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WO2009053131A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

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Info

Publication number
WO2009053131A1
WO2009053131A1 PCT/EP2008/060821 EP2008060821W WO2009053131A1 WO 2009053131 A1 WO2009053131 A1 WO 2009053131A1 EP 2008060821 W EP2008060821 W EP 2008060821W WO 2009053131 A1 WO2009053131 A1 WO 2009053131A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insert
vehicle tire
pneumatic vehicle
tire according
tire
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/060821
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rüdiger MENZ
Original Assignee
Continental Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Aktiengesellschaft filed Critical Continental Aktiengesellschaft
Publication of WO2009053131A1 publication Critical patent/WO2009053131A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic vehicle tire, comprising a profiled tread, a multi-layer belt, a hermetically executed inner layer, a carcass, which is guided in the bead area from axially inside to axially outside around tensile cores and the core-sitting core profiles as Karkassrochschlag, side walls and at least one in Area of the belt edge ring-shaped over the circumference of the tire shoulder closed thermally conductive insert, which dissipates the heat generated in the operating state of the pneumatic vehicle tire in the belt edge area.
  • thermally conductive insert is disposed in the shoulder region of the tire between the belt edge and the inner layer and terminates in the region of the upper side wall, in which a further thermally conductive strip is arranged as part of the tire sidewall overlapping with the thermally conductive insert, over which the resulting heat in the operating condition of the tire should be slid off axially beyond the side wall.
  • the thermally conductive deposits exist made of elastomeric material, which is attached to better heat conduction synthetic graphite.
  • the addition of synthetic graphite improves the thermal conductivity of the elastomeric interlayer mixture.
  • the thermally conductive insert should be as thin and lightweight as possible in order to create a tire whose weight and thus its rolling resistance is increased only insignificantly despite the additional heat-conductive insert.
  • the tire should be easy and inexpensive to manufacture.
  • the insert for heat conduction consists of a rubberized metallic material and that the material has a thermal conductivity greater than 40 (W / m ⁇ K).
  • metallic materials are good heat conductors.
  • metallic materials which are preferably rubberized, as a heat-conducting insert, at least in the belt edge region of the tire, a dissipation of the heat of the hot spot or a homogenization of the heat balance is achieved by the high thermal conductivity. A premature failure of the tire is avoided due to thermally induced fatigue of the rubber material in the area of the stationary hot spot. Since metallic materials are good conductors of heat, the heat-conductive insert can be made small in size. Therefore, the weight of the tire is insignificant by the
  • the heat-conducting insert increases, whereby the rolling resistance hardly changed is. Since only at least one further insert is to be introduced into the tire as a thermally conductive insert, the tire structure can be maintained in the usual way.
  • the tire construction is simple and inexpensive despite at least one additional insert.
  • the insert may also be arranged annularly closed over the entire cross-sectional width of the belt over the circumference thereof or may be arranged beyond its cross-sectional width.
  • thermally conductive metallic materials are, for example, aluminum, galvanized copper, brass, zinc, bronze or steel. Especially copper is very suitable due to its excellent thermal conductivity of 401 (W / m x K). Copper is also slightly brittle and therefore particularly suitable for use as a heat conductor in a liner of a pneumatic vehicle tire.
  • the metallic materials can be treated rubber-friendly for better rubber adhesion in the manner known to those skilled in the art.
  • the insert may be a rubberized layer of parallel arranged material wires or a rubberized fabric of material wires preferably with a mesh size (w) of about 0.50mm and a wire diameter (d) of 0.05mm.
  • a mesh size w
  • d wire diameter
  • copper is used as a material.
  • This latter fabric is relatively light in weight, yet still conducts the heat very well.
  • the fabric is elastic in limits to allow tire movement while driving.
  • the mesh size is chosen so large that during gumming of this fabric the rubber can penetrate the mesh and a firm tissue / rubber bond is achieved.
  • the fabric may be, for example, a square or a diamond mesh fabric. In a fabric, it may be sufficient for the desired heat conduction, if only one of the two yarn directions of the fabric consists of a thermally conductive metallic material.
  • a further thermally conductive insert in the region of the apex is arranged on the outside of the carcass.
  • This further thermally conductive Insert is in a preferred embodiment within the cross-sectional height of the bead region on the axially inner side between the carcass and inner layer, starting at the cross-sectional height of the core remote end of the Kernpro f ⁇ ls, and extends outside of the carcass around the core around and is in the other Course on the axially outer side on the carcass between carcass and sidewall rubber reaching to a cross-sectional height of the core remote end of Kernprof ⁇ ls reaching arranged.
  • the bead area of the tire extends over a cross-sectional height of the tire that extends from the tire foot to the core-remote end of the core profile.
