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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen radialer Bauart, insbesondere einen Nutzfahrzeugreifen, mit einem profilierten Laufstreifen mit zumindest einer schulterseitig verlaufenden Profilrippe, welche laufstreifeninnenseitig von einer Umfangsrille begrenzt ist, welche zur schulterseitigen Profilrippe von einer äußeren Rillenflanke, dieser gegenüberliegend von einer inneren Rillenflanke und zwischen den Rillenflanken von einem die beiden Rillenflanken verbindenden Rillengrund begrenzt ist,
wobei sich der Rillengrund aus drei im Querschnitt kreisbogenförmig gekrümmten, ineinander und in die Rillenflanken knickfrei übergehenden Abschnitten mit unterschiedlichen Krümmungsradien zusammensetzt, einem an die äußere Rillenflanke anschließenden äußeren Abschnitt, einem an die innere Rillenflanke anschließenden inneren Abschnitt und einem diese Abschnitte verbindenden zentralen Abschnitt, derart, dass im Querschnitt der Umfangsrille der Rillengrund Richtung äußerer Rillenflanke ansteigt, und wobei in der Umfangsrille Abriebindikatoren positioniert sind.
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Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist aus der
DE 10 2015 202 371 A1 bekannt. In Folge der speziellen Ausgestaltung des Rillengrundes aus drei im Querschnitt kreisbogenförmigen Abschnitten unterschiedlicher Radien befindet sich die tiefste Stelle der Umfangsrille nahe der inneren Rillenflanke, im Bereich des Überganges zwischen dem zentralen Abschnitt und dem inneren Abschnitt des Rillengrundes und es steigt der Rillengrund in Richtung äußerer Rillenflanke an. Es hat sich herausgestellt, dass derart gestaltete schulterseitige Umfangsrillen in Laufstreifen von Nutzfahrzeugreifen ausgesprochen rissbeständig sind und, auch nach einer höheren Laufleistung, die bei herkömmlich gestalteten Umfangsrillen oft auftretenden Risse und Schäden, wie Groove Cracks oder Compression Folds, nicht oder kaum mehr entstehen. Nachdem es erforderlich ist, auch in schulterseitigen Umfangsrillen Abriebindikatoren vorzusehen, enthalten Reifen der eingangs genannten Art in den schulterseitigen Umfangsrillen Abriebindikatoren, auch wenn diese in der
DE 10 2015 202 371 A1 nicht erwähnt sind. Die Ausgestaltung von Abriebindikatoren unter Erhalt der Rissbeständigkeit des Rillengrundes und der Rillenflanken in derart speziell gestalteten Umfangsrillen stellt eine besondere Herausforderung dar.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, in Nutzfahrzeugreifen mit schulterseitigen Umfangsrillen der eingangs genannten Art Abriebindikatoren derart auszubilden, dass die Beständigkeit der Umfangsrille gegenüber der Entstehung von Rissen, wie Groove Cracks, Compression Folds und Alterungsrissen, auch an jenen Stellen erhalten bleibt, an welchen die Abriebindikatoren angeordnet sind.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Abriebindikatoren als am Rillengrund der Umfangsrille in der Erstreckungsrichtung der Umfangsrille langstreckte, an die beiden Rillenflanken angebundene Erhebungen ausgebildet sind und jeweils einen Indikatorteil mit einer auf der Höhe der Mindestprofiltiefe befindlichen, parallel zur Laufstreifenperipherie verlaufenden Indikatorfläche und zwei an den Indikatorteil anschließende, vom Niveau der Indikatorfläche in Richtung Rillengrund abfallende, mit äußeren Rampenflächen versehene Rampen aufweist, welche nahe des Rillengrundes in Auslaufabschnitte übergehen,
wobei jede Rampenfläche eine sich über ihren Verlauf Richtung Rillengrund verdrehende Fläche ist, derart, dass sie an ihrem Endbereich im Querschnitt eine Gerade ist, welche im Wesentlichen den zentralen Abschnitt des Rillengrundes als Richtung äußerer Rillenflanke ansteigende Sehne des Kreisbogens überspannt,
wobei der anschließende Auslaufabschnitt eine Außenfläche aufweist, die über ihre Erstreckungslänge Richtung Rillengrund eine kontinuierlich zunehmende Krümmung aufweist, derart, dass die Krümmung am Ende des Auslaufabschnittes am Rillengrund jener des Rillengrundes entspricht.
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Die spezielle Ausführung der Abriebindikatoren mit in Richtung Rillengrund abfallenden speziell gestalteten Rampen und an diese anschließenden speziell gekrümmten Auslaufabschnitten gibt den Abriebindikatoren eine optimal an den ebenfalls speziellen Umfangsrillenquerschnitt angepasste Gestalt, welche die Rissbeständigkeit der Umfangsrille auch im Bereich der Abriebindikatoren sicherstellt.
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Bevorzugt beträgt, in radialer Richtung des Kreisbogens des zentralen Abschnittes des Rillengrundes betrachtet, der größte Abstand der im Querschnitt der Rampenfläche vorliegenden Sehne vom Kreisbogen des Rillengrundes 0,1 mm bis 0,12 mm. An ihrem Endbereich befindet sich daher jede Rampe bzw. ihre Rampenfläche nur unter einem sehr kleinen Abstand vom Rillengrund. Trotz dieses geringen Abstandes ist es wichtig, dass ein Auslaufabschnitt vorgesehen ist, welcher über seine Erstreckung in Längsrichtung des Rillengrundes, wie erwähnt, eine kontinuierlich zunehmende Krümmung aufweist, um beim Betrieb des Reifens ein Induzieren von Spannungen, die die Rissbeständigkeit beeinträchtigen könnten, auf jeden Fall zu vermeiden.
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Bevorzugt weist daher auch der Abriebindikator entlang des Rillengrundes der Umfangsrille eine relativ große Erstreckungslänge von 55,0 mm bis 65,0 mm auf.
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Bevorzugt weist ferner jede Rampe, ebenfalls entlang des Rillengrundes der Umfangsrille ermittelte, eine Erstreckungslänge von 10 % bis 15 % der Erstreckungslänge des Abriebindikators auf.
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Die für den Übergang des Abriebindikators in die besondere Krümmung des Rillengrundes besonderes wichtigen Auslaufabschnitte sind die längsten Abschnitte des Abriebindikators und weisen, entlang des Rillengrundes der Umfangsrille ermittelt, jeweils eine Erstreckungslänge von 25 % bis 35 % der Erstreckungslänge des Abriebindikators auf.
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Das Auftreten ungünstiger, eine Rissentstehung fördernder Spannungen wird darüber hinaus auch dadurch vermieden, dass der Abriebindikator über Übergangsrundungen in die Rillenflanken übergeht und dass zwischen dem Indikatorteil und den Rampen Übergangsrundungen vorhanden sind.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der schulterseitigen Umfangsrille weist diese im Querschnitt gerade und in radialer Richtung unter unterschiedlich großen spitzen Winkeln verlaufende Rillenflanken auf, wobei die äußere Rillenflanke unter einem größeren Winkel zur radialen Richtung verläuft als die innere Rillenflanke. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die zwischen der Indikatorfläche des Indikatorteils und der äußeren Rillenflanke vorhandene Übergangsrundung, im Querschnitt betrachtet, entlang eines Kreisbogens mit einem Radius von 2,5 mm bis 3,5 mm, insbesondere in der Größenordnung von 3,0 mm, und die Übergangsrundung zur inneren Rillenflanke entlang eines Kreisbogens mit einem kleineren Radius von 1,5 mm bis 2,5 mm, insbesondere in der Größenordnung von 2,0 mm, verläuft.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 eine Ansicht eines Umfangsabschnittes eines Laufstreifens im Bereich einer schulterseitigen Umfangsrille mit einer Ausführungsvariante eines Abriebindikators,
- 2 einen Querschnitt der Umfangsrille aus 1 außerhalb des Abriebindikators,
- 3 eine Ansicht in Längserstreckung des Abriebindikators mit dem äußeren Konturverlauf des Abriebindikators und mit an einem Auslaufabschnitt des Abriebindikators an unterschiedlichen Stellen angedeuteten Querschnitten,
- 4 einen vergrößerten Querschnitt des Rillengrundes der Umfangsrille mit Querschnittsabschnitten der Querschnittsdarstellungen aus 3.
