Fahrzeugluftreifen Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit zwei oder mehr sich in einem Winkel kreuzenden, Festigkeitsträger aus Stahl aufweisenden Gürtellagen und mit einer, ein- oder mehrlagig ausgeführten, Festigkeitsträger aufweisenden Gürtelbandage.

Konstruktionen von Fahrzeugluftreifen sind dem Fachmann hinreichend bekannt.

Radialluftreifen weisen u.a. einen Gürtel und häufig eine Gürtelbandage auf.

Der aus zwei oder mehr sich in einem Winkel kreuzenden Gürtellagen bestehende Gürtel sorgt für die Steifigkeit der Lauffläche in Längs- und Querrichtung. Dieses dient beim Fahren der Kraftübertragung, verbessert die Seitenführung und verringert den Abrieb des Reifens. Die aus einer oder mehreren umfangsorientierten Lagen bestehende

Gürtelbandage dient im Wesentlichen dazu, zusätzlich Kräfte in Umfangsrichtung aufzunehmen, um beispielsweise das Reifenwachstums aufgrund von Fliehkräften im Betrieb des Reifens zu begrenzen. Die Gürtelbandage kann den Gürtel abdecken, oder aber auch kann die Gürtelbandage insgesamt oder können einzelne Bandagenlagen sich zwischen oder unter den Gürtellagen befinden.

Es ist bekannt und heutzutage üblich, Stahlkorde als Festigkeitsträger in den Gürtellagen des Gürtels einzusetzen. Die Stahlkorde sind innerhalb der Festigkeitsträgerlage im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander angeordnet sind und in

Kautschukmaterial eingebettet. In PKW-Luftreifen verbaute Gürtellagen weisen häufig Stahlkorde der Konstruktion 2 x 0,30 mm auf, bei einer Einstellung von 80 epdm oder mehr. Die Kordkonstruktion 2 x 0,30 mm bedeutet, dass zwei Drähte (Filamente) von 0,30 mm Durchmesser miteinander zu einem Kord verdreht sind, so dass der Kord einen Durchmesser von ca. 0,60 mm hat. Die Korde dieses Durchmessers sind lagenbildend in Kautschuk eingebettet. Je größer der Korddurchmesser ist, desto mehr Kautschuk wird für die Einbettung der Korde benötigt und desto schwerer ist jede Gürtellage und der Reifen. Eine vorbeschriebene Gürtellage ist derart konstruiert, dass diese bei einer vorgegebenen Dehnung von 1% eine Spannung größer als 17.500 N per dm Breite aufweist. Nachteilig an den Gürtellagen mit vorgenannten Stahlkorden ist, dass diese vergleichsweise schwer an Gewicht und materialaufwendig sind. Es ist ebenfalls bekannt und heutzutage üblich, Gürtelbandagen in Kombination mit

Stahlgürteln einzusetzen. In Pkw-Luftreifen verbaute Gürtelbandagen weisen häufig ein oder zwei Lagen gummierte Nylonkorde der Konstruktion 940x2 bei 80 epdm auf. Eine derartige Gürtelbandage ist derart konstruiert, dass diese bei einer vorgegebenen Dehnung von 1% in Richtung der Kordlängserstreckung eine Kraft von kleiner oder gleich etwa 1500 N per dm Breite aufbaut. Nylon wird häufig verwendet, weil dieses Material einen Heißschrumpf aufweist, das heißt, es schrumpft bei Erhitzen. Das ist sowohl bei der Vulkanisation des Reifens als auch beim Hochgeschwindigkeitsbetrieb von Vorteil, weil die Gürtelbandage dann den Zusammenhalt des Gürtelpaketes fördert. Außerdem wird dadurch dagegen vorgebeugt, dass die Gürtelbandage beim Betrieb in Kompression gerät, was nachteilig für deren Dauerermüdungsbeständigkeit ist und zu Brüchen des

Bandagenmaterials führen kann.

Die Bestrebungen der Reifenentwicklungen gehen beständig dahin, einen kostengünstigen und Reifen mit geringem Gewicht bereitzustellen, bei dem aber die Performance auf einem hohen Niveau gehalten ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen kostengünstigen Fahrzeugluftreifen geringen Gewichtes bereitzustellen, der aber dennoch eine gute Performance aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst, indem jede Gürtellage bei vorgegebener Dehnung um 1% in Richtung der Festigkeitsträgerlängserstreckung eine Spannung < 17.500 N per dm Breite aufweist, wobei die Festigkeitsträger der Gürtellagen einen Winkel von 18° bis 45° mit der Umfangsrichtung des Reifens einschließen, wobei die Festigkeitsträger der Gürtelbandage aus einem nicht-metallischen Werkstoff sind und einen Heißschrumpf aufweisen und wobei die Gürtelbandage insgesamt bei vorgegebener Dehnung um 1% eine Spannung > 2.000 N per dm Breite aufweist.

Erfindungsgemäß ist erreicht, dass Festigkeitsträger mit verringertem Gewicht in den Gürtellagen eingesetzt werden, deren verringerter Modul durch den vergleichsweise hohen Kraftaufbau bei Dehnung der Gürtelbandage kompensiert wird. Die Kosten- und

Gewichtsersparnis ist beispielsweise dadurch erzielbar, dass die Anzahl der eingesetzten Festigkeitsträger pro dm oder der Durchmesser der eingesetzten Festigkeitsträger reduziert ist. Die Festigkeitsträger der Gürtellagen können aus zu Korden verdrehten Filamenten bestehen, wobei jedes Filament z.B. einen Durchmesser kleiner als 0,24mm aufweist und die Einstellung kleiner oder gleich 80 epdm ist, oder aus Einzeldrähten von einem

Durchmesser kleiner als 0,30mm.

Es ist eine hohe Performance erreicht, da im Betrieb des Reifens eine geeignete dynamische Bodenaufstandsfläche erhalten ist. Durch den Einsatz von Festigkeitsträgern mit verringertem Durchmesser in den Gürtellagen wird das Gewicht des

Fahrzeugluftreifens vorteilhafterweise reduziert. Der erfindungsgemäße Reifen ist kostengünstig, weist aufgrund seines verringerten Gewichtes einen verbesserten

Rollwiderstand auf und besitzt zudem eine verbesserte Hochgeschwindigkeitstauglichkeit.

Vorteilhaft ist es, wenn die Festigkeitsträger der Gürtellage Korde aus dem

Festigkeitsbereich High-Tensile (HT) oder Ultra-High-Tensile (UHT) sind. Die

Festigkeitsträger des High-Tensile-Bereichs weisen, je nach Filamentdurchmesser, eine Bruchfestigkeit von etwa 3000 MPa bis 3500MPa auf, während entsprechende

Festigkeitsträger des Ultra-High-Tensile-Bereichs eine um etwa 500 MPa höhere

Festigkeit aufweisen.

Die Festigkeitsträger der Gürtelbandage sind bevorzugt Materialien aus den Klassen Polyester oder Nylon. Es können ebenfalls Hybridkonstruktionen aus Rayon, Lyocell, PVA, PEN, POK, Vectran oder Aramid mit Polyester oder Nylon eingesetzt werden. Wesentlich ist, dass zumindest ein Material des Festigkeitsträgers

Heißschrumpfeigenschaften besitzt. Wesentlich ist, dass die Konstruktionen der Festigkeitsträger der Gürtellagen und der Bandage aufeinander erfindungsgemäß eingestellt sind, um im Betrieb des Reifens eine geeignete dynamische Bodenaufstandsfläche zu erhalten. Die Gürtelbandage kann gespult sein und ein lückenhaftes Spulmuster aufweisen, derart, dass die effektive Korddichte verringert ist.

Da der erfindungsgemäße Reifen an Gewicht verringert ist, bietet sich der Einsatz in vergleichsweise schweren Notlaufreifen wie in einem SSR-Reifen oder einem Reifen mit einer radial innen an der Reifeninnenschicht angeordneten, selbsthaftenden viskosen Dichtschicht an.

Das„Mehrgewicht" dieser Notlaufreifen kann vorteilhafterweise durch die

vorbeschriebene Gürtellagen- und Bandagenkonstruktion kompensiert werden. SSR-Reifen (Self-Supporting-Runflat) sind Reifen mit Verstärkungsprofilen in den

Reifenseitenwänden, durch die der Reifen auch bei Entlüftung über eine gewisse

Fahrstrecke selbsttragend erhalten bleibt. Reifen mit Dichtschicht, welche sich zwischen den Schultern unter dem Laufstreifen auf der Reifeninnenschicht befindet, zeichnen sich dadurch aus, dass, wenn ein Fremdkörper die Lauffläche des Fahrzeugluftreifens penetriert, dieser durch die Dichtschicht umschlossen wird und einem eventuellen

Luftverlust durch quasi sofortiges Abdichten vorbeugt.

Ein bevorzugtes Beispiel einer erfindungsgemäßen Konstruktion eines PKW-Reifens der Reifendimension 225/45 R 17 weist einen 2-lagigen Gürtel aus HT-Stahl- Korden der Konstruktion 2 x 0,175 bei etwa 80 epdm auf, wobei die HT-Stahl- Korde einen Winkel von 28° mit der Reifenumfangsrichtung einschließen, und weist eine 1 -lagige Bandage mit Korden aus Polyester der Konstruktion 1440 x 2 bei in etwa 105 epdm auf, wobei die Korde aus Polyester in etwa in Reifenumfangsrichtung angeordnet sind und die

Gürtellagen abdecken. Jede Gürtellage weist bei vorgegebener Dehnung um 1% in Richtung der Festigkeitsträgerlängserstreckung eine Spannung von etwa 8.700 N per dm Breite auf und die Gürtelbandage weist bei vorgegebener Dehnung um 1% eine Spannung von etwa 2.000 N per dm Breite auf. Im Betrieb des PKW-Reifens ist eine geeignete dynamische Bodenaufstandsfläche erhalten.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen kann ein PKW-, Van-, oder ein Light Truck- Luftreifen sein. Ein erfindungsgemäßer Fahrzeugluftreifen in seiner allgemeinsten Form weist zwei oder mehr sich in einem Winkel kreuzende, Festigkeitsträger aufweisende Gürtellagen sowie eine, ein- oder mehrlagig ausgeführte, Festigkeitsträger aufweisende Gürtelbandage auf, wobei die Festigkeitsträger der Gürtellagen und der Gürtelbandage im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander angeordnet und in Kautschukmaterial eingebettet sind, und wobei jede Gürtellage bei vorgegebener Dehnung um 1% in Richtung der

Festigkeitsträgerlängserstreckung eine Spannung < 17.500 N per dm Breite aufweist, und wobei die Festigkeitsträger der Gürtellagen einen Winkel von 18° bis 45° mit der Umfangsrichtung des Reifens einschließen, und wobei die Festigkeitsträger der

Gürtelbandage innerhalb der Festigkeitsträgerlage in etwa in Reifenumfangsrichtung angeordnet sind und aus einem Werkstoff sind, welcher einen Heißschrumpf aufweist, und wobei die Gürtelbandage insgesamt bei vorgegebener Dehnung um 1% eine Spannung > 2.000 N per dm Breite aufweist. Die Merkmale der Ansprüche 1 - 9 können vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 10 sein.