Fahrzeugluftreifen

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen.

Fahrzeugluftreifen bestehen aus einer Vielzahl von Reifenbauteilen. Zu diesen Reifenbauteilen zählt eine Reifenkarkasse, die Seitenwände, der Laufstreifen, ein Reifengürtel und eine Vielzahl von weiteren Bauteilen. Alle Reifenbauteile haben eine spezielle Funktion für den Fahrzeugluftreifen, damit dieser eine entsprechende Stabilität und z. B. eine vorgegebene Matenalfestigkeit aufweist. Weiterhin ist es wichtig, dass der Fahrzeugluftreifen ein möglichst geringes Gewicht besitzt, damit der Rollwiderstand gering ist.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Fahrzeugluftreifen bereitzustellen.

Insbesondere soll der Fahrzeugluftreifen ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, wobei gleichzeitig die Pannensicherheit nicht beeinträchtigt wird.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass der Fahrzeugluftreifen einen Reifengürtel mit maximal einer Gürtellage aufweist, wobei die Reifenkarkasse im Bereich der Seitenwände mindestens eine Seitenkarkasslage mit in radialer Richtung ausgerichteten Festigkeitsträgern und im Bereich unterhalb des Laufstreifens eine zentrale Karkasslage aufweist, wobei die Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage in einem Winkel im Bereich von 5° bis 85° zur Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens angeordnet sind, wobei zumindestens über Teilbereiche der zentralen Karkasslage eine Verstärkungslage aus einer Vielzahl von Materialstreifen mit einzelnen Festigkeitsträgern angeordnet sind, wobei die Materialstreifen im Wesentlichen parallel zur Umfangsrichtung des Fahrzeugreifens über der zentralen Karkasslage aufgespult sind, wodurch der Bereich unterhalb des Laufstreifens eine hohe Durchstichfestigkeit aufweist.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die neue Reifenkonstruktion des Fahrzeugluftreifens der Fahrzeugreifen ein relativ geringes Gewicht aufweist und gleichzeitig eine hohe Pannensicherheit besitzt. Außerdem weist der Fahrzeugluftreifen eine hohe Stabilität und Materialfestigkeit im Bereich der Reifenkarkasse und unterhalb des Laufstreifens auf. Der Fahrzeugluftreifen besitzt ein relativ geringes Gewicht, da unterhalb des Laufstreifens nur noch eine Gürtellage oder gar keine Gürtellage vorgesehen wird.

Ein Reifengürtel mit maximal einer Gürtellage bedeutet, dass die Reifenkonstruktion optional keine Gürtellagen aufweisen kann. Durch die neuartige Konstruktion der Reifenkarkasse mit der zentralen Karkasslage und der Seitenkarkasslage besitzt die Reifenkarkasse in Verbindung mit der Verstärkungslage eine sehr hohe Stabilität. Außerdem bewirkt die Verstärkungslage, dass spitze Gegenstände nicht durch die Reifenkarkasse dringen und den Fahrzeugluftreifen beschädigen können. Die Synergieeffekte aus der neuer Karkasskonstruktion mit der Verstärkungslage führen im Ergebnis zu einem gewichtsreduzierten Fahrzeugreifen mit einer hohen Stabilität. Bei herkömmlichen Fahrzeugluftreifen umfasst der Reifengürtel mindestens eine Gürtellage. Bei der neuen Reifenkonstruktion wird maximal ein Reifengürtel mit einer Gürtellage unterhalb des Laufstreifens angeordnet. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der Gürtellage und die Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens gekreuzt angeordnet sind.

Durch die Kreuzung der Festigkeitsträger besitzt die Reifenkarkasse unterhalb des Laufstreifens eine hohe Stabilität.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialdichte der Festigkeitsträger der Verstärkungslage im Wesentlichen mit der Materialdichte der Festigkeitsträger der Gürtellage und/oder der der Materialdichte der Festigkeitsträger der Reifenkarkasse übereinstimmt.

Dadurch besitzt der Fahrzeugluftreifen unterhalb des Laufstreifens eine hohe Durchstichfestigkeit.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstärkungslage in den Seitenbereichen mit einer zweiten Verstärkungslage überdeckt wird.

Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der Figur 2 dargestellt. Die zweite Verstärkungslage hat den Vorteil, dass sie die Schulterbereiche des Fahrzeugluftreifens stabilisiert.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstärkungslage in Teilbereichen einzelne Unterbrechungen aufweist.

Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in der Figur 3 gezeigt. Die Unterbrechungen in der Verstärkungslage führen zu einer vorteilhaften Gewichtsreduzierung des Fahrzeugluftreifens. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstärkungslage bei der Reifenherstellung mit einzelnen Materialstreifen auf die Reifenkarkasse aufgespult wird, wobei das Aufbringen der Verstärkungslage mit einer Vorspannung erfolgt.

Mit der Vorspannung der Verstärkungslage kann die Stabilität der Reifenkarkasse erheblich verbessert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialstreifen der Verstärkungslage überlappend auf der Reifenkarkasse aufgespult werden.

Dadurch wird die Pannensicherheit des Fahrzeugluftreifens wesentlich verbessert.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der Verstärkungslage aus Stahl, Polyamid, Nylon, Aramid, Polyester und/ oder Rayon bestehen.

Diese Materialien eigenen sich besonders gut, um einen optimalen Pannenschutz für den Fahrzeugluftreifen zu gewährleisten.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der Verstärkungslage eine Materialdurchmesser zwischen 0,1 und 2 mm aufweisen.

Mit diesem Materialdurchmesser für die Festigkeitsträger lässt sich eine hohe Durchstichfestigkeit für die Verstärkungslage erzielen.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialstreifen der Verstärkungslage eine Materialbreite zwischen 5 und 15 mm aufweisen.

Dadurch lassen sich die Materialstreifen mit einer optimalen Vorspannung auf die Reifenkarkasse aufbringen. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage bezogen auf die Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens einen Winkel im Bereich von 10° bis 70°, bevorzugt im Bereich von 15° bis 55°, besonders bevorzugt im Bereich von 20° bis 35°, aufweisen.

Bei dieser Ausrichtung der Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage lässt sich in Verbindung mit der Verstärkungslage eine hohe Stabilität für die Reifenkarkasse erzielen.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reifenkarkasse zwei oder mehr Seitenkarkasslagen und zentrale Karkasslagen umfasst.

Zwei übereinander liegende Karkasslagen erhöhen die Stabilität der Reifenkarkasse.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 : Eine Reifenkonstruktion in einer Radialschnittansicht

Fig. 2: Ein weiteres Ausführungsbeispiel

Fig. 3: Ein weiteres Ausführungsbeispiel

Fig. 4: Eine Aufsicht auf die Ausrichtung der Festigkeitsträger der Reifenkarkasse

Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die neue Reifenkonstruktion. Der Fahrzeugluftreifen 1 umfasst eine Reifenkarkasse 2 mit einer Seitenkarkasslage 3 und einer zentralen Karkasslage 4. Das besondere an der Reifenkarkasse 2 besteht darin, dass die Festigkeitsträger in der zentralen Karkasslage 4 keine radiale Ausrichtung besitzen. Die Festigkeitsträger in der Seitenkarkasslage 3 sind hingegen in radialer Richtung 10 ausgerichtet. Die Festigkeitsträger der zentralen Karkasslage 4 sind in einem Winkel zwischen 5 und 85° in Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens 1 angeordnet. Die Ausrichtung der Festigkeitsträger ist insbesondere aus der Figur 4 ersichtlich. Auf der Innenseite der Reifenkarkasse 2 ist eine Reifeninnenschicht 21 angeordnet, die die Luftdichtigkeit des Fahrzeugluftreifens gewährleistet. Der Fahrzeugluftreifen weist zwei Seitenwände 8 und zwei Reifenwülste 9 auf. Oberhalb der Reifenkarkasse 2 ist über der zentralen Karkasslage 4 eine Verstärkungslage 5 aus einer Vielzahl von einzelnen Materialstreifen angeordnet. Der Fahrzeugluftreifen umfasst keinen Reifengürtel oder maximal einen Reifengürtel mit einer einzelnen Gürtellage 6. Die Gürtellage 6 liegt radial innen gegenüber der Verstärkungslage.

Außerdem umfasst der Fahrzeugluftreifen einen Laufstreifen 7. Die Verstärkungslage 5 reicht bis in die Reifenschulter des Fahrzeugluftreifens und deckt zumindestens die zentrale Karkasslage 4 vollständig ab.

Die Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Bei dieser Reifenkonstruktion ist kein Reifengürtel vorgesehen. Die Reifenkarkasse 2 umfasst eine Seitenkarkasslage 3 und eine zentrale Karkasslage 4.

