Beschreibung

Fahrzeugluftreifen

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen für Personenkraftwagen mit einem profilierten Laufstreifen und mit zwei Reifenseitenwänden, mit jeweils einem im radial unteren Bereich einer jeden Reifenseitenwand ausgebildeten aus Draht gewickelten

Wulstkern zur Befestigung des Fahrzeugluftreifens auf einer Felge, mit einer Karkasse - insbesondere radialer Bauart - , die sich mit ihrem Hauptteil vom einen Wulstkern in der einen Reifenseitenwand nach radial außen durch die Reifenseitenwand hindurch durch den axialen Erstreckungsbereich der Reifenlauffläche bis in die andere Reifenseitenwand und dort nach radial innen an einer axialen Begrenzungsseite des zweiten Wulstkernes entlang bis unterhalb des Wulstkernes erstreckt und mit einem Umschlagteil an der anderen axialen Begrenzungsseite des Wulstkernes nach radial außen erstreckt.

Moderne Fahrzeugluftreifen für Personenkraftwagen weisen häufig diese Konstruktion auf. Dabei wird üblicherweise der Wulstkern mit möglichst großer axialer Breite und möglichst geringer radialer Höhe ausgebildet, auf den ein im Querschnitt dreieckiger harter Kernreiter aus hartem Gummimaterial aufgesetzt ist. Das Hauptteil der Karkasse liegt an der axialen (zur äquatorebene des Fahrzeugluftreifens weisenden) Innenseite des Kernreiters und des Wulstkerns an. Das Umschlagteil liegt an der axialen (vom Fahrzeugluftreifen wegweisenden) Außenseite des Wulstkerns und des Kernreiters an und erstreckt sich radial soweit in die Reifenseitenwand hinein, dass es oberhalb des Kernreiters in anliegenden Berührkontakt zum Hauptteil der Karkasse steht.

Die maximale axiale Erstreckung des Wulstkerns ist bei derartigen Fahrzeugluftreifen maximal so groß wie die radiale Erstreckung. Die große axiale Erstreckung des Wulstkerns ermöglicht einen sicheren Sitz des Fahrzeugluftreifens auf der Felge. Die große radiale

Erstreckung des Karkassenumschlagteils in Verbindung mit ihrer Rückführung auf das Hauptteil des Hauptteils der Karkasse, gewährleistet bei Herstellung und im Betrieb des Fahrzeugluftreifens eine symmetrische Zugkrafteinleitung über das Hauptteil der Karkasse und das Umschlagteil der Karkasse in den Wulstkern. Hierdurch wird ein Herausrutschen der Karkasse unter dem Wulstkern während der Herstellung des Fahrzeugluftreifens und eine unerwünscht hohe Torsion des Wulstkerns, die zum Bruch und Ausfall des Wulstkernes führen könnte vermieden. Die Ausbildung erfordert einen hohen Aufwand an Material und Kosten. Effekte, die durch Spleißbildung der Karkasse im Bereich der Reifenseitenwand auftreten können, wie zum Beispiel Einschnüreffekte aufgrund der im Spleißbereich auftretenden Versteifung der Karkasse insbesondere bei hierfür kritischen Karkassenmaterialien können sich im großen Erstreckungsbereich des Umschlagteiles der Karkasse verstärkt auswirken.