  • the pneumatic vehicle tire is a pneumatic vehicle tire with emergency running characteristics in case of compressed air loss, the emergency running property is obtained by arranged in each side wall, in cross-section crescent-shaped reinforcing profiles.
  • pneumatic vehicle tires are well known in various embodiments.
  • the introduced in the region of the sidewalls of the tire reinforcing profiles are executed with respect to their cross-sectional shape and their elastomeric mixtures such that they are able to self-sustaining the tire at a loss of air pressure in the event of a breakdown, so that a drive over a certain distance is possible.
  • the reinforcing profile is arranged in the side wall between inner layer and carcass.
  • the self-supporting ability of the run-flat tire is achieved by, inter alia, applying compression to the reinforcing profile arranged in the tire sidewall, while the carcass resting against the reinforcing profile is subjected to tensile stress. Through this interaction of the carcass and reinforcement profile, the tire becomes self-supporting and the seat of the bead profile on the rim is maintained.
  • the reinforcing profiles have the function of "springs" that carry the wheel load in the Obar case.Such runflat tires are called SSR tires.SSR stands for "Seif Supporting Runfiat.” On high speed SSR tires, hot spots in the belt edge region can also be used in high speed operation The thermal stress resulting from the hot spots is mitigated by the thermally conductive insert.
  • another heat-conductive insert between reinforcing pro fi le and inner layer is arranged at least within the cross-sectional height of the reinforcing profile, so that the heat from the hot spot of the reinforcing profile in the direction of the belt and / or in the emergency run in the Obar case Direction bead is conductive.
  • the further thermally conductive insert is disposed axially inside adjacent to the Verstärkungspro f ⁇ l and axially inside the occurring in Verstärkungsprof ⁇ l in emergency hot spot.
  • the insert is between
  • the material wire preferably the copper wires
  • the wires are oriented in the insert in the radial direction.
  • the wires in an angle different from the radial direction angle preferably at an angle which includes 45 ° with the radial direction, are arranged. The same applies if a rubberized fabric is used as a thermally conductive insert.
  • the material wires, as well as the fabric threads of the insert to achieve a feather-like / elastic effect are arranged wavy in the insert.
  • Carcass strength carriers for heat conduction thermally conductive metal wires which are preferably aligned in the radial direction.
  • the thermally conductive metal wires in the carcass are arranged in addition to the thermally conductive insert disposed axially inward of and adjacent to the reinforcing profile. The homogenization of the heat balance is further improved.
  • insert means a thermally conductive insert as a rubber-friendly finished strip or ply.
  • SSR tires Run-flat tires having a thickened sidewall cross-section reinforcing profile are referred to as SSR tires and SSR stands for Seif Supporting Runflat.
  • FIG. 1 shows a partial cross section through an SSR pneumatic vehicle tire according to the invention with a thermally conductive insert in the belt area
  • FIG. 2 shows a partial cross section through another SSR tire.
  • Passenger cars are the essential components of which the illustrated Radial tire composed of: a profiled tread 1, in the embodiment shown two layers 2a, 2b existing belt 2, a single-layered carcass 3, a largely airtight executed inner layer 4, beads 5 with bead cores 6 and bead core pro f ⁇ len 7, and side walls 8 and The crescent-shaped Verstärkungspro file 9.
  • the Verstärkungspro fil 9 may consist of a single rubber compound or several rubber compounds.
  • SSR stands for "Seif Support Runflat” and refers to pneumatic vehicle tires with runflat properties due to reinforcing profiles 9 reinforced sidewalls 8.
  • the two layers 2a, 2b of the belt 2 consist of embedded in a rubber compound reinforcements made of steel cord, which run parallel to each other within each layer, wherein the steel cords of the one layer 2a are oriented in crossing relationship with the steel cords of the second layer 2b and each enclose an angle between 20 ° and 35 ° with the tire circumferential direction.
  • the carcass 3 may be carried out in a conventional and known manner and thus embedded in a rubber compound, extending in the radial direction reinforcing threads of a textile material. The carcass 3 is guided around the bead cores 6 from the inside to the outside, their elevations 3a run next to the bead core profile 7 in the direction of the belt 2.
  • the reinforcing profile 9 made of elastomeric material, in particular of a rubber mixture, is on the inner layer 4 during the construction of the tire Therefore, the thickness of the reinforcing profile 9 decreases both in the direction of the belt 2 and the direction of the bead 5.
  • Direction belt 2 extends the Verstärkungspro fil 9 to the same under the edge regions.
  • Direction bead 5 ends the reinforcing profile 9 just above the bead core 6. Over the vast majority of the length of the side wall, the reinforcing profile 9 is made almost constant thick, its thickness is 6 to 15mm.
  • the SSR tire is high-speed capable and designed for up to 300 km / h.
