DE202013012423U1

DE202013012423U1 - Reifen mit einem Muster mit starkem Kontrast, welches eine Mehrzahl von Hohlräumen aufweist

Info

Publication number: DE202013012423U1
Application number: DE202013012423.7U
Authority: DE
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA; Michelin Recherche et Technique SA France
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA; Michelin Recherche et Technique SA France
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2016-11-04
Anticipated expiration: 2023-09-11
Also published as: FR2995254B1; BR112015003965A2; JP6150310B2; FR2995254A1; CN104718092A; US10105995B2; US20150246587A1; KR20150054810A; RU2015113445A; IN2015DN01472A; CN104718092B; WO2014040967A1; RU2652313C2; JP2015529170A; EP2895340A1; EP2895340B1

Abstract

Reifen aus Kautschukmaterial mit einer Flanke (3) und einem auf dieser Flanke ausgebildeten Muster (5), wobei das Muster eine Mehrzahl von Öffnungen (7) und Zwischenbereiche, die diese Öffnungen trennen, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass, damit das Muster einen Kontrast mit der Flanke bildet, die Öffnungen (7) mindestens 60% des Musters abdecken, wobei die Öffnungen in dem Muster mit einer Dichte von mindestens fünf Öffnungen pro Quadratmillimeter (mm2) verteilt sind, wobei die Öffnungen äquivalente Durchmesser zwischen 0,03 mm und 0,5 mm aufweisen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen für Kraftfahrzeuge mit einem Muster mit starkem Kontrast, welches eine Mehrzahl von Hohlräumen aufweist.
Stand der Technik
Die Flanken von Reifen weisen eine große Anzahl von Mustern auf, die einerseits dazu bestimmt sind, technische und rechtliche Informationen zu geben, und andererseits es den Konsumenten zu erlauben, den Ursprung des Produktes zu erkennen.
Es wird stets versucht, die Sichtbarkeit und die Lesbarkeit solcher Muster auf den Reifenflanken zu verbessern.
Die WO 2007/045425 beschreibt ein Muster mit starkem Kontrast, welches eine Mehrzahl von Fasern aufweist, deren Querschnitt von der Wurzel einer jeden Faser zu ihrem Ende hin abnimmt. Die Dichte der Fasern des Musters beträgt mindestens fünf Fasern pro Flächeneinheit des Musters, ausgedrückt in Quadratmillimetern (mm²).
Die Wirkung dieser Fasern besteht darin, eine große Menge von Lichtstrahlen, die auf das Muster fallen, "einzufangen". Dies ermöglicht es, das Muster schwärzer als den Rest der Reifenflanke erscheinen zu lassen. Die Fasern erlauben es ferner, eine besonders angenehme, "samtartige" Haptik zu erhalten.
Ein Muster mit Fasern kann jedoch gegenüber bestimmten mechanischen Einwirkungen, wie dem Reiben an einer Bordsteinkante, relativ empfindlich sein. Unter der Einwirkung dieser Reibungen können sich die Fasern des Musters von dem Reifen lösen.
Es besteht daher Bedarf an einem Muster mit starkem Kontrast, dessen Kontrast zu einer Reifenflanke länger fortbesteht.
Definitionen
Unter "Reifen" werden alle Arten von Weichreifen verstanden, unabhängig davon, ob sie mit einem Innendruck beaufschlagt sind oder nicht.
Unter "Laufstreifen" eines Reifens wird eine Menge Kautschukmaterial verstanden, die durch Seitenflächen und zwei Hauptflächen begrenzt wird, von denen eine dazu bestimmt ist, beim Rollen des Reifens Kontakt zur Fahrbahn zu haben.
Unter "Wulst" eines Reifens wird ein Teil des Reifens verstanden, der dazu bestimmt ist, sich auf einer Radfelge abzustützen.
Unter "Flanke" eines Reifens wird eine Seitenfläche des Reifens verstanden, die zwischen dem Laufstreifen des Reifens und einem Wulst des Reifens angeordnet ist.
