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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, der an seiner Lauffläche Blockgebilde aufweist und insbesondere als spikeloser Reifen bzw. Winterreifen geeignet ist.
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Herkömmlicherweise sind bei einem spikelosen Reifen als Lamellierung bezeichnete Schnitte in einem Block einer Lauffläche ausgebildet, wobei die Fahreigenschaften auf einer vereisten Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten auf der Basis eines durch die Lamellierung erzeugten Kanteneffekts und Drainageeffekts verbessert sind. Hinsichtlich der vorstehend erwähnten Lamellen werden in der Praxis lineare Lamellen und wellenförmige Lamellen verwendet, wobei die linearen Lamellen entlang einer Längsrichtung linear verlaufen und die wellenförmigen Lamellen in einer Wellenform oder Zickzackform verlaufen.
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Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat seine Aufmerksamkeit auf die Tatsache gerichtet, dass eine Bewegung des jeweiligen Blocks auf einer vereisten Straßenoberfläche ziemlich groß ist und dass ein Bodenkontaktdruck innerhalb des Blocks aufgrund der Bewegung tendenziell ungleichmäßig wird, so dass die Fahreigenschaften auf vereister Straßenoberfläche weiterer Verbesserung bedürfen.
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Als Ergebnis von wiederholten Untersuchungen wurde ferner festgestellt, dass ein Bereich, in dem der Bodenkontaktdruck besonders hoch wird, in der Nähe einer Wandfläche des Blocks vorhanden ist, so dass die Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdrucks erhöht wird und die Fahreigenschaften auf vereister Straßenoberfläche beeinträchtigt werden. Im Folgenden wird der bisherige Kenntnisstand hinsichtlich der vorstehend genannten Bodenkontaktdruckverteilung beschrieben.
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8 veranschaulicht eine Bodenkontaktdruckverteilung innerhalb eines Blocks zu einem Zeitpunkt, in dem eine Bremskraft auf einen Reifen auf einer vereisten Straßenoberfläche aufgebracht wird, wobei ein Pfeil R die Laufrichtung des Reifens anzeigt. Gemäß dieser Zeichnung ist der Bodenkontaktdruck bekanntermaßen in einer Region hoch, die sich nahe bei einer Wandfläche 21 befindet, die eine Vorderseite in der Laufrichtung bildet, so dass ein Faktor vorliegt, der die Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks 20 erhöht.
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Der Bereich, der den hohen Bodenkontaktdruck aufweist, ist ferner auch in der Nähe von Wandflächen 22 und 23 vorhanden, und beim Aufbringen einer lateralen Kraft, die durch eine Kurvenfahrbewegung erzeugt wird, wird der Bodenkontaktdruck in dieser Region noch höher. Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Antriebskraft auf den Reifen aufgebracht wird, wird ferner in Bezug auf 8 eine umgekehrte Tendenz erzeugt, und der Bodenkontaktdruck wird in der Region nahe einer Wandfläche 24 des Blocks 20 höher.
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In diesem Zusammenhang ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
JP 2004-427 73 A in Reifen beschrieben, bei dem eine in Reifendurchmesserrichtung verlaufende enge Nut in einer Wandfläche um einen Block herum ausgebildet ist. Der Reifen dient jedoch zum Entfernen eines Wasserfilms, der zwischen der Wandfläche des Blocks und Schnee/Eis gebildet wird und schlägt keine Mittel zum Lösen des vorstehend geschilderten Problems hinsichtlich eines ungleichmäßigen Bodenkontaktdrucks innerhalb eines Blocks vor.
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Da ferner die Lamellen an der oberen Oberfläche und die schmale Nut an der Wandfläche parallel zueinander verlaufen, besteht bei diesem Reifen ein Problem dahingehend, dass an einer Stelle, in der die Lamellen und die Nut in derselben Ebene angeordnet sind, die Steifigkeit des Blocks lokal viel zu stark vermindert wird und die Spurstabilitätseigenschaften beeinträchtigt werden.
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Ferner ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
JP 2001-121926 A ein Reifen beschrieben, bei dem ein Stufenbereich in integraler Weise um einen Block herum vorgesehen ist und eine in Reifendurchmesserrichtung verlaufende Lamellierung in einer Seitenwand des Stufenbereichs gebildet ist.
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Der Reifen ist jedoch derart ausgebildet, dass die an der Seitenwand des Stufenbereichs ausgebildete Lamellierung an der Lauffläche sichtbar ausgebildet ist, um dadurch den Kanteneffekt zu steigern und eine Schnee-Traktionseigenschaft nach einem mittleren Stadium und einem Endstadium des Verschleißes sicherzustellen, wobei keine Mittel zum Lösen des Problems hinsichtlich des ungleichmäßigen Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks vorgeschlagen sind.
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Da die Steifigkeit eines peripheren Bereichs des Blocks durch den Stufenbereich verbessert ist, steigt der Bodenkontaktdruck in der Region nahe der Wandfläche tendenziell an, und es besteht ein Risiko, dass die Ungleichmäßigkeit des Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks zunimmt.