  • the insert 10 consists of a rubberized copper mesh of a mesh size (w) of about 0.50mm and a wire diameter (d) of 0.05mm.
  • the fabric is oriented such that the fabric threads enclose an angle of 45 ° to the radial direction.
  • the insert 10 has a width which can exceed the width 2 of the belt, so that the hot spot 14 is at least partially covered by the insert 10.
  • the insert 10 is arranged below the entire belt 2 between this and the carcass 3 beyond the belt ends reaching out, so that the insert 10 is wider than the belt 2.
  • the heat is distributed and dissipated through the copper cloth of the insert 10 in the direction of the tire equator.
  • the aforementioned embodiment of FIG. 1 is not limited to only one SSR tire, but is also applicable to high speed non-runflat tires.
  • FIG. 2 shows a partial cross-section through another high-speed SSR tire according to the invention.
  • This tire differs from the tire shown in Figure 1 in that axially inside J_2 of and adjacent to the reinforcing profile 9 between this and the inner layer 3 in addition over the circumference of the side wall 8 annularly closed heat conductive additional insert 16 contour parallel to the reinforcing profile 9.
  • the thermally conductive insert 16 serves to derive the heat occurring in the Obar case of the hot spot (not shown), which develops due to the high shear stresses in emergency operation of the tire axially inside the reinforcing profile 9 and due to which the resulting run-flat can be reduced, deduce and the Heat balance of the tire to homogenize.
  • the hot spot (not shown) forms in the Obar case at the axially inside J_2 located side of the reinforcing profile 9 in the region of the greatest thrust load, ie approximately at the central cross-sectional height of the reinforcing profile 9.
  • the insert 16 extends at least over a cross-sectional height, the Overlapping of the hot spot (not shown), so starting in a cross-sectional height, which lies in the upper half of the reinforcing profile 9 facing the belt 2 and extends between the inner layer 4 and reinforcing profile 9 in the direction of bead 5 and preferably ends axially adjacent within the cross-sectional height of Bead core 6.
  • the insert 16 has rubberized copper material, as parallel aligned wires or as a copper tissue is present.
  • the insert 16 has mutually parallel copper wires, these are preferably oriented in a direction deviating from the radial direction in order to ensure an elasticity of the insert 16 to the direction of movement of the rubber of the tire.
  • the insert 16 has a copper mesh, this preferably consists of a mesh width (w) of approximately 0.50 mm and a wire diameter (d) of 0.05 mm. This fabric is comparatively light, yet still conducts the heat very well and the fabric is elastically elastic to allow tire movement while driving.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Fahrzeugluftreifen, umfassend einen profilierten Laufstreifen (1), einen mehrlagigen Gürtelverband (2), eine luftdicht ausgeführte Innenschicht (4), eine Karkasse (3), die im Wulstbereich (5) von axial innen nach axial außen um zugfeste Kerne (6) und den Kernen aufsitzenden Kernprofilen (7) als Karkasshochschlag (3a) herumgeführt ist, Seitenwände (8) und zumindest eine im Bereich der Gürtelkante ringförmig über den Umfang der Reifenschulter geschlossene wärmeleitfähige Einlage (10), welche die im Betriebszustand des Fahrzeugluftreifens im Bereich der Gürtelkante entstehenden Wärme ableitet. Die Einlage (10) zur Wärmeleitung besteht aus einem gummierten metallischen Werkstoff, wobei der Werkstoff eine Wärmeleitfähigkeit größer 40 (W/m x K) aufweist.

Description

Beschreibung
Fahrzeugluftreifen
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen, umfassend einen profilierten Laufstreifen, einen mehrlagigen Gürtelverband, eine luftdicht ausgeführte Innenschicht, eine Karkasse, die im Wulstbereich von axial innen nach axial außen um zugfeste Kerne und den Kernen aufsitzenden Kernprofilen als Karkasshochschlag herumgeführt ist, Seitenwände und zumindest eine im Bereich der Gürtelkante ringförmig über den Umfang der Reifenschulter geschlossene wärmeleitfähige Einlage, welche die im Betriebszustand des Fahrzeugluftreifens im Bereich der Gürtelkante entstehenden Wärme ableitet.
Es ist bekannt, dass insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbetrieb von Reifen um die 300 km/h im Bereich der Gürtelkanten Wärmedome, so genannte Hot Spots, entstehen. Kautschuk ist ein schlechter Wärmeleiter, so dass die im Fahrbetrieb entstehende Wärme nur unzureichend abgeführt werden kann. Die Wärmeeinwirkung eines ortsfesten Hot
Spots kann zur Ermüdung des über einen längeren Zeitraum erhitzten Kautschukmaterials führen, so dass der Reifen verfrüht ausfallen kann.
Um die Wärme des im Gürtelkantenbereich im Hochgeschwindigkeitsbetrieb entstehenden Hot Spots abführen zu können, ist ein gattungsgemäßer Fahrzeugluftreifen beispielsweise aus dem Patent US 4,362,200 bekannt geworden. Die wärmeleitfähige Einlage ist im Schulterbereich des Reifens zwischen der Gürtelkante und der Innenschicht angeordnet und endet im Bereich der oberen Seitenwand, in welchem ein weiterer wärmeleitfähiger Streifen als Teil der Reifenseitenwand überlappend mit der wärmeleitfähigen Einlage angeordnet ist, über die die im Betriebszustand des Reifens entstehende Wärme nach axial außen über die Seitenwand abgleitet werden soll. Die wärmeleitfähigen Einlagen bestehen aus elastomerem Material, welchem zur besseren Wärmeleitung synthetischer Graphit beigefügt ist. Zwar ist durch die Beimengung von synthetischem Graphit die Wärmeleitfähigkeit der elastomeren Einlagenmischung verbessert. Jedoch besteht weiterhin das Bedürfnis nach einem Reifen, der eine wärmeleitfähige Einlage mit einer wesentlich höheren Wärmeleitfähigkeit aufweist, um die im Fahrbetrieb, insbesondere im Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Reifens entstehende Wärme schnell und zuverlässig ableiten zu können und somit die Dauerhaltbarkeit des Reifens zu verbessern. Des Weiteren soll die wärmeleitfähige Einlage möglichst dünn und vom Gewicht her leicht ausgelegt sein, um einen Reifen zu schaffen, dessen Gewicht und somit dessen Rollwiderstand trotz der zusätzlichen wärme leitfähigen Einlage nur unwesentlich erhöht ist. Zudem soll der Reifen einfach und kostengünstig herzustellen sein.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen zu schaffen, der insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten die in ortsfesten Hot Spots entstehende Wärme zuverlässig zur Verbesserung der Dauerhaltbarkeit des Reifens abführt, ohne dass das Gewicht des Reifens oder dessen Eigenschaften wesentlich verändert wird und der kostengünstig herzustellen ist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Einlage zur Wärmeleitung aus einem gummierten metallischen Werkstoff besteht und dass der Werkstoff eine Wärmeleitfähigkeit größer 40 (W/m x K) aufweist.
Es ist bekannt, dass metallische Werkstoffe gute Wärmeleiter sind. Durch den Einsatz metallischer Werkstoffe, welche vorzugsweise gummiert sind, als wärmeleitende Einlage, zumindest im Gürtelkantenbereich des Reifens, ist durch die hohe Wärmeleitfähigkeit eine Ableitung der Wärme des Hot Spots bzw. eine Homogenisierung des Wärmehaushalts erreicht. Ein verfrühter Ausfall des Reifens ist aufgrund thermisch bedingter Ermüdung des Kautschukmaterials im Bereich des ortsfesten Hot Spots vermieden. Da metallische Werkstoffe gute Wärmeleiter sind, kann die wärmeleitende Einlage in ihren Dimensionen klein ausgelegt sein. Daher ist das Gewicht des Reifens nur unwesentlich durch den
Einsatz der wärmeleitenden Einlage erhöht, wodurch der Rollwiderstand kaum verändert ist. Da nur wenigstens eine weitere Einlage in den Reifen als wärmeleitfähige Einlage einzubringen ist, kann der Reifenaufbau in üblicher Art und Weise beibehalten werden. Der Reifenaufbau ist trotz wenigstens einer zusätzlichen Einlage einfach und kostengünstig.
Die Einlage kann auch über die gesamte Querschnittsbreite des Gürtels über dessen Umfang ringkreisförmig geschlossen angeordnet sein oder über dessen Querschnittsbreite hinausgehend angeordnet sein.
Als wärmeleitfähige metallische Werkstoffe eignen sich beispielsweise Aluminium, verzinktes Kupfer, Messing, Zink, Bronze oder Stahl. Besonders Kupfer ist aufgrund seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit von 401 (W / m x K) sehr geeignet. Kupfer ist zudem gering spröde und daher für den Einsatz als Wärmeleiter in einer Einlage eines Fahrzeugluftreifens besonders geeignet. Die metallischen Werkstoffe können zur besseren Gummianhaftung in der dem Fachmann bekannten Weise gummifreundlich behandelt sein.
Die Einlage kann eine gummierte Lage aus parallel zueinander angeordneten Werkstoffdrähten oder ein gummiertes Gewebe aus Werkstoffdrähten mit vorzugsweise einer Maschenweite (w) von etwa 0,50mm und einem Drahtdurchmesser (d) von 0,05mm. Vorzugsweise findet Kupfer als Werkstoff Verwendung. Dieses letztgenannte Gewebe ist vergleichsweise leicht an Gewicht, leitet dennoch die Wärme sehr gut. Zudem ist das Gewebe in Grenzen elastisch, um Reifenbewegungen während des Fahrbetriebs zu ermöglichen. Die Maschenweite ist derart groß gewählt, dass während der Gummierung dieses Gewebes das Gummi die Maschen durchdringen kann und eine feste Gewebe- / Gummianbindung erreicht ist. Das Gewebe kann beispielsweise ein Quadrat- oder ein Rautenmaschengewebe sein. Bei einem Gewebe kann es zur erwünschten Wärmeleitung ausreichend sein, wenn nur eine der beiden Fadenrichtungen des Gewebes aus einem wärmeleitfähigen metallischen Werkstoff besteht.
In einer anderen Ausführungsform ist eine weitere wärmeleitfähige Einlage im Bereich des Apex außen auf der Karkasse aufliegend angeordnet. Diese weitere wärmeleitfähige Einlage ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsform innerhalb der Querschnittshöhe des Wulstbereiches auf der axial innen gelegenen Seite zwischen Karkasse und Innenschicht, auf Querschnittshöhe des dem Kern abgelegenen Endes des Kernpro fϊls beginnend, angeordnet und verläuft außen auf der Karkasse um den Kern herum und ist in ihrem weiteren Verlauf auf der axial außen gelegenen Seite auf der Karkasse zwischen Karkasse und Seitenwandgummi bis auf eine Querschnittshöhe des dem Kern abgelegenen Endes des Kernprofϊls reichend, angeordnet.
Der Wulstbereich des Reifens erstreckt sich nach Definition in dieser Anmeldung über eine Querschnittshöhe des Reifens, die vom Reifenfuß bis zum dem Kern abgelegenen Ende des Kernprofils reicht.
In einer besonderen Ausführungsform ist der Fahrzeugluftreifen ein Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften bei Druckluftverlust, wobei die Notlauf eigenschaft durch in jeder Seitenwand angeordnete, im Querschnitt mondsichelförmige Verstärkungsprofile erhalten ist. Derartige, im Pannenfall selbstragende Fahrzeugluftreifen sind in verschiedenen Ausführungsformen hinreichend bekannt. Die im Bereich der Seitenwände des Reifens eingebrachten Verstärkungsprofile werden bezüglich ihrer Querschnitts form und ihrer elastomeren Mischungen derart ausgeführt, dass sie in der Lage sind, den Reifen bei einem Druckluftverlust im Pannenfall selbstragend zu erhalten, so dass eine Weiterfahrt über eine gewisse Laufstrecke ermöglicht ist. Das Verstärkungsprofil ist in der Seitenwand zwischen Innenschicht und Karkasse angeordnet. Bei Druckluftverlust wird die Selbstragefähigkeit des Notlaufreifens dadurch erreicht, dass das in der Reifenseitenwand angeordnete Verstärkungsprofil u.a. auf Kompression beansprucht wird, während die an dem Verstärkungsprofil anliegende Karkasse auf Zug beansprucht wird. Durch dieses Zusammenwirken von Karkasse und Verstärkungsprofil wird der Reifen selbstragend und der Sitz des Wulstprofils auf der Felge bleibt erhalten. Andererseits haben die Verstärkungsprofile die Funktion von „Federn", die im Obar-Fall die Radlast tragen. Derartige Notlaufreifen werden SSR-Reifen genannt. SSR steht für Seif Supporting Runfiat. Bei Hochgeschwindigkeits-SSR-Reifen können sich ebenfalls Hot Spots im Gürtelkantenbereich im Hochgeschwindigkeitsbetrieb bilden. Die durch die Hot Spots resultierende thermische Belastung ist durch die wärmeleitfähige Einlage entschärft. In einer besonderen Ausfuhrungsform des SSR-Reifens ist eine weitere wärmeleitfähige Einlage zwischen Verstärkungspro fϊl und Innenschicht zumindest innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofϊls derart angeordnet, so dass die Wärme vom im Notlauf im Obar-Fall entstehenden Hot Spot des Verstärkungsprofϊls in Richtung Gürtel und/oder in Richtung Wulst leitbar ist. Es hat sich gezeigt, dass sich im Notlauf ein Hot Spot an der axial innen gelegenen Seite des Verstärkungsprofils im Bereich der größten Kompression und Schubbelastung, also in der Knickstelle des Verstärkungsprofϊls, entwickelt. In herkömmlichen Notlaufreifen kann diese Wärme aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Kautschuk von etwa 0,3 (W / m x K) nicht ausreichend abgeführt werden. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist die weitere wärmeleitfähige Einlage axial innen benachbart zum Verstärkungspro fϊl und zum axial innen zum im Verstärkungsprofϊl im Notlauf auftretenden Hot Spot angeordnet. Hierdurch ist eine zuverlässige Wärmeableitung und Homogenisierung des Wärmehaushalts ermöglicht. Es ist ein Notlaufreifen geschaffen, der einfach aufgebaut ist und der zusätzlich die im Notlauf entstehende Wärme des Hot Spots im Verstärkungsprofϊl ableiten kann. Die thermische Belastung des Verstärkungsprofϊls ist insbesondere im Notlauf verringert und die Lebensdauer des Verstärkungsprofϊls im Notlauf ist um ein Vielfaches verlängert.
