DE102009044216B4 - Belt bandage for a vehicle tire and vehicle tire, containing this belt bandage - Google Patents
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Abstract
Gürtelbandage für einen Fahrzeugluftreifen (1), wobei die Gürtelbandage (2) Festigkeitsträger (11) aufweist und wobei die Festigkeitsträger (11) parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger (11) derart innerhalb der Gürtelbandage (2) angeordnet sind, dass sie einen Winkel α von 6° - 18° mit der Umfangsrichtung (12) einschließen.Belt bandage for a pneumatic vehicle tire (1), the belt bandage (2) having reinforcements (11) and the reinforcements (11) being arranged parallel to one another, characterized in that the reinforcements (11) are arranged inside the belt bandage (2) in such a way that that they form an angle α of 6°-18° with the circumferential direction (12).
Description
Die Erfindung betrifft eine Gürtelbandage für einen Fahrzeugluftreifen, wobei die Gürtelbandage Festigkeitsträger aufweist und wobei die Festigkeitsträger parallel zueinander angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugluftreifen, enthaltend eine derartige Gürtelbandage.The invention relates to a belt bandage for a pneumatic vehicle tire, the belt bandage having reinforcements and the reinforcements being arranged parallel to one another. Furthermore, the invention relates to a pneumatic vehicle tire containing such a belt bandage.
Um bei Fahrzeugluftreifen, insbesondere im Hochgeschwindigkeitseinsatz, eine Erhebung des Reifens durch die im Fahrbetrieb auftretenden Fliehkräfte zu verhindern, ist es bekannt, bei einem Fahrzeugluftreifen eine Gürtelbandage vorzusehen. Ein Fahrzeugluftreifen radialer Bauart weist im Allgemeinen eine luftundurchlässige Innenschicht, eine Festigkeitsträger enthaltende Radialkarkasse, die vom Zenitbereich des Reifens über die Seitenwände bis in den Wulstbereich reicht und dort meist durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, einen radial außen befindlichen profilierten Laufstreifen und einen zwischen dem Laufstreifen und der Karkasse angeordneten Gürtel auf, welcher radial außen mit einer Gürtelbandage abgedeckt ist. Die Gürtelbandage kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein und deckt zumindest die Gürtelränder ab. Die Gürtelbandage enthält üblicherweise parallele und im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Festigkeitsträger in Form von Korden, die in Gummi eingebettet sind. Die Festigkeitsträger schließen in dem dem Fachmann bekannten Stand der Technik einen Winkel α von 0° - 5° mit der Reifen-Umfangsrichtung ein. So schließen in der
Die (Gürtel-) Bandage wird bei der Reifenherstellung in Form von Lagen mit in eine unvulkanisierte Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgern aufgebracht, die auf den Gürtel gewickelt oder als Streifen gespult werden. Die Festigkeitsträger werden in Kautschuk eingebettet, indem eine Schar von parallel liegenden fadenförmigen Festigkeitsträgern, die in der Regel thermisch und/oder zur besseren Haftung am einbettenden Gummi in einer dem Fachmann bekannter Art mit einer Imprägnierung vorbehandelt sind, in Längsrichtung einen Kalander oder einen Extruder zur Ummantelung mit der Kautschukmischung durchlaufen. Bei der Bombage mit bisher im Einsatz befindlichen Vorrichtungen und bei der Vulkanisation des Reifens dehnt sich der Reifen in der Regel im Schulterbereich durch die Erhebung um bis zu 2 % und im Mittenbereich um bis zu 5 % im Vergleich zum unvulkanisierten, auf einer flachen Trommel gewickelten Rohling.During tire manufacture, the (belt) bandage is applied in the form of layers with reinforcements embedded in an unvulcanized rubber mixture, which are wound onto the belt or spooled as strips. The reinforcements are embedded in rubber by feeding a group of parallel thread-like reinforcements, which are usually thermally and/or pretreated with impregnation in a manner known to those skilled in the art to improve adhesion to the embedding rubber, longitudinally to a calender or an extruder Run through the sheathing with the rubber compound. When bombing with previously used devices and during vulcanization of the tire, the tire usually stretches by up to 2% in the shoulder area due to the elevation and by up to 5% in the middle area compared to the unvulcanized tire wound on a flat drum Blank.
Die Festigkeitsträger der Bandage müssen bei der Reifenherstellung trotz ihrer Anordnung in etwa in Reifenumfangsrichtung eine ausreichende Erhebung bei der Bombage und der Vulkanisation zulassen, damit der Reifen präzise ausgeformt werden kann. Zudem sollen die Festigkeitsträger nach der Fertigstellung des Reifens im Fahrbetrieb eine gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit gewährleisten, also den Fliehkräften entgegenwirken.Despite their arrangement approximately in the circumferential direction of the tire, the tire reinforcements of the bandage must allow a sufficient elevation during the bombing and vulcanization during tire manufacture so that the tire can be precisely shaped. In addition, the reinforcements should ensure good high-speed suitability when driving after the tire has been completed, i.e. counteract the centrifugal forces.