Unter "Muster" auf einer Flanke wird eine Gruppe von Öffnungen und Zwischenbereiche, die diese Öffnungen trennen, verstanden. Die Öffnungen sind Vertiefungen der Flanke und die Zwischenbereiche sind aus Kautschukmaterial geformt.
Unter "äquivalentem Durchmesser" einer Öffnung eines Hohlraums bzw. einer Grundfläche eines Höckers versteht man den Durchmesser des Kreises, der in diese Öffnung bzw. in diese Grundfläche eingeschrieben ist.
Unter "Gießform" versteht man eine Gesamtheit von getrennten Formelementen, die es durch gegenseitige Annäherung ermöglichen, einen ringförmigen Gießraum einzugrenzen.
Unter "Markierung" in einer Gießform versteht man eine Mehrzahl von Höckern, die ausgehend von dieser Gießform vorstehen, und Zwischenbereiche der Gießform, die diese Höcker trennen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Reifen aus Kautschukmaterial mit einer Flanke und einem auf dieser Flanke geformten Muster. Das Muster weist eine Mehrzahl von Öffnungen und Zwischenbereiche, die diese Öffnungen voneinander trennen, auf. Damit das Muster mit der Flanke einen Kontrast bilden kann, ist es vorgesehen, dass die Öffnungen mindestens 60% des Musters einnehmen, wobei diese Öffnungen in dem Muster mit einer Dichte von mindestens fünf Öffnungen pro Quadratmillimeter (mm²) verteilt sind, wobei die Öffnungen äquivalente Durchmesser zwischen 0,03 mm und 0,5 mm aufweisen.
Erfindungsgemäß ist es möglich, ein Muster zu erzeugen, das in Kontrast zu der Flanke des Reifens steht und gleichzeitig eine größere Haltbarkeit aufweist. Da das Muster aus Öffnungen zusammengesetzt ist, die Vertiefungen auf der Flanke darstellen, ist die Wirkung von Reibungen an einer Bordsteinkante auf das Muster gering. Dadurch wird die Haltbarkeit des Musters auf der Flanke verbessert.
Vorzugsweise belegen die Öffnungen mindestens 70%, mindestens 80%, mindestens 90% oder mindestens 95% des Musters.
Je höher der Belegungsgrad von Öffnungen des Musters ist, umso besser ist die Qualität des Kontrastes dieses Musters relativ zu der Flanke.
Bei einer Variante der Ausführung der Erfindung haben alle oder ein Teil der Öffnungen eine polygonale Form.
Auf diese Weise ist es möglich, die Öffnungen leichter zueinander zu organisieren, derart, dass die Fläche der Zwischenbereiche zwischen diesen Öffnungen begrenzt wird. Mit einer solchen Form von Öffnungen erreicht man leichter beachtliche Belegungsgrade der Öffnungen.
Bei einer Variante der Ausführung der Erfindung sind die Öffnungen in der Tiefe der Flanke verlängert, um Hohlräume zu bilden. Alle oder ein Teil dieser Hohlräume haben einen Querschnitt, der in Tiefenrichtung der Flanke abnimmt.
Auf diese Weise wird die Absorptionskapazität von auf das Muster auftreffenden Lichtstrahlen verbessert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben alle oder ein Teil der Hohlräume eine Tiefe zwischen 0,2 mm und 0,6 mm.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine große Menge an einfallenden Lichtstrahlen, die auf das Muster treffen, von dem Muster eingefangen wird, und, da die Tiefe der Hohlräume begrenzt ist, wird somit verhindert, dass die mechanische Widerstandskraft der Flanke zu sehr verschlechtert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben alle oder ein Teil der Hohlräume mindestens eine Wandung, die im Schnitt gesehen einen Winkel α zwischen 10° und 45° mit einer Richtung Z, die senkrecht auf dem Muster steht, bildet.
Jedesmal, wenn ein Lichtstrahl auf eine Wