DE1480982A1

DE1480982A1 - Luftreifen mit Laufstreifen

Info

Publication number: DE1480982A1
Application number: DE19651480982
Authority: DE
Inventors: French Tom Sutton Coldfield
Original assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1964-04-21
Filing date: 1965-04-17
Publication date: 1969-05-08
Also published as: US3332465A; GB1101135A; DE1480982B2; JPS503523B1; FR1461388A

Description

DIPL-ING. E. RATHMANN DIPL-ING. R. MERTENS PATENTANWÄLTE

Ι^ ^_n ^d*ⁿ Ν·υ·ΜοΙηζ.Γ Str. 40-43

vdS/Bi

Neue Rufnummer 283927, 28862S

UMfHt

- DrP 6506 -

Dr. Expl. I

DUNLOP RUBBER COMPANY LIMITED 1, Albany Street,

London N.W.1/England

" Luftreifen mit Laufstreifen "

Die Erfindung bezieht .sich auf Luftreifen und besonders auf ; Laufstreifen für Luftreifen.

3s haben sich große Schwierigkeiten bei der Entfernung von auf der Fahrbahn befindlichem Wasser durch Luftreifen ergeben. Bei luftreifen werden Brems- und Antriebskräfte durch einen mit der i-ahrbahnoberflache, in Kontakt befindlichen abgeflachten Teil lös Reifens übertragen und während bei normaler geringer Geschwin-

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digkeit und trockener Fahrbahn die Gesamtheit dieser Kontaktfläche bei der Übertragung dieser Kräfte wirksam ist, wird ein Teil dieser Kontaktfläche bei nasser Fahrbahn und einer gewissen Geschwindigkeit unwirksam, da er durch einen Wasserfilm von der Fahrbahnoberfläche isoliert wird.

Die Schwierigkeiten werden sehr verstärkt, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit , z.B. 96,6 km/h oder noch mehr, durch das Wasser fährt, und je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit .wird, desto kleiner wird die wirksame Kontaktfläche jedes Reifens mit der Fahrbahnfläche, da das Fahrzeug dazu neigt, über das Wasser zu gleiten. Bei einer gewissen minimalen Geschwindigkeit, abhängig vom Fahrzeuggewicht, von den daran montierten Reifen , dem Reifeninnendruck und der Menge des auf der Fahrbahn befindlichen Wassers werden die Reifen vollständig über das Wasser gleiten und durch einen Wasserfilm von der Fahrbahnoberfläche isoliert sein. Diese Erscheinung ist unter dem Namen "Pfützenempfindlichkeit" bekannt geworden (und ist dem Wellenreiten etwa vergleichbar).'Man wird daher einsehen, daß die Länge der wirksamen Kontaktfläche des Reifenlaufstreifens mit der Fahrbahnoberfläche für jeden Reifen mit zunehmender Geschwindigkeit kurzer wird , und daß zur gleichen Zeit eine kürzere Zeitspanne zur Verfügung steht, um das Wasser bis zur Herstellung eines wirksamen Kontaktes mit der Fahrbahnfläche zu entfernen; so beträgt z.B. bei einer Geschwindigkeit von 96,6 km/h die Zeitspanne, während der sich irgend ein Teil der Reifenlauffläche im Bereich der gesamten Kontakt .fläche befindet, von der, wie gesagt, ein Teil unwirksam ist, annähernd 0,007 Sekunden.

Es ist daher unerläßlich, vor und in der'Kontaktfläche Wasser mit der größtmöglichen Geschwindigkeit von der Fahrbahnoberfläche zu entfernen,' und das ist in der Vergangenheit durc±i physische Ver-

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drängung des Wassers durch den Reif-en in der Art der von einem Boot erzeugten Bugwelle erreicht worden, sowie durch Anordnung von in Umfangsrichtung verlaufenden Entwässerungsrillen, die jedoch bei hoher Geschwindigkeit nicht ausreichend wirksam sind, um schwerwiegenden Verlust an Griffigkeit bzw. die Pfützenempfindlichkeit zu vermeiden·

Bei früheren Reifenkonstruktionen sind mittels dünner, in dem den LaufStMfen formenden Teil der Vulkanisierform befestigter Klingen schmale Schlitze in den LaufStreifengummi eingeformt worden, die sich von der Lauffläche radial einwärts erstrecken. Dies steht im Gegensatz zu vorher bekannten Reifen, welche mit Einschnitten versehen waren, bei denen praktisch kein Gummimaterial aus dem Reifen entfernt wurde , und bei denen die einander gegenüberliegenden Flächen jedee Schnitts in Berührung miteinander liegen. Die Anordnung dieser schmalen Schlitze, die hierin nachstehend als "Schlitze" bezeichnet werden, wurde in der Vergangenheit vorgenommen, um Rutschwiderstand zu erreichen, und bei den bekanntenReifenkonstruktionen ist der gegenseitige Abstand der Schlitze recht groß gewesen.

