DE3108140C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen.

Bei Fahrzeugluftreifen dieser Art spielt bekanntlich der Rollwiderstand eine nicht unerhebliche Rolle. Gerade im Zuge der Energieverknappung und -verteuerung ist man bestrebt, zur Minderung des Benzinverbrauchs eines Fahrzeugs den Rollwiderstand von Fahrzeugluftreifen zu verringern.

Aus der DE-OS 28 53 006 ist ein Fahrzeugluftreifen mit einer Radialkarkasse und einem Verstärkungsgürtel sowie einer textilen Abdecklage bekannt. Dabei bestehen die Verstärkungselemente der textilen Abdecklage aus einem Einfachgarn mit etwa 100 bis 400 Drehungen/m. Derartige Einfachgarne weisen ein übliches Dehnungsverhalten auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeug­ luftreifen anzugeben, bei dem der Rollwiderstand nochmals entscheidend verringert ist, und zwar unter Beibehaltung bzw. Erhöhung der Fahrsicherheit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, durch eine beson­ dere Gürtelkonstruktion die Gürteleigenschaft sich selbsttätig in Ab­ hängigkeit von der Geschwindigkeit ändern zu lassen. Mit den erfindungs­ gemäßen Merkmalen wird der Vorteil erzielt, daß der Reifengürtel bei niedrigen Geschwindigkeiten bis ca. 120 km/h vergleichsweise weich ist, und zwar sowohl in radialer Richtung als auch in Querrichtung und in Umfangsrichtung, daß er hingegen bei hohen Geschwindigkeiten ab ca. 120 km/h eine solche Versteifung bzw. Sperrung erfährt, daß z. B. wellen­ förmige Verformungen in der Zenitpartie des Laufbandes, wie sie bei Reifen mit weichen Gürteln häufig vorkommen, ausgeschlossen sind.

Für Reifen, die ausschließlich bei vergleichsweise niedrigen Geschwin­ digkeiten eingesetzt werden sollen, ist schon allein dadurch eine nicht unerhebliche Rollwiderstandsverringerung zu erzielen, daß der Fadenwin­ kel zwischen den einzelnen Lagen des Gürtels im Bereich von 21° bis 30° gewählt wird und vorzugsweise bei 24° liegt. Solche Reifen ver­ tragen Geschwindigkeiten von sogar über 100 km/h ohne irgendwelche zu­ sätzliche Bandagen, und mit ihnen ist bei niedrigen PKW-Geschwindig­ keiten auch die notwendige Sicherheit zu erzielen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es gelungen, den Rollwider­ stand eines Reifens im Bereich von 0 bis 120 km/h, in dem 95% aller erbrachten Fahrleistungen auftreten, zu verringern und gleichzeitig das Hochgeschwindigkeitsverhalten noch sicherer zu gestalten. Dabei zeichnet für die Rollwiderstandsverringerung zum einen die Verwendung eines Schnittkantengürtels verantwortlich, zum anderen ein gegenüber bekannten Reifen schmalerer Gürtel bzw. ein Gürtel mit etwas stumpferen Fadenwinkeln in der Größenordnung von 21° bis 30°.

Damit das Hochgeschwindigkeitsverhalten insgesamt nicht nachteilig beeinflußt wird, werden gleichzeitig zusätzliche den Gürtel über­ lappende Bandagen vorgesehen, die im fertigen Reifen eine Rest­ dehnung von 0,3 bis 3% aufweisen.

Bei Verwendung schmalerer Gürtel ergibt sich bei der Fertigung eines Reifens der Vorteil einer einfacher herstellbaren Wölbung.

Weiterhin resultiert aus einem schmaleren Gürtel der Vorteil einer verminderten Sägewirkung an den Gürtelrändern.