In einer besonderen Ausführungsform des SSR-Reifens ist die Einlage zwischen
Innenschicht und Verstärkungsprofϊl, zumindest in radialer Höhe des Hot Spots beginnend, in Richtung Wulst um den Wulstbereich herum nach axial außen geführt und endet axial außen innerhalb oder kurz oberhalb der Querschnittshöhe des Wulstkernpro fϊls. Somit ist die Wärme aus dem Innenraum des Reifens nach außen ableitbar wodurch eine besonders effektive Wärmeableitung erreicht ist. Hierbei kann die Einlage von axial innen zwischen Kern und Rimstrip nach axial außen geführt sein. Somit ist eine sichere Felgenaufiage des Reifens erhalten.
Um eine schnelle Wärmeableitung auf kürzestem Weg zu erreichen, wäre es vorteilhaft, wenn die Werkstoff drahte, vorzugsweise die Kupferdrähte, in der Einlage in radialer Richtung orientiert sind. Um eine Elastizität der Einlage zur Bewegungsrichtung des Gummis im Reifen zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Drähte in einem von der radialen Richtung abweichenden Winkel, vorzugsweise in einem Winkel, der mit der Radialrichtung 45° einschließt, angeordnet sind. Analoges gilt, wenn ein gummiertes Gewebe als wärmeleitfähige Einlage eingesetzt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Werkstoffdrähte, so auch die Gewebefäden der Einlage zur Erzielung einer federähnlichen/elastischen Wirkung gewellt in der Einlage angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Karkasse zusätzlich zu ihren
Karkassfestigkeitsträgern zur Wärmeleitung wärmeleitfähige Metalldrähte auf, welche vorzugsweise in radialer Richtung ausgerichtet sind. Die wärmeleitfähigen Metalldrähte in der Karkasse sind zusätzlich zu der wärmeleitfähigen Einlage, welche axial innen vom und benachbart zum Verstärkungsprofil angeordnet ist, angeordnet. Die Homogenisierung des Wärmehaushaltes ist weiter verbessert.
Der Begriff „Einlage" meint eine wärmeleitfähige Einlage als gummifreundlich ausgerüsteter Streifen oder Lage. Notlaufreifen mit durch ein im Querschnitt mondsichelförmiges Verstärkungsprofil verdickter Seitenwand werden SSR-Reifen genannt. SSR steht für Seif Supporting Runflat.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen die:
Fig.l einen Teilquerschnitt durch einen erfindungsgemäßen SSR-Fahrzeugluftreifen mit einer wärmeleitfähigen Einlage im Gürtelbereich, Fig.2 einen Teilquerschnitt durch einen anderen SSR-Reifen.
Gemäß dem in Figur 1 gezeigten Teilquerschnitt durch einen SSR-Radialreifen für
Personenkraftwagen sind die wesentlichen Bestandteile, aus welchen sich der dargestellte Radialreifen zusammensetzt: ein profilierter Laufstreifen 1 , ein bei der gezeigten Ausführung aus zwei Lagen 2a, 2b bestehender Gürtel 2, eine einlagig ausgeführte Karkasse 3, eine weitgehend luftdicht ausgeführte Innenschicht 4, Wülste 5 mit Wulstkernen 6 und Wulstkernpro fϊlen 7, sowie Seitenwände 8 und etwa mondsichelförmige Verstärkungspro file 9. Das Verstärkungspro fil 9 kann aus einer einzigen Gummimischung oder aus mehreren Gummimischungen bestehen. „SSR" steht für „Seif Support Runflat" und bezeichnet Fahrzeugluftreifen mit Notlaufeigenschaften aufgrund von Verstärkungsprofilen 9 verstärkten Seitenwänden 8. Die beiden Lagen 2a,2b des Gürtels 2 bestehen aus in eine Gummimischung eingebetteten Festigkeitsträgern aus Stahlcord, welche innerhalb jeder Lage parallel zueinander verlaufen, wobei die Stahlcorde der einen Lage 2a in kreuzender Anordnung zu den Stahlcorden der zweiten Lage 2b orientiert sind und mit der Reifenumfangsrichtung jeweils einen Winkel zwischen 20° und 35° einschließen. Auch die Karkasse 3 kann in herkömmlicher und bekannter Weise ausgeführt sein und somit in eine Gummimischung eingebettete, in radialer Richtung verlaufende Verstärkungsfäden aus einem textilen Material aufweisen. Die Karkasse 3 ist um die Wulstkerne 6 von innen nach außen geführt, ihre Hochschläge 3a verlaufen neben den Wulstkernpro fϊlen 7 in Richtung Gürtel 2. Das aus elastomerem Material, insbesondere aus einer Kautschukmischung hergestellte Verstärkungsprofil 9 ist