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Des Weiteren ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
JP2000-158 915 A ein Reifen beschrieben, bei dem eine Wandfläche eines Blocks mit einer Vielzahl von Verstärkungsrippen versehen ist, die etwa parallel zu einer Lauffläche verlaufen und in eine Nut hineinragen. Der Reifen ist jedoch zum Unterdrücken eines Abhebens des Blocks von der Straßenoberfläche aufgrund von Biegeverformungen vorgesehen und schlägt keine Mittel zum Lösen des vorstehend geschilderten Problems hinsichtlich des ungleichmäßigen Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks vor.
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Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
JP 2000-158 915 A gibt an, dass die Steifigkeit in Bezug auf eine Scherrichtung parallel zu der Straßenoberfläche und eine Kompressionsrichtung nicht verändert wird, wenn die Wandfläche des Blocks durch die Verstärkungsrippen ziehharmonikaförmig ausgebildet ist.
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Aus der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
JP 2006-076323 A ist ein Luftreifen bekannt, bei dem sich Hauptnuten in der Umfangsrichtung des Reifens erstrecken und Quernuten in die Lauffläche eingeschnitten sind, welche die Hauptnuten miteinander verbinden, so dass Blöcke zwischen den Hauptnuten und den Quernuten gebildet sind. In die Seitenwände der jeweiligen Blöcke sind in Umfangsrichtung bzw. in Querrichtung verlaufende Lamellen mit geschlossenen Enden eingearbeitet, die sich im Wesentlichen parallel zu der Lauffläche des Luftreifens erstrecken.
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend geschilderte tatsächliche Situation erfolgt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Luftreifens, bei dem der Bodenkontaktdruck innerhalb eines Blocks gleichmäßig gemacht werden kann, so dass dadurch die Laufeigenschaften auf einer vereisten Straßenoberfläche verbessert werden können, ohne daß die Steifigkeit des Blocks lokal zu stark vermindert wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Luftreifen, wie er im Patentanspruch 1 angegeben ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung bietet einen Luftreifen, der an seiner Lauffläche mit Blöcken ausgebildet ist, wobei der Luftreifen Folgendes aufweist: eine obere Oberflächen-Lamellierung, die in einer oberen Oberfläche jedes Blocks gebildet ist, eine erste Wandflächen-Lamellierung, die in einer ersten Wandfläche jedes Blocks gebildet ist und in einer die Lamellierung in der oberen Oberfläche kreuzenden Richtung verläuft, sowie eine zweite Wandflächen-Lamellierung, die in einer der ersten Wandfläche benachbarten zweiten Wandfläche gebildet ist und in einer die Lamellierung in der oberen Oberfläche und die erste Wandflächen-Lamellierung kreuzenden Richtung verläuft.
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Da bei dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung die Lamellierung an der Wandfläche der Blöcke ausgebildet ist, läßt sich die Steifigkeit der Region in der Nähe der Wandfläche vermindern. Dadurch ist es möglich, den Bodenkontaktdruck innerhalb des Blocks gleichmäßig zu gestalten, indem der Druck in der Region, in der der Bodenkontaktdruck tendenziell besonders hoch ist, verteilt wird.
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Da ferner die in der oberen Oberfläche vorhandene Lamellierung, die erste Wandflächen-Lamellierung und die zweite Wandflächen-Lamellierung in einander kreuzenden Richtungen verlaufen, sind diese nicht innerhalb derselben Ebene angeordnet, und eine übermäßige lokale Reduzierung der Steifigkeit des Blocks kann verhindert werden.
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Wie vorstehend erwähnt, läßt sich gemäß der vorliegenden Erfindung der Bodenkontaktdruck innerhalb des Blocks gleichmäßig machen, so dass die Fahreigenschaften auf einer vereisten Straßenoberfläche verbessert werden, ohne dass die Steifigkeit des Blocks lokal zu stark vermindert wird.
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Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion sind die erste Wandflächen-Lamellierung und die zweite Wandflächen-Lamellierung vorzugsweise innerhalb der Wandfläche abgeschlossen, ohne sich zu einer Kantenlinie des jeweiligen Blocks hin zu öffnen. Dadurch ist es möglich, eine zu starke Verminderung der Steifigkeit in dem Kantenlinienbereich des Blocks zu verhindern, und die Spurstabilitätseigenschaften oder dergleichen lassen sich in bevorzugter Weise sicherstellen.
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In diesem Zusammenhang beinhaltet die Kantenlinie eines Blocks eine Kantenlinie zwischen der oberen Oberfläche des Blocks und jeder der Wandflächen sowie eine Kantenlinie zwischen den Wandflächen der Blöcke.
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Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist die Lamellierung in der oberen Oberfläche vorzugsweise durch eine geschlossene Lamellierung gebildet. Da es gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion möglich ist, die Länge der Wandflächen-Lamellierung in der Wandfläche sicherzustellen, die in der Längsrichtung der in der oberen Oberfläche vorhandenen Lamellierung angeordnet ist, läßt sich die Steifigkeit in der Region in der Nähe der Wandfläche in einfacher Weise reduzieren.
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Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist jeder Block vorzugsweise mit einem an einer oberen Oberflächenseite angeordneten oberen Schichtbereich sowie mit einem in Reifendurchmesserrichtung an der Innenseite von dem oberen Schichtbereich angeordneten unteren Schichtbereich versehen, der aus einem härteren Gummimaterial als der obere Schichtbereich gebildet ist, und ist die Lamellenanzahl von mindestens einer von der ersten Wandflächen-Lamellierung und der zweiten Wandflächen-Lamellierung in dem unteren Schichtbereich größer als in dem oberen Schichtbereich.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist es möglich, das Steifigkeits-Gleichgewicht zwischen dem oberen Schichtbereich und dem unteren Schichtbereich des Blocks in günstiger Weise auszubilden, um dadurch die Gleichmäßigkeit des Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks zu verbessern und gleichzeitig den Bodenkontaktdruck in der Region, in der der Bodenkontaktdruck tendenziell besonders hoch wird, zu vermindern.
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Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist jeder Block vorzugsweise mit einem an einer oberen Oberflächenseite angeordneten oberen Schichtbereich sowie mit einem in der Reifendurchmesserrichtung an einer Innenseite von dem oberen Schichtbereich angeordneten unteren Schichtbereich versehen, der aus einem härteren Gummimaterial als der obere Schichtbereich gebildet ist, und ist von der ersten Wandflächen-Lamellierung und der zweiten Wandflächen-Lamellierung mindestens eine durch eine wellenförmige Lamellierung gebildet, wobei die Wellenanzahl der Wandflächen-Lamellierung in dem unteren Schichtbereich größer gewählt ist als in dem oberen Schichtbereich.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist es möglich, das Steifigkeits-Gleichgewicht zwischen dem oberen Schichtbereich und dem unteren Schichtbereich des Blocks in günstiger Weise auszubilden und dadurch die Gleichmäßigkeit des Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks zu steigern sowie gleichzeitig den Bodenkontaktdruck in der Region zu vermindern, in der der Bodenkontaktdruck tendenziell besonders hoch wird.
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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert; in den Zeichnungen zeigen:
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1 eine abgewickelte Draufsicht zur Erläuterung eines Beispiels einer Lauffläche eines Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine erste Perspektivansicht eines Blocks auf der Lauffläche;
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3 eine zweite Perspektivansicht des Blocks auf der Lauffläche;
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4 eine Perspektivansicht eines Blocks zum Vergleich mit der vorliegenden Erfindung;
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5 eine Perspektivansicht eines Blocks gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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6 eine Perspektivansicht eines Blocks gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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7 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines wesentlichen Bereichs einer Metallform für einen Vulkanisierungs-Formvorgang; und
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8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Bodenkontaktdruckverteilung innerhalb des Blocks zum Zeitpunkt des Aufbringens einer Bremskraft auf den Reifen auf einer vereisten Straßenoberfläche.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 zeigt eine abgewickelte Draufsicht zur Erläuterung eines Beispiels einer Lauffläche des Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Luftreifen ist mit einem Profilmuster versehen, das eine Vielzahl von Blöcken 1 aufweist. Die Blöcke 1 sind durch in Reifenumfangsrichtung verlaufende Hauptnuten 2 sowie durch in Reifenbreitenrichtung verlaufende Quernuten 3 unterteilt, wobei fünf Reihen von Blöcken 1 in Bezug auf eine Reifenäquatorlinie C symmetrisch angeordnet sind.
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Eine Vielzahl von (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei) an der oberen Oberfläche vorhandenen Lamellen 11 mit einem linearen Öffnungsbereich sind in einer oberen Oberfläche 1a von jedem der Blöcke 1 derart ausgebildet, dass sie mit einer vorbestimmten Beabstandung voneinander angeordnet sind. Die in der oberen Oberfläche vorhandenen Lamellen 11 sind zu der Hauptnut 2 hin nicht offen, sondern als beidseitig geschlossene Lamellen ausgebildet, bei denen die beiden Enden innerhalb der oberen Oberfläche 1a abgeschlossen sind. Zum ausreichenden Erzeugen eines Kanteneffekts und eines Drainageeffekts ist es bevorzugt, dass eine Lamellenbreite von jeder der in der oberen Oberfläche vorhandenen Lamellen 11 zwischen 0,3 mm und 0,6 mm liegt, wobei die Lamellentiefe vorzugsweise zwischen 30% und 80% der Tiefe der Hauptnut 2 beträgt.
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2 zeigt eine Perspektivansicht des Blocks 1, gesehen von rechts unten in 1, und 3 zeigt eine Perspektivansicht des Blocks 1, gesehen von rechts oben in bezug auf 1. Der Block 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist quaderförmig ausgebildet und besitzt eine rechteckige obere Oberfläche 1a, eine Wandfläche 1b (die der ersten Wandfläche entspricht) und eine Wandfläche 1d, die in der Längsrichtung der in der oberen Oberfläche vorhandenen Lamellen 11 angeordnet sind und einer Hauptnut 2 zugewandt sind, sowie eine obere Oberfläche 1c (die der zweiten Wandfläche entspricht) und eine Wandfläche 1e, die in der Lamellenbreitenrichtung der in der oberen Oberfläche vorhandenen Lamellen 11 angeordnet sind und einer Quernut 3 zugewandt sind.
