车辆充气轮胎的制作方法

本发明涉及一种用于商用车辆的车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有一个胎体、构造在该胎体径向外部的一个帘线带以及在该帘线带的径向外部构造在该帘线带上的一个成型的胎面，其中该帘线带由至少四个从径向内部朝径向外部彼此上下安排的帘线带层形成，其中，在径向方向R上最靠内安排的第一帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物，在该第一帘线带层上安排的第二帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物，在该第二帘线带层上安排的第三帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物并且在该第三帘线带层上安排的第四帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物，其中，该第一帘线带层和该第三帘线带层是工作层，其中该第一帘线带层的增强织物在其取向中与该圆周方向U围成角度α，10°≤α≤45°，并且该第三帘线带层的增强织物在其取向中相应地与该圆周方向U围成角度γ，10°≤γ≤45°，其中在该车辆轮胎的圆周方向U上看，该第一帘线带层的增强织物与该第三帘线带层的增强织物具有相反的轴向倾斜方向，并且其中，该第二帘线带层的增强织物在其取向中与该圆周方向U围成角度β，0°≤β≤5°。

背景技术：

常规的商用车辆充气轮胎通常具有带有所谓三角构型的四层帘线带，其中，两个工作层在径向方向上彼此上下安排，这些工作层的钢帘线相对于该圆周方向相应地具有约15°至30°的角度，其中，一个工作层的钢帘线和第二个工作层的钢帘线在不同的轴向方向A上倾斜。这两个工作层由此构成交叉复合物。在此类帘线带中形成为阻挡层的帘线带层通常位于这些工作层下方，这些帘线带层的钢帘线相对于该圆周方向具有45°至60°的角度，由此这些工作层的帘线和该阻挡层的帘线构成三角复合物(Dreiecksverband)。具有两个工作层和安排在其下方的阻挡层的这种构型提供该磨损行为的第一个优化的可能性。此外，虽然具有阻挡层，裂纹仍然可能在较小的程度从该下部的工作层转移到该胎体中。此外，在这两个工作层上方通常形成构成该第四帘线带层的额外的保护层，该保护层的钢帘线相对于该车辆轮胎的圆周方向同样具有约15°至30°的角度。此类帘线带仍然具有受限的圆周刚性，该受限的圆周刚性可以导致该轮胎的过度不均匀的磨损。

还已知的是，形成具有四层安排的商用车辆充气轮胎，该四层安排具有：一个带有钢帘线的径向内部的阻挡层，这些钢帘线与该圆周方向围成约45°至65°的角度；在该阻挡层上形成的两个工作层，这些工作层以常规的方式构成其钢帘线的交叉复合物，该钢帘线的取向相应为约15°至30°；以及在这两个工作层的径向外部形成到该外部工作层上的第四帘线带层，该第四帘线带层形成为所谓的零度层，其中，该第四帘线带层的由钢帘线制成的增强织物大体上在圆周方向上取向，与该圆周方向成0°至2.5°的角度。在此类设计中提高了该帘线带的圆周刚性，这对该帘线带的耐久性产生积极影响。然而，该内部的工作层形成为依然具有可移动性。这也仍然可以无意地对耐久性和磨损产生不利影响。

此外，有时例如从WO 2011/131383 A1提出具有四层帘线带安排的商用车辆充气轮胎的设计，该四层帘线带安排具有一个带有钢帘线的径向内部的阻挡层，这些钢帘线与该圆周方向围成50°的角度。在该阻挡层的径向外部形成两个工作层。一个0°层径向地形成在这两个工作层之间。在这些设计中，这两个工作层也在该交叉复合物中形成并且这两个工作层的钢帘线以与该圆周方向分别成20°的角度取向。此外，有时例如也从WO 2011/131383 A1提出具有四层帘线带安排的商用车辆充气轮胎的设计，该四层帘线带安排具有两个工作层，在这两个工作层之间形成一个0°层，并且其中，在该外部的工作层上形成作为覆盖层的一个额外的帘线带层，其中，该额外的覆盖层的钢帘线在一个实施方式中形成为相对于该圆周方向具有在15°与45°之间的角度并且在另一个实施方式中形成具有在0°与5°之间的角度。在这些设计中，这两个工作层也在该交叉复合物中形成并且这两个工作层的钢帘线以与该圆周方向分别成20°的角度取向。此类设计能够实现高的圆周刚性和相对于常规商用车辆充气轮胎改善的耐久性和改善的磨损状况。