Gelegentlich wurden vollständig andere noch aufwendigere Konstruktionsprinzipien zur Befestigung eines Fahrzeugluftreifen auf der Felge oder zur Befestigung der Karkasse im Reifenwulst vorgeschlagen. So wurden beispielsweise Fahrzeugluftreifen gelegentlich vorgeschlagen, bei denen in einem Reifenwulst mehrere parallele Wulstkerne zur Befestigung der Karkasse eingesetzt wurden. Eine solche Ausbildung ist beispielsweise aus der EP 1705035 Al bekannt. Die um einen Wulstkern umgeschlagene Karkasse wird hier zusätzlich zwischen den parallelen Wulstkernen eingeklemmt. Die gesamte axiale Erstreckungsbreite des durch die einzelnen axial nebeneinander angeordneten Wulstkerne gebildeten Gesamtwulstkerns ist auch hier größer als die radiale Erstreckung des gebildeten Gesamtwulstkerns. Die große Breite des Wulstkerns in Verbindung mit der Klemmwirkung der nebeneinander angeordneten Wulstkerne sichert den Sitz auf der Felge, ein unerwünschtes Lösen der Karkasse bei der Herstellung und verhindert Ausfall des Gesamtwulstkerns durch Torsion. Auch diese Ausbildung mit mehreren Wulstkernen erfordert einen hohen Aufwand an Material, Herstellung und Kosten.

Aus der JP-09-142112A ist ein Fahrzeugluftreifen mit vollständig abweichender Wulstkonstruktion bekannt, bei der zur Gewichtsreduktion zwei wulstkernartige

Verstärkungen, von denen die eine aus in Gummi eingebettetem Kevlar-Fasern und die

andere aus in Gummi eingebettetem Nylon-Material besteht, radial aufeinander aufgebaut sind. Die hierdurch erzeugte wulstkernartige Verstärkung ist in ihrer radialen Erstreckung größer als in ihrer axialen Erstreckung ausgebildet. Auf den beiden wulstkernartigen Verstärkungen ist zusätzlich ein kleiner Kernreiter und darüber ein weiteres dreickförmiges Gummiaubauteil mit großer radialer Erstreckung aufgebaut. Das Umschlagteil der Karkasse erstreckt sich in radialer Richtung nach außen axial entlang an beiden wulstkernartigen Verstärkungen und dem langen dreieckförmigen Gummiaufbauteil, um dann oberhalb des langen dreieckförmigen Gummiaufbauteils in Berührkontakt zum Hauptteil der Karkasse zu gelangen. Die besondere Wulstkonstruktion aus den über einander angeordneten wulstkernartigen Verstärkungen aus in Gummi eingebettetem Kevlar-Fasern und eingebettetem Nylon-Material ermöglichen möglicherweise eine Gewichtsreduktion gegenüber herkömmlichen Standardwulstausbildungen bei Fahrzeugluftreifen. Die Herstellung aus mehreren wulstkernartigen Verstärkungen ist aufwendig und erfordert zusätzlichen Aufwand zur Herstellung mehrerer Verstärkungen aus unterschiedlichen Materialen. Die Ausbildung für zusätzlichen kleinen Kernreiter und großes dreieckförmiges Gummiaufbaumaterial sowie das lange erstreckte Karkassenlagenumschlagsteil erfordern Aufwand an Material, Herstellung und Kosten. Wie bei herkömmlichen Standardausbildungen der Reifenwülste können sich Effekte, die durch Spleißbildung der Karkasse im Bereich der Reifenseitenwand auftreten können, wie zum Beispiel Einschnüreffekte aufgrund der im Spleißbereich auftretenden Versteifung der Karkasse insbesondere bei hierfür kritischen Karkassenmaterialien im großen Erstreckungsbereich des Umschlagteiles der Karkasse verstärkt auswirken. Die weit in die Reifenseitenwand reichenden Verstärkungen aus Umschlagteil und zwischen Hauptteil der Karkasse und Umschlagsteil eingeklemmtem dreieckförmigem Gummiaufbauteil kann sich negativ auf Rollwiderstand des Fahrzeugluftreifens auswirken. Darüber hinaus weist diese Ausbildung eine hohe ungefederte Masse und erhöhte Gefahr von

Rundlaufungenauigkeiten auf. Darüber hinaus besteht die erhöhte Gefahr von Fiat-Spot- Ereignissen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugluftreifen für

Personenkraftwagen mit einem profilierten Laufstreifen und mit zwei Reifenseitenwänden,

mit jeweils einem im radial unteren Bereich einer jeden Reifenseitenwand ausgebildeten aus Draht gewickelten Wulstkern zur Befestigung des Fahrzeugluftreifens auf einer Felge, mit einer Karkasse - insbesondere radialer Bauart-, die sich mit ihrem Hauptteil vom einen Wulstkern in der einen Reifenseitenwand nach radial außen durch die Reifenseitenwand hindurch durch den axialen Erstreckungsbereich der Reifenlauffläche bis in die andere Reifenseitenwand und dort nach radial innen an einer axialen Begrenzungsseite des zweiten Wulstkernes entlang bis unterhalb des Wulstkernes erstreckt und mit einem Umschlagteil an der anderen axialen Begrenzungsseite des Wulstkernes nach radial außen erstreckt, zu schaffen, bei der mit reduziertem Materialaufwand ein sicherer Sitz und eine hohe Haltbarkeit des Wulstes ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Ausbildung eines Fahrzeugluftreifens für Personenkraftwagen mit einem profilierten Laufstreifen und mit zwei Reifenseitenwänden, mit jeweils einem im radial unteren Bereich einer jeden Reifenseitenwand ausgebildeten aus Draht gewickelten Wulstkern zur Befestigung des Fahrzeugluftreifens auf einer Felge, mit einer Karkasse - insbesondere radialer Bauart-, die sich mit ihrem Hauptteil vom einen Wulstkern in der einen Reifenseitenwand nach radial außen durch die Reifenseitenwand hindurch durch den axialen Erstreckungsbereich der Reifenlauffläche bis in die andere Reifenseitenwand und dort nach radial innen an einer axialen Begrenzungsseite des zweiten Wulstkernes entlang bis unterhalb des Wulstkernes erstreckt und mit einem

Umschlagteil an der anderen axialen Begrenzungsseite des Wulstkernes nach radial außen erstreckt, gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, bei dem der gewickelte Wulstkern in seiner radialen Erstreckung ein maximales Maß b und in seiner axialen Erstreckung ein maximales Maß a aufweist mit b > a und der Umschlag der Karkasse bis in eine radiale Positon Ru nach außen erstreckt, wobei für Ru gilt

(Rκ+ 3mm) > Ru ≥ (R _K - 3mm), wobei R _K die radialen Position der radialen maximalen Erstreckung des Wulstkernes nach außen angibt.

Der in axialer Richtung schmale und in radialer Richtung hohe Wulstkern ermöglicht es, dass die bei dem kurzem Karkassenumschlagsteil nur einseitig über das Hauptteil der Karkasse eingeleitete Zugkraft nicht ausreicht, um das um den schmalen Wulstkern

umgeschlagene Umschlagteil bei der Herstellung herauszuziehen und dass keine großen Torsionskräfte auf den Wulstkern ausüben, die Torsionsbewegungen des Wulstkernes bewirken könnten, Die Gefahr des Wulstkernausfalls ist somit ebenfalls minimiert. Die Gefahr von unerwünschtem Lösen des Sitzes auf der Felge wird ebenfalls minimiert. Neben der Einsparung von Karkassenmaterial kann auch das üblicherweise zwischen Hauptteil der Karkasse und Umschlag ausgebildete zumindest teilweise entfallen oder zumindest einfacher gemeinsam mit anderen Bauteilen, z.B. der Reifenseitenwand, ausgebildet und eingebaut werden. Nachteile der bei herkömmlichen Reifen durch für den sicheren Sitz und die Wulsthaltbarkeit erforderliche hohe Ausbildung des Umschlagsteil dort bedingten Nachteile entfallen weitgehend. So werden die durch die Versteifung im Bereich der Spleißbildung der Karkassen bedingten negativen Effekte - wie beispielsweise Einschnüreffekte - reduziert. Darüber hinaus wird die ungefederte Masse und der Rollwiderstand des Fahrzeuglufteifens positiv beeinflusst. Fiat- Spot-Effekte können reduziert, Rundlaufgenauigkeit verbessert werden.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 2, wobei für die Maße der maximalen Erstreckung in radialer Richtung b und in axialer Richtung gilt: b > 3 a. Dies ermöglicht eine Optimierung der Kontaktfläche zwischen Karkasse und Wulstkern, eine deutliche Reduktion der Torsionsspannungen des Wulstkernes sowie eine bessere Anpassung der Geometrie des Wulstkernes an die Geometrie des Reifenwulstes.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 3, wobei der gewickelte Wulstkern einen rechteckigen Querschnitt mit x Windungen des gewickelten Drahtes in axialer Richtung und mit y Windungen des gewickelten Drahtes in radialer Richtung aufweist, mit y > x.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 4, wobei der Draht einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und für die Windungszahlen x in axialer Richtung und y in radialer Richtung gilt: y > 3x.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 5, wobei die Zahl der Windungen in axialer Richtung x = 2 und die Zahl der Windungen in radialer Richtung x > 6 - insbesondere x = 8 - beträgt. Damit kann in einfacher Weise ein sehr hoher Platzdruck des Reifens erreicht werden.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 6, wobei der Fahrzeugluftreifen frei von Kernreitern ausgebildet ist.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 7, wobei sich das Umschlagteil auf der axialen äußeren, vom Fahrzeugluftreifen wegweisenden Begrenzungsseite nach radial außen erstreckt.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung gemäß den Merkmalen von Anspruch 8, wobei der gewickelte Draht des Wulstkerns ein gummierter Stahldraht ist.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierin zeigen

Fig. 1 Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugluftreifens für Personenkraftwagen Fig. 2 vergrößerte Darstellung des unteren Reifenseitenwandbereichs von Fig. 1 Fig. 3 vergrößerte Darstellung des Reifenkernes von Fig. 1 und Fig. 2.

In Fig. 1 ist der Aufbau eines Fahrzeugluftreifens 1 beispielhaft dargestellt. Der Fahrzeugluftreifen ist symmetrisch zur gestrichelt dargestellten äquatorebene ausgebildet. Zur Vereinfachung ist lediglich dessen rechte Hälfte dargestellt.

Der Fahrzeugluftreifen 1 ist ein Fahrzeugluftreifen radialer Bauart für Personenkraftwagen, bei dem in einem zur Befestigung des Fahrzeugluftreifens 1 auf einer Felge ausgebildeten rechten Wulstbereich um einen Wulstkern 2 eine Karkasse 3 radialer Bauart außerhalb einer luftundurchlässigen Innenschicht 14 über den rechten Schulterbereich und den

Reifenkronenbereich zu dem nicht dargestellten linken Schulterbereich und den im linken

Wulstbereich ausgebildeten Wulstkern 2 reicht, um den sie in herkömmlicher Weise gelegt ist. In herkömmlicher Weise ist in den Wulstbereich ein nicht näher dargestelltes Felgenhornprofil 4 und vom Felgenhornprofil 4 ausgehend bis in den Schulterbereich reichend ein Seitenwandgummimaterial 12 aufgelegt.

über den Umfang des Reifens reichen außerhalb der Karkassenlagen radialer Bauart angeordnet mehrere Gürtellagen eines Gürtels 6 mit in Kautschuk eingebetteten Festigkeitsträgern. In den beiden Schulterbereichen sind in bekannter Weise zusätzlich nicht näher dargestellte Schulterstreifen bekannter Art aufgelegt. Den Abschluss des Reifenaufbaus bildet in bekannter Weise ein profilierter Laufstreifen 7.

Die Karkasse 3 besteht in bekannter Weise aus einer oder zwei aufeinander gelegten Lagen von in Kautschuk eingebetteten parallelen Festigkeitsträgern. Die Festigkeitsträger sind herkömmliche bekannte Festigkeitsträger zum Einsatz in Karkassen von Personenkraftwagen. Im Ausführungsbeispiel sind die Festigkeitsträger textile

Festigkeitsträger, beispielsweise Corde aus Rayon, Polyester oder ähnlichen als zur Herstellung von Karkassen als geeignet bekannten textilen Festigkeitsträgern.

Die Karkasse 3 erstreckt sich mit ihrem Hauptteil 8 aus dem Reifenkronenbereich nach axial außen zur Reifenschulter und von dort nach radial innen durch die Seitenwand hin durch bis zum Wulstkern 2, auf der axial inneren zur Reifenäquatorebene hinweisenden Seite des Wulstkerns 2 entlang eng anliegend zum Wulstkern 2 bis radial unter den Wulstkern 2, dann radial unterhalb des Wulstkerns 2 nach axial außen bis zur axial äußeren vom Fahrzeugluftreifen weg weisenden Seite des Wulstkerns 2 und in Verlängerung in einem nach radial außen umgeschlagenen Umschlagsteil 9 der Karkasse in engem

Berührkontakt zum Wulstkern 2 entlang an dessen axialer Außenseite nach radial außen bis in eine radiale Position Ru , in der sie endet.

Der Wulstkern 2 ist ein aus gummiertem Stahldraht gewickelter Wulstkern. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist der Wulstkern 2 in radialer Richtung R spiralig aus einem endlosen Wulstdraht mit y in radialer Richtung übereinander in Berührkontakt zueinander

befindlichen Draht- Windungen aufgewickelt. In axialer Richtung A sind jeweils x derartige Draht- Windungen nebeneinander in Berührkontakt zueinander befindlich angeordnet.

Für die Windungszahlen x in axialer Richtung A und y in radialer Richtung R gilt: y > 3x.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in axialer Richtung A zwei Windungen (x = 2) und in radialer Richtung R acht Windungen (x=8) gewählt. Der Wulstkern hat einen rechteckigen Querschnitt, bei dem die kleinere Grundseite in axialer Richtung A und die größere Grundseite in radialer Richtung R des Fahrzeugluftreifens weist.

Der Wulstkern 2 weist eine maximale Erstreckung a in axialer Richtung A und eine maximale Erstreckung b in radialer Richtung R des Fahrzeugluftreifens auf.

Für die Maße der maximalen Erstreckung b in radialer Richtung R und der maximalen Erstreckung a in axialer Richtung A gilt: b > 3a.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist b = 4a.

Wie in Fig. 2 und Fig.3 dargestellt ist, erstreckt sich der Wulstkern 2 mit seiner radial äußeren Mantelfläche bis in eine radiale Position R _K . Für das Maß der maximalen radialen Erstreckung Ru des Umschlagteils 9 der Karkasse 3 und die radiale Position R _K der radialen maximalen Erstreckung des Wulstkernes nach außen gilt: (RK + 3mm) > R ₁₁ > (R _κ - 3mm).

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem Ru 2mm kleiner ist als R _K .

In Fig. 2 ist eine andere Ausführung dargestellt, bei der R _K = R _U -

Wie in Fig. 1 und Fig.2 dargestellt ist, ist der Fahrzeugluftreifen frei von Kernreitern ausgebildet. Das Felgenhornprofil 4 erstreckt sich oberhalb des Umschlagteils 9 direkt über dem Wulstkern 2 in Berührkontakt zum Wulstkern 2 bis zum Hauptteil 8 der Karkasse 3.

Soweit im Einzelfall erforderlich ist in alternativer - nicht dargestellter - Ausbildung auf den Wulstkern 2 ein Kernreiter bekannter Art aus hartem Gummimaterial aufgesetzt.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1 Fahrzeugluftreifen

2 Wulstkern

3 Karkasse

4 Felgenhornpro fil

5

6 Gürtel

7 Profilierter Laufstreifen

8 Hauptteil der Karkasse

9 Umschlagsteil der Karkasse

10 Kerndraht

11

12 S eitenwandeummimaterial