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In der Wandfläche 1b ist eine Wandflächen-Lamellierung 12 (die der ersten Wandflächen-Lamellierung entspricht) ausgebildet, die sich etwa parallel zu der oberen Oberfläche 1a erstreckt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Wandflächen-Lamellen 12 mit einem linearen Öffnungsbereich parallel zu der Reifendurchmesserrichtung mit einer vorbestimmten Beabstandung voneinander angeordnet. Die Wandfläche 1b ist in der Längsrichtung der Lamellierung 11 in der oberen Oberfläche angeordnet, und die Wandflächen-Lamellierung 12, die etwa parallel zu der oberen Oberfläche 1a verläuft, erstreckt sich in einer die Lamellierung 11 an der oberen Oberfläche kreuzenden Richtung.
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In der Wandfläche 1c ist eine Wandflächen-Lamellierung 13 (die der zweiten Wandflächen-Lamellierung entspricht) ausgebildet, die sich in Reifendurchmesserrichtung erstreckt. Die Wandfläche 1c ist der Wandfläche 1b in der Schneiderichtung benachbart, und die Wandflächen-Lamellierung 13 verläuft in einer die Lamellierung 11 an der oberen Oberfläche sowie die Wandflächen-Lamellierung 12 kreuzenden Richtung.
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Ein Bodenkontaktdruck in einem Bereich nahe der Wandfläche 1b und der Wandfläche 1d des Blocks 1 wird auf vereister Straßenoberfläche tendenziell hoch; da jedoch die Wandflächen-Lamellierungen 12 und 13 ausgebildet sind, läßt sich der Bodenkontaktdruck innerhalb des Blocks 1 gleichmäßig gestalten, indem eine Steifigkeit in der Region nahe der Wandfläche 1b und der Wandfläche 1c vermindert ist.
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Da ferner die Lamellierung 11 in der oberen Oberfläche, die Wandflächen-Lamellierung 12 sowie die Wandflächen-Lamellierung 13 in einander kreuzenden Richtungen verlaufen, sind diese nicht in derselben Ebene angeordnet, und eine lokal zu starke Verminderung der Steifigkeit des Blocks 1 kann verhindert werden.
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Dagegen tritt bei einer anderen Ausführung Folgendes Problem auf, wie es bei dem Block 3 in 4 veranschaulicht ist. Bei diesem Block 4 verläuft die Wandflächen-Lamellierung 42 parallel zu der Lamellierung 41 in der oberen Oberfläche, und die Lamellierungen sind in derselben Ebene angeordnet. Ferner verläuft die Wandflächen-Lamellierung 43 ebenfalls parallel zu der Lamellierung 41 in der oberen Oberfläche.
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In einem Bereich, der von einem in gestrichelter Linie dargestellten Rahmen 48 umgeben ist, verhält sich somit ein durch die Lamellierung 41 in der oberen Oberfläche, die Wandflächen-Lamellierung 42 und die Wandflächen-Lamellierung 43 unterteilter Bereich wie ein kleiner Block, und die Steifigkeit des Blocks 4 wird lokal zu stark vermindert, so dass ein Problem dahingehend entsteht, dass die Spurstabilitätseigenschaften beeinträchtigt werden.
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Der erfindungsgemäße Block 1 ist derart ausgebildet, dass die Lamellierung 11 in der oberen Oberfläche, die Wandflächen-Lamellierung 12 und die Wandflächen-Lamellierung 13 sich nicht gegenseitig beeinträchtigen. Mit anderen Worten, es ist die Lamellentiefe der Wandflächen-Lamellierung 12 geringer als die Distanz von der Wandfläche 1b bis zu der Lamellierung 11 in der oberen Oberfläche, und die Lamellentiefe der Wandflächen-Lamellierung 13 ist geringer als die Distanz von der Wandfläche 1c bis zu der Oberflächen-Lamellierung 11. Gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann in wirksamer Weise verhindert werden, dass die Steifigkeit des Blocks 1 lokal zu gering wird, und die Spurstabilitätseigenschaften lassen sich in bevorzugter Weise sicherstellen.
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Die Lamellenbreiten der Wandflächen-Lamellen 12 und 13 unterliegen keinen besonderen Einschränkungen, sofern sie die Steifigkeit in der Region in der Nähe der Wandflächen 1b und 1c verringern können, wobei die Lamellenbreiten in exemplarischer Weise 0,3 mm bis 0,6 mm betragen können; jedoch können die Wandflächen-Lamellen 12 und 13 auch kerbförmig bei einer Lamellenbreite von 1,0 mm bis 2,0 mm ausgebildet werden. Ferner betragen die Lamellentiefen der Wandflächen-Lamellen 12 und 13 in exemplarischer Weise 0,5 mm bis 1,5 mm, wobei sie jedoch vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass eine störende Beeinträchtigung hinsichtlich der Oberflächen-Lamellierung 11 in der vorstehend geschilderten Weise verhindert ist.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Wandflächen-Lamellen 12 und 13 innerhalb der Wandflächen 1b bzw. 1c abgeschlossen, ohne dass diese zu einer Kantenlinie des Blocks 1 hin offen sind. Bei der vorliegenden Erfindung können die Wandflächen-Lamellen 12 und 13 zu der Kantenlinie des Blocks 1 hin offen sein, jedoch kann eine lokale zu starke Verminderung der Steifigkeit des Kantenlinienbereichs des Blocks 1 verhindert werden, wenn die Wandflächen-Lamellen in der vorstehend geschilderten Weise als geschlossene Lamellen ausgebildet sind, und die Spurstabilitätseigenschaften oder dergleichen lassen sich in bevorzugter Weise sicherstellen.