während des Aufbaus des Reifens auf der Innenschicht 4 positioniert worden und befindet sich daher zwischen dieser und der Karkasse 3. Die Dicke des Verstärkungsprofils 9 nimmt sowohl Richtung Gürtel 2 als auch Richtung Wulst 5 ab. Richtung Gürtel 2 reicht das Verstärkungspro fil 9 bis unter die Randbereiche desselben. Richtung Wulst 5 endet das Verstärkungsprofil 9 knapp oberhalb des Wulstkernes 6. Über den überwiegenden Bereich der Länge der Seitenwand ist das Verstärkungsprofil 9 nahezu konstant dick ausgeführt, seine Stärke beträgt 6 bis 15mm. Der SSR-Reifen ist hochgeschwindigkeitstauglich und bis etwa 300 km/h ausgelegt.
Im Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Reifens entsteht im Bereich der Gürtelkante 15 ein Wärmedom, ein sogenannter Hot Spot 14. Durch die wärmeleitende Einlage 10, welche unterhalb des Gürtels 2, zwischen diesem und der Karkasse 3 angeordnet ist, kann die Wärme des Hot Spots 14 zur Wärmehomogenisierung Richtung Reifenäquator abgeführt werden. Die Einlage 10 besteht aus einem gummierten Kupfergewebe einer Maschenweite (w) von etwa 0,50mm und einem Drahtdurchmesser (d) von 0,05mm. Das Gewebe ist derart ausgerichtet, dass die Gewebefäden einen Winkel von 45° zur Radialrichtung einschließen. Die Einlage 10 weist eine Breite auf, welche über die Breite 2 des Gürtels hinausgehen kann, so dass der Hot Spot 14 von der Einlage 10 zumindest teilweise überdeckt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Einlage 10 unterhalb des gesamten Gürtels 2 zwischen diesem und der Karkasse 3 über die Gürtelenden hinausreichend angeordnet, so dass die Einlage 10 breiter als der Gürtel 2 ist. Die Wärme wird durch das Kupfergewebe der Einlage 10 in Richtung Reifenäquator verteilt und abgeführt. Die vorgenannte Ausführungsform der Figur 1 ist nicht nur auf einen SSR- Reifen beschränkt, sondern ist ebenfalls bei Hochgeschwindigkeitsreifen ohne Notlaufeigenschaften einsetzbar.
Die Figur 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen anderen erfmdungsgemäßen Hochgeschwindigkeits-SSR-Reifen. Dieser Reifen unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten Reifen dadurch, dass axial innen J_2 vom und benachbart zum Verstärkungsprofil 9 zwischen diesem und der Innenschicht 3 zusätzlich eine über den Umfang der Seitenwand 8 ringförmig geschlossene wärme leitfähige zusätzliche Einlage 16 konturparallel zum Verstärkungsprofil 9 angeordnet. Die wärmeleitfähige Einlage 16 dient dazu, die im Obar Fall auftretende Wärme des Hot Spots (nicht dargestellt), welche sich aufgrund der hohen Schubspannungen im Notlaufbetrieb des Reifens axial innen im Verstärkungsprofil 9 entwickelt und aufgrund welcher die erhaltene Notlaufstrecke vermindert sein kann, abzuleiten und den Wärmehaushalt des Reifens zu homogenisieren. Der Hot Spot (nicht dargestellt) bildet sich im Obar-Fall an der axial innen J_2 gelegenen Seite des Verstärkungsprofils 9 im Bereich der größten Schubbelastung, also in etwa auf mittiger Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils 9. Die Einlage 16 erstreckt sich wenigstens über eine Querschnittshöhe, die von Überdeckung des Hot Spots (nicht dargestellt), also beginnend in einer Querschnittshöhe, welche in der dem Gürtel 2 zugewandten oberen Hälfte des Verstärkungsprofils 9 liegt und verläuft zwischen Innenschicht 4 und Verstärkungsprofil 9 in Richtung Wulst 5 und endet vorzugsweise axial benachbart innerhalb der Querschnittshöhe des Wulstkernes 6. Die Einlage 16 weist gummierten Kupferwerkstoff auf, der als parallel zueinander ausgerichtete Drähte oder als ein Kupfergewebe vorliegt. Wenn die Einlage 16 parallel zueinander ausgerichtete Kupferdrähte aufweist, sind diese vorzugsweise in einer von der radialen Richtung abweichenden Orientierung orientiert, um eine Elastizität der Einlage 16 zur Bewegungsrichtung des Gummis des Reifens zu gewährleisten. Weist die Einlage 16 ein Kupfergewebe auf, besteht dieses vorzugsweise aus einer Maschenweite (w) von etwa 0,50mm und einem Drahtdurchmesser (d) von 0,05mm. Dieses Gewebe ist vergleichsweise leicht, leitet dennoch die Wärme sehr gut und das Gewebe ist in Grenzen elastisch, um Reifenbewegungen während des Fahrbetriebs zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
