BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Fahrzeugluftreifen müssen einerseits einen möglichst geringen Rollwider stand aufweisen, gleichzeitig sollen sie eine hohe Tragfähigkeit sowie eine gute Fahrdynamik aufweisen. Zudem sollen sie auch einen angenehmen Fahrkomfort hinsichtlich der Federeigenschaften oder Dämpfungseigenschaf ten bieten. Der Fahrzeugluftreifen selbst steht dabei in einem Spannungsfeld innerhalb der oben genannten Eigenschaften, da die Verbesserung der einen Eigenschaft mitunterzu einer Verschlechterung der anderen führt.

Aus dem Stand der Technik ist der Einsatz von absorbierenden Elementen in Fahrzeugluftreifen zur Erhöhung des Fahrkomforts bekannt. Durch die erhöh ten Dämpfungseigenschaften dieser Elemente sind die während der Fahrt zwischen Boden und Fahrzeugreifen aufkommenden Stöße, Vibrationen und Luftschwingungen reduzierbar. So können Fahrzeugluftreifen beispielsweise mit Innenabsorbern, die herkömmlicherweise aus einem Schaumstoff wie Polyurethanschaum gebildet sind, ausgestattet sein, um den Fahrkomfort zu erhöhen. Herkömmlicherweise ist der Innenabsorber mit einem geeigneten Klebemittel an der dem Laufstreifen gegenüberliegenden Innenfläche im Inneren des Fahrzeugluftreifens angebracht.

Aus der DE 19806935 A1 ist beispielsweise ein Fahrzeugluftreifen bekannt, bei dem ein Innenabsorber, der insbesondere aus einer porösen Schaum- stoffschicht hergestellt ist, auf der Innenseite der Radlauffläche angebracht ist. Bei der Aushärtung des so gebildeten Reifenrohlings verbindet sich die Schaumstoffschicht mit der Innenseite der Radlauffläche.

Die DE 30 16 255 A1 zeigt einen Fahrzeugluftreifen, der zur Verminderung der Schallabstrahlung einen Innenabsorber aufweist, der mit dem Fahrzeug luftreifen kraft- und momentschlüssig verbunden ist. Der Innenabsorber ist im Reifeninneren an der Lauffläche oder an den Seitenwänden angeordnet. Er kann als schlauchförmiges Gebilde oder als Platten ausgebildet sein. Dabei kann er unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.

Die DE 30 42 350 A1 offenbart einen Fahrzeugluftreifen dessen Innenfläche ganz oder teilweise mit einem geräuschmindernden Belag aus offenzeiligem Schaumstoff, insbesondere einem Polyurethanschaumstoff, in einer be stimmten Schichtdicke ausgekleidet ist, um eine wirksame Dämpfung des Körperschalls in den physiologisch besonders bedeutsamen Frequenzberei chen zu erzielen.

Aus der DE 10 2007 028 932 A1 ist ein Fahrzeugluftreifen bekannt, an des sen Reifeninnenseite ein Innenabsorber in Form eines Schaumstoffrings, bestehend aus einem offenzeiligem Schaumstoff, mit einem selbstdichtenden Haftmittel aufgeklebt ist und die DE 10 2017 207 596 A1 beschreibt einen Fahrzeugluftreifen mit wenigstens einem in seinem Inneren an der dem Lauf streifen gegenüberliegenden Innenfläche haftend angebrachten Innenabsor ber, der aus einem porösen Material ausgebildet ist.

