DE-102024210537-A1 - Fahrzeugreifen für den Einsatz als Ganzjahresreifen

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit einem profilierten Laufstreifen (10), der eine Vielzahl von durch Profilrillen voneinander getrennte Profilblöcke (12) umfasst, wobei die Profilblöcke (12) jeweils eine für den Fahrbahnkontakt vorgesehene Kontaktoberfläche (14) aufweisen, wobei der profilierte Laufstreifen (10) bezogen auf die orthogonal zu der Umfangsrichtung (U) stehende Querrichtung (Q) einen außenliegenden ersten Schulterbereich (16) und einen außenliegenden zweiten Schulterbereich (18) sowie einen dazwischen liegenden Zentralbereich (20) umfasst, wobei zwischen dem ersten Schulterbereich (16) und dem Zentralbereich (20) ein erster Zwischenbereich (22) angeordnet ist, wobei zwischen dem zweiten Schulterbereich (18) und dem Zentralbereich (20) ein zweiter Zwischenbereich (24) angeordnet ist, wobei der profilierte Laufstreifen eine Vielzahl von spezifisch ausgeführten gekrümmten ersten Querprofilrillen (26) und spezifisch ausgeführten gekrümmten zweiten Querprofilrillen (28) umfasst, wobei zumindest ein Teil der im Zentralbereich (20) und im ersten Zwischenbereich (22) ausgeformten Profilblöcke (12) und zumindest ein Teil der im Zentralbereich (20) und im zweiten Zwischenbereich (24) ausgeformten Profilblöcke (12) R-Profilblöcke mit einer spezifisch aufgerauhten Kontaktoberfläche (14) sind, deren Oberfläche durch einen R-Gummiwerkstoff gebildet wird, dessen vernetzte Elastomermatrix eine Tg von -80 °C oder weniger aufweist.

Inventors

• Christoph Berger
• Matthias Seng
• Jürgen Brockmann
• Klaus Wiese

Assignees

• CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241101

Claims (14)