- 5 den Abriebindikator in einem mittigen Längsschnitt durch die Umfangsrille mit drei an einer Rampe des Abriebindikators gekennzeichneten Stellen und
- 6a, 6b und 6c jeweils einen der Rillenquerschnitte gemäß den in 5 gekennzeichneten Stellen.
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1 zeigt von einem Laufstreifen eines Nutzfahrzeugreifens einen Umfangsabschnitt mit einer schulterseitigen Profilrippe 1, einen Teilbereich einer zu dieser benachbart verlaufenden mittleren Profilrippe 1' und einer zwischen den Profilrippen 1, 1' befindlichen Umfangsrille 2. 1 zeigt die Umfangsrille 2 in einem Umfangsabschnitt, in welchem ein Abriebindikator 3 ausgebildet ist. Die Umfangsrille 1 ist zur schulterseitigen Profilrippe 1 von einer Rillenflanke, welche nachfolgend als äußere Rillenflanke 4 bezeichnet ist, ferner von einer dieser gegenüberliegenden, nachfolgend als innere Rillenflanke 5 bezeichneten Rillenflanke sowie einem Rillengrund 6, welcher die beiden Rillenflanken 4, 5 miteinander verbindet, begrenzt. Die Umfangsrille 2 weist an der Laufstreifenperipherie eine über ihre Umfangserstreckung im Wesentlichen konstante Breite B1 von insbesondere 8,0 mm bis 12,0 mm auf. Ihre Tiefe T1 an der tiefsten Stelle des Rillengrundes 6 beträgt vorzugsweise 12,0 mm bis 22,0 mm. Die Rillenflanken 4 und 5 verlaufen im Querschnitt gerade und in radialer Richtung unter unterschiedlich spitzen Winkeln α, α', derart, dass die Breite der Umfangsrille 2 in Richtung Laufstreifenperipherie größer wird. Der Winkel α, unter welchem die äußere Rillenflanke 4 zur radialen Richtung verläuft, ist größer als der Winkel α', unter welchem die innere Rillenflanke 5 zur radialen Richtung verläuft. Der Winkel α beträgt bis zu 12°, der Winkel α' bis zu 8°.
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Der Rillengrund 6 setzt sich aus einem zentralen Abschnitt 6a, einem zwischen dem zentralen Abschnitt 6a und der äußeren Rillenflanke 4 verlaufenden äußeren Abschnitt 6b und einem vom zentralen Abschnitt 6b zur inneren Rillenflanke 5 verlaufenden inneren Abschnitt 6c zusammen. Jeder Abschnitt 6a, 6b und 6c verläuft im Querschnitt entlang eines Kreisbogens, wobei die zugehörigen Kreisbogenlängen und die Radien der den Kreisbögen zugrunde liegenden Kreise derart aufeinander abgestimmt, dass zwischen den einzelnen Abschnitten 6a, 6b und 6c sowie zwischen den Abschnitten 6b und 6c und den jeweiligen Rillenflanken 4, 5 knickfreie Übergänge vorliegen.
