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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen mit Profilelementen, welche mit in Draufsicht parallel zueinander sowie zur axialen Richtung unter einem Winkel von 0° bis 50° verlaufenden, eine Breite von 0,4 mm bis 1,0 mm aufweisenden Einschnitten mit einem Einschnittgrund und Einschnittwänden mit einer Verkeilungsstruktur versehen sind, wobei die Verkeilungsstruktur zumindest eine Erhebung an zumindest einer Einschnittwand und eine mit der Erhebung korrespondierende, an der gegenüberliegenden Einschnittwand ausgebildete Einbuchtung aufweist und wobei die Erhebung und die Einbuchtung von unstrukturierten Bereichen der Einschnittwände umgeben sind.
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Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise aus
DE 10 2010 000 272 A1 bekannt. Der Laufstreifen dieses Fahrzeugluftreifens weist Profilblöcke auf, welche mit im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden, eine Breite von 0,4 mm bis 0,6 mm aufweisenden Einschnitten versehen sind. In jedem Einschnitt sind in zwei unterschiedlichen Tiefenpositionen Verkeilungsstrukturen ausgebildet, welche jeweils von insgesamt gerundet ausgeführten Erhebungen und korrespondieren Einbuchtungen gebildet und von unstrukturierten Bereichen der jeweiligen Einschnittwand umgeben sind. Der Vorsprung der näher zur Laufstreifenperipherie befindlichen Verkeilungsstruktur weist eine in radialer Richtung und senkrecht zur Einschnittwand orientierte Stützfläche auf, der sich tiefer im Einschnitt befindliche Vorsprung weist eine parallel zur Laufstreifenperipherie ausgerichtete Stützfläche auf. Mit den Verkeilungsstrukturen lassen sich vorteilhafte Abstützungseffekte zwischen den Profilblocksegmenten erzielen, wodurch sich die Kraftübertragung vom Reifen auf den Untergrund und derart vor allem die Brems- und Handlingeigenschaften verbessern lassen.
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Um mit Einschnitten im Laufstreifen die Nassgriffeigenschaften zu verbessern, ist es ferner bekannt, die Einschnitte mit Einschnittverbreiterungen zu versehen, welche von an den Einschnittwänden gebildeten Vertiefungen gebildet sind. Ein Reifen mit einem Laufstreifen, welcher solche Vertiefungen aufweisende Einschnittwände besitzt, ist beispielsweise aus der
WO 2015/128106 A1 bekannt. Einschnittverbreiterungen erhöhen generell das Volumen der Einschnitte, womit Nachteile bei den Handlingeigenschaften und der Bremsperformance auf trockener Fahrbahn verbunden sind, insbesondere erschwert der größere Abstand zwischen den Einschnittwänden ihr gegenseitiges Abstützen. Diese Problematik ist vor allem bei neuen Reifen und bei Reifen mit großen Profiltiefen im Laufstreifen gegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art Einschnitte derart zu gestalten, dass sie gleichermaßen die Handlingeigenschaften und die Bremsperformance auf trockener Fahrbahn einerseits und die Nassgriffeigenschaften und die Schneeperformance andererseits vorteilhaft beeinflussen, insbesondere bei fortschreitendem Laufstreifenabrieb und zumindest im Wesentlichen über die Lebensdauer des Reifens.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass in der Tiefenposition der Verkeilungsstruktur an den Einschnittwänden zumindest zwei einander gegenüberliegende Vertiefungen ausgebildet sind, welche gemeinsam eine Einschnittverbreiterung bilden, wobei die Bereiche der Einschnittwände außerhalb der Verkeilungsstruktur und der Einschnittverbreiterung unstrukturierte Flächen sind.
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Bei neuem bzw. wenig abgefahrenem Zustand des Laufstreifens klappen die Einschnitte beim Abrollen des Reifens auf eine für die Aufnahme von Wasser günstige Weise auf. Mit fortschreitendem Abrieb werden die Profilelemente steifer, gleichzeitig gelangen die Einschnittverbreiterungen an die Laufstreifenperipherie. Sobald die Einschnittverbreiterungen die Laufstreifenperipherie erreichen, begünstigen diese die Wasseraufnahme des Einschnittes. Da sich ferner die Verkeilungsstruktur und die Einschnittverbreiterung in übereinstimmenden Tiefenpositionen befinden, können diese vorteilhafter Weise gleichzeitig wirken, die Verkeilungsstruktur entgegen der Steifigkeitsverringerung durch die Verbreiterungen. Mittels erfindungsgemäß gestalteter Einschnitte gelingt es somit, über die gesamte Lebensdauer des Reifens die erwähnten Eigenschaften - Nassgriffeigenschaften und Schneeperformance einerseits sowie Brems- und Handlingeigenschaften auf trockner Fahrbahn andererseits - gleichermaßen zu verbessern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung verlaufen die Einschnitte, in Draufsicht betrachtet, insgesamt gerade oder durchgehend gebogen. Bei derartigen Einschnitten können sich die beschriebenen Effekte besonders günstig entfalten.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn die Verkeilungsstruktur und die Einschnittverbreiterung übereinstimmende Abstände zum Einschnittgrund aufweisen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung nehmen die unstrukturierten Flächen der Einschnittwände 60% bis 90% der Gesamtfläche der jeweiligen Einschnittwand ein, wobei die Gesamtfläche die Fläche einer unstrukturiert betrachteten Einschnittwand ist. Die Verkeilungsstruktur und die Einschnittverbreiterung sind daher entsprechend lokal ausgebildet.
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Die Wasseraufnahmeeigenschaften der Einschnitte sind weiter verbessert, wenn die Vertiefungen der Einschnittverbreiterung eine Symmetrieebene aufweisen, welche in einer in radialer Richtung ermittelten, konstanten Tiefe von 20% bis 60%, insbesondere von 45% bis 55%, und besonders bevorzugt von 49% bis 51 % der maximalen Tiefe des Einschnittes verläuft.
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In diesem Zusammenhang ist es ferner günstig, wenn die Vertiefungen in der Symmetrieebene, welche in der konstanten Tiefe verläuft, eine Länge von 5,0 mm bis 10,0 mm aufweisen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weisen die Vertiefungen der Einschnittverbreiterung eine mit einem Einschnittquerschnitt zusammenfallende Symmetrieebene auf, in welcher sie eine in radialer Richtung ermittelte Länge von vorzugsweise 2,0 mm bis 5,0 mm aufweisen. Dadurch lassen sich ebenfalls die Wasseraufnahmeeigenschaften verbessern.
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Die Vertiefungen der Einschnittverbreiterung sind vorzugsweise bezüglich einer Einschnittmittelebene spiegelsymmetrisch zueinander gestaltet.
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Für die Wasseraufnahmeeigenschaften der Einschnitte ist es zusätzlich günstig, wenn die Vertiefungen der Einschnittverbreiterung quaderförmig, insbesondere in Erstreckungsrichtung des Einschnittes langgestreckt-quaderförmig, ausgebildet sind.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Vertiefungen der Einschnittverbreiterung gegenüber dem Niveau der Einschnittwand eine Tiefe von 75% bis 200%, insbesondere von 85% bis 150%, und besonders bevorzugter Weise von 95% bis 105% der Breite des Einschnittes aufweisen. Durch eine solche Einschnittverbreiterung ist der Einschnitt lokal auf das etwa Dreifache seiner sonstigen Breite verbreitert, wodurch dessen Wasseraufnahmekapazitätinsbesondere bei entsprechend abgeriebenem Laufstreifen - an eine für die Nass- und Schneegriffeigenschaften vorteilhafte Weise angepasst ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verkeilungsstruktur, sowohl in jedem parallel zur Laufstreifenperipherie ausgerichteten Querschnitt des Einschnittes als auch in jedem in radialer Richtung ausgerichteten Querschnitt des Einschnittes betrachtet, in Form einer über eine einzige Wellenlänge verlaufenden Welle ausgebildet ist.
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Bei dieser Ausführung ist es ferner günstig, wenn die Welle der Verkeilungsstruktur, sowohl in jedem parallel zur Laufstreifenperipherie ausgerichteten Querschnitt des Einschnittes als auch in jedem in radialer Richtung ausgerichteten Querschnitt des Einschnittes betrachtet, S-förmig bzw. gespiegelt S-förmig geschwungen ausgeführt ist.
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Für die Wirkungsweise einer derartigen Verkeilungsstruktur ist es ferner günstig, wenn die Wellenlänge der Welle 2,0 mm bis 5,0 mm beträgt. Von Vorteil ist es ferner, wenn die Amplitude der Welle der Verkeilungsstruktur 50% bis 175%, insbesondere bis zu 150%, und besonders bevorzugt bis zu 100% der Breite des Einschnittes beträgt.
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Bevorzugter Weise enden die Einschnitte beidseitig innerhalb des Profilelementes.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 eine Ansicht einiger Profilblöcke eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens,
- 2 eine Visualisierung eines Einschnittes gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung,
- 3 einen Querschnitt durch den Einschnitt gemäß der Ebene E3 der 2 mit an den Einschnitt angrenzenden Profilblockbereichen,
- 4 einen Querschnitt durch den Einschnitt gemäß der Ebene E4 der 2 mit an den Einschnitt angrenzenden Profilblockbereichen und
- 5 einen Schnitt durch den Einschnitt gemäß der Ebene E5 der 2 mit an den Einschnitt angrenzenden Profilblockbereichen.
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Gemäß der Erfindung ausgeführte Fahrzeugluftreifen sind insbesondere Reifen in Radialbauart für Personenkraftwagen, Vans oder Light-Trucks, wobei die Reifen zum Fahren unter winterlichen Fahrbedingungen besonders gut geeignet sind.
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1 zeigt vier Profilblöcke 1, welche zu zwei im mittleren Laufstreifenbereich nebeneinander verlaufenden Profilblockreihen gehören, die durch eine beim gezeigten Ausführungsbeispiel gerade verlaufende Umfangsrille 2 voneinander getrennt sind, wobei weitere nicht bezeichnete Umfangsrillen die Profilblockreihen außen begrenzen. Der Doppelpfeil U kennzeichnet die Umfangsrichtung des Reifens.
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Die Umfangsrille 2 weist die für den jeweiligen Fahrzeugluftreifen vorgesehene Profiltiefe auf, welche üblicherweise 6,5 mm bis 12,0 mm, insbesondere 8,5 mm bis 10,0 mm, beträgt. Innerhalb der Profilblockreihen sind in Umfangsrichtung benachbarte Profilblöcke 1 jeweils durch eine Querrille 3 voneinander getrennt, welche beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine mit der Umfangsrille 2 übereinstimmende Tiefe aufweist.
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Jeder Profilblock 1 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel mit zwei übereinstimmend ausgeführten, in Draufsicht gerade verlaufenden Einschnitten 4 versehen, welche innerhalb jedes Profilblockes 1 gleichmäßig verteilt angeordnet sind, sich parallel zueinander und in Querrichtung erstrecken, beidseitig innerhalb des jeweiligen Profilblock 1 enden und an der Laufstreifenperipherie jeweils zwei in Draufsicht gerade und parallel zueinander verlaufende Einschnittkanten 4' (2) aufweisen. Die weitere Ausgestaltung der Einschnitte 4 wird nachfolgend anhand des in 2 bis 5 gezeigten Einschnittes 4 erläutert.
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2 zeigt einen Einschnitt 4 ohne umgebendes Gummimaterial des Profilblockes 1 und daher eine Visualisierung des Einschnittes 4. Gemäß 3 und 4 weist der Einschnitt 4 in radialer Richtung an seiner tiefsten Stelle bzw. seinem tiefsten Bereich eine maximale Tiefe t1 von 70% bis 100%, insbesondere von höchstens 95%, der Profiltiefe sowie in insbesondere bekannter Weise ausgeführte, angehobene, randseitige Einschnittabschnitte (2) auf. Der Einschnitt 4 ist durch zwei einander gegenüberliegende Einschnittwände 5 und einen Einschnittgrund 6 begrenzt.