Schließlich erhält man bei Verwendung von textilen Festigkeitsträgern in den Bandagen den Vorteil einer besonders großen Material- und Gewichtsersparnis, weil in den Seitenbereichen des Gürtels zwei oder mehr Stahllagen durch eine Textillage ersetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Fahrzeugluftreifen mit einem Gürtel geringer Breite und mit Bandagen aus hochdehnungsreichen Festigkeits­ trägern in einem radialen Teilschnitt,

Fig. 2 eine Schichtfolge des in der Zeichenebene abge­ wickelten Reifens gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Fahrzeugluftreifen mit Bandagen aus extrem dehnungsarmen Festigkeitsträgern, die in gewellter Form verlaufen, in einem radialen Teilschnitt,

Fig. 4 eine Schichtfolge des in der Zeichenebene abge­ wickelten Reifens gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Bandage mit in einer Ebene senkrecht zur Axial­ richtung verlaufenden Wellungen (schematisch) in einem Längs­ schnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugluftreifen besteht aus einer Radial­ karkasse 1 mit in Cordlage angeordneten textilen oder metallischen Festigkeitsträgern, einem zweilagigen (Lagen 4, 5) Schnittkantengürtel 2 mit in Cord­ lage verlaufenden üblichen Festigkeitsträgern, dessen Breite jedoch ge­ genüber üblichen Abmessungen um bis zu 10 mm verringert ist, und aus zwei Bandagen 3, die aus einem in Cordlage angeordneten Gewebe mit hochdehnungsreichen textilen oder metallischen Festigkeitsträgern ge­ fertigt sind. Soweit es sich um metallische Festigkeitsträger in dem gummierten Bandagengewebe handelt, kommt z. B. ein Cordgewebe in Frage, das aus einzelnen Stahldrähten vom Typ 3 × 7/0,22 aufgebaut ist. Bei textilen Festigkeitsträgern können z. B. gegenüber bekannten höher ge­ drehte Corde aus Reyon, Nylon, usw. eingesetzt werden.

Die Bandagen 3 sind vorzugsweise auf der radial äußeren Seite des Gür­ tels 2 angeordnet und erstrecken sich in axialer Richtung über den Gürtel 2 hinaus, so daß sie diesen überlappen (Fig. 2). Die Festigkeits­ träger der Bandagen 3 verlaufen nahezu oder genau in der Umfangsrich­ tung des Reifens und bestehen aus einem hochdehnungsreichen Material, das den Bandagen 3 beim fertigen Reifen eine Restdehnung von 0,3 bis 3% verleiht.

Vor allem aus fertigungstechnischen Gründen kann es günstig sein, statt der beiden Kantenbandagen 3 eine durchgehende Bandage zu wählen, die z. B. bei der Vulkanisation besser fixierbar ist. Auch ist es möglich, die Bandagen 3 zwischen den Lagen des Gürtels 2 bzw. unterhalb von ihnen anzuordnen.

Der Reifen gemäß Fig. 1 erhält seine Rollwiderstandsverringerung vor allem durch die Verwendung eines Schnittkantengürtels 2 und durch die Wahl einer geringeren Gürtelbreite. Damit durch diese Maßnahmen das Hochgeschwindigkeitsverhalten insgesamt nicht nachteilig beeinflußt wird, werden die Bandagen 3 mit einem exakt abgestimmten Dehnungsver­ halten eingesetzt. Bei Geschwindigkeiten bis ca. 120 km/h sind sie dehn­ bar, so daß sie dem Reifen ein hohes Maß an Weichheit in allen Richtun­ gen verleihen.

Bei höheren Geschwindigkeiten gelangt die Dehnungskurve in die Sättigung, so daß eine Versteifung des Reifens eintritt, die ansonsten sich ergebende wellenförmige Verformungen der Zenit­ partie des Reifens oder gar Ablösungen des Gürtels 2 an seinen Rändern unterbindet.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein Reifen mit einer gleichen Radialkarkasse 1′, jedoch einem anderen zweilagigen Schnittkantengürtel 2′ und anderen Bandagen 3′ dargestellt.

Die Festigkeitsträger sind innerhalb der Lagen 4′, 5′ des Schnittkanten­ gürtels 2′ in Cordlage angeordnet und verlaufen zwischen den Lagen 4′, 5′ sich kreuzend. Sie schließen jedoch mit der Reifenumfangsrichtung statt des üblichen Winkels zwischen 16° und 20° einen solchen zwischen 21° und 30° ein. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der Rollwiderstand ei­ nes Reifens für nicht zu große Geschwindigkeiten bei einem Winkel ober­ halb von 20° nicht unbeträchtlich abnimmt.

Die Bandagen 3′ bestehen aus einem Gewebe mit in Cordlage angeordneten extrem dehnungsarmen textilen oder metallischen Festigkeitsträgern, die in gewellter Form verlaufen. Die einzelnen Wellen bilden mit der Reifenumfangsrichtung einen Winkel von nahezu oder genau null Grad. Die Wellung ist derart gewählt, daß das Gewebe im fertigen Reifen primär aufgrund der Wellung eine Restdehnung von 0,3 bis 3% aufweist. Die technische Wirkung der Bandagen 3′ mit den gewellten Festigkeits­ trägern ist die gleiche wie im Beispiel 1 bei den Bandagen 3 mit den hochdehnungsreichen Festigkeitsträgern.

Die Wellen verlaufen gemäß Fig. 4 in der Ebene der Bandagen 3′, so daß das Bandagengewebe insgesamt nahezu in Ebenen von Zylindermänteln auf dem fertigen Reifen angeordnet ist.

Gemäß Fig. 5 verlaufen die Wellen in einer Ebene senkrecht zur Axial­ richtung, so daß nicht nur die einzelnen Festigkeitsträger Wellungen auf­ weisen, sondern das Gewebe der Bandagen 3′′ insgesamt gewellt auf dem Rei­ fen angeordnet ist.

Statt der gewellten Bandagen 3′, 3′′ können im 2. Ausführungsbeispiel bei sonst unveränderten Reifenbestandteilen auch die Bandagen 3 gemäß Beispiel 1 eingesetzt werden.

Umgekehrt ist es auch möglich, im Beispiel 1 die Bandagen 3′, 3′′ des Ausführungsbeispiels 2 zu verwenden. Weiterhin versteht es sich, daß die beiden Arten von Bandagen 3, 3′, 3′′ nicht auf einen Einsatz mit den beschriebenen Gürtelformen beschränkt sind.

So haben sich besonders gute Ergebnisse mit einer Gürtelform erzielen lassen, die eine Kombination der beiden beschriebenen darstellt. Der Gürtel 2′ gemäß Fig. 3 wird in der Weise abgewandelt, daß er eine ver­ ringerte Breite gemäß Fig. 1 erhält.

Claims (3)

1. Fahrzeugluftreifen

• - mit einer Radialkarkasse,
• - mit einem zwei- oder mehrlagigen Schnittkanten­ gürtel (2) auf in Cordlage angeordneten textilen oder metallischen Festigkeitsträgern, wobei der Gürtel (2) eine gegenüber üblichen Gürteln verringerte Breite aufweist und sich die Festigkeitsträger benachbarter Gürtellagen (4, 4′, 5, 5′) kreuzen und sie symmetrisch zur Reifenumfangsrichtung mit ihr einen Winkel zwischen 21° und 30° einschließen und
• - mit zumindest einer die Gürtelkanten überlappenden Bandage (3), die aus einem in Cordlage angeordneten Gewebe mit textilen oder metallischen Festigkeitsträgern besteht, die im fertigen Reifen bis ca. 120 km/h in einem Bereich von 0,3 bis 3% dehnbar und bei Geschwindigkeiten über 120 km/h undehnbar sind und etwa oder genau in Reifenumfangsrichtung verlaufen.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kantenbandagen (3).

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandage (3) oder die Bandagen (3) zwischen Laufstreifen und Gürtel (2) angeordnet sind.