Der Fahrkomfort ist auch von der Federsteifigkeit des Fahrzeugluftreifens abhängig. Kann die Federsteifigkeit abgesenkt werden, so wird das System „weicher“. So offenbart die DE 102018202 003 A1 ein Rad für ein Kraftfahr zeug, umfassend eine Felge auf die ein Fahrzeugluftreifen aufgezogen ist, wobei im Inneren des Rads, insbesondere an der Felge, ein hochpöroses, adsorbierendes Material angeordnet ist, welches aufgrund seiner sehr gro ßen inneren Oberfläche in der Luft enthaltene freie Moleküle in großem Um fang binden kann. Das Material kann als ein Molekularsieb ausgebildet sein oder es ist aus Aktivkohle, Aktivkoks oder Zeolith gebildet. Durch die adsorp tionsbedingte Erhöhung des Luftvolumens wird die Federsteifigkeit des Ra des verringert und der Fahrkomfort erhöht, ohne Geometrie- oder Druckänderungen des Rades. Gleichzeitig ist die Tragfähigkeit des Fahr zeugluftreifens durch das größere Luftvolumen verbessert. Ein Nachteil liegt daran, dass ein am Felgen angeordnetes Material die Haltbarkeit des Fahr zeuges oder mindestens des Fahrzeugteils erbringen muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugluftreifen der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass der Fahrkomfort sowie die Tragfähigkeit des Fahrzeugluftreifens ge genüber einem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugluftreifen erhöht ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

In bekannter Art und Weise weist ein Fahrzeugluftreifen einen aus einem porösen Material gebildeten Innenabsorber auf, der an einer Innenfläche des Fahrzeugluftreifens angeordnet ist. Die Innenfläche befindet sich im Inneren des Fahrzeugluftreifens und liegt einem Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens gegenüber. Der Innenabsorber kann haftend an der Innenfläche des Fahr zeugluftreifens mittels eines Klebemittels befestigt sein.

Der Innenabsorber weist eine poröse Struktur auf, die herkömmlicherweise aus einem Schaumstoff gebildet ist. Wenn die Luftschwingungen oder Schallwellen im Fahrzeugluftreifen auf die poröse Oberfläche des Innenab sorbers treffen, ergibt sich ein Strömungswiderstand an der Grenze von Luft zu Oberfläche. Dadurch entsteht Reibung, wodurch die in unterschiedlichem Maße in das Absorptionsmaterial eindringende Schallenergie z. T. in Wärme umgewandelt wird, wodurch eine Verbesserung des Geräuschverhaltens des Fahrzeugs erreicht ist.

Erfindungsgemäß ist der Innenabsorber aus einem Carbongraphit-Material gebildet. Carbongraphit-Material entsteht durch die Mischung von amorphen Kohlenstoffen mit Graphit. Es ist ein leichtes Material, das eine geringe Dich te bei hoher Belastbarkeit und Formstabilität aufweist. Die optimale Mischung der beiden Kohlenstoff-Formen kann in vorteilhafter Weise auf die entspre chenden Betriebsbedingungen gezielt zugeschnitten werden. Während eines Form pressprozesses der Mischung hält Kohlenteerpech die beiden Kohlen stoff-Formen zusammen. Danach wird das Kohlenteerpech bei einem Sinter vorgang karbonisiert. Das Ergebnis ist eine vollständig kohlenstoffgebundene Struktur, die sowohl Kohlenstoff als auch Graphit enthält. Die Verkohlung des Kohlenteerpechs hinterlässt eine hochporöse Struktur mit offenen Poren, die untereinander verbunden sind, wodurch der Sinterkörper eine große innere Oberfläche aufweist. Insbesondere weist der aus Carbongraphit-Material gebildete Innenabsorber im Vergleich zu herkömmlichen Innenabsorbern, die beispielsweise aus Schaumstoff gebildet sind, eine stark vergrößerte innere Oberfläche auf.

Carbongraphit wirkt in vorteilhafter Weise als ein Adsorbtionsmittel. Bei die sem Prozess, reichern sich Moleküle, z. B. von Gasen, gelösten Stoffen oder Flüssigkeiten, auf der Oberfläche eines festen Körpers oder einer Flüssigkeit, mit denen sie in Kontakt stehen, an. Je größer die Oberfläche des Adsorpti onsmittels, desto größer ist das Ausmaß der Adsorption. Aufgrund der hoch porösen Struktur von Carbongraphit-Material weist der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen einen Innenabsorber mit einer sehr großen inneren Ober fläche zur Anreicherung von in der Luft enthaltenen Molekülen auf. Dadurch kann in den erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen gegenüber einem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugluftreifen mehr Luft eingebracht werden kann, ohne eine Veränderung des Bauraums.

Fahrzeugluftreifen arbeiten neben ihrer konstruktionsbedingten Steifigkeit mit dem eingeschlossenen Luftvolumen nach dem Prinzip der Volumenfederung, wobei die Federsteifigkeit des Systems umgekehrt proportional zum Volumen ist. Der aus Carbongraphit-Material gebildete Innenabsorber vergrößert das Luftvolumen im Inneren des Fahrzeugluftreifens bei gleich bleibendem Bau raum und führt dadurch zu einer Verringerung der Federsteifigkeit des Fahr zeugluftreifens. Eine abgesenkte Federsteifigkeit verkleinert die Amplitude der Reifenbeschleunigung, wodurch die Eigenfrequenz des Fahrzeugluftrei fens reduziert ist und eine Reduktion des Verstärkungsfaktors, der angibt, wie eine von außen über den Fahrzeugluftreifen eingetragene Störung an oder in das Fahrzeug weitergegeben wird, erreicht wird. Je geringer die Fe dersteifigkeit ist, umso geringer ist der Verstärkungsfaktor. Hieraus erfolgt, dass durch die adsorptionsbedingte Erhöhung des Luftvolumens in vorteilhaf ter Weise eine Verbesserung des Fahrkomforts respektive der Komforteigen schaften des Fahrzeugluftreifens erfolgt.

Gleichzeitig bedeutet ein größeres Luftvolumen aber auch eine höhere Trag fähigkeit des Fahrzeugluftreifens. Energiespeicher wie Batterien halten heut zutage immer mehr Einzug in Kraftfahrzeuge, wobei es sich bei den Batterien um schwere Bauteile handelt. Dadurch steigt das Gesamtgewicht des Kraft fahrzeugs. Ein größeres Luftvolumen im Fahrzeugluftreifen bei gleichblei bendem Bauraum kann die erforderliche höhere Tragfähigkeit des Fahrzeugluftreifens bieten ohne, dass irgendwelche Geometrie- oder Druck änderungen gegeben sind.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Carbongraphit-Material als ge presstes Material vorliegen, das eine durch einen Pressvorgang vorgegebe ne Form einnimmt. Alternativ kann das Carbongraphit-Material als loses Schüttmaterial vorliegen, z.B. in der Form eines brüchigen Materials oder eines fein- oder grobkörnigen Granulats. In Falle von Schüttmaterial ist das Carbongraphitmaterial in einer entsprechenden Flaltevorrichtung aufgenom men, die insbeondere luftdurchlässig ist, z. B. ein beutel-, schlauch- oder sackartiges Gewebe oder ein käfigartiges Gehäuse.

Das Carbongraphit-Material ist bevorzugt positionsfest angeordnet, so dass es sich während der Bewegung des Fahrzeugluftreifens nicht bewegen kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Innenabsorber als wenigstens ein in Umlaufrichtung des Fahrzeugluftreifens geschlossenes Element ausgebildet. Alternativ kann der Innenabsorber als ein geöffnetes ringartiges Element ausgebildet sein. Dabei kann das Element als ein einzelnes Segment ausge bildet sein oder es kann aus einer Mehrzahl von einzelnen Segmenten gebil det sein. Diese können sich beispielsweise berühren und/oder überlappen. Dabei kann der Innenabsorber eine beliebige Form aufweisen. Er kann z. B. aus Blöcken, Streifen, Platten, usw. gebildet sein, die beliebig miteinander kombinierbar sind. Der Innenabsorber kann auch eine beliebige Quer schnittskontur aufweisen, beispielsweise keilförmig, rund, oval, flach, usw.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Innenabsorber haftend auf der Innen fläche des Fahrzeugluftreifens angebracht. Der Innenabsorber ist mittels eines Klebemittels an der dem Laufstreifen gegenüberliegenden Innenfläche des Fahrzeugreifens befestigt.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel.