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Die in der Wandfläche 1d ausgebildete Wandflächen-Lamellierung 14 und die in der Wandfläche 1e ausgebildete Wandflächen-Lamellierung 15 sind der Wandflächen-Lamellierung 12 bzw. der Wandflächen-Lamellierung 13 ähnlich ausgebildet und entsprechen der ersten Wandflächen-Lamellierung bzw. der zweiten Wandflächen-Lamellierung.
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Um den Block 1 herum verlaufen die jeweiligen Wandflächen-Lamellierungen derart, dass sie einander in den benachbarten Wandflächen kreuzen, wobei alle der Wandflächen-Lamellierugen 12 bis 15 derart verlaufen, dass sie die Lamellierung 11 in der oberen Oberfläche kreuzen. Auf diese Weise ist es möglich, den Druck in dem Bereich nahe den jeweiligen Wandflächen 1d bis 1e zu verteilen, und der Bodenkontaktdruck innerhalb des Blocks 1 läßt sich in wirksamer Weise gleichmäßig gestalten.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die in der oberen Oberfläche vorhandene Lamellierung 11, die Wandflächen-Lamellierung 12 und die Wandflächen-Lamellierung 13 alle als lineare Lamellen ausgebildet, jedoch kann bei der vorliegenden Erfindung auch ein Teil oder sämtliche von diesen in Form von wellenförmigen Lamellen ausgebildet sein.
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In einem Fall, in dem die Lamellierung 11 in der oberen Oberfläche durch eine wellenförmige Lamellierung gebildet ist, ist eine Verengung eines Öffnungsbereichs der Lamellierung 11 in der oberen Oberfläche nur schwer möglich, so dass sich der Kanteneffekt und der Drainageeffekt verbessern lassen. Ferner ist es ausreichend, wenn zumindest jeweils eine von den Wandflächen-Lamellierungen 12 und 13 vorgesehen ist, jedoch ist es bevorzugt, daß eine Vielzahl von Wandflächen-Lamellierungen vorhanden ist, damit die Steifigkeit in der Region in der Nähe der Wandfläche sicher vermindert werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konstruktion beschränkt, bei der die Wandflächen-Lamellierungen, wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, in der orthogonalen Richtung verlaufen, solange die Wandflächen-Lamellierungen in einer Richtung verlaufen, die die Erstreckungsrichtung der Lamellierung in der oberen Oberfläche schneidet.
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Beispielsweise ist bei den Wandflächen-Lamellierungen 12 und 14 eine Konstruktion möglich, die unter einem Winkel von ±30° in Bezug auf die obere Oberfläche 1a des Blocks 1 geneigt ist, und bei den Wandflächen-Lamellierungen 13 und 15 ist zum Beispiel eine Konstruktion möglich, die unter einem Winkel von ±30° in Bezug auf die Reifendurchmesserrichtung geneigt ist. Der Winkel der Lamellierung ist in dem Fall, in dem die Wandflächen-Lamellierung durch eine wellenförmige Lamellierung gebildet ist, in Bezug auf eine Mittellinie festgelegt, die durch das Zentrum der Schwingungsamplitude hindurchgeht.
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Die Beabstandung zwischen den Wandflächen-Lamellen 12 sowie die Beabstandung zwischen den Wandflächen-Lamellen 13 unterliegen keinen speziellen Einschränkungen, solange sie die Steifigkeit der Region nahe den Wandflächen 1b und 1c in angemessener Weise vermindern, wobei die Beabstandung jedoch vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 4,5 mm und in weiter bevorzugter Weise zwischen 1,0 mm und 2,0 mm liegt.
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Ist die Beabstandung geringer als 0,5 mm, so wird die Population der Wandflächen-Lamellen zu groß, und die Steifigkeit des Blocks insgesamt wird vermindert. Infolgedessen werden die Fahreigenschaften auf einer vereisten Straßenoberfläche tendenziell verschlechtert. Darüber hinaus werden Metallform-Herstellungsarbeiten schwierig, und Fremdkörper dringen tendenziell zum Zeitpunkt des Vulkanisierungs-Formvorgangs ein, so daß ein hohes Risiko besteht, daß das Erscheinungsbild des Reifens möglicherweise beeinträchtigt wird. Wenn dagegen die Beabstandung 4,5 mm übersteigt, ist es schwierig, die Anzahl der Wandflächen-Lamellen zu gewährleisten.
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5 zeigt eine Perspektivansicht eines Blocks gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Block 5 weist eine doppellagige Ausbildung mit einem oberen Schichtbereich 5A, der auf der Seite der oberen Oberfläche angeordnet ist, sowie mit einem unteren Schichtbereich 5B auf, der aus einem härteren Gummimaterials als der obere Schichtbereich 5A hergestellt ist und mit einer in der Reifendurchmesserrichtung inneren Seite des oberen Schichtbereichs 5A zusammenlaminiert ist.
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Da bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion die obere Oberflächenseite des Blocks 5 weich ist, kann die Bodenkontaktfläche in einfacher Weise sichergestellt werden, und die Fahreigenschaften auf einer vereisten Straßenoberfläche lassen sich verbessern, wobei es ferner aufgrund der Tatsache, dass die Fußseite des Blocks 5 hart ist, möglich ist, ein übermäßiges Kollabieren des Blocks 5 zu unterbinden sowie den Kanteneffekt sicherzustellen.
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Der Block 5 ist derart ausgebildet, dass eine in der oberen Oberfläche vorhandene Lamellierung 51, die einer wellenförmigen Lamellierung entspricht, an der oberen Oberfläche 5a ausgebildet ist und Wandflächen-Lamellierungen 52 und 53 an den Wandflächen 5b und 5c ausgebildet sind. Dabei sind zwei Wandflächenlamellen 52 in dem oberen Schichtbereich 5A ausgebildet, und drei Wandflächenlamellen 52 sind in dem unteren Schichtbereich 5B ausgebildet, wobei die Anzahl der Lamellen in dem unteren Schichtbereich 5B höher ist als in dem oberen Schichtbereich 5A.
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Ferner sind drei Wandflächen-Lamellen 53 in dem oberen Schichtbereich 5A ausgebildet, und vier Wandflächen-Lamellen 53 sind in dem unteren Schichtbereich 5B ausgebildet, so dass die Anzahl der Lamellen in dem unteren Schichtbereich 5B größer ist als in dem oberen Schichtbereich 5A. Auf diese Weise ist es möglich, ein Steifigkeitsgleichgewicht zwischen dem oberen Schichtbereich 5A und dem unteren Schichtbereich 5B in günstiger Weise auszuführen und dabei gleichzeitig den Bodenkontaktdruck der Region nahe den Wandflächen 5b und 5c zu vermindern, so dass sich die Gleichmäßigkeit des Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks 5 verbessern läßt.
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Eine Differenz in der Gummihärte (ein Wert, der durch Messung bei Raumtemperatur von 23°C gemäß einem Durometer-Härtetest (Typ A) gemäß JISK6253 ermittelt wird, wobei dieses Verfahren auch im Folgenden verwendet wird) zwischen dem oberen Schichtbereich 5A und dem unteren Schichtbereich 5B beträgt in exemplarischer Weise 45 bis 55 Grad.
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Ferner ist es bevorzugt, dass eine Grenzfläche zwischen dem oberen Schichtbereich 5A und dem unteren Schichtbereich 5B in dem zentralen Bereich des Blocks 5 angeordnet ist, wobei es besonders bevorzugt ist, dass diese in einer Tiefenposition angeordnet ist, die 45 bis 55% der Tiefe der Hauptnut von der oberen Oberfläche 5a beträgt.
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6 zeigt eine Perspektivansicht eines Blocks gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Block 6 besitzt eine zweilagige Konstruktion, wobei in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Block 5 die Härte zwischen dem oberen Schichtbereich 6A und dem unteren Schichtbereich 6B unterschiedlich ist.
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Der Block 6 ist derart ausgebildet, dass eine obere Oberflächen-Lamellierung 61 in einer oberen Oberfläche 6a von diesem ausgebildet ist und Wandflächen-Lamellierungen 62 und 63 in Wandflächen 6b und 6c gebildet sind. Die in der oberen Oberfläche vorhandene Lamellierung 61 und die Wandflächen-Lamellierungen 62 und 63 sind alle durch wellenförmige Lamellen gebildet.
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Zwei Wandflächen-Lamellen 62 sind jeweils in dem oberen Schichtbereich 6A und dem unteren Schichtbereich 6B ausgebildet, jedoch sind die Wellenlängen von diesen unterschiedlich, wobei die Anzahl der Wellen in dem unteren Schichtbereich 6B größer ist als in dem oberen Schichtbereich 6A. Ferner ist die Wandflächen-Lamellierung 63 in kontinuierlicher Weise von dem oberen Schichtbereich 6A bis zu dem unteren Schichtbereich 6B vorgesehen, jedoch sind die Wellenlängen in dem oberen Schichtbereich 6A und dem unteren Schichtbereich 6B unterschiedlich, wobei die Anzahl der Wellen in dem unteren Schichtbereich 6B größer ist als in dem oberen Schichtbereich 6A.
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Auf diese Weise ist es möglich, ein Steifigkeits-Gleichgewicht zwischen dem oberen Schichtbereich 6A und dem unteren Schichtbereich 6B in günstiger Weise zu schaffen, während gleichzeitig der Bodenkontaktdruck in der Region nahe den Wandflächen 6b und 6c vermindert werden kann, so dass sich die Gleichmäßigkeit des Bodenkontaktdrucks innerhalb des Blocks 6 verbessern läßt.
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Die 5 und 6 veranschaulichen ein Beispiel, bei dem die Anzahl der Wandflächen-Lamellen sowie die Wellenanzahl von diesen zwischen dem oberen Schichtbereich und dem unteren Schichtbereich unterschiedlich ist, jedoch ist es stattdessen oder zusätzlich dazu auch möglich, eine Lamellentiefe in dem unteren Schichtbereich tiefer auszubilden als in dem oberen Schichtbereich, so dass sich wiederum das Steifigkeits-Gleichgewicht zwischen dem oberen Schichtbereich und dem unteren Schichtbereich verbessern läßt.
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Der Reifen, wie er vorstehend beschrieben worden ist, kann in der gleichen Weise wie bei einem herkömmlichen Reifenherstellungsverfahren hergestellt werden, wobei lediglich eine Metallform für einen Vulkanisierungs-Formvorgang derart modifiziert wird, dass ein Messer zum Bilden der Wandflächen-Lamellierung in der Metallform angebracht wird.
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Da mit anderen Worten eine innere periphere Oberfläche der Metallform für den Vulkanisierungs-Formvorgang mit einem Rippenbereich 7 zum Ausbilden einer Hauptnut und einer Quernut versehen ist, wie dies in 7 gezeigt ist, und der Block durch einen zwischen den Rippenbereichen 7 vorhandenen konkaven Bereich 8 gebildet wird, kann die vorstehend beschriebene Wandflächen-Lamellierung durch Anbringen eines Messers bzw. Werkzeugs 9 an einem seitlichen Bereich des Rippenbereichs 7 gebildet werden.
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7 veranschaulicht das Messer 9 zum Bilden der Wandflächen-Lamellierung, die in Reifendurchmesserrichtung verläuft, sowie ein Messer 10 zum Bilden der Lamellierung in der oberen Oberfläche. Zum Zeitpunkt eines Vulkanisierungs-Formvorgangs werden der Rippenbereich 7 und der konkave Bereich 8 gegen eine Lauffläche Tr eines unvulkanisierten Reifens gepreßt, und es wird ein vorbestimmtes Profilmuster gebildet. Dabei werden durch die Messer 9 und 10 verschiedene Lamellen gebildet.
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Ein Endbereich 9a, der in Reifendurchmesserrichtung einen außenseitigen Bereich des Messers 9 bildet, ist abgeschrägt oder kreisbogenförmig ausgebildet und derart ausgeführt, dass das Messer 9 zum Zeitpunkt des Entformens aus der Form nach dem Vulkanisierungs-Formvorgang in einfacher Weise aus dem Block entfernt werden kann.
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Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit der Ausnahme, dass die Lamellen in der vorstehend beschriebenen Weise in einem Block vorgesehen sind, genau so ausgebildet wie ein normaler Luftreifen, so dass bekannte Materialien, Formgebungen, Ausführungen, Herstellungsverfahren und dergleichen auch bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.
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Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem sogenannten Sommerreifen angewendet werden, da jedoch die vorliegende Erfindung ausgezeichnete Fahreigenschaften auf vereisten Straßenoberflächen erzielt, ist die vorliegende Erfindung als spikeloser Reifen bzw. Winterreifen besonders geeignet.
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Weitere Ausführungsbeispiele
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- (1) Das Profilmuster des Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt keinen speziellen Einschränkungen. Daher ist auch die Formgebung des Blocks nicht auf eine rechteckige Formgebung beschränkt, sondern es können auch Blöcke mit verschiedenen Formen, wie zum Beispiel mit einer polygonalen Form, einer V-Form und dergleichen verwendet werden. Ferner ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein Beispiel erläutert worden, bei dem die Längsrichtung der in der oberen Oberfläche vorhandenen Lamellierung parallel zu der Reifenbreitenrichtung ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt.
- (2) Bei der vorliegenden Erfindung kann die in der oberen Oberfläche ausgebildete Lamellierung durch eine offene Lamellierung gebildet sein, bei der ein Endbereich zu der Wandfläche hin offen ist, jedoch ist es bevorzugt, eine geschlossene Lamellierung zu verwenden, bei der zumindest ein Ende abgeschlossen ist, wobei es noch weiter bevorzugt ist, eine beidseitig geschlossene Lamellierung zu verwenden, wie dies vorstehend erläutert worden ist.
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Der Grund hierfür besteht in der Sicherstellung der Länge der Wandflächen-Lamellierung in der Wandfläche, die in der Längsrichtung der Lamellierung der oberen Oberfläche angeordnet ist, sowie in der einfachen Verminderung der Steifigkeit der Region in der Nähe der Wandfläche. Mit anderen Worten, es ist in einem Fall, dass die in der oberen Oberfläche vorhandene Lamellierung zu der Wandfläche hin offen ist, zum Verhindern einer lokalen Reduzierung der Blocksteifigkeit von Vorteil, die Wandflächen-Lamellierung derart auszubilden, dass sie die Lamellierung in der oberen Oberfläche meidet; wenn jedoch die Lamellierung in der oberen Oberfläche durch die geschlossene Lamellierung gebildet ist, gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich der Ausbildung der Wandflächen-Lamellierung, so dass diese Ausbildung dazu beiträgt, den Bodenkontaktdruck innerhalb des Blocks gleichmäßig auszubilden.
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Beispiel
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Zum konkreten Veranschaulichen der Konstruktion und der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung wurde die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis ausgewertet. Die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis bzw. vereister Straße wurde auf der Basis eines Bremsweges zum Zeitpunkt der Betätigung eines ABS bei Aufbringen einer Bremskraft bei einer Geschwindigkeit von 40 km/h bei einer Fahrt auf einer vereisten Straßenoberfläche ausgewertet. Die Auswertung ist durch eine Indexzahl veranschaulicht, die bei einem Vergleichsbeispiel 1 mit 100 vorgegeben ist, wobei der numerische Wert um so höher ist, desto besser die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis ist.
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Vergleichsbeispiele 1 bis 3
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Dabei ist das Vergleichsbeispiel 1 durch einen Reifen gebildet, der das in 1 dargestellte Profilmuster aufweist und bei dem die Lamellierung der oberen Oberfläche durch die wellenförmige Lamellierung gebildet ist und die Wandflächen-Lamellierung nicht vorhanden ist; das Vergleichsbeispiel 2 ist durch einen Reifen gebildet, der mit dem Vergleichsbeispiel 1 mit Ausnahme der Konstruktion identisch ist, dass eine parallel zu der oberen Oberfläche des Blocks verlaufende Rippe an der der Hauptnut zugewandten Wandfläche ausgebildet ist; und das Vergleichsbeispiel 3 ist durch einen Reifen gebildet, der mit dem Vergleichsbeispiel 1 mit Ausnahme der Konstruktion identisch ist, bei der die in Reifendurchmesserrichtung verlaufende Lamellierung vollständig in der Wandfläche um den Block herum vorgesehen ist.
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Beispiele 1 bis 5
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Das Beispiel 1 ist durch einen Reifen gebildet, der das in 1 gezeigte Profilmuster aufweist und der die in den 2 und 3 dargestellte Blockkonstruktion besitzt; das Beispiel 2 ist durch einen Reifen gebildet, der die in 5 gezeigte Blockkonstruktion aufweist; das Beispiel 3 ist durch einen Reifen gebildet, bei dem zwei Wandflächen-Lamellen 52 jeweils in dem oberen Schichtbereich 5A und dem unteren Schichtbereich 5B in 5 gebildet sind und drei Wandflächen-Lamellen 53 darin vorhanden sind; das Beispiel 4 ist durch einen Reifen gebildet, der die in 6 gezeigte Blockkonstruktion aufweist; und das Beispiel 5 ist durch einen Reifen gebildet, bei dem die Anzahl der Wellen der Wandflächen-Lamellen 62 und 63 in dem unteren Schichtbereich 6B in 6 in identischer Weise wie bei dem oberen Schichtbereich 6A vorgesehen ist.
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Bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 sowie dem Beispiel 1 ist die Gummihärte des Blocks mit 45 Grad gewählt. Bei den Beispielen 2 bis 5 beträgt die Gummihärte des oberen Schichtbereichs des Blocks 45 Grad, und die Gummihärte des unteren Schichtbereichs beträgt 55 Grad. Ferner beträgt die Reifengröße bei allen Vergleichsbeispielen und Beispielen 225/45R17. Die Resultate der Auswertung sind in der Tabelle 1 veranschaulicht. Tabelle 1
| | Vergleichsspiel 1 | Vergleichsspiel 2 | Vergleichsspiel 3 | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 | Beispiel 5 |
| Bremsleistungs-Fähigkeit auf Eis | 100 | 101 | 102 | 102 | 104 | 103 | 105 | 104 |
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Wie in der Tabelle 1 gezeigt, ist bei den Beispielen 1 bis 5 die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 verbessert. Man ist der Ansicht, dass dies darauf zurückgeführt werden kann, dass der Bodenkontaktdruck innerhalb des Blocks gleichmäßig gemacht werden kann, wenn die Steifigkeit der Region in der Nähe der Wandfläche durch Ausbilden der Wandflächen-Lamellierung in der vorstehend beschriebenen Weise vermindert ist.
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Ferner ist bei dem Beispielen 2 und 4 die Bremsleistungsfähigkeit auf Eis im Vergleich zu den Beispielen 3 und 5 verbessert, wobei dies wohl darauf zurückgeführt werden kann, dass das Steifigkeits-Gleichgewicht zwischen dem oberen Schichtbereich und dem unteren Schichtbereich des Blocks verbessert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1; 5; 6
- Blöcke
- 1a; 5a; 6a
- obere Oberfläche
- 1b, 1c, 1d, 1e; 5b, 5c; 6b, 6c
- Wandflächen
- 5A;
- 6A oberer Schichtbereich
- 5B;
- 6B unterer Schichtbereich
- 2
- Hauptnuten
- 3
- Quernuten
- 7
- Rippenbereich
- 8
- konkaver Bereich
- 9, 10
- Messer
- 9a
- Endbereich
- 11; 51; 61
- Lamellen in der oberen Oberfläche
- 12, 13, 14, 15; 52, 53; 62, 63
- Wandflächen-Lamellen
- 20
- Block
- 21, 22, 23, 24
- Wandflächen
- C
- Reifenäquatorlinie
- R
- Laufrichtung
- Tr
- Lauffläche
