwirkt wird. Die Effektivität der späteren Bandagewirkung beim Fahrbetrieb wird dadurch kaum beeinträchtigt.

Als Formgedächtnis-Legierungen können solche eingesetzt werden, die Schrumpfspannungen (= Schrumpfkraft/Querschnittsfläche) entwickeln, die zwischen 100 und 1000 MPa liegen, gemessen analog DIN 53866-T12 als Heißluftschrumpf­ spannungen bei einer 0,5%igen Längenvordehnung (in dieser Größenordnung liegen auch die Dehnungen in den Gürtelkanten beim Reifenaufbau) und bei Temperaturen zwischen 80 und 120°C. Vorzugsweise werden Formgedächtnis-Legierungen verwendet, die eine Schrumpfspannung von 100 bis 500 MPa, insbesondere 200 bis 300 MPa, aufweisen. Bei Schrumpfspannung von 200 bis 300 MPa liegt man im effektivsten Spannungsbereich, ohne dass das Material ein starkes nachteiliges Kriechverhalten (Spannungsrelaxation) aufweist. Diese Legierungen weisen bei der Durchführung des Versuches zur Bestimmung der Schrumpfspannung nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur ein Restspannung von 0 bis 150 MPa, vorzugsweise 10 bis 30 MPa, auf. Legierungen mit derartigem Schrumpf und derartigen Restspannungen gewährleisten eine hervorragende Bandagewirkung.

Der Elastizitätsmodul (Youngsmodul) von geeigneten Formgedächtnis-Legierungen kann für die Austenitphase bei 70-80 GPa, für die Martensitphase bei 23-41 GPa liegen. Die Streckgrenze kann für die Austenitphase 195 bis 690 MPa, für die Martensitphase 70 bis 140 MPa betragen.

Die Gürtelbandage kann neben den Festigkeitsträgern, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnislegierung bestehen, auch Festigkeitsträger enthalten, die z. B. vollständig aus Polyamid, Polyester, Kohlenstofffasern oder aromatischen Polyamiden bestehen.

Die erfindungsgemäße Gürtelbandage kann unterschiedlich ausgebildet sein. Sie kann z. B. lediglich aus einer Lage bestehen, die sich über den gesamten axialen Bereich des Gürtels erstreckt. Es sind aber auch z. B. zwei solcher Lagen einsetzbar, wobei zumindest eine Lage Festigkeitsträger enthält, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis- Legierung bestehen. Enthält die zweite Lage Festigkeitsträger ohne Formgedächtnis- Legierung, kann es sich hierbei z. B. um eine Gürtelbandage aus Nylon 6,6 handeln. Es ist außerdem möglich, dass nur die besonders gefährdeten Gürtelränder von der Gürtelbandage abgedeckt werden oder dass über oder unter einer ersten Lage zusätzliche Bandagestreifen vorliegen, die die Gürtelränder abdecken. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn nur die Gürtelränder, die besonders hohen Temperaturen ausgesetzt sind und zu Gürtelkantentrennungen neigen können, mit Festigkeitsträgern überdeckt sind, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen. Der Einsatz der wirkungsvollen aber teuren Formgedächtnis-Legierungen wird durch die gezielte Verwendung in den besonders gefährdeten Bereichen auch in wirtschaftlicher Hinsicht optimiert. Die Lage bzw. die Streifen aus diesen Festigkeitsträgern kann bzw. können dabei direkt an der Gürtelkante beginnen. Es ist aber auch möglich, dass zwischen Gürtelkante und Beginn der Lage bzw. des Steifens ein größerer Abstand von beispielsweise 10 mm vorliegt.

Die Festigkeitsträger können innerhalb der Gürtelbandage z. B. in Form von Monofilamenten, von Corden (zusammengedrehte Monofilamente) oder von schmalen gewebten Streifen vorliegen.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung enthält die Gürtelbandage Festigkeitsträger, die in Form von Monofilamenten (Drähten) aus der Formgedächtnis- Legierung vorliegen. Neben solchen Festigkeitsträgern können in der Gürtelbandage auch andere Festigkeitsträger, z. B. Nyloncorde, vorliegen. Die Monofilamente aus der Formgedächtnis-Legierung können während des Reifenaufbaus auch in ondulierter, gekräuselter oder gekreppter Form aufgelegt oder aufgewickelt werden, damit sie bei der Reifenbombage eine genügend große Dehnung aufweisen.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausbildung der Erfindung enthält die Gürtelbandage Festigkeitsträger, die in Form von Corden vorliegen, wobei die Corde zumindest ein Monofilament aus der Formgedächtnis-Legierung aufweisen. Es kann sich demnach um Corde handeln, die zum einen nur aus Monofilamenten der Formgedächtnis-Legierung oder zum anderen aus Monofilamenten und/oder Faserbündeln (Garne) unterschiedlichen Materials zusammengedreht sind (Hybridcorde). Letztere können neben den Monofilamenten aus der Formgedächtnis-Legierung sowohl weitere Monofilamente und/oder auch Faserbündel (Garne) aus organischem als auch aus anorganischem Material enthalten. Corde bieten gegenüber Monofilamenten den Vorteil, dass sie ein besseres Dehnungsverhalten aufweisen. Außerdem besitzen sie eine erhöhte Beständigkeit gegen Ermüdungsbruch.

Vorteilhafterweise weist die Formgedächtnis-Legierung eine Phasenumwandlungstemperatur im Bereich zwischen 50 und 150°C, vorzugsweise zwischen 60 bis 120°C, auf. Besonders zweckmäßig ist eine Phasenumwandlungstemperatur im Bereich von 70 bis 100°C. Dies sind die Temperaturbereiche, die im Reifen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsfahrten, auftreten und bei denen die verbesserte Bandagewirkung gewünscht wird, um eine hohe Haltbarkeit zu gewährleisten.

Es können alle dem Fachmann bekannten Formgedächtnis-Legierungen verwendet werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel- Titan-Legierung oder eine Nickel-Titan-Kupfer-Legierung ist. Derartige Legierungen zeichnen sich durch einen großen Formgedächtnis-Effekt, eine hohe Festigkeit, ein niedriges spezifisches Gewicht, gute Umformbarkeit, eine gute Überhitzungsbeständigkeit und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aus. Die Anteile an den Elementen können in der Legierung variieren. Üblich ist z. B. in Nickel-Titan-Legierungen ein Nickelgehalt von ca. 50 Atom-%.

Um die Haftung zwischen den Festigkeitsträgern, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen, und dem umgebenden Gummi zu verbessern, hat es sich als sinnvoll erwiesen, dass die Monofilamente aus der Formgedächtnis-Legierung mit Messing, Bronze, Kupfer oder einem polymeren Haftsystem beschichtet sind. Solche Beschichtungen sind für ihre haftungsverbesserende Wirkung bei Gummi-Metall- Haftungen bekannt.

Die Monofilamente aus der Formgedächtnis-Legierung können Durchmesser von 0,01 bis 5 mm aufweisen. Bevorzugt sind Durchmesser zwischen 0,1 und 1,5 mm, insbesondere 0,3 bis 1,0 mm. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Schrumpfkräfte zu erzielen, sind kleine Filamentdurchmesser (Schrumpfkraft ist annähernd proportional zur Filament­ querschnittsfläche) und eine hohe Dichte von Filamenten von Vorteil. Auf diese Weise kann z. B. verhindert werden, dass Filamente mit großem Durchmesser bei Schrumpfung tief in Kautschukschichten einschneiden oder dass Filamentenden durch ihr starkes Schrumpfen auseinander rutschen. Um gleichzeitig eine gute Verarbeitbarkeit bei möglichst niedrigem Materialpreis zu verwirklichen, ist der Filamentdurchmesser vorteilhafterweise größer als 0,1 mm.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen kann bei der Herstellung auf unterschiedliche Art und Weise mit der Gürtelbandage versehen werden. Zum einen kann die Gürtelbandage eine so genannte gelegte Bandage sein, die beim Reifenaufbau dadurch erzeugt wird, dass eine Lage oder auch mehrere Lagen aus gummierten Festigkeitsträgern ein- oder zweimal um den Gürtel geschlungen und am Ende in der Regel überlappend angeordnet wird bzw. werden. Auch Streifen, die nur den Gürtelkantenbereich abdecken, können so aufgebracht werden. Bei der Überlappung kann der bei der Vulkanisation auftretende Schrumpf mit eingerechnet werden, so dass im fertigen Reifen ein möglichst geringer Überlappungsbereich verbleibt. Zum anderen ist es möglich, dass die Bandage hergestellt wird, indem ein einzelner gummierter Festigkeitsträgerfaden oder ein schmales Band aus mehreren parallel zueinander liegenden, in Gummi eingebetteten Festigkeitsträgerfäden schraubenförmig (wendelförmig) auf den Gürtel gewickelt wird (Wickelbandage, Spulbandage). Ein Herstellungsverfahren für eine solche Wickelbandage sowie deren Ausgestaltungen sind z. B. in der EP 1 022 118 A2 dargestellt. Bei der Wickelbandage liegen sehr lange Filamente bzw. Corde aus der Formgedächtnis-Legierung in vielen Windungen nebeneinander vor, so dass besonders effektiv Schrumpfkräfte aufgebaut werden können. Des Weiteren ist es möglich, dass bei einer mehrlagigen Bandage ein Teil der Lagen durch die erstbeschriebene Umschlingung aufgebracht wird, während ein anderer Teil, z. B. nur die die Gürtelkanten abdeckenden Streifen, durch schraubenförmiges Wickeln aufgebracht wird.

Werden als Festigkeitsträger Monofilamente oder Corde mit geringer Dehnfähigkeit, wie sie z. B. bei Festigkeitsträgern mit Formgedächtnis-Legierung vorliegt, verwendet, kann es wegen der bei der Reifenbombage und -vulkanisation auftretenden Dehnungen nötig sein, dass die Monofilamente oder Corde in ondulierter, gekräuselter oder gekreppter Form verwendet oder aufgebracht werden. Der Grad der Ondulierung kann den über die Reifenbreite variierenden Dehnungen, die im Kronenbereich des Reifens höher sind als im Schulterbereich, angepasst werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren näher erläutert, ohne jedoch auf diese Beispiele beschränkt zu sein.

Hierbei zeigen

Fig. 1 einen Festigkeitsträger in Form eines Monofilamentes

Fig. 2 einen Festigkeitsträger in Form eines ondulierten Monofilamentes

Fig. 3a und 3b Festigkeitsträger in Form von Corden

Fig. 4a bis 4l schematisch zweilagige Gürtel mit unterschiedlichen Ausgestaltungen der Gürtelbandage

Fig. 5 schematisch einen Ausschnitt aus einem Fahrzeugluftreifen, bei dem die außen liegenden Gummischichten entfernt worden sind.

In den Fig. 1 bis 3 sind Varianten der Festigkeitsträger für die Gürtelbandage dargestellt, die für den erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen eingesetzt werden können und die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen. Dabei ist in Fig. 1 ein Monofilament 1 (Einzeldraht) aus einer Formgedächtnis-Legierung dargestellt. Der Durchmesser des Filamentes 1 kann 0,01 bis 5 mm betragen. Fig. 2 zeigt ein gleiches Monofilament 1 in ondulierter Form. Ein solches kann bei der Herstellung des Reifenrohlings verwendet werden, um eine ausreichende Dehnfähigkeit des Rohlings bei der Bombage und der Vulkanisation zu ermöglichen. Bei den in den Fig. 3a und 3b dargestellten Festigkeitsträgern handelt es sich um Corde, die durch das Zusammendrehen von zwei Monofilamenten erhalten wurden. Der Cord in Fig. 3a wurde aus zwei Monofilamenten 1, 1' aus einer Formgedächtnis-Legierung hergestellt, während der Cord der Fig. 3b ein Hybridcord ist, der aus einem Monofilament 1 aus einer Formgedächtnis- Legeirung und einem Monofilament 2 aus einem anderen Material zusammengedreht worden ist. Bei dem Monofilament 2 kann es sich z. B. um ein Filament aus Polyamid, aromatischem Polyamid, Polyester oder Kohlenstofffaser handeln.

In den Fig. 4a bis 4l sind unterschiedliche, mögliche Anordnungen der Gürtelbandage in erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen dargestellt. Über dem Gürtel aus zwei Lagen 3, 4 aus gummierten Festigkeitsträgern, z. B. aus Stahl, befindet sich in Fig. 4a eine Gürtelbandage aus einer Lage 5 enthaltend Festigkeitsträger, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen, d. h. die Festigkeitsträger bestehen beispielsweise aus Monofilamenten aus einer Formgedächtnis-Legierung oder aus Corden, die zumindest ein solches Filament enthalten. Die Lage 5 der Gürtelbandage erstreckt sich über die gesamte Gürtelbreite. In den Fig. 4b bis 4d befindet sich die Gürtelbandage als eine Lage 5 nur im Bereich der besonders beanspruchten Gürtelränder.

In den Fig. 4e bis 4l ist die Gürtelbandage zumindest in Teilbereichen zweilagig ausgebildet. In den Fig. 4e bis 4h ist über einer ersten, sich über die gesamte Gürtelbreite erstreckenden Bandagenlage 6 aus herkömmlichem Bandagenmaterial, wie z. B. Nylon 6,6, in Teilbereichen, insbesondere an den Gürtelkanten, eine zweite Lage 5 enthaltend Festigkeitsträger, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen, angeordnet. In den Fig. 4i bis 4l ist die Lage 5 unter der sich über die gesamte Gürtelbreite erstreckenden Lage 6 angeordnet.

In der Fig. 5 wird der Aufbau des Gürtels mit der Gürtelbandage innerhalb eines Fahrzugluftreifens deutlich. Über den Gürtellagen 3, 4 befindet sich eine Bandagenlage 6 aus herkömmlichem Bandagenmaterial, wie z. B. Nylon. Im Reifen radial außen von der Lage 6 befindet sich eine weitere Bandagenlage 5 enthaltend Festigkeitsträger aus einer Formgedächtnis-Legierung. Die Lage 5 befindet sich nur im Bereich der Gürtelränder. Im Fahrbetrieb und insbesondere bei hoher Geschwindigkeit sind die Gürtelkanten besonders hohen Kräften ausgesetzt und es kommt zu starker Erwärmung. Wird dabei die Phasenumwandlungstemperatur der Formgedächtnis-Legierung überschritten, möchte sich der Festigkeitsträger zusammenziehen und extrem hohe Kräfte werden generiert. Der Trennung der Gürtelkanten wird effektiv entgegengewirkt.

Bezugszeichenliste

1

Monofilament aus einer Formgedächtnis-Legierung

2

Monofilament aus einem anderen Material als der Formgedächtnis-Legierung

3

,

4

Gürtellagen

5

Bandagenlage enthaltend Festigkeitsträger, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehen

6

Bandagenlage aus herkömmlichem Bandagenmaterial

Claims (7)

1. Fahrzeugluftreifen mit einer Radialkarkasse, die im Wulstbereich durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, mit einem radial außen befindlichen, Profilrillen aufweisenden Laufstreifen, mit einem zwischen dem Laufstreifen und der Karkasse befindlichen Gürtel aus wenigstens einer Gürtellage (3, 4) mit gummierten Festigkeitsträgern und mit einer zwischen Laufstreifen und Gürtel angeordneten ein- oder mehrlagigen Gürtelbandage (5, 6) aus parallel und im Wesentlichen in Reifenumfangsrichtung verlaufenden Festigkeitsträgern, die zumindest die Gürtelränder abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gürtelbandage (5, 6) Festigkeitsträger enthält, die zumindest zum Teil aus einer Formgedächtnis-Legierung, die beim Überschreiten der Phasenumwandlungstemperatur schrumpft, bestehen.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gürtelbandage Festigkeitsträger enthält, die in Form eines Monofilamentes (1) aus der Formgedächtnis-Legierung vorliegen.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gürtelbandage Festigkeitsträger enthält, die in Form von Corden vorliegen, wobei die Corde zumindest ein Monofilament (1) aus der Formgedächtnis-Legierung aufweisen.

4. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnis-Legierung eine Phasenumwandlungstemperatur im Bereich zwischen 50 und 150°C, vorzugsweise zwischen 60 bis 120°C, aufweist.

5. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgedächtnis-Legierung eine Nickel-Titan-Legierung oder eine Nickel-Titan-Kupfer-Legierung ist.

6. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Monofilamente (1) aus der Formgedächtnis-Legierung mit Messing, Bronze, Kupfer oder einem polymeren Haftsystem beschichtet sind.

7. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Monofilamente (1) aus der Formgedächtnis-Legierung einen Durchmesser von 0,01 bis 5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 mm, aufweisen.