Die Seitenkarkasslage 3 und die zentrale Karkasslage 4 unterscheiden sich in der Ausrichtung der Festigkeitsträger, wie es bereits bei der Figur 1 beschrieben worden ist. Die zentrale Karkasslage 4 wird durch die Verstärkungslage 5 vollständig abgedeckt. Außerdem ist eine zweite Verstärkungslage in den Seitenbereichen der unteren Verstärkungslage 5 vorgesehen. Die Breite der zweiten Verstärkungslage 19 beträgt ca. 25 % der Breite der unteren Verstärkungslage 5. Die zweite Verstärkungslage 19 bewirkt eine Stabilisierung des Fahrzeugluftreifens in den Schulterbereichen der Reifenkarkasse.

Die Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Reifenkonstruktion. Die Reifenkarkasse 2 ist, wie in der Figur 1 beschrieben, aufgebaut. Oberhalb der zentralen Reifenkarkasse 4 ist eine Verstärkungslage 5 mit Unterbrechungen 20 angeordnet. Die Unterbrechungen in der Verstärkungslage führen zu einer wesentlichen Gewichtsreduzierung des Fahrzeugluftreifens.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung des Verlaufs der Festigkeitsträger 12 der Reifenkarkasse, der Festigkeitsträger 17 der Verstärkungslage und der Festigkeitsträger 18 der optionalen Gürtellage. Es ist ein Teilausschnitt einer Aufsicht auf die schematisch dargestellte Reifenkarkasse abgebildet.

Die Ausrichtung der Festigkeitsträger in der Seitenkarkasslage im Bereich der Seitenwände ist mit den Klammern 14 und 15 dargestellt.

Die Ausrichtung der Festigkeitsträger in der zentralen Karkasslage im Bereich unter dem Laufstreifen ist mit der Klammern 13 dargestellt. Die Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens wird durch den Richtungspfeil 11 angedeutet.

Die Festigkeitsträger 12 verlaufen im Bereich 14 und 15 der Seitenkarkasslagen in radialer Richtung und bezogen auf die Umfangsrichtung 11 in einen Winkel von ca. 90°.

Im Gegensatz hierzu verlaufen die einzelnen Festigkeitsträger 12 in der zentralen Karkasslage weiterhin parallel zueinander, besitzen jedoch eine Neigung gegenüber der Umfangsrichtung 11 .

Die Festigkeitsräger in zentralen Karkasslage bilden mit der Umfangsrichtung einen Winkel, der kleiner ist als 90°.

Im gezeigten Beispiel wird mit der Umfangsrichtung 11 ein Winkel von etwa 52° gebildet.

In der Figur ist ebenfalls ein schematischer Materialstreifen 16 der Verstärkungslage dargestellt. Der Materialstreifen 16 umfasst eine Vielzahl von Festigkeitsträgem 17, die in das Gummimaterial des Materialstreifens 16 eingebettet sind. Die Festigkeitsträger 17 verlaufen im Wesentlichen in Umfangsrichtung 11 des Fahrzeugluftreifens. Eine Vielzahl von Materialstreifen 16 werden auf der Reifenkarkasse oberhalb der zentralen Karkasslage aufgespult. Die Materialstreifen 16 der Verstärkungslage besitzen eine hohe Durchstichfestigkeit gegenüber spitzen Gegenständen. In der Figur ist außerdem der Verlauf der Festigkeitsträger 18 einer optionalen Gürtellage dargestellt. Die Festigkeitsträger 18 der optionalen Gürtellage verlaufen gekreuzt zu den Festigkeitsträgern der zentralen Karkasslage und der Verstärkungslage. Durch die Kreuzung der Festigkeitsträger 18 und der Festigkeitsträger 12 der Reifenkarkasse wird eine hohe Stabilität der Reifenkarkasse unterhalb des Laufstreifens bewirkt.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugluftreifen

2 Reifenkarkasse

3 Seitenkarkasslage

4 Zentrale Karkasslage

5 Verstärkungslage aus einer Vielzahl von Materialstreifen

6 Gürtellage mit maximal einer Gürtellage

7 Laufstreifen

8 Seitenwand

9 Reifenwulst

10 Radiale Richtung

11 Umfangsrichtung

12 Festigkeitsträger der Reifenkarkasse

13 Ausrichtung der Festigkeitsträger in der zentralen Karkasslage

14 Ausrichtung der Festigkeitsträger in der Seitenkarkasslage im Bereich der linken Seitenwand

15 Ausrichtung der Festigkeitsträger in der Seitenkarkasslage im Bereich der rechten Seitenwand

16 Einzelner Materialstreifen der Verstärkungslage

17 Festigkeitsträger der Verstärkungslage

18 Festigkeitsträger der Gürtellage

19 Zweite Verstärkungslage in den Seitenbereichen

20 Unterbrechungen in der Verstärkungslage

21 Reifeninnenschicht

22 Bereich der mit der Verstärkungslage abgedeckt wird