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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit zumindest einem auf seiner Außenfläche, insbesondere einer Seitenwand und/oder einem Laufstreifen, ausgebildeten Flächenelement mit einer Kontraststruktur aufweisend Erhebungen.
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Es ist bekannt, auf der Außenfläche von Fahrzeugreifen, insbesondere auf Seitenwänden und/oder dem Laufstreifen, Flächenelemente mit einer Kontraststruktur auszubilden, welche vorrangig die Aufgabe haben, einen Kontrast zu anderen, insbesondere zu unstrukturierten, Flächenbereichen der Seitenwände und/oder des Laufstreifens zu schaffen, um derart die Erkennbarkeit von auf der Seitenwand und/oder dem Laufstreifen befindlichen Markierungen zu verbessern. Eine Markierung kann dabei graphische Elemente wie Abbildungen, Schriftzeichen, Firmennamen, Firmenlogos, Kennzeichnungen, Flächen, etc. umfassen. Das Flächenelement kann dabei Teil der Markierung sein und/oder diese ganz oder teilweise umgeben.
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Eine solche Kontraststruktur weist in der Regel Erhebungen und/oder Vertiefungen auf. Die Streuung von Licht an den Flanken der Erhebungen oder Vertiefungen verringert die Reflektion des Lichts an der Oberfläche des Reifens, wodurch die Helligkeitswirkung verändert ist. In der Regel wirken dabei mit Erhebungen oder Vertiefungen versehene Oberflächenbereiche dunkler als im Wesentlichen glatte, von derartigen Erhebungen freie, Oberflächenbereiche. Somit ist ein Kontrast in der an sich monochromen Oberfläche des Reifens, insbesondere der Seitenwand und/oder des Laufstreifens, ermöglicht. Hierdurch können Darstellungen von Markierungen verbessert sichtbar gemacht werden.
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Derartige Flächenelemente aufweisend eine Kontraststruktur werden in der Regel im Zuge der Vulkanisation des Reifens mittels einer formgebenden eine Negativkontur der Kontraststruktur aufweisenden Vulkanisationsform in den Reifen geprägt. Eine Oberfläche aufweisend eine Kontraststruktur eines bereits vulkanisierten Reifens kann aber auch durch Abtragung, z.B. mittels Gravur, oder durch ein additives Verfahren erreicht werden.
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Bekannt ist beispielsweise aus der
US 2012/0227879 A1 ein Fahrzeugluftreifen, der auf seiner äußeren Oberfläche eine Kontraststruktur aus einer Vielzahl von faserartigen Erhebungen zur kontrastreichen Oberflächengestaltung aufweist. Aus der
WO 2014 040 967 A1 ist ein Fahrzeugluftreifen bekannt, der auf seiner äußeren Oberfläche eine Kontraststruktur aus einer Vielzahl von Vertiefungen zur kontrastreichen Oberflächengestaltung aufweist. Die faserartigen Erhebungen sowie die Vertiefungen sind dabei jeweils mit einer Dichte von mindestens 5 pro mm
2 angeordnet.
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Nachteilig an derartigen Ausführungsformen ist, dass die zur Beeinflussung der Kontrastwirkung zur Verfügung stehende Flankenfläche begrenzt ist und eine zur Erhöhung der Flankenfläche benötigte Erhöhung der Dichte aufwändig in der Herstellung des Reifens und/oder der formgebenden Prägeoberfläche ist.
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Aufgabe ist es daher, bei mäßigem Herstellungsaufwand die Kontrastwirkung zu verstärken und noch gezielter zu beeinflussen.
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Dies wird dadurch erreicht, dass die Erhebungen mit einer Dichte von 1,0 bis 4,5 Erhebungen pro mm2, bevorzugt 1,5 bis 2,5 Erhebungen pro mm2, angeordnet sind und dass mindestens 25% der Erhebungen als erste Erhebungen jeweils eine Öffnung aufweisen und diese umgeben, wobei die Öffnungen jeweils in einen Krater münden.