技术实现要素：

本发明所基于的目的在于，提供一种此类的具有至少四个帘线带层的、用于商用车辆的车辆充气轮胎，其中在采用四层帘线带(该四层帘线带具有两个工作层和一个在这两个工作层之间定位的零度层)的设计优点的情况下，可以在耐久性和磨损方面无其他问题地以简单的方式进一步改善磨损性能。

根据本发明，该目的通过根据权利要求1的特征所述的用于商用车辆的车辆充气轮胎的设计实现，该车辆充气轮胎具有一个胎体、构造在该胎体径向外部的一个帘线带以及在该帘线带的径向外部构造在该帘线带上的一个成型的胎面，其中该帘线带由至少四个从径向内部朝径向外部彼此上下安排的帘线带层形成，其中，在径向方向R上最靠内安排的第一帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物，在该第一帘线带层上安排的第二帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物，在该第二帘线带层上安排的第三帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物并且在该第三帘线带层上安排的第四帘线带层形成为具有平行地嵌入橡胶中的增强织物，其中，该第一帘线带层和该第三帘线带层是工作层，其中该第一帘线带层的增强织物在其取向中与该圆周方向U围成角度α，10°≤α≤45°，并且该第三帘线带层的增强织物在其取向中相应地与该圆周方向U围成角度γ，10°≤γ≤45°，其中在该车辆轮胎的圆周方向U上看，该第一帘线带层的增强织物与该第三帘线带层的增强织物具有相反的轴向倾斜方向，并且其中，该第二帘线带层的增强织物在其取向中与该圆周方向U围成角度β，0°≤β≤5°，其中，该第四帘线带的增强织物在其取向上与该圆周方向U围成角度ε，50°≤ε≤52°。

该设计能够实现保持在圆周方向和横向方向上良好的力传递方面和在高耐久性下较小的磨损方面有利的设计，该设计具有两个工作层和径向地在两个工作层之间布置的零度层并且具有在径向外部额外安排的第四帘线带层。通过径向外部的第四帘线带层(该帘线带层相对于该圆周方向U具有角度ε，50°≤ε≤52°)的这些增强织物的设计在实验中以出人意料的方式证实了特别有利的磨损性能。磨损行为被显著均匀化。

特别有利的是根据权利要求2的特征所述的车辆充气轮胎的设计，其中，角度α相对于该圆周方向U形成为14°≤α≤23°，尤其α＝18°，并且角度γ相对于该圆周方向U形成为14°≤γ≤23°，尤其γ＝18°。由此，可以以简单的方式实现该帘线带的高圆周刚性并且在限制帘线带扩张的同时确保良好的磨损性能和耐力性能。

特别有利的是根据权利要求3的特征所述的车辆充气轮胎的设计，其中，在圆周方向U上看，该第三帘线带层的增强织物和该第四帘线带层的增强织物具有相同的轴向倾斜方向。研究表明：由此可以实现特别有利的磨损性能。磨损行为被显著均匀化。

特别有利的是根据权利要求4的特征所述的车辆充气轮胎设计，其中，该第一帘线带层形成为使其在该车辆充气轮胎中的轴向延伸部大于该帘线带的所有其他帘线带层。这些帘线带层末端的轴向区分有利于使这些帘线带层末端解耦，由此避免刚性跃变、降低剪切力并且促进耐用性能。

特别有利的是根据权利要求5的特征所述的车辆充气轮胎设计，其中，该第二帘线带层形成为使其在该车辆充气轮胎中的轴向延伸部小于该第一和第三帘线带层并且是该帘线带的第四帘线带层的轴向延伸部宽度的至少0.9倍和至多1.1倍。这能够实现从帘线带边缘至帘线带中间的刚性增加，由此进一步促进良好的磨损和长的、结构性的耐久性。在此，可以以简单的方式改善该帘线带的圆周刚性并且通过该帘线带促进圆周力的传递。

特别有利的是根据权利要求6的特征所述的车辆充气轮胎设计，其中，该第一帘线带层的增强织物和该第三帘线带层的增强织物是钢帘线。由此，在给增强织物涂胶时使用已知粘附机构的情况下、在使用常规的生产方法的情况下，可以以简单的方式实现该帘线带的高的刚性。

特别有利的是根据权利要求7的特征所述的车辆充气轮胎设计，其中，这两个工作层的增强织物在轮胎中形成为可伸长的，在10％的断裂力下具有伸长率D，D≥0.2％。

特别有利的是根据权利要求8的特征所述的车辆充气轮胎设计，其中，该第二帘线带层的增强织物是由钢制成的增强织物。这在给增强织物涂胶时使用已知粘附机构的情况下、在使用相对于其他材料较高的钢帘线的E-模量(E-Moduli)的情况下，能够以简单的方式实现简单且成本有效的生产。

特别有利的是根据权利要求9的特征所述的车辆充气轮胎设计，其中，该第二帘线带层的增强织物是钢帘线，该钢帘线形成为在10％的断裂力下具有伸长率D，D≥0.2％，尤其D≥1％。该设计能够实现对该构造过程的优化的使用和设计。在此，在该构造过程的范围内并且在该固化压机中，通过提升该帘线带可以最佳地设定该层的所希望的压力。由此在加热状态中，这些增强织物可以被设定为用希望的、有意义的拉伸刚性形成，以用于实现该帘线带的优化的圆周刚性。

特别有利的是根据权利要求10的特征所述的车辆充气轮胎设计，其中，该第四帘线带层的增强织物是钢帘线。由此，在给增强织物涂胶时使用已知粘附机构的情况下，可以以简单的方式实现该帘线带的高的抗切割性和压缩刚性。

附图说明

下面将借助图1至图3所展示的径向构造式商用车辆充气轮胎的实施例来解说本发明。在附图中示出：

图1示出径向构造式的、商用车辆的车辆充气轮胎的横截面图示，

图2示出根据图1的剖线II-II的图1的帘线带的俯视图，其中为了简化，未示出轮胎的所有其他部件，

图3示出定性曲线图。

具体实施方式

图1和图2展示了径向构造式的商用车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有两个在车辆充气轮胎的径向方向R上延伸的侧壁2和一个轴向地形成于其间的胎冠区域(顶部区域)3。这些侧壁在其径向方向上向内指向的延伸末端处分别形成为具有一个胎圈区域1，在该胎圈区域中形成有在圆周方向U上防拉伸(zugfester)的、在圆周方向上在该轮胎的圆周上延伸的已知类型的胎圈芯4。胎圈芯4以已知方式由在车辆充气轮胎的圆周方向U上延伸的、嵌入到橡胶中的金属丝盘绕形成。在胎圈芯4上以常规方式由硬橡胶材料形成一个截面为三角形的角顶(胎芯滑块(Kernreiter))6。该车辆充气轮胎形成为具有胎体5，该胎体从形成于车辆充气轮胎的左侧胎圈区域1中的胎圈芯4在车辆充气轮胎的径向方向R上向外穿过左侧的侧壁2延伸直至胎冠区域3、并且在胎冠区域3中在车辆充气轮胎的轴向方向A上延伸直至右侧的侧壁2、并且在车辆充气轮胎的右侧侧壁2中径向向内延伸直至形成在右侧侧壁2的胎圈区域1中的胎圈芯4。该胎体形成为，在两个胎圈区域1中分别沿胎圈芯4的轴向内侧延伸直到相应的胎圈芯4的径向内侧、然后在轴向方向A的延长线中沿胎圈芯4的径向内侧延伸直到胎圈芯4的轴向外侧、并且然后在胎圈芯4的轴向外侧上的延长线中作为包围部(Umschlagsteil)7径向向外延伸。该胎体5以其包围部7沿该角顶6的轴向外侧延伸并且终止于该角顶6的轴向外侧上。胎体5以已知的、未详细示出的方式由一个在圆周方向U上在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸的胎体层形成，该胎体层具有嵌入到橡胶中的帘线(例如钢帘线)，这些帘线在侧壁2的区域中大体上在径向方向R上延伸并且在胎冠区域中大体上在轴向方向A上延伸。一个由已知的特别气密的橡胶材料制成的内层12在该胎体5的指向该轮胎内层的侧面上从左侧胎圈区域1延伸直至右侧胎圈区域1。在胎圈区域1中，在胎体5的背离胎圈芯4的侧面上相应地形成有一个额外的胎圈强化条带8，该胎圈强化条带在该车辆充气轮胎的整个圆周上延伸。胎圈强化条带8例如是由平行的纺织品类或金属类的增强织物制成的、嵌入到橡胶中的材料条带。

在胎冠(轮胎顶部)3的区域中在车辆充气轮胎的径向方向R上在胎体5外部、在胎体5上形成有一个在圆周方向U上在车辆充气轮胎的整个圆周延伸并且在轴向方向A上从左胎肩到右胎肩延伸的帘线带9，该帘线带由四个在径向方向R上从内向外彼此重叠并且彼此上下安排的帘线带层13、14、15和17形成。在该帘线带9上，在该帘线带9的径向外部形成有一个在圆周方向U上在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸并且在轴向方向A上从左胎肩直到右胎肩延伸的、成型的、已知类型的胎面10，该胎面完全覆盖该帘线带9。在这些轮胎侧壁2的区域中，在该胎体5的轴向上背离轮胎的侧面上以已知方式形成有一个侧壁橡胶条带11，该侧壁橡胶条带在径向方向R上从该胎圈区域1延伸直到该胎冠区域3中的成型胎面10。

该帘线带的在径向方向R上最靠内安排的帘线带层13构成该第一帘线带层13。在该第一帘线带层13外部的径向方向R上安排在该第一帘线带层13上的帘线带层14构成该第二帘线带层14。在该第二帘线带层14外部的径向方向R上安排在该第二帘线带层14上的帘线带层15构成该第三帘线带层15。在该第三帘线带层15外部的径向方向R上安排在该第三帘线带层15上的帘线带层17构成该第四帘线带层17。

该帘线带层13和该帘线带层15形成为轮胎的工作层并且分别在圆周方向U上在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸并在轴向方向A上从左胎肩延伸直至右胎肩。该工作层13由一个嵌入到橡胶中的丝状平行增强织物23的层形成，该工作层大体上直线地延伸了在轴向方向A上测量的帘线带层13的总宽度α并且与该圆周方向U围成一个倾斜角度α，10°≤α≤45°。在一个特别的实施方式中，α选择为14°≤α≤23°。

该工作层15是由一个嵌入到橡胶中的丝状平行增强织物25的层形成的，该工作层大体上直线地延伸了帘线带层15的总轴向宽度c并且与圆周方向U成一个倾斜角度γ，有10°≤γ≤45°。在一个特别的实施方式中，γ选择为14°≤γ≤23°。

沿着圆周方向U看，这些工作层15的增强织物25的倾斜方向是与工作层13的增强织物23的倾斜方向相反的轴向方向A。

在两个帘线带层13与15之间形成的第二帘线带层14在径向方向R上在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸并且在轴向方向A上从左胎肩延伸至右胎肩-至少在部分区段上与这两个帘线带层13和15接触-并且形成为零度层。为此，该帘线带层14由嵌入到橡胶中的平行丝状增强织物24形成，这些增强织物直线式地在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸，与圆周方向U围成角度β，0°≤β≤5°，并且由此大体上在车辆充气轮胎的圆周方向U上取向。

在径向方向R上安排在该第三帘线带层15外部的第四帘线带层17在圆周方向U上在车辆充气轮胎的整个圆周上延伸并且在车辆充气轮胎的轴向方向A上从左胎肩延伸至右胎肩。该帘线带层17由嵌入到橡胶中的丝状平行增强织物27的层形成，该层大体上直线地延伸了该帘线带层17的总轴向宽度h并且与圆周方向U围成倾斜角度ε，50°≤ε≤52°，例如ε＝50°。

如图2所示，该第四帘线带层17的增强织物27在一个实施方式中，以沿着该延伸尺寸在轮胎的圆周方向U上看与该第三帘线带层15的增强织物25相同的轴向倾斜方向取向并且由此以与该第一帘线带层13的增强织物23相反的轴向倾斜方向取向。

所有四个帘线带层13、14、15和17朝向两个轴向侧相应地延伸直至在相应的胎肩中的位置中。该帘线带层17至少在其轴向延伸部的一部分上与在其下方安排的第三帘线带层(上部工作层)15直接接触。

在轮胎中，该第二帘线带层(0°层)14在轴向方向A上延伸轴向宽度b，该第一帘线带层(下部工作层)13在轴向方向A上延伸轴向宽度a，并且该第三帘线带层(上部工作层)15在轴向方向A上延伸轴向宽度c。在轮胎中，该第四帘线带层17在轴向方向A上延伸轴向宽度h。在此，这些延伸宽度a、c、b和h选择为a>c>h并且c>b并且(0.9h)≤b≤(1.1h)。在此，该第一帘线带层13朝向该第二帘线带层14的两个轴向侧面延伸轴向延伸长度e而超过该第一帘线带层14的相应的帘线带边缘的轴向位置。同样地，该第三帘线带层15在两个轴向方向中分别延伸一个轴向延伸长度d而超过该第二帘线带层14的相应的帘线带边缘的轴向位置。对于该过渡部的这些延伸长度e和d适用e>d。在此，尺寸d形成为d≥10mm。尺寸e在此实施例中形成为e≤60mm。

该帘线带层17沿着该第三帘线带层(径向外部工作层)15的轴向延伸部延伸，并且在轴向A中以其两个帘线带层边缘终止，这两个帘线带层边缘相应地处于该第二帘线带层14的最近的帘线带层边缘的轴向位置与该径向外部工作层15的最近的帘线带层边缘的轴向位置之间的轴向位置中、与该第二帘线带层14的帘线带层边缘的轴向间距为k，k<d<e并且k≥0mm。

在所示实施例中选择h>b并且k>0mm。

这些增强织物27是已知类型的钢帘线，例如“1+5”类型、“3+6”类型、“3+8”类型或“3+9”类型。

这两个工作层13和15的这些增强织物23和25是已知类型的可延伸的钢帘线，这些增强织物在受到拉伸负载时具有断裂力F，F>2500N并且在10％的断裂力下具有伸长率D，D≥0.2％，例如0.28％≤D≤0.32％。在此，这些增强织物的伸长率D是在固化后的轮胎中在从该层中提取的增强织物上确定的伸长率。在增强织物上对该伸长率进行测量，这些增强织物以其全长从完全固化的轮胎中取出。为了测量，该增强织物如下地除去了橡胶残余物，使得具有保留在该增强织物处的橡胶量的增强织物的直径不大于无橡胶的增强织物的最大外径的1.5倍。根据ASTM D 2969-04对伸长率进行确定。

这些增强织物23和25例如是“3+8x0.35HT”类型的钢帘线，这些钢帘线具有约3000N的断裂力F，并且具有在10％的断裂力下的伸长率D，D>0.2％。

在一个实施方式中，这些增强织物24是已知类型的钢帘线。在另一个实施方式中，这些增强织物24是如下钢帘线，这些钢帘线在10％的断裂力下具有伸长率D，D≥0.2％，例如D＝0.5％。在一个实施方式中，这些增强织物24是如下钢帘线，这些钢帘线在10％的断裂力下具有伸长率D，D≥1％，例如D＝1.3％。

这些增强织物24例如是“3x7HEHT”类型的钢帘线。

在一个实施例中，选择β＝3°，α＝18°，γ＝18°，ε＝50°，d＝11mm，k＝8mm并且e＝15mm。

图3示出在磨损模拟的背景下测定的定性曲线图以用于示出关于根据图1和图2形成的具有四个帘线带层13、14、15和17的商用车辆轮胎的行驶里程依赖于这些增强织物27的所选角度ε而改变的磨损速度，并且由此示出所测得的磨损特性的相对定性变化。在横坐标中从左至右标注增加的行驶里程(磨损距离)并且在纵坐标中从下至上标注增加的磨损速度(比磨损体积损失)。对于商用车辆轮胎，仅实施角度ε有所不同的模拟。这些角度α、β和γ选择为α＝18°、β＝0°并且γ＝18°。在曲线图中，在选择角度ε使ε＝50°时，用实线28示出在行驶里程上改变的磨损速度的曲线。在选择角度ε使ε＝40°时，虚线29构成在行驶里程上改变的磨损速度的曲线。在选择角度ε使ε＝60°时，点划线30构成在行驶里程上改变的磨损速度的曲线。在此可以清楚地看出，在选择角度ε使ε＝50°时，磨损速度在整个行驶里程上是最小的。该线29虽然在该纵坐标的短的延伸区段上接近该曲线28。然而，在该纵坐标的宽的延伸区段上，该曲线28的磨损速度清楚可见地小于曲线29的磨损速度。由此，形成为具有角度ε＝50°的商用车辆轮胎在该胎面花纹的使用寿命中形成为具有最小的磨损速度。由此，商用车辆轮胎的可能最大的行驶里程是最大的。此外，在某些预定的行驶里程之后该轮胎所剩余的残余胎纹深度相应地是最大的。

在上文中结合图1至图2所述的实施例，这些增强织物27是钢帘线。在其他未示出的实施方式中，这些增强织物27是适用于商用车辆轮胎的已知类型的混合帘线，其中，丝线或纱线由不同材料(例如钢、聚酰胺、玻璃纤维、聚酯或芳族聚酰胺)制成。

在其他未示出的实施方式中，这些增强织物23和/或增强织物24和/或增强织物25是适用于商用车辆轮胎的已知类型的混合帘线，其中，丝线或纱线由不同材料(例如钢、聚酰胺、玻璃纤维、聚酯或芳族聚酰胺)制成。

这些角度α、β、γ、ε分别至少构成在轮胎的赤道平面位置中测定的相应增强织物的倾斜角度。

附图标记说明

1 胎圈区域

2 侧壁

3 胎冠区域(顶部区域)

4 胎圈芯

5 胎体

6 角顶(胎芯滑块)

7 胎体包围部

8 胎圈加强条带

9 帘线带

10 成型的胎面

11 侧壁橡胶条带

12 内层

13 帘线带层(工作层)

14 帘线带层(零度层)

15 帘线带层(工作层)

16 帘线带层

17 帘线带层

23 增强织物

24 增强织物

25 增强织物

26 增强织物

27 增强织物

28 磨损速度曲线

29 磨损速度曲线

30 磨损速度曲线