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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen, insbesondere einen Nutzfahrzeugreifen, mit einem Laufstreifen mit einer Anzahl von durch Umfangsrillen voneinander getrennten Profilrippen, wobei der Laufstreifen zumindest eine Umfangrille aufweist, welche sich in radialer Richtung und beginnend bei der Laufstreifenperipherie aus einer Außenrille mit einer insbesondere konstanten Breite von 0,5 mm bis 5,0 mm und einer Innenrille zusammensetzt, die an ihrer breitesten Stelle eine Breite aufweist, die um mindestens 1,00 mm größer ist als die Breite der Außenrille an deren Stelle mit der größten Breite.
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Ein derartiger Nutzfahrzeugreifen ist beispielsweise aus der
EP 2 546 075 A1 bekannt. Der Laufstreifen dieses Reifens ist durch Umfangsrillen in Profilrippen gegliedert, wobei entlang des Reifenäquators und schulterseitig jeweils eine Umfangrille verläuft, welche sich aus einer schmalen Außenrille und einer gegenüber dieser breiteren Innenrille zusammensetzt, welche bei zunehmendem Abrieb des Laufstreifens zum Vorschein kommt. Zwischen diesen Umfangsrillen verlaufen üblich breite Umfangsrillen. Die zwischen den Umfangsrillen gebildeten Profilrippen sind durch Einschnitte in Blöcke gegliedert. Ein Nutzfahrzeugreifen mit einem derartigen Laufstreifen soll insbesondere für das Fahren bei winterlichen und rutschigen Fahrbedingungen gut geeignet sein. Aus der
WO 2015/114128 A1 ist ein weiterer Nutzfahrzeugreifen eingangs genannter Art bekannt, dessen Laufstreifen schulterseitig je eine breite Umfangsrille aufweist, wobei im mittleren Bereich zwischen diesen beiden breiten Umfangsrillen drei in Umfangsrichtung umlaufende Umfangsrillen vorgesehen sind, welche sich jeweils aus einer schmalen Außenrille und einer gegenüber dieser breiteren Innenrille zusammensetzen.
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Umfangsrillen aus schmalen Außenrillen und gegenüber diesen breiten Innenrillen sind vor allem im zentralen bzw. mittleren Laufstreifenbereich von Nutzfahrzeugreifen von Vorteil.
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Die meist einschnittartig schmalen Außenrillen sorgen zu Beginn des Laufstreifenabriebes für eine hohe Profilsteifigkeit und daher für einen geringen und gleichmäßigen Abrieb des Laufstreifens, die Innenrillen kommen bei entsprechend abgeriebenem Laufstreifen als breitere Umfangsrillen zum Vorschein und sorgen für gute Bremseigenschaften auf Nässe.
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Ein wesentlicher Aspekt von Nutzfahrzeugreifen ist ein möglichst geringer Rollwiderstand. Diesbezüglich sind Nutzfahrzeugreifen eingangs genannter Art verbesserungswürdig. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nutzfahrzeugreifen der eingangs genannten Art derart zu gestalten, dass der Rollwiderstand des Reifens reduziert ist.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Außenrille in radialer Richtung gemäß einer ersten Wellenform verläuft, welche von einer zweiten Wellenform überlagert ist, die in Richtung der Erstreckung der Umfangsrille über den Reifenumfang verläuft.
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Gemäß der Erfindung mit zwei einander überlagernden Wellenformen gestaltete Außenrillen weisen Rillenwände mit zueinander speziell geneigte Flächenelementen auf, die für eine besonders vorteilhafte gegenseitige Abstützung der Rillenwände unter Belastung, sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung, sorgen. Die vielfältigen Möglichkeiten einer gegenseitigen Abstützung erhöhen unter den beim Abrollen des Reifens unterschiedlich wirkenden Belastungen die Steifigkeit der benachbarten Profilrippen in einer für einen geringen Rollwiderstand sehr günstigen Weise. Die weiteren oben erwähnten Vorteile dieser mit Außenrillen und Innenrillen gestalteten Umfangsrillen bleiben voll erhalten.
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Bei einer bevorzugten Ausführung sind die erste und die zweite Wellenform der Außenrille gleichmäßige Wellenformen, also Wellenform mit jeweils gleicher Amplitude und Wellenlänge. Diese Maßnahme ist für eine gleichmäßigen Abstützeffekt und einen gleichmäßigen Abrieb des Laufstreifens von Vorteil.
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Dabei sind die erste und die zweite Wellenform der Außenrille Wellenformen mit vorzugsweise gleichen, alternativ mit unterschiedlichen Wellenformtypen sind.
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Besonders bevorzugt sind ferner Wellenformtypen in der Außenrille, welche Zick-Zack-Wellen, Sinuswellen oder sinusähnliche Wellen sind.
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Besondere Ausgestaltungen der Außenrille sorgen für einen gegenseitigen Abstützungseffekt ihrer Rillenwände, der für einen geringen Rollwiderstand von besonderem Vorteil sind.
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Bei einer dieser Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass sich die Außenrille in radialer Richtung über eine Erstreckungslänge von 6,00 mm bis 20,00 mm erstreckt. Dabei verläuft die erste, in radialer Richtung verlaufende Wellenform der Außenrille bevorzugt über zumindest 1,5 Wellenlängen der Wellenform.
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Eine weitere, im obigen Sinn vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die erste, in radialer Richtung verlaufende Wellenform der Außenrille eine Wellenlänge von 3,00 mm bis 10,00 mm und eine an den Rillenwänden der Außenrille ermittelte Amplitude von 0,50 mm bis 5,00 mm aufweist.
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Auch die zweite, in der Erstreckungsrichtung der Umfangsrille vorliegende Wellenform der Außenrille hat Einfluss auf die erzielbare Reduktion des Rollwiderstandes. Diesbezüglich ist es vorteilhaft, wenn die zweite, in der Erstreckungsrille der Umfangsrille über den Reifenumfang vorliegende Wellenform der Außenrille eine Wellenlänge von 5,00 mm bis 30,00 mm und eine an den Rillenwänden der Außenrille ermittelte Amplitude von 0,50 mm bis 5,00 mm aufweist.
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Wie bereits erwähnt, sorgen die breiteren Innenrillen, die bei entsprechend abgeriebenem Laufstreifen als breitere Umfangsrillen zum Vorschein kommen, grundsätzlich für gute Bremseigenschaften auf Nässe. Diesbezüglich ist es von Vorteil, wenn die Innenrille in radialer Richtung und zwischen ihrer tiefsten Stelle und der Einmündungsstelle der Außenrille eine Erstreckungslänge von 3,00 mm bis 20,00 mm, insbesondere von 5,00 mm bis 10,00 mm, sowie an ihrer breitesten Stelle eine Breite von 2,00 mm bis 15,00 mm aufweist.
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Bestimmte, gerundete Querschnittsformen der Innenrille sind dabei besonders vorteilhaft, insbesondere Ausführungen, bei welchen die Innenrille einen in radialer Richtung länglichen Querschnitt aufweist, etwa im Querschnitt oval, elliptisch, ellipsenähnlich oder länglich rechteckig mit abgerundeten Eckbereichen ist. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die Innenrille einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 3,00 m bis 20,00 mm, insbesondere von 5,00 mm bis 10,00 mm, auf.
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Bei weiteren bevorzugten Ausführungen der Innenrille verläuft diese über den Reifenumfang gerade, in Zick-Zack-Form oder wellenförmig. Welche dieser Wellenformen, insbesondere im Hinblick auf einen gleichmäßigen Abrieb des Laufstreifens besonders vorteilhaft sind, richtet sich nach der Gestaltung der Profilrippen, insbesondere mit Einschnitten bzw. Querrillen.
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Bei Nutzfahrzeugreifen ist es für einen geringer Rollwiderstand und einen gleichmäßigen Abrieb des Laufstreifens von Vorteil, wenn der Laufstreifen schulterseitig jeweils eine bereits an der Laufstreifenperipherie breite Umfangsrille und zwischen diesen zumindest zwei Umfangsrillen mit schmalen Außenrillen und breiteren Innenrillen aufweist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 einen Querschnitt eines Nutzfahrzeugreifens,
- 2a, 2b, 2c und 2d im Querschnitt unterschiedliche Ausführungsvarianten von mit Außen- und Innenrillen versehenen Umfangsrillen,
- 3a, 3b, 3c und 3d Draufsichten auf Umfangsabschnitte von unterschiedlichen Ausführungsvarianten von mit einer Außen- und einer Innenrille versehenen Umfangsrillen und
- 4a, 4b und 4c eine Visualisierung einer Ausführung einer Außenrille,
- 4a eine Draufsicht,
- 4b eine stirnseitige Ansicht und
- 4c eine Schrägansicht.