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Der zentrale Abschnitt 6a verläuft entlang eines Kreisbogens mit einem Radius r2 , wobei dieser Kreisbogen einen Kreissektor definiert, dessen im Querschnitt der Umfangsrille 2 äußere Sektorengrenzen in 2 als gestrichelte gerade Linien eingezeichnet sind. Der Mittelpunkt des Kreisbogens des inneren Abschnittes 6c befindet sich, im Querschnitt betrachtet, auf der der äußeren Rillenflanke 4 näher befindlichen Sektorengrenze, der Mittelpunkt des Kreisbogens des äußeren Abschnittes 6b auf der anderen Sektorengrenze.
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Dem inneren Abschnitt 6c liegt ein Kreisbogen mit einem Radius r1 von 0,5 mm bis 2,0 mm zugrunde, wobei r1 < r2 und 0,5 B1< r2 ≤ 1,5 B1 gilt, vorzugsweise ist r2 ≥ 0,7 B1. Der äußere Abschnitt 6b erstreckt sich entlang eines Kreisbogens mit einem Radius r3, wobei r2 > r3 > r1, insbesondere 1/3 r2 ≥ r3 ≥ 2 r1 gilt.
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Der speziell gestaltete bzw. gekrümmte Rillengrund 6 sowie die unterschiedliche Neigung der Rillenflanken 4, 5 sorgen dafür, dass das Auftreten von Alterungsrissen, von sogenannten Groove Cracks und von Compression Folds (Falten) im Bereich des Rillengrundes 6 zumindest weitgehend vermieden wird. Unter Groove Cracks werden bekannter Weise Risse größerer Tiefe verstanden, die als Folge von zyklisch wechselnden Zug-Druck-Beanspruchungen bei üblich gestalteten Umfangsrillen oft auftreten. Besonders kritisch für das Auftreten von Alterungsrissen und Groove Cracks sind die Übergangsbereiche zwischen dem Rillengrund und den Rillenflanken.
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Der Abriebindikator 3 ist als Erhebung am Rillengrund 6 ausgebildet, erstreckt sich in Längsrichtung der Umfangsrille 2 und ist über seine Erstreckung an beide Rillenflanken 4, 5 angebunden. Die Erstreckungslänge e (3, 5) des Abriebindikators 3 beträgt 55,0 mm bis 65,0 mm. Der Abriebindikator 3 weist einen Indikatorteil 7 auf, welcher eine Indikatorfläche 7a besitzt, die sich gegenüber der tiefsten Stelle des Rillengrundes 6 in einer konstanten Höhe befindet, welche der gesetzlichen Mindestprofiltiefe von 1,6 mm entspricht, und die parallel zur Laufstreifenperipherie verläuft. In Richtung der Umfangserstreckung der Umfangsrille 1 weist der Indikatorteil 7 eine Erstreckungslänge e1 (3, 5) auf, die 10% bis 20% der Erstreckungslänge e entspricht.
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An den Indikatorteil 7 schließen, in Längserstreckung der Umfangsrille 1 verlaufend, zwei gleich gestaltete Rampen 8 mit einer Erstreckungslänge e2 (3, 5) von 10% bis 15% der Erstreckungslänge e an, welches jeweils eine äußere Rampenfläche 8a aufweisen, die in Richtung Rillengrund 6 vom Niveau der Indikatorfläche 7a schräg abfällt. Dieser schräge Abfall erfolgt derart, dass, wie die Schnittdarstellungen in 6a (Querschnitt 40 am Beginn der Rampen 8 nahe der Indikatorfläche 7a gemäß der mit 40 gekennzeichneten Linie in 5), 6b (Querschnitt 50 im mittleren Bereich der Rampen 8 gemäß der mit 50 gekennzeichneten Linie in 5) und 6c (Querschnitt 60 am Ende der Rampen 8 nahe des Rillengrundes 6 gemäß der mit 60 gekennzeichneten Linie in 5) zeigen, die Rampenfläche 8a Richtung Rillengrund 6 schmäler werdend und sich kaum merkbar verdrehend derart verläuft, dass sie am Endbereich der Rampenfläche 8a im Querschnitt eine Gerade ist, welche, wie in 6c gezeigt, im Wesentlichen den zentralen Abschnitt 6a des Rillengrundes 6 als Sehne des Kreisbogens überspannt. Der größte, im rechten Winkel zur Sehne ermittelte Abstand a (6c) der Sehne zum Rillengrund 6 beträgt 0,1 bis 0,12 mm. In der Erstreckungsrichtung der Umfangsrille 2 verlaufen die Rampenflächen 8 relativ zum Rillengrund 6 unter einem Neigungswinkel β (5) in der Größenordnung von 10° bis 20°.