Diesen vorgenannten Anforderungen entsprechende Festigkeitsträger der Gürtelbandage sind beispielsweise Korde aus Nylon oder aus hoch-moduligem, schrumpfungsarmem Polyester. Nachteilig ist jedoch bei Nylon die Neigung des Reifens zum Flatspotting (Standstellenausbildung), einer Abplattung der Reifenaufstandsfläche, wodurch der Rundlauf des Reifens beeinträchtigt ist. Nachteilig ist jedoch bei Festigkeitsträgern aus dem vorgenannten Polyester, dass diese nur eine geringere Bruchenergie und nur eine geringere Durchstichresistenz aufweisen. Zudem pressen die Festigkeitsträger der Gürtelbandage aus Polyester durch die geringe Neigung zum Schrumpfen nur unzureichend auf die Gürtelränder.Strength members of the belt bandage that meet the aforementioned requirements are, for example, cords made of nylon or of high-modulus, low-shrinkage polyester. A disadvantage of nylon, however, is the tendency of the tire to flat spot (stand formation), a flattening of the tire contact area, which impairs the concentricity of the tire. However, the disadvantage of reinforcements made of the above-mentioned polyester is that they only have a lower breaking energy and only a lower puncture resistance. In addition, the strength members of the polyester belt bandage do not press sufficiently against the belt edges due to the low tendency to shrink.
Es ist ebenfalls bekannt, Hybridkorde als Festigkeitsträger der Gürtelbandage einzusetzen. Hybridkorde bestehen aus zwei oder mehr Garnen aus unterschiedlichem Material, wobei die Materialien und die Verdrehungen derart gewählt sein müssen, dass während der Reifenherstellung die Erhebung und im Betriebszustand des Reifens die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit gewährleistet ist. Es ist schwierig, Hybridkorde auf diese Bedingungen einzustellen. Zudem sind Hybridkorde teuer.It is also known to use hybrid cords as reinforcements of the belt bandage. Hybrid cords consist of two or more yarns of different materials, where the materials and the twists must be selected in such a way that the elevation during tire manufacture and the high-speed capability in the tire's operating condition are guaranteed. It is difficult to tune hybrid cords to these conditions. In addition, hybrid cords are expensive.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige Gürtelbandage für Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, welche während der Bombage des Reifens eine ausreichende Erhebung zulässt und welche hochgeschwindigkeitstauglich ist.The present invention is based on the object of providing a cost-effective belt bandage for pneumatic vehicle tires which allows sufficient elevation during the bulging of the tire and which is suitable for high speeds.
Die Aufgabe wird auf überraschend einfache Weise gelöst, indem die Festigkeitsträger derart innerhalb der Gürtelbandage angeordnet sind, dass sie einen Winkel α von 6° - 18° mit der Umfangsrichtung einschließen.The task is solved in a surprisingly simple manner by arranging the reinforcements within the belt bandage in such a way that they enclose an angle α of 6°-18° with the circumferential direction.
Erfindungswesentlich ist, dass die Festigkeitsträger der Gürtelbandage nicht mehr -wie im Stand der Technik- in etwa in Umfangsrichtung des Reifens angeordnet sind, sondern einen Winkel α von 6° - 18° mit der Umfangsrichtung einschließen. Somit verlaufen die Festigkeitsträger „quer“ zur Umfangsrichtung. Dieses hat den Vorteil, dass während der Bombage, während der noch unvulkanisierte Reifen erhoben wird, sich die „quer“ zur Umfangsrichtung angeordneten Festigkeitsträger in ihrer Lage zueinander, genauer gesagt in ihrer Beabstandung zueinander verändern, indem das die Festigkeitsträger einbettende Kautschukmaterial gedehnt wird und die Erhebung des Reifens ermöglicht. Der Festigkeitsträger als solcher braucht diese Dehnung während der Bombage somit nicht zu erlauben. Im vulkanisierten Zustand des Reifens, nachdem das Kautschukmaterial in einen gummielastischen Zustand überführt worden ist, nehmen die Festigkeitsträger der Bandage die während des Fahrbetriebes auftretenden Kräfte auf. Somit kann der Festigkeitsträger eine einfache Konstruktion und ein derartiges Material aufweisen, das sich lediglich linear in einem Kraft-Dehnungs-Diagramm verhält. Somit können kostengünstige Festigkeitsträger eingesetzt werden, die lediglich dem Hochgeschwindigkeitsbetrieb genügen müssen und nicht mehr auch die Erhebung erlauben müssen. Der Winkel α von 6° - 18° zur Umfangsrichtung ermöglicht die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit.It is essential to the invention that the reinforcements of the belt bandage are no longer arranged approximately in the circumferential direction of the tire, as in the prior art, but enclose an angle α of 6°-18° with the circumferential direction. The reinforcement members thus run “transversely” to the circumferential direction. This has the advantage that during the bombing, while the still unvulcanized tire is lifted, the position of the reinforcement members arranged “transversely” to the circumferential direction changes in their position relative to one another, more precisely in their spacing from one another, in that the Fes activity support embedding rubber material is stretched and allows the elevation of the tire. The reinforcement as such does not need to allow this stretching during the buckling. In the vulcanized state of the tire, after the rubber material has been converted into a rubber-elastic state, the tire reinforcements of the bandage absorb the forces occurring during driving. Thus, the reinforcement can have a simple construction and such a material that only behaves linearly in a force-strain diagram. Inexpensive reinforcements can thus be used, which only have to be sufficient for high-speed operation and no longer have to allow elevation. The angle α of 6° - 18° to the circumferential direction enables high-speed suitability.
Vorteilhaft ist es, wenn die Festigkeitsträger derart innerhalb der Gürtelbandage angeordnet sind, dass sie einen Winkel α von 6° - 13°, besonders bevorzugt eine Winkel α von 6° - 10° mit der Umfangsrichtung einschließen. Bei dieser Anordnung der Festigkeitsträger ist die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit am besten gegeben. It is advantageous if the reinforcements are arranged within the belt bandage in such a way that they enclose an angle α of 6°-13°, particularly preferably an angle α of 6°-10°, with the circumferential direction. With this arrangement of the reinforcements, the suitability for high speeds is best given.
Vorteilhaft ist es, wenn die Festigkeitsträger Korde oder einfach verdrehte Garne sind. Garne haben einen höheren spezifischen Modul als ein vergleichbarer Kord, zudem sind Garne kostengünstiger.It is advantageous if the reinforcements are cords or simply twisted yarns. Yarns have a higher specific modulus than a comparable cord, and yarns are also cheaper.
Zweckmäßig ist es, wenn die Festigkeitsträger Polymer-Monofilamente, bevorzugt mit eingemischten Kurz-Fasern, sind. Monofilamente sind kostengünstig. Durch die eingemischten Kurz-Fasern wird der Modul des Monofilamentes erhöht. Die Kurzfasern können Aramid, Karbon oder andere hochmodulige Kurzfasern mit einem Modul > 30 GPa sein.It is expedient if the reinforcements are polymer monofilaments, preferably with short fibers mixed in. Monofilaments are inexpensive. The mixed-in short fibers increase the modulus of the monofilament. The short fibers can be aramid, carbon or other high modulus short fibers with a modulus > 30 GPa.
Die Kurz-Fasern können ultra high modul - Fasern sein. Solche Kurz-Fasern weisen einen Modul > 30 GPa auf.The short fibers can be ultra high modulus fibers. Such short fibers have a modulus > 30 GPa.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Fahrzeugluftreifen, welcher eine erfindungsgemäße Gürtelbandage aufweist.The invention also relates to a pneumatic vehicle tire which has a belt bandage according to the invention.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen die:
-
1 eine Querschnittshälfte eines PKW-Radialreifens mit einer Gürtelbandage; -
2a eine Aufsicht auf die bis auf die Festigkeitsträger abgedeckte Gürtelbandage im unvulkanisierten Zustand und das zugehörige Kraft-Dehnungs-Diagramm; -
2b eine Aufsicht auf die Gürtelbandage der2a , aber im vulkanisierten Zustand und das zugehörige Kraft-Dehnungs-Diagramm.
-
1 a cross-sectional half of a passenger car radial tire with a belt bandage; -
2a a plan view of the belt bandage, covered except for the reinforcements, in the unvulcanized state and the associated force-strain diagram; -
2 B a top view of the belt bandage2a , but in the vulcanized state and the associated force-strain diagram.
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- FahrzeugluftreifenVehicle Pneumatic Tires
- 22
- Gürtelbandagebelt bandage
- 33
- GürtelBelt
- 44
- Laufstreifentread
- 55
- SeitenwandSide wall
- 66
- Karkasslagecarcass ply
- 77
- Innenschichtinner layer
- 88th
- SkirtSkirt
- 99
- Gürtelkantebelt edge
- 1010
- Wrapwrap
- 1111
- Festigkeitsträgerreinforcement
- 1212
- Umfangsrichtungcircumferential direction
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| R082 | Change of representative |