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1 zeigt einen vereinfachten Querschnitt eines auf einer Felge 10 montierten Nutzfahrzeugreifens in Radialbauart, beispielsweise eines Reifens für Lastkraftwagen oder Busse. Der Nutzfahrzeugreifen weist einen Laufstreifen 1a, Seitenwände 1b und Wulstbereiche 1c auf. Die den Reifen in herkömmlicher Weise verstärkenden Bauteile, wie ein mehrlagiger Gürtelverband, eine ein- oder mehrlagige Radialkarkasse sowie Wulstkerne und Verstärkungsstreifen in den Wulstbereichen, sind nicht dargestellt. Der Laufstreifen 1a weist im gezeigten Beispiel schulterseitig je eine breite, auf die vorgesehene Profiltiefe T ausgeführte Umfangsrille 2 und zwischen den beiden Umfangsrillen 2 vier weitere auf besondere Weise gestaltete Umfangsrillen 3 auf. Die Umfangsrillen 2 weisen an der Laufstreifenperipherie eine Breite von mindestens 5,00 mm, insbesondere mindestens 8,00 mm, auf. Die Ausgestaltung des Laufstreifens 1a kann von der dargestellten Ausführung abweichen, beispielsweise indem mehr als zwei breite Umfangsrillen 2, beispielsweise drei breite Umfangsrillen 2 und zwischen diesen jeweils eine Umfangsrille 3 vorgesehen sind. Die breiten Umfangsrillen 2 können gerade, zick-zack- oder wellenförmig in Umfangsrichtung verlaufen. Die Umfangsrillen 2, 3 gliedern den Laufstreifen 3 in Profilrippen 4, welche durch nicht dargestellte Querrillen, Schrägrillen und Einschnitte in Profilblöcke ober blockartig gegliedert sein können.
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Jede Umfangsrille 3 setzt sich in radialer Richtung und beginnend bei der Laufstreifenperipherie aus einer schmalen Außenrille 5 und einer gegenüber dieser breiteren Innenrille 6 zusammen. Bei neuem, noch nicht abgefahrenen Reifen und während des anfänglichen Abriebes des Laufstreifens 1a sind die schmalen Außenrillen 5 der Umfangsrillen 3 wirksam, bei fortgeschrittenem Abrieb und bei Erreichen der Innenrillen 6 kommen diese als breite Rillen an der Laufstreifenperipherie zum Vorschein.
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Die schmalen Außenrillen 5 weisen jeweils eine insbesondere konstante Breite b1 von 0,50 mm bis 5,00 mm, insbesondere bis 2,00 mm, auf und erstrecken sich in radialer Richtung über eine Erstreckungslänge e1 von 6,00 mm bis 20,00mm, je nach der Größe der Profiltiefe T und der Dicke des Laufstreifens (3a bis 3d). Die Außenrillen 5 verlaufen ferner in radialer Richtung in einer ersten Wellenform, welche, wie weiter unten noch beschrieben wird, von einer in Richtung des Verlaufs der Umfangsrillen 3 in Umfangsrichtung vorliegenden zweiten Wellenform überlagert ist.
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Die 2a, 2b, 2c und 2d zeigen bevorzugte Ausführungsvarianten von Querschnitten der Innenrille 6. 2a, 2b und 2c zeigen Ausführungsvarianten von in radialer Richtung länglichen Innenrillen 6 mit einer Erstreckungslänge e2 in radialer Richtung, ermittelt von der tiefsten Stelle der Innenrille 6 bis zur Einmündungsstelle der Außenrille 5, von 3,00 mm bis 20,00 mm, insbesondere 5,00 mm bis 10,00 mm, in Abhängigkeit von der Dicke des Laufstreifens 1 und der Größe der Profiltiefe T. Die Breite b2 der Innenrille 6 an ihrer breitesten Stelle beträgt bei diesen drei Ausführungsvarianten 2,00 mm bis 15,00 mm, wobei die Breite b2 um mindestens 1,00 mm größer ist als die Breite b1 der Außenrille 5. Die Innenrille 6 gemäß 2a ist im Querschnitt oval, elliptisch oder ellipsenähnlich, die Innenrille 6 gemäß 2c im Wesentlichen länglich rechteckig mit abgerundeten Eckbereichen. 2b zeigt eine Ausführungsvariante der Innenrille 6 mit einem länglichen, sich über den Großteil ihrer radialen Erstreckung radial nach außen verbreiternden Abschnitt mit einem gerundeten Boden und Schulterrundungen als Übergang zu einem flaschenhalsähnlichen radial äußeren Abschnitt der Innenrille 6. Der radial nach außen breiter werdende Abschnitt der Innenrille 6 verläuft bevorzugt über 60 % bis 80 % der Erstreckungslänge e2 . Sämtliche der in 2a, 2b und 2c dargestellten Querschnittsformen der Innenrille 6 sind ohne scharfkantige Ecken ausgebildet, es sind ausschließlich Rundungen vorhanden, die insbesondere kreisbogenförmige Rundungen mit Radien von 0,05 mm bis 5,00 mm sind.
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2d zeigt eine Ausführungsvariante der Innenrille 6 mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser d von 3,00 mm bis 20,00 mm, insbesondere 5,00 mm bis 10,00 mm. Weitere, nicht gezeigte Querschnittsformen, beispielsweise ein quadratischer Querschnitt, sind möglich.