1. Fahrzeugreifen, insbesondere für den Einsatz als Ganzjahresreifen, mit einem in Umfangsrichtung (U) verlaufenden profilierten Laufstreifen (10), wobei der profilierte Laufstreifen (10) eine Vielzahl von durch Profilrillen voneinander getrennten Profilblöcken (12) umfasst, wobei die Profilblöcke (12) jeweils eine für den Fahrbahnkontakt vorgesehene Kontaktoberfläche (14) aufweisen, wobei der profilierte Laufstreifen (10) bezogen auf die orthogonal zu der Umfangsrichtung (U) stehende Querrichtung (Q) einen außenliegenden ersten Schulterbereich (16) und einen außenliegenden zweiten Schulterbereich (18) sowie einen dazwischen liegenden Zentralbereich (20) umfasst, wobei zwischen dem ersten Schulterbereich (16) und dem Zentralbereich (20) ein erster Zwischenbereich (22) angeordnet ist, wobei zwischen dem zweiten Schulterbereich (18) und dem Zentralbereich (20) ein zweiter Zwischenbereich (24) angeordnet ist, wobei der profilierte Laufstreifen (10) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung (U) gekrümmten ersten Querprofilrillen (26) umfasst, welche sich aus dem ersten Schulterbereich (16) durch den ersten Zwischenbereich (22) in den Zentralbereich (20) erstrecken, wobei der profilierte Laufstreifen (10) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung (U) gekrümmten zweiten Querprofilrillen (28) umfasst, welche sich aus dem zweiten Schulterbereich (18) durch den zweiten Zwischenbereich (24) in den Zentralbereich (20) erstrecken, wobei zumindest ein Teil der im Zentralbereich (20) und im ersten Zwischenbereich (22) zwischen zwei benachbarten ersten Querprofilrillen (26) ausgeformten Profilblöcke (12) und zumindest ein Teil der im Zentralbereich (20) und im zweiten Zwischenbereich (24) zwischen zwei benachbarten zweiten Querprofilrillen (28) ausgeformten Profilblöcke (12) R-Profilblöcke sind, deren für den Fahrbahnkontakt vorgesehene Kontaktoberfläche (14) einen mittleren flächenbezogenen Rauheitswert S a gemäß DIN EN ISO 25178 im Bereich von 8 bis 40 µm aufweist, wobei die für den Fahrbahnkontakt vorgesehene Kontaktoberfläche (14) der R-Profilblöcke durch einen R-Gummiwerkstoff gebildet wird, wobei die Glasübergangstemperatur Tg der vernetzen Elastomermatrix des R-Gummiwerkstoffs gemessen mittels DSC -80 °C oder weniger beträgt.
2. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1 , wobei der erste Schulterbereich (16) und/oder der zweite Schulterbereich (18) eine Breite im Bereich von 0,05*B bis 0,25*B aufweisen, wobei B die Breite des Laufstreifens (10) entlang der Querrichtung (Q) ist, und/oder wobei der erste Zwischenbereich (22) und/oder der zweite Zwischenbereich (24) eine Breite im Bereich von 0,05*B bis 0,25*B aufweisen, wobei B die Breite des Laufstreifens (10) entlang der Querrichtung (Q) ist, und/oder wobei der Zentralbereich (20) eine Breite im Bereich von 0,1*B bis 0,4*B aufweist, wobei B die Breite des Laufstreifens (10) entlang der Querrichtung (Q) ist.
3. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , wobei die ersten Querprofilrillen (26) im Zentralbereich (20) eine kleinere mittlere Rillenbreite aufweisen als im ersten Zwischenbereich (22), und wobei die zweiten Querprofilrillen (28) im Zentralbereich (20) eine kleinere mittlere Rillenbreite aufweisen als im zweiten Zwischenbereich (24), gemessen orthogonal zur Schwerpunktlinie, und/oder wobei die ersten Querprofilrillen (26) im ersten Zwischenbereich (22) eine kleinere mittlere Rillenbreite aufweisen als im ersten Schulterbereich (16), und wobei die zweiten Querprofilrillen (28) im zweiten Zwischenbereich (24) eine kleinere mittlere Rillenbreite aufweisen als im zweiten Schulterbereich (18), gemessen orthogonal zur Schwerpunktlinie.
4. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die ersten Querprofilrillen (26) derart gekrümmt sind, dass sich diese bezogen auf die Umfangsrichtung über eine Strecke von 3*RB oder mehr erstrecken, wobei RB die mittlere Rillenbreite der ersten Querprofilrillen (26) im ersten Schulterbereich (16) ist, und/oder wobei die zweiten Querprofilrillen (28) derart gekrümmt sind, dass sich diese bezogen auf die Umfangsrichtung über eine Strecke von 3*RB oder mehr erstrecken, wobei RB die mittlere Rillenbreite der zweiten Querprofilrillen (28) im zweiten Schulterbereich (18) ist
5. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei die Schwerpunktlinie der ersten Querprofilrillen (26) im ersten Schulterbereich (16) mit der Umfangsrichtung (U) einen größeren kleinsten Schnittwinkel aufweist als im ersten Zwischenbereich (22), und wobei die Schwerpunktlinie der zweiten Querprofilrillen (28) im zweiten Schulterbereich (18) mit der Umfangsrichtung (U) einen größeren kleinsten Schnittwinkel aufweist als im zweiten Zwischenbereich (24), und/oder wobei die Schwerpunktlinie der ersten Querprofilrillen (26) im ersten Zwischenbereich (22) mit der Umfangsrichtung (U) einen größeren kleinsten Schnittwinkel aufweist als im Zentralbereich (20), und wobei die Schwerpunktlinie der zweiten Querprofilrillen (28) im zweiten Zwischenbereich (24) mit der Umfangsrichtung (U) einen größeren kleinsten Schnittwinkel aufweist als im Zentralbereich (20).
6. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei die Schwerpunktlinie der ersten Querprofilrillen (26) im ersten Schulterbereich (16) mit der Umfangsrichtung (U) einen kleinsten Schnittwinkel im Bereich von 80° bis 90° aufweist, und wobei die Schwerpunktlinie der zweiten Querprofilrillen (28) im zweiten Schulterbereich (18) mit der Umfangsrichtung (U) einen kleinsten Schnittwinkel im Bereich von 80° bis 90° aufweist, und/oder wobei die Schwerpunktlinie der ersten Querprofilrillen (26) im ersten Zwischenbereich (22) mit der Umfangsrichtung (U) einen kleinsten Schnittwinkel im Bereich von 50° bis 70° aufweist, und wobei die Schwerpunktlinie der zweiten Querprofilrillen (28) im zweiten Schulterbereich (18) mit der Umfangsrichtung (U) einen kleinsten Schnittwinkel im Bereich von 50° bis 70° aufweist, und/oder wobei Schwerpunktlinie der ersten Querprofilrillen (26) und die Schwerpunktlinie der zweiten Querprofilrillen (28) im Zentralbereich (20) mit der Umfangsrichtung (U) einen kleinsten Schnittwinkel im Bereich von 25° bis 45° aufweisen.
7. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei die ersten Querprofilrillen (26) im Zentralbereich (20) und im ersten Zwischenbereich (22) über eine Länge von 95 % oder mehr bezogen auf die Umfangsrichtung beidseitig von Profilblöcken eingefasst sind, und/oder wobei die zweiten Querprofilrillen (28) im Zentralbereich (20) und im zweiten Zwischenbereich (24) über eine Länge von 95 % oder mehr, bevorzugt 95 % oder mehr, besonders bevorzugt 98 % oder mehr, bezogen auf die Umfangsrichtung beidseitig von Profilblöcken eingefasst sind.
8. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , wobei die für den Fahrbahnkontakt vorgesehene Kontaktoberfläche (14) der R-Profilblöcke einen mittleren flächenbezogenen Rauheitswert S a gemäß DIN EN ISO 25178 im Bereich von 8 bis 30 µm aufweist.
9. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , wobei die ersten Querprofilrillen (26) im Zentralbereich (20) und im ersten Zwischenbereich (22) am Rillenboden einen mittleren flächenbezogenen Rauheitswert S a gemäß DIN EN ISO 25178 von 6 µm oder weniger aufweisen, und/oder wobei die zweiten Querprofilrillen (28) im Zentralbereich (20) und im zweiten Zwischenbereich (24) am Rillenboden einen mittleren flächenbezogenen Rauheitswert S a gemäß DIN EN ISO 25178 von 6 µm oder weniger aufweisen.
10. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , wobei sich die R-Profilblöcke bezogen auf die Querrichtung (Q) zumindest teilweise jeweils über 20 % oder mehr des Laufstreifens (10) erstrecken.
11. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , wobei die R-Profilblöcke bezogen auf die Umfangsrichtung (U) an zumindest einem Rand der Kontaktoberfläche (14) eine Fase (30) umfassen.
12. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die für den Fahrbahnkontakt vorgesehene Kontaktoberfläche (14) der R-Profilblöcke eine oder mehrere rillenartige Vertiefungen (32) umfasst, wobei das Flächenverhältnis der kombinierten Öffnungsfläche der rillenartigen Vertiefungen (32) geteilt durch die Kontaktoberfläche der R-Profilblöcke 5 % oder weniger beträgt.
13. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , wobei die Glasübergangstemperatur Tg der vernetzten Elastomermatrix -85 °C oder weniger, bevorzugt -90 °C oder weniger, beträgt.
14. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , umfassend die Verfahrensschritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines Fahrzeugreifenrohlings mit einem Laufstreifenrohling, wobei der Laufstreifenrohling zumindest eine vulkanisierbare Kautschukmischung umfassend einen oder mehrere Dienkautschuke umfasst, und b) Vulkanisieren des Fahrzeugreifenrohlings in einer Vulkanisationsform zum Erhalt des Fahrzeugreifens in einer Vulkanisationsform unter Ausbildung des profilierten Laufstreifens und Herstellung des R-Gummiwerkstoffs, wobei die Vulkanisationsform eine Vielzahl von Rauprägebereichen mit einem mittleren flächenbezogenen Rauheitswert S a gemäß DIN EN ISO 25178 im Bereich von 8 bis 40 µm aufweist, wobei die Kontaktoberfläche der R-Profilblöcke bei der Vulkanisation durch die Rauprägebereiche ausgeprägt wird