Es ist jedoch entdeckt worden, daß die Anordnung von Schlitzen nicht nur für die Erreichung von Rutschfestigkeit von beträchtlichem Wert ist, sondern auch wegen der Tatsache, daß die Schlitze als örtliche Sammelbehälter wirken, indem sie in dem dem Schlitz unmittelbar benachbarten und ihn umgebenden Bereich der ReifenaufStandsfläche das Wasser aufsaugen.

Man hat herausgefunden, daß es von besonderer Bedeutung ist, die Abstände der Schlitze zu verringern und zu konzentrieren

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wegen der "bereits genannten Tatsache, daß die Verweildauer irgendeines gegebenen Teiles der Lauffläche in der Aufstandsfläche extrem kurz ist ,lind daß für die Portbeförderung einer örtlichen Wasseransammlung nur längs einer sehr kurzen StrekkeZeit verbleibt. Je schneller das Wasser in einen schlitzförmigen Behälter verdrängt wird, umso mehr Zeit verbleibt für die Ausbildung einer trockenen Kontaktfläche angemessener Größe zwischen Reifen und Fahrbahn und damit einer Kontaktfläehe, welche sowohl für das Bremsen als auch für das Durchfahren von Kurven durch die am Fahrzeug montierten Reifen Sicherheit gibt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte t.u-f"tveifenausführung zu schaffen, die in höherem Maße dazu beiträgt, die oben beschriebene Pfützenempfindlichkeit zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung wird ein Luftreifen geschaffen, der einen L'auf stre if en hat, dessen eigentliche Lauffläche mit mindestens einer allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rippe und Je einer allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rille auf jeder Seite dieser Rippe versehen: ist, wobei die Rippe mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen ist und die mittlere Dichte ihrer Abstände längs des Verlaufs der Rippe so gestaltet ist, daß auf der Lauffläche die Länge aller Schlitze

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im Bereich von je 1 cm mindestens .2,95 cm beträgt (7,5 auf 1 sq.in.). .

Die Tiefe der Schlitze ist vorzugsweise auf die halbe bis volle Tiefe der Umfangsrillen bemessen, vorzugsweise auf im

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wesentlichen 90% dieser Rillentiefe, so daß eine große Aufnahmefähigkeit für Wasser vorhanden ist.

Die mittlere Breite der Schlitze kann klein sein, z.B. etwa 0,254- mm (0,010 ), wobei in Betracht gezogen werden muß, daß die Schlitze sich in der Aufstendsfläche öffnen werden, um als Aufnahmebehälter zu wirken, odersie können z.B. bis zu 1,27 mm (0,050 ) Breite beim Vulkanisiervorgang miteingeformt werden. -

Der Verlauf jedes Schlitzes ist in Draufsicht vorzugsweise zick-zack-förmig, wobei die Zick-Zack-Form drei Schenkel aufweist und die Länge der Schenkel von «inem zum anderen Zick-Zack-Schlitz variiert und diese unterschiedlichen Schlitzlän- !■■ gen willkürlich angeordnet werden.

Eine Ausführung eines gemäß der Erfindung aufgebauten Luft.-~reifens wird jetzt im einzelnen unter Bezugnahme auf die anliegen- · den Zeichnungen beschrieben werden. j

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Lauffläche eines Luftreifens, . ' λ

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Reifen nach Linie ' A - A in Fig. 1,

Der Laufstreifens 1 eines Luftreifens für Personenkraftwagen ist mit sechs allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen 2 und fünf Rillen 3 zwischen den Rippenpaaren versehen. Wie aus Fig. 1 klar zu ersehen ist, verlaufen die Rillen 3» in Draufsicht auf den Laufstreifen gesehen, zick-zack-förmig, und die einander gegenüberliegenden Wände jeder Rille

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verlaufen parallel zueinander, so daß die Rillenbreite im wesentlichen konstant ist.

In der zur Auflage auf die Fahrbahn kommenden Fläche jeder Rippe 2 ist eine Vielzahl von Schlitzen 4 vorgesehen, welche

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von 0,33 mm (0,013 ) dicken Lamellenblechen, welche in den das Laufflächenprofil ausformenden Segmenten der Vulkanisierform ■befestigt sind, im Laufstreifengummi ausgeformt werden. Jeder der Schlitze hat eine Tiefe im wesentlichen gleich der der Rille 3j d.h. 92% besagter Rillentiefe, und jeder Schlitz hat, · in Draufsicht gesehen, einen aus drei Schenkeln gebildeten Zick-Zack-Verlauf. Die einander gegenüberliegenden Seitenwände jedes Schlitzes verlaufen im wesentlichen parallel zueinander, so daß die Breite jedes Schlitzes im wesentlichen konstant ist, und die Längen jedes Schenkels der Zick-Zack-Schlitze variieren, wobei die Schlitze mit unterschiedlichen Längen willkürlich verteilt -sind, um die durch den Reifen verursachten unangenehmen Fahrgeräusche gegenüber solchen, die bei regelmäßiger Anordnung der Schlitze auftreten wurden, zu verringern. Keiner der Schlitze 4 mündet in die Umfangsrillen 3.