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Jeder Krater bildet somit bezüglich der jeweiligen ersten Erhebung eine Vertiefung. Der Krater weist Flanken auf, an denen Licht reflektiert und absorbiert werden kann. Durch die Vertiefung des Kraters kann Licht dabei besonders einfach durch Mehrfachreflexion an den Kraterflanken absorbiert werden.
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Die Kontraststruktur weist somit die Flanken der Erhebungen sowie zusätzlich die Flanken der Krater auf. Hierdurch können bereits bei einer geringen Dichte von 1,0 Erhebungen / mm2 ausreichende Flächen an Flanken sowie eine ausreichend unterschiedliche Ausrichtung an Flankenflächen erreicht werden, um die Kontrastwirkung zu verbessern und auch gezielter zu beeinflussen. Wesentlich ist hierbei, dass mindestens 25% der Erhebungen als erste Erhebungen ausgebildet sind und somit eine Öffnung, die in einen Krater mündet, aufweisen und umgeben.
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Zweckmäßig ist es dabei, wenn mindestens die Hälfte, besonders bevorzugt alle, der Erhebungen der Kontraststruktur als erste Erhebungen ausgebildet sind.
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Die geringe Dichte an Erhebungen ermöglicht den Einsatz einer geringen Anzahl an Erhebungen, wodurch ein solcher Reifen mit mäßigem Aufwand hergestellt werden kann.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die Erhebungen in Form eines regelmäßigen zweidimensionalen Punktgitters, bevorzugt eines rechteckigen Punktgitters, besonders bevorzugt eines quadratischen Punktgitters, oder eines rautenförmigen Punktgitters, besonders bevorzugt eines quadratischen Punktgitters, angeordnet sind.
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Hierdurch ist eine dichte Anordnung der Erhebungen ermöglicht.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die ersten Erhebungen nach außen verjüngend ausgebildet sind und/oder dass die Krater der ersten Erhebungen nach innen hin verjüngend ausgebildet sind.
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Eine derartige Kontraststruktur weist bei einer guten Entformbarkeit hervorragende Kontrasteigenschaften auf. Nach außen ist dabei vom Flächenelement und dem Fahrzeugluftreifen wegweisend, nach innen ist dabei zu dem Flächenelement und dem Fahrzeugluftreifen hinweisend.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass zumindest die ersten Erhebungen, bevorzugt alle Erhebungen, und / oder die Krater eine pyramidale, bevorzugt eine rechteckig-pyramidale, besonders bevorzugt eine quadratisch-pyramidale, Form aufweisen.
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Eine pyramidale Form kann eine pyramidenförmige oder eine pyramidenstumpfförmige Geometrie aufweisen. Die Grundfläche der pyramidalen Form ist dabei weitgehend polygonal. Die Ecken können dabei produktionsbedingt abgerundet sein.
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Die pyramidale Form weist in unterschiedliche Richtungen weisende Flankenflächen auf. Hierdurch sind unterschiedliche Reflexionsrichtungen an den jeweiligen Flankenflächen gezielt steuerbar.
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Eine erste Erhebung mit pyramidaler Form weist aufgrund des Kraters in der Regel eine pyramidenstumpfförmige Form auf.
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Ein Krater mit pyramidaler Form kann pyramidenförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sein. Die Öffnung des Kraters entspricht dabei der Grundfläche der pyramidalen Form des Kraters.
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Bevorzugt weisen sowohl die ersten Erhebungen, bevorzugt alle Erhebungen, als auch die Krater eine pyramidale Form auf, wobei die Form der jeweiligen polygonalen Grundfläche in etwa gleich ist. Hierdurch sind Krater mit besonders großer Öffnung ermöglicht. Hierdurch kann besonders viel Licht in den Krater gelangen und es ist eine besonders große Fläche der Kraterflanken ermöglicht.