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Die Indikatorfläche 7a und die Rampenflächen 8a gehen über Übergangsrundungen ineinander und über Übergangsrundungen 10, 11 (1) in die äußere und in die innere Rillenflanke 4, 5 knickfrei über. Von der Indikatorfläche 7a verläuft die Übergangsrundung 10 zur äußeren Rillenflanke 4, im Querschnitt der Rille2 betrachtet, entlang eines Kreisbogens mit einem Radius von 2,5 bis 3,5 mm, insbesondere in der Größenordnung von 3,0 mm, die Übergangsrundung 11 zur inneren Rillenflanke 5 entlang eines Kreisbogens mit einem Radius von 1,5 mm bis 2,5 mm, insbesondere in der Größenordnung von 2,0 mm, wobei der Radius des Kreisbogens der Übergangsrundung 11 kleiner ist als jener des Kreisbogens der Übergangsrundung 10.
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An die die Rampen 8 schließen in der Erstreckungsrichtung der Umfangsrille 2 Auslaufabschnitte 9 an, die eine Erstreckungslänge e3 (3, 5) von 25 % bis 35 % der Erstreckungslänge e aufweisen und einen knickfreien und spannungsfreien Auslauf des Abriebindikators 3 am Rillengrund 6 sicherstellen. Dabei erfolgt auch ein knick- und spannungsfreier Übergang zwischen der Rampe 8 und dem Auslaufabschnitt 9. 3 und 4 verdeutlichen den Verlauf eines der Auslaufabschnitte 9. Der Auslaufabschnitt 9 hat eine Außenfläche 9a, die über ihre Erstreckungslänge eine kontinuierlich zunehmende Krümmung Richtung Rillengrund 6 aufweist, bis ihre Krümmung an ihrem am Ende Rillengrund 6 befindlichen Ende jener des Rillengrundes 6 entspricht. 3 zeigt schematisch im Auslaufabschnitt 9 an unterschiedlich Positionen drei Querschnitte 10, 20, 30. In 4 sind in einer einzigen vergrößerten Darstellung des Rillengrundes 6 die zugehörigen oberhalb des zentralen Abschnittes 6a des Rillengrundes 6 verlaufenden Konturen dieser Querschnitte 10, 20, 30 eingezeichnet, wobei zu sehen ist, dass, je mehr sich der Auslaufabschnitt 9 dem Rillengrund 6 annähert umso mehr nähert sich die Krümmung der Außenfläche 9a des Auslaufabschnittes 8 der Rillengrundkrümmung an.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- Profilrippe
- 2
- Umfangsrille
- 3
- Abriebindikator
- 4
- äußere Rillenflanke
- 5
- innere Rillenflanke
- 6
- Rillengrund
- 6a
- zentraler Abschnitt
- 6b
- äußerer Abschnitt
- 6c
- innerer Abschnitt
- 7
- Indikatorteil
- 7a
- Indikatorfläche
- 8
- Rampe
- 8a
- Rampenfläche
- 9
- Auslaufabschnitt
- 10, 11
- Übergangsrundung
- α, α', β
- Winkel
- B1
- Breite
- e, e1, e2, e3
- Erstreckungslänge
- r1, r2
- Radius
- T1
- Tiefe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015202371 A1 [0002]