Der mittlere Abstand, aufeinanderfolgender Schlitze längs des Umfangs jeder Rippe ist derart konzentriert, daß die Länge der Schlitze, gemessen längs der Schenkel der Zick-Zack-Formation

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auf der Lauffläche auf je 1 cm der auf der Fahrbahn zur AufIa-

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ge kommenden Fläche jeder Rippe 3,25 cm (8 je 1 sq.in.) beträgt«

■Wenn der Reifen mit hoher Geschwindigkeit, d.h. 145 km/h (90 m.p.h.), durch auf einer Fahrbahn stehendes Wasser gefahren wird, verdrängt die, im Sinne der Reifendrehung, unmittel- bar vor der Aufstandsfläche sich bildende Momentankante des

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Reifens eine gewisse Menge des Wassers von dem Teil der Fahrbahnoberfläche , auf die der Reif en" anschließend aufrollen wird. Dieses ist ein einleitendes Stadium der Entfernung des Wassers. Im nächsten Stadium gleitet das einlaufende Teil der Aufstandsfläche über den verbleibenden Wasserfilm, so daß die wirksame Eontaktfläche verringert wird. Während dieses Stadiums und später wird Wasser von dem Reifen quer in die Umfangsrillen 3 verdrängt, die wie Wasserableitungskanäle wirken.

Der beschriebene Reifen ist jedoch im Gegensatz zu den üblicherweise verwendeten mit den Schlitzen 4 versehen, die als örtliche Sammelbehälter wirken und den verbleibenden Wasserfilm bei Ablaufen des rollenden Rades aufsaugen und die mittlere Dichte des Abstandes aufeinanderfolgender Schlitze ist derart, daß die wirksame Kontaktfläche nicht weiter verringert wird und ausreicht, um sicheres Steuern des Fahrzeuges, an dem die Reifen montiert sind, während des Bremsens und Durchfahrens von Kurven zu gewährleisten. Beim Auslaufen der Laufflächenteile aus der Aufstandsfläche wird das in den Rillen und Schlitzen befindliche Wasser durch die Zentrifugalwirkung des rotierenden Rades hinausgeschleudert.

Patent ansprüche 909819/0479

Claims

Patentansprüche :

1);Luftreifen mit einem Laufstrafen, dessen eigentliche Lauffläche mit mindestens einer allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rippe und allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen, je einer zu jeder Seite der Rippe, versehen ist, dadurch gekennzeichne t , daß in der Rippe eine Vielzahl von Schlitzen vorgesehen ist, wobei die mittlere Dichte der gegenseitigen Abstände der Schlitze längs des Rippenumfanges derart ist, daß auf der Lauffläche die Länge der Schlitze min-

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destens 2,95 cm je 1 cm der Lauffläche (7,5 je 1 sq.in.) beträgt.

2) Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß die mittlere Dichte der gegenseitigen Abstände der Schlitze längs des Rippenumfanges derart ist, daß auf der Lauffläche die Länge der Schlitze 3»25 cm

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«je 1 cm der Lauffläche (8 je 1 sq.in.) beträgt.

3) Luftreifen nach Anspruch 1-2, dadurch geke nnzeichnet , daß die Tiefe der Schlitze auf die halbe bis volle Tiefe der Umfangsrillen bemessen ist.

4·) Luftreifen nach Anspruch 1-3, dadurch geke nnzeichnet , daß die Tiefe der Schlitze im wesentlichen 90% der Rillentiefe beträgt.

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5) Luftreifen nach Anspruch 1-4, -dadurch gekennzeichnet , daß die einander gegenüberliegenden Seitenwände jedes Schlitzes im wesentlichen parallel zueinander sind, so daß die Schlitzbreite im wesentlichen konstant ist.

6) Luftreifen nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitzbreite im Bereich zwischen 0,254 und 1,27 mm liegt.

7) Luftreifen nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitzbreite 0,330 mm beträgt.

8) Luftreifen nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet , daß jede Rille, in Draufsicht gesehen, zick-zack-förmig ist, und daß die Breite jeder Hille konstant ist.

9) t>wftrel f en nach Anspruch 1-8, dadurch g e keuM ii«i ohne t , daß im Laufstreifen sechs in Umfangsrichtung verlaufende Rippen vorgesehen sind.

10) Luftreifen nach Anspruch 1-9» dadurch gekennzeichnet , daß jeder Schlitz, in Draufsicht, zick-zack-förmig ist.

11) Luftreifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Schlitz, in Drauf-

. sieht, eine aus drei Schenkeln bestehende Zick-Zack-Form hat.

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12) Luftreifen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der Schenkel jedes Zick-Zack-Schlitzes variiert,und daß die unterschiedlich langen Schlitze willkürlich angeordnet sind.

13) Luftreifen nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet , daß keiner der Schlitze in die Umfangsrillen mündet.

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