1 Laufstreifen
2 Gürtel
2a,b Gürtellage
3 Karkasse
3a Karkasshochschlag
4 Innenschicht
5 Wulst
6 Wulstkern
7 Wulstkernprofil
8 Seitenwand
9 Verstärkungspro fil
10 Wärmeleitfähige Einlage
12 Axial innen
13 Axial außen
14 Hot Spot Gürtelkante
16 Wärmeleitfähige Einlage

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugluftreifen, umfassend einen profilierten Laufstreifen (1), einen mehrlagigen Gürtelverband (2), eine luftdicht ausgeführte Innenschicht (4), eine Karkasse (3), die im Wulstbereich
(5) von axial innen nach axial außen um zugfeste Kerne (6) und den Kernen aufsitzenden Kernprofilen (7) als Karkasshochschlag (3 a) herumgeführt ist, Seitenwände (8) und zumindest eine im Bereich der Gürtelkante ringförmig über den Umfang der Reifenschulter geschlossene wärme leitfähige Einlage (10), welche die im Betriebszustand des Fahrzeugluftreifens im Bereich der Gürtelkante entstehenden Wärme ableitet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Einlage (10) zur Wärmeleitung aus einem gummierten metallischen Werkstoff besteht und dass der Werkstoff eine Wärmeleitfähigkeit größer 40 (W/m x K) aufweist.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Werkstoff Aluminium, verzinktes Kupfer, Messing, Zink, Bronze, Stahl oder Kupfer ist.
3. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) eine Lage aus parallel zueinander angeordneten Kupferdrähten ist, welche vorzugsweise gummiert ist.
4. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) ein Gewebe aus Kupferdrähten mit vorzugsweise einer Maschenweite (w) von etwa 0,50mm und einem Drahtdurchmesser (d) von 0,05mm als vorzugsweise Quadratmaschen- oder Rautenmaschenmuster ist, welches vorzugsweise gummiert ist.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) auf und/oder zwischen und/oder unter dem Gürtelpaket (2) über dessen gesamte Breite angeordnet ist.
6. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (10) auf und/oder zwischen und/oder unter dem Gürtelpaket (2) über die Gürtelkanten (15) hinausreichend angeordnet ist.
7. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere wärmeleitfähige Einlage im Bereich des Apex außen auf der Karkasse (3) aufliegend angeordnet ist.
8. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugluftreifen Notlaufeigenschaften bei
Druckluftverlust aufweist, wobei die Notlauf eigenschaften durch in jeder Seitenwand (8) angeordnete, im Querschnitt mondsichelförmige Verstärkungsprofile (9) erhalten ist.
9. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Einlage (16) zwischen Verstärkungsprofil (9) und Innenschicht (4) zumindest innerhalb der Querschnittshöhe des Verstärkungsprofils (9) derart angeordnet ist, so dass die Wärme vom Hot Spot (11) des Verstärkungsprofils (9) in Richtung Gürtel (2) und / oder in Richtung Wulst (5) leitbar ist.
10. Fahrzeugluftreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Einlage (16) um den Wulstbereich (5) herum von axial innen (12) nach axial außen (j_3) geführt ist und axial außen (13) innerhalb oder kurz oberhalb der Querschnittshöhe des Wulstes (5) endet.
11. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffdrähte in der Einlage (10,16) in radialer Richtung orientiert sind.
12. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffdrähte des Gewebes in der Einlage (10,16) abweichend zur radialen Richtung orientiert sind.
13. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffdrähte der Einlage (10,16) zur
Erzielung einer federähnlichen/elastischen Wirkung innerhalb der Einlage (10,16) gewellt sind.
14. Fahrzeugluftreifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasse (3) zusätzlich zu ihren
Festigkeitsträgern zur Wärmeleitung wärmeleitfähige Metalldrähte aufweist, die vorzugsweise in radialer Richtung ausgerichtet sind.
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