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3a bis 3d zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten des Verlaufs einer Innenrille 6 mit einer zugehörigen Außenrille 5. Die Figuren zeigen jeweils nur einen schmalen Umfangsabschnitt des Laufstreifens mit einem Umfangsabschnitt einer Umfangsrille 3. Es wird darauf verwiesen, dass die dargestellten Umfangsrillen 3 zwar über den Gesamtumfang des Laufstreifens verlaufen, jedoch, wie an sich bekannt und üblich, in regelmäßigen Abständen durch kreuzende oder einmündende Querrillen und dgl. unterbrochen sein können. Der Verlauf der Innenrille 6 ist jeweils gestrichelt eingezeichnet, von der Außenrille 5 ist der Verlauf an der Laufstreifenperipherie gezeigt, daher in der in Richtung des Verlaufs der Umfangsrille 3 in Umfangsrichtung vorliegenden zweiten Wellenform, wobei die in den in 3a bis 3d gezeigten Wellenformen gleichmäßige gerundete Wellenformen sind.
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3a zeigt eine Ausführung der Umfangsrille 3 aus einer gerade in Umfangsrichtung verlaufenden Innenrille 6 und der in Wellenform verlaufenden Außenrille 5. Bei der in 3b gezeigten Ausführung verläuft die Innenrille 6 in einer Zick-Zack-Form, wobei die Wellenlänge der Zick-Zack-Form mindestens doppelt so groß ist wie die Wellenlänge der Wellenform der Außenrille 5. Bei der in 3c gezeigten Ausführung verlaufen die Innenrille 6 und die Außenrille 5 in gleichen Wellenformen „übereinander“. 3d zeigte eine Ausführung, bei welcher die Innenrille 6 und die Außenrille 5 in gleichen Wellenformen verlaufen, jedoch jeweils um eine halbe Wellenlänge gegeneinander versetzt. Anstelle in einer gerundeten Wellenform kann die Außenrille 5 auch in einer Zick-Zack-Wellenform verlaufen.
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4a, 4b und 4c zeigen Visualisierungen eines Abschnittes einer Außenrille 5, gemäß einer bevorzugten Ausführung mit einer Zick-Zack-Wellenform, wobei die die Außenrille 5 begrenzenden, parallel zueinander verlaufenden und in der Wellenform gestalteten Rillenwände 5' zu sehen sind. An jeder Rillenwand 5' weist die in radialer Richtung vorliegende Zick-Zack-Wellenform eine Amplitude a2 von 0,50 mm bis 5,00 mm auf. Die Wellenlänge λ2 beträgt 3,00 mm bis 10,00 mm. An der Laufstreifenperipherie weist die Außenrille 5 zuerst einen in radialer Richtung verlaufenden kurzen Randabschnitt 5a ( 4c) auf, welcher in radialer Richtung eine Erstreckungslänge e3 von insbesondere 1,50 mm bis 2,50 mm besitzt.
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Die in der Erstreckungsrichtung der Umfangsrille 3 über den Reifenumfang vorliegende zweite Zick-Zack-Wellenform der Außenrille 5, welche die in radialer Richtung vorliegende Zick-Zack-Wellenform überlagert, weist an den Rillenwänden 5a eine Amplitude a1 auf, die ebenfalls 0,5 mm bis 5,00 mm beträgt. Die Wellenlänge λ1 der zweiten Zick-Zack-Wellenform beträgt 5,00 mm bis 30,00 mm.
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Beide Wellenformen sind bevorzugt gleichmäßige Wellenformen, jeweils mit konstanter Wellenlänge und Amplitude. Anstelle von Zick-Zack-Wellenformen kann auch eine Sinuswellenform oder eine sinusähnliche Wellenform gewählt werden, jeweils mit den angegebenen Größen für die Amplituden und die Wellenlängen.
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Die Außenrille 5 ist daher mit Rillenwänden 5a versehen, die sich aus geneigten Flächenelementen zusammensetzt, die eine besonders vorteilhafte gegenseitige Abstützung bei unterschiedlichen Belastungen im Betrieb des Reifens bewirken, insbesondere wird die Steifigkeit der Profilrippen beidseitig der Umfangsrillen 3 unter unterschiedlichen Belastungen vorteilhaft beeinflusst und erhöht.
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Bezugszeichenliste
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- 1a
- Laufstreifen
- 1b
- Seitenwand
- 1c
- Wulstbereich
- 2, 3
- Umfangsrille
- 4
- Profilrippe
- 5
- Außenrille
- 5'
- Rillenwand
- 5a
- Randabschnitt
- 6
- Innenrille
- 10
- Felge
- a1, a2
- Amplitude
- b1, b2
- Breite
- d
- Durchmesser
- e1, e2, e3
- Erstreckungslänge
- T
- Profiltiefe
- λ1, λ2
- Wellenlänge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2546075 A1 [0002]
- WO 2015/114128 A1 [0002]