In der Zeichnung bedeutet: Fig. 1 ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugluft reifen.

Fig. 1 zeigt einen insgesamt mit der Bezugsziffer 10 dargestellten Fahrzeug luftreifen.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch den Fahrzeugluftreifen 10 dargestellt, der herkömmlicherweise einen profilierten Laufstreifen 12, Seitenwände 14, Wulstbereiche 16, Wulstkerne 18 sowie einen mehrlagigen Gürtelverband 20 und eine Karkasseinlage 22 aufweist. Der Fahrzeugluftreifen 10 weist im Inneren eine Kavität 24 auf, die mit komprimierter Luft befüllbar ist, wenn der Fahrzeugluftreifen 10 auf einer Felge aufgezogen ist.

An der dem Laufstreifen 12 gegenüberliegenden Innenfläche 26, die sich im Inneren des Fahrzeugluftreifens 10 befindet, ist vorliegend ein Klebemittel 28 aufgebracht, an dem ein Innenabsorber 30 haftet.

Erfindungsgemäß ist der Innenabsorber 30 aus einem Carbongraphit- Material gebildet, das im Vergleich zu herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Innenabsorbern sowohl eine erhöhte Porosität als auch eine stark vergrößerte innere Oberfläche aufweist.

Durch das eingebrachte Carbongraphit-Material des Innenabsorbers 30 kann bei gleich bleibendem Bauraum ein deutlich höheres Luftvolumen in den Fahrzeugluftreifen 10 eingebracht werden, da das Carbongraphit-Material aufgrund seiner extrem großen Oberfläche die in der Luft enthaltenen Mole küle adsorbiert, d .h. an seiner Oberfläche anreichert. Durch das erhöhte Luftvolumen erfolgt eine Verringerung der Federsteifigkeit, wodurch der Fahrkomfort verbessert ist. Gleichzeitig geht eine Erhöhung des Luftvolu mens bei gleichbleibendem Bauraum mit einer Erhöhung der Tragfähigkeit des Fahrzeugluftreifens 10 einher. In vorteilhafter Weise kann das erhöhte Luftvolumen den Fahrkomfort verbessern und die Tragfähigkeit erhöhen, ohne dass eine Verschlechterung des Rollwiderstands und der Fahrdynamik des Fahrzeugluftreifens 10 einhergeht. Carbongraphit-Material ist ein leichtes Material, das bei geringer Dichte eine hohe Belastbarkeit und Formstabilität aufweist. Die Mischung des Carbon- graphit-Materials des Innenabsorbers 30 kann individuell an die Betriebsbe dingungen des Fahrzeugluftreifens 10 angepasst werden, so dass der Innenabsorber 30 in vorteilhafter Weise die gleiche Haltbarkeit wie der Fahr- zeugluftreifen 10 aufweisen kann.

Vorliegend weist der Innenabsorber 30 eine keilförmige Querschnittskontur auf. Es ist auch denkbar, dass er eine beliebige Querschnittskontur aufwei sen kann, beispielsweise rund, oval, flach, usw.

In Umlaufrichtung des Fahrzeugluftreifens 10 kann der Innenabsorber 30 als ein geschlossenes und/oder geöffnetes ringartiges Element ausgebildet sein, das entweder als ein einzelnes Segment ausgebildet ist oder aus einer Mehrzahl von einzelnen Segmenten gebildet ist, die sich beispielsweise berühren und/oder überlappen. Dabei kann der Innenabsorber 30 eine belie bige Form aufweisen, z. B. kann er als Blöcke, Streifen, Platten, usw. gebil det sein, die beliebig miteinander kombinierbar sind.