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Eine rechteckig- bzw. quadratisch-pyramidale Form weist eine pyramidale Form mit rechteckiger bzw. quadratischer Grundfläche auf. Derartig ausgebildete Erhebungen und/oder Krater können besonders einfach gefertigt werden, da sie nur zwei unterschiedliche Ausrichtungen der Flanken aufweisen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gegeben, dass zumindest die ersten Erhebungen, bevorzugt alle Erhebungen, und / oder die Krater eine kegelförmige Form mit einer zumindest teilweise konvex gekrümmten Begrenzung einer Grundfläche, bevorzugt mit einer ovalen, besonders bevorzugt einer kreisförmigen, Grundfläche, aufweisen.
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Hierdurch weisen die ersten Erhebungen, bevorzugt alle Erhebungen, und/oder die Krater eine gekrümmte Flankenfläche auf. Im Fall der entsprechenden Erhebung ermöglicht dies eine diffuse Streuung von Licht. Im Fall der Krater ermöglicht dies eine Streuung des Lichts in Richtung eines Kratergrundes gepaart mit verbesserter Absorption durch Mehrfachreflexion.
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Eine kegelförmige Form kann weitgehend wie ein Kegel ausgebildet sein oder weitgehend kegelstumpfförmig ausgebildet sein.
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Eine erste Erhebung mit kegelförmiger Form kann aufgrund des Kraters eine kegelstumpfförmige Form aufweisen. Erhebungen mit einer ovalen, bevorzugt kreisförmigen, Grundfläche können besonders dicht mittels eines Rautengitters auf der Kontraststrukturfläche angeordnet werden.
Ein Krater mit kegelförmiger Form kann weitgehend wie ein Kegel oder weitgehend wie ein Kegelstumpf ausgebildet sein. Die Öffnung des Kraters entspricht dabei der Grundfläche der kegelförmigen Form des Kraters.
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Bevorzugt weisen sowohl die ersten Erhebungen, bevorzugt alle Erhebungen, als auch der Krater eine kegelförmige Form auf, wobei die Form der jeweiligen Grundfläche in etwa gleich sein kann. Hierdurch ist ein Krater mit besonders großer Grundfläche ermöglicht. Hierdurch kann besonders viel Licht in den Krater gelangen und es ist eine besonders große Fläche der Kraterflanken ermöglicht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die Erhebungen jeweils eine Grundfläche aufweisen und dass die Grundflächen benachbarter Erhebungen einen minimalen Abstand von 0,1 mm bis 0,4 mm aufweisen.
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Ein solcher Abstand ermöglicht eine gute Entlüftbarkeit im Zuge der Vulkanisation sowie eine gute Kontrastwirkung.
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Zweckmäßig kann es aber auch sein, wenn die einzelnen Erhebungen berührend aneinandergrenzen. Hierdurch ist eine maximale Bedeckung des Flächenelements durch die Kontraststruktur ermöglicht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die Erhebungen jeweils eine Grundfläche aufweisen, die eine Fläche von 0,04 mm2 bis 0,25 mm2 aufweisen.
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Derartige Grundflächen ermöglichen eine ausreichende Abdeckung des Flächenelements durch die Erhebungen.
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Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Grundflächen weitgehend rechteckig, bevorzugt weitgehend quadratisch, ausgebildet sind und eine Kantenlänge von 0,2 mm bis 0,5 mm aufweisen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die Erhebungen eine maximale Höhe von 0,1 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,2 mm bis 0,4 mm, aufweisen.
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Erhebungen einer derartigen maximalen Höhe ermöglichen eine gute Entformbarkeit bei gleichzeitig guten Kontrasteigenschaften. Die Höhe ist dabei gemessen senkrecht zur flächigen Erstreckung des Flächenelements.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Krater eine Tiefe von 0,5-mal bis 1,2-mal, bevorzugt von 0,9-mal bis 1, 1-mal, besonders von in etwa 1-mal, die Höhe der jeweiligen ersten Erhebung aufweist.
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Ein Krater mit einer derartigen Tiefe eignet sich hervorragend zur Verbesserung der Kontrasteigenschaften. Bei einer Tiefe von mindestens 0,5-mal, bevorzugt von mindestens 0,9-mal, der Höhe, der zumindest einen Erhebung ist der Krater tief genug, damit ein Teil des Lichts darin gefangen wird. Eine Tiefe von über 1,2-mal der Höhe der Erhebung bringt keine wesentliche weitere Verbesserung der Kontrasteigenschaften. Die Tiefe ist dabei gemessen senkrecht zur flächigen Erstreckung des Flächenelements.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass eine Flanke einer ersten Erhebung zusammen mit einer ihr gegenüberliegenden Flanke des Kraters der ersten Erhebung einen Winkel von 5° bis 50° einschließt.
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Durch derart steile Flankenwinkel wird das Licht besonders gut gestreut und gleichzeitig ist eine hohe Flankendichte ermöglicht.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass der Fahrzeugreifen mehrere derartige Flächenelemente mit einer Kontraststruktur aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie einen maschinenlesbaren Code, bevorzugt einen zweidimensionalen Code, besonders bevorzugt einen QR-Code, darstellen.
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Aufgrund der hervorragenden Kontrastwirkung der Kontraststruktur eignet sie sich hervorragend zur Darstellung eines maschinenlesbaren Codes, insbesondere zur Darstellung der üblicherweise dunkel dargestellten Flächen des Codes. Die üblicherweise hell dargestellten Flächen des Codes können durch eine weitgehend unbearbeitete Oberfläche bzw. im Vergleich zur Kontraststruktur glatte Oberfläche des Fahrzeugreifens ausgebildet sein.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gegeben, dass das Flächenelement mit der Kontraststruktur auf einer Seitenwand und/oder einem Laufstreifen ausgebildet ist.
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Sowohl die Seitenwände eines Reifens als auch der Laufstreifen tragen zur äußeren Oberfläche des Reifens bei.
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Vorteilhaft ist es, wenn eine oder beide Seitenwände des Reifens eine erfindungsgemäße Kontraststruktur aufweisen. Hierdurch können Markierungen besonders kontrastreich dargestellt werden.
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Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Laufstreifen eine solche Kontraststruktur aufweist. Diese kann auf einer mit der Fahrbahn in Kontakt tretenden Laufstreifenoberflächen oder in einer Rille, insbesondere in einem Rillengrund und/oder auf einer Rillenflanke, eines profilierten Laufstreifens angeordnet sein.
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Zweckmäßig ist es, wenn der Reifen ein Fahrzeugluftreifen ist. Es kann sich um einen Fahrzeugluftreifen für ein Fahrrad, für einen Personenkraftwagen, einen Van, ein SUV, einen Light-Truck, ein Nutzfahrzeug, ein Kraftrad oder einen Bus handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen Fahrzeugluftreifen für einen Personenkraftwagen. Derartige Fahrzeugluftreifen weisen in der Regel eine geringe Seitenwandhöhe auf. Hierdurch ist der Platz für die Anbringung von Zeichen wie Schrift oder bildliche Darstellungen in der Regel begrenzt. Für eine gute Lesbarkeit und/oder Erkennbarkeit ist somit eine hohe Kontrastwirkung besonders vorteilhaft.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen, die schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 einen Fahrzeugluftreifen aufweisend ein Flächenelement mit einer Kontraststruktur;
- 2 bis 4 je eine Ansicht einer Erhebung;
- 5 und 6 je eine Draufsicht auf ein Flächenelement mit einer Kontraststruktur;
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Die 1 zeigt einen Fahrzeugluftreifen 1 mit Seitenwänden 2 und einem Laufstreifen 3 und mit zumindest einem Flächenelement 4 aufweisend eine Kontraststruktur 5 mit Erhebungen 6 auf zumindest einer der Seitenwände 2 und/oder dem Laufstreifen 3. Bei einer Anordnung am Laufstreifen 3 kann das Flächenelement 4 dabei insbesondere auch auf Rillenflanken und/oder Rillengründen von im Laufstreifen 3 verlaufenden Profilrillen oder am Laufstreifenauslauf, also an den außerhalb der Bodenaufstandsfläche zu den Seitenwänden 2 verlaufenden Schulterflanken, oder an der Außenfläche des Laufstreifens 3, also an mit dem Untergrund in Kontakt tretenden Lauffläche, angebracht sein. Beispielhaft handelt es sich um einen Fahrzeugluftreifen.
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Die Kontraststruktur 5 ist dabei so ausgebildet, dass die Erhebungen 6 mit einer Dichte von 1,0 bis 4,5 Erhebungen pro mm2, bevorzugt 1,5 bis 2,5 Erhebungen pro mm2, angeordnet sind und dass mindestens 25% der Erhebungen als erste Erhebungen 6 jeweils eine Öffnung 7 aufweisen und diese umgeben, wobei die Öffnungen 7 jeweils in einen Krater 8 münden.
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Bevorzugt sind mindestens die Hälfte, besonders bevorzugt alle, der Erhebungen 6 der Kontraststruktur 5 als erste Erhebungen 6 ausgebildet.
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Geeignete erste Erhebungen 6 sind in den 2 bis 4 abgebildet. Geeignete Kontraststrukturen mit entsprechender Anordnung an Erhebungen 6 sind in den 5 und 6 dargestellt.
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Ein erfindungsgemäßes Flächenelement 4 eignet sich auch hervorragend zur Darstellung Markierung, indem es diese ganz oder teilweise bildet oder indem es diese ganz oder teilweise umgibt. Die Flächenelement 4 eignet sich dabei auch zur Darstellung eines Codes 41, insbesondere eines zweidimensionalen Codes wie beispielsweise eines QR-Codes. Hierbei können die üblicherweise dunkel dargestellten Flächen des Codes eine erfindungsgemäße Kontraststruktur 5 aufweisen.
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Die 2 bis 4 zeigen exemplarisch Erhebungen 6 von Kontraststrukturen 5 gemäß der Erfindung.
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Die Erhebungen 6 sind nach außen verjüngend ausgebildet. Die Erhebungen 6 können dabei eine Grundfläche 9 mit einer Fläche von 0,04 mm2 bis 0,25 mm2 aufweisen. Die Erhebungen 6 können weiter eine maximale Höhe 11 von 0,1 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,2 mm bis 0,4 mm, aufweisen.
Die Erhebungen 6 in den 2 und 3 weisen dabei eine pyramidale, bevorzugt eine rechteckig-pyramidale, besonders bevorzugt eine quadratisch-pyramidale, Form auf. Es handelt sich dabei um eine pyramidenstumpfförmige Geometrie. In der 4 weist die Erhebung 6 eine kegelförmige Form mit einer zumindest teilweise konvex gekrümmten Begrenzung der Grundfläche 9, bevorzugt mit einer ovalen, besonders bevorzugt einer kreisförmigen, Grundfläche 9, auf.
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Dargestellt sind konkret Erhebungen, die als erste Erhebungen 6 ausgeführt sind. Sie weisen jeweils eine Öffnung 7 auf und umgeben diese, wobei die Öffnungen 7 jeweils in einen Krater 8 münden.
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Die Krater 8 der ersten Erhebungen 6 können nach innen hin verjüngend ausgebildet sein. Bevorzugt sind, wie dargestellt, sowohl die ersten Erhebungen 6 als auch die Krater 8 in der jeweiligen Richtung verjüngend ausgebildet. Insbesondere können die Grundflächen 9 der ersten Erhebungen und die Grundflächen 91 der Krater in etwa die gleiche Form aufweisen.