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Wie 2, 3 und 5 in Kombination zeigen, weist der Einschnitt 4 zwei lokale sowohl von den Einschnittkanten 4' als auch vom Einschnittgrund 6 beabstandete Einschnittverbreiterungen 7 und eine im Bereich zwischen den Einschnittverbreiterungen 7 befindliche, gewellte Verkeilungsstruktur 8 auf (2, 5). Die Einschnittverbreiterungen 7 und die Verkeilungsstruktur 8 befinden sich in übereinstimmenden Tiefenpositionen, sie weisen also übereinstimmende bzw. weitgehend übereinstimmende in radialer Richtung gemessene Abstände zu den Einschnittkanten 4' auf. Im Bereich außerhalb der Einschnittverbreiterungen 7 und der Verkeilungsstruktur 8 sind die Einschnittwände 5 unstrukturierte, ebene Flächen (siehe insbesondere 2), sodass die Einschnittverbreiterungen 7 und die Verkeilungsstruktur 8 von unstrukturierten Bereichen der Einschnittwände 5 umgeben sind.
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Der Einschnitt 4 weist in den von Einschnittverbreiterung 7 freien Bereichen eine zwischen seinen Einschnittwänden 5 ermittelte konstante Breite b1 (3) von 0,4 mm bis 1,0 mm, insbesondere von bis zu 0,8 mm, auf.
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Gemäß 3 und 5 ist jede Einschnittverbreiterung 7 von zwei an den unterschiedlichen Einschnittwänden 5 ausgebildeten, einander gegenüberliegenden, jeweils flach quaderförmigen Vertiefungen 9 gebildet, welche in Erstreckungsrichtung des Einschnittes 4 langgestreckt und bezüglich einer mittig durch den Einschnitt 4 verlaufenden Einschnittmittelebene EM spiegelsymmetrisch zueinander gestaltet sind. Die beiden Vertiefungen 9 jeder Einschnittverbreiterung 7 weisen eine in radialer Richtung sowie senkrecht zur Einschnittmittelebene EM verlaufende, gemeinsame Symmetrieebene e1 (5) auf. Ferner weisen die Vertiefungen 9 der Einschnittverbreiterungen 7 eine gemeinsame Symmetrieebene e2 (3) auf, welche gegenüber den Einschnittkanten 4' in einer in radialer Richtung ermittelten, konstanten Tiefe t2 (3) und daher ebenfalls senkrecht zur Einschnittmittelebene EM verläuft. Die Tiefe t2 (3) beträgt 20% bis 60%, insbesondere 45% bis 55%, besonders bevorzugt 49% bis 51 %, der maximalen Tiefe t1 des Einschnittes 4. Jede Vertiefung 9 weist gegenüber dem Niveau der jeweiligen Einschnittwand 5 eine Tiefe te (3, 5) von 75% bis 200%, insbesondere von 85% bis 150%, und besonders bevorzugt von 95% bis 105% der Breite b1 des Einschnittes 4, eine in der Symmetrieebene e2 in Erstreckungsrichtung des Einschnittes 4 ermittelte Länge le2 (5) von 5,0 mm bis 10,0 mm und eine in der Symmetrieebene e1 in radialer Richtung ermittelte Länge le1 (3) von 2,0 mm bis 5,0 mm auf.
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Wie 2 und 5 zeigen, ist die bereits erwähnte, zwischen den Einschnittverbreiterungen 7 ausgebildete, gewellte Verkeilungsstruktur 8 zu den Einschnittverbreiterungen 7 übereinstimmend beabstandet. Die Verkeilungsstruktur 8 ist von an einer Einschnittwand 5 befindlichen kuppelförmigen Erhebungen 8a und mit diesen korrespondierenden, an der jeweils gegenüberliegenden Einschnittwand 5 ausgebildeten Einbuchtungen 8b gebildet (5). Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind dabei an jeder Einschnittwand 5 zwei kuppelförmige Erhebungen 8a und zwei Einbuchtungen 8b ausgebildet, welche schachbrettartig, d.h. in Erstreckungsrichtung des Einschnittes 4 und in radialer Richtung, entsprechend abwechselnd aneinander angrenzen. Durch die Erhebungen 8a und die Einbuchtungen 8b ist die Verkeilungsstruktur 8 sowohl in jedem parallel zur Laufstreifenperipherie ausgerichteten Querschnitt des Einschnittes 4 als auch in jedem in radialer Richtung ausgerichteten Querschnitt des Einschnittes 4 betrachtet, S-förmig geschwungen ausgeführt (4, 5). Dabei liegt der Verkeilungsstruktur 8 in den erwähnten Querschnitten jeweils eine konstante Wellenlänge λ und eine konstante Amplitude A zugrunde, wobei die Wellenlänge λ und die Amplitude A auf die Einschnittmittelebene EM bezogen sind. Die Wellenlänge λ beträgt 2,0 mm bis 5,0 mm, die Amplitude A beträgt 50% bis 175%, insbesondere bis zu 150%, und besonders bevorzugt bis zu 100% der Breite b1 des Einschnittes 4. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Wellenlänge λ der Verkeilungsstruktur 8 und die bereits erwähnte, in radialer Richtung ermittelte Länge le1 der Vertiefungen 9 gleich groß ausgeführt (vergleiche 3 mit 4).
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Gemäß 5 weisen die an derselben Einschnittwand 5 ausgebildeten, zu unterschiedlichen Einschnittverbreiterungen 7 gehörenden Vertiefungen 9, ermittelt in der Symmetrieebene e2 (3), einen gegenseitigen Abstand a1 von 100% bis 200%, insbesondere von 125% bis 175%, der Wellenlänge λ auf. Beträgt der Abstand a1 100% der Wellenlänge λ, schließt die Verkeilungsstruktur 8 an die Einschnittverbreiterungen 7 an.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die Einschnittwände 5 derart gestaltet, dass die außerhalb der Einschnittverbreiterungen 7 und der Verkeilungsstruktur 8 befindlichen unstrukturierten, im Ausführungsbeispiel ebenen Flächen der Einschnittwände 5 jeweils 60% bis 90% der theoretischen Gesamtfläche der jeweiligen Einschnittwand 5 einnehmen. Die theoretische Gesamtfläche einer Einschnittwand 5 ist dabei jene Fläche, welche die Einschnittwand 5 aufweisen würde, wenn sie über ihre gesamte Erstreckung eine einzige, unstrukturierte, beim Ausführungsbeispiel daher ferner ebene Fläche wäre.
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Die Erfindung ist auf das beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.
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Die Einschnitte weisen zumindest eine Verkeilungsstruktur und zumindest eine lokale Einschnittverbreiterung auf, welche von der Laufstreifenperipherie beabstandet sind. Die Verkeilungsstruktur weist an einer Einschnittwand zumindest eine Erhebung und an der gegenüberliegenden Einschnittwand eine mit der Erhebung korrespondierende Einbuchtung auf.
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Die Einschnitte können frei von randseitigen Einschnittabschnitten sein sowie in beliebigen Profilelementen (Profilpositiven) des Laufstreifens, beispielsweise in Profilrippen oder dergleichen ausgebildet sind, wobei die Einschnitte unter einem Winkel von 0° bis 50° zur axialen Richtung verlaufen. Darüber hinaus können die Einschnittkanten und daher die Einschnitte in Draufsicht auch leicht bogenförmig, d.h. einheitlich kreisbogenartig, verlaufen. Solche Einschnittkanten und Einschnitte verlaufen durchgehend gebogen und sind daher frei von Wendepunkten. Der Winkel, unter welchem bogenförmig verlaufende Einschnitte verlaufen, bezieht sich auf eine die Enden einer der Einschnittkanten verbindende gerade Linie. Bei gebogen verlaufenden Einschnitten sind die Einschnittwände außerhalb der Einschnittverbreiterungen und der Verkeilungsstrukturen unstrukturierte, entsprechend gebogene und knickfreie Flächen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Profilblock
- 2
- Umfangsrille
- 3
- Querrille
- 4
- Einschnitt
- 4'
- Einschnittkante
- 5
- Einschnittwand
- 6
- Einschnittgrund
- 7
- Einschnittverbreiterung
- 8
- Verkeilungsstruktur
- 8a
- Erhebung
- 8b
- Einbuchtung
- 9
- Vertiefung
- A
- Amplitude
- a1
- Abstand
- b1
- Breite
- e1, e2
- Symmetrieebene
- E3, E4,
- E5 Ebene
- EM
- Einschnittmittelebene
- le1,
- le2 Länge
- t1
- maximale Tiefe
- t2
- Tiefe
- te
- Tiefe
- U
- Doppelpfeil (Umfangsrichtung)
- λ
- Wellenlänge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010000272 A1 [0002]
- WO 2015/128106 A1 [0003]