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen, insbesondere für den Einsatz als Ganzjahresreifen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Fahrzeugreifens. In vielen Regionen der Welt ist es zur Optimierung der Fahrsicherheit bzw. des Treibstoffverbrauchs zielführend, die Bereifung eines Fahrzeuges an die Witterungsbedingungen anzupassen. Dies kann dadurch erfolgen, dass saisonale Fahrzeugreifen eingesetzt werden, insbesondere Sommer- und Winterreifen. In vielen Ländern bestehen dabei regulatorische Vorgaben über die Nutzung einer witterungsadequaten Bereifung. Die unter fahrsicherheitstechnischen Gesichtspunkten prinzipiell wünschenswerte Anpassung der Fahrzeugbereifung an die Witterungsbedingungen wird jedoch in vielerlei Hinsicht auch als nachteilig empfunden. Insbesondere ist der regelmäßige Wechsel der Bereifung mit Aufwand und Kosten verbunden. Darüber hinaus müssen zumindest zwei Reifensätze gleichzeitig vorgehalten und davon immer zumindest einer gelagert werden, was mit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Die fortschreitende technologische Entwicklung im Bereich der Fahrzeugreifen hat in den vergangenen Jahren die Möglichkeit eröffnet, zumindest in vielen Weltregionen mit gemäßigtem Klima, Fahrzeugreifen bereitzustellen, welche unter den im Jahresverlauf zu erwartenden Witterungsbedingungen durchgehend zumindest akzeptable Leistungseigenschaften zeigen. Entsprechende Reifen erfreuen sich in vielen Regionen der Welt als sogenannte Ganzjahresreifen zunehmender Beliebtheit, da sich mit Ihnen - ohne zu große Abstiche im Bereich der Fahrsicherheit - die Nachteile vermeiden lassen, die mit einem regelmäßigen Wechsel der Fahrzeugbereifung verbunden sind. Die Konzeption von leistungsfähigen Ganzjahresreifen ist für Reifenhersteller wegen der sehr unterschiedlichen Anforderungsprofile im Einsatz regelmäßig eine große Herausforderung. Hierbei gilt es durch zahlreiche konstruktive und kautschukchemische Maßnahmen die bestehenden Zielkonflikte zwischen einer optimalen Leistung unter sommerlichen Bedingungen sowie zufriedenstellenden Wintereigenschaften sicherzustellen. Eine besondere Herausforderung besteht dabei darin, die fahrsicherheitstechnischen Eigenschaften der Ganzjahresreifen insbesondere auch unter winterlichen Einsatzbedingungen sicher zu stellen. Hierbei kommt als weitere wichtige Randbedingung hinzu, dass die Optimierung der Fahreigenschaften nicht oder zumindest nicht zu stark auf Kosten der Reifenhaltbarkeit gehen soll, so dass ein vorteilhaftes Verschleißverhalten realisierbar bleibt. Die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es einen vorteilhaften Fahrzeugreifen anzugeben, welcher ausgezeichnete Leistungseigenschaften unter den wechselnden Witterungsbedingungen in gemäßigten Breiten zeigt und sich entsprechend besonders gut als Ganzjahresreifen eignet. Insoweit war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass der anzugebende Fahrzeugreifen insbesondere unter winterlichen Einsatzbedingungen vorteilhafte fahrsicherheitsrelevante Eigenschaften aufweisen sollte, insbesondere hinsichtlich der Haftung bzw. Bremsleistung auf Schnee und Eis. Hierbei war es eine wichtige Maßgabe, dass der anzugebende Reifen aber auch auf trockener Fahrbahn gute Rolleigenschaften sowie auf regennasser Fahrbahn gute Bremseigenschaften aufweisen sollte. Hierbei war es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die anzugebenden Fahrzeugreifen darüber hinaus auch eine vorteilhafte Haltbarkeit aufweisen sollten. Es war eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der anzugebenden Fahrzeugreifen bereitzustellen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nunmehr gefunden, dass sich die vorstehend beschriebenen Aufgaben lösen lassen, wenn in einem Fahrzeugreifen ein spezifisches Laufstreifenprofil mit spezifisch ausgelegten Profilblöcken eingesetzt wird, dessen Profilblöcke zumindest im Zentralbereich des Laufstreifens mit einer gezielt eingestellten Rauigkeit ausgeführt werden und die Glasübergangstemperatur der eingesetzten Kautschuke besonders niedrig gewählt wird, wie es in den Ansprüchen definiert ist. Die vorstehend genannten Aufgaben werden somit durch den Gegenstand der Erfindung gelöst, wie er in den Ansprüchen definiert ist. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungen. Solche Ausführungsformen, die nachfolgend als bevorzugt bezeichnet sind, werden in besonders bevorzugten Ausführungsformen mit Merkmalen anderer als bevorzugt bezeichneter Ausführungsformen kombiniert. Ganz besonders bevorzugt sind somit Kombinationen von zwei oder mehr der nachfolgend als besonders bevorzugt bezeichneten Ausführungsformen. Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen ein in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnetes Merkmal einer Ausführungsform mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert wird, die in irgendeinem Ausmaß als bev