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Die Krater 8 können eine Tiefe 12 von 0,5-mal bis 1,2-mal, bevorzugt von 0,9-mal bis 1,1-mal, besonders bevorzugt von in etwa 1-mal, der Höhe der jeweiligen ersten Erhebung 6 aufweisen.
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Insbesondere zeigt die 2 eine erste Erhebung 6, bei der sowohl die erste Erhebung 6 als auch deren Krater 8 eine pyramidale, bevorzugt eine rechteckig-pyramidale, besonders bevorzugt eine quadratisch-pyramidale, Form aufweist. Die pyramidale Form ist dabei weitgehend wie eine Pyramide geformt und mündet in einer Spitze.
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Zweckmäßig ist es dabei, wenn die Grundfläche 9 weitgehend rechteckig, bevorzugt weitgehend quadratisch, ausgebildet sind und eine Kantenlänge von 0,2 mm bis 0,5 mm aufweisen.
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Die 3 unterscheidet sich hiervon zumindest darin, dass die pyramidale Form des Kraters 8 pyramidenstumpfförmig ausgebildet ist. Eine Flanke 13 der ersten Erhebung 6 zusammen mit einer ihr gegenüberliegenden Flanke 13 des Kraters 8 der ersten Erhebung können einen Winkel 14 von 5° bis 50° miteinander einschließen. Bevorzugt entspricht die Tiefe 12 in etwa der Höhe 11.
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In der 4 ist eine erste Erhebung 6 dargestellt, bei der die erste Erhebung 6, als auch der Krater 8 eine kegelförmige Form mit einer zumindest teilweise konvex gekrümmten Begrenzung einer Grundfläche 9,91, bevorzugt mit einer ovalen, besonders bevorzugt einer kreisförmigen, Grundfläche 9,91, aufweisen. Dargestellt ist, dass der Krater weitgehend wie ein Kegelstumpf ausgebildet ist.
Eine Flanke 13 der ersten Erhebung 6 zusammen mit einer ihr gegenüberliegenden Flanke 13 des Kraters 8 der ersten Erhebung können einen Winkel 14 von 5° bis 50° miteinander einschließen. Bevorzugt entspricht die Tiefe 12 in etwa der Höhe 11.
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Die 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Flächenelement 4 gemäß der Erfindung aufweisend eine Kontraststruktur 5. Exemplarisch sind alle Erhebungen 6 als erste Erhebungen 6 ausgebildet. Es kann sich dabei um die in der 3 dargestellten Erhebungen handeln. Die Erhebungen können aber auch hierzu verschieden ausgebildet sein. Die Erhebungen können z.B. wie in der 2 beschreiben ausgebildet sein.
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Die Erhebungen 6 sind in Form eines regelmäßigen zweidimensionalen Punktgitters, bevorzugt eines rechteckigen Punktgitters, besonders bevorzugt eines quadratischen Punktgitters, oder eines rautenförmigen Punktgitters, besonders bevorzugt eines quadratischen Punktgitters, angeordnet. Die Grundflächen 9 benachbarter Erhebungen 6 können einen minimalen Abstand 10 von 0,1 mm bis 0,4 mm aufweisen. Alternativ können die Grundflächen 9 benachbarter Erhebungen 6 auch berührend angeordnet sein.
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Die 6 zeigt eine entsprechende Anordnung, wobei die Erhebung 6 entsprechend der 4 ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugluftreifen
- 2
- Seitenwand
- 3
- Laufstreifen
- 4
- Flächenelement
- 41
- zweidimensionaler Code
- 5
- Kontraststruktur
- 6
- Erhebung, erste Erhebung
- 7
- Öffnung
- 8
- Krater
- 9
- Grundfläche einer Erhebung
- 10
- Abstand
- 11
- Höhe
- 12
- Tiefe
- 13
- Flanke
- 14
- Winkel
- 15
- Kantenlänge
- 91
- Grundfläche eines Kraters
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0227879 A1 [0005]
- WO 2014040967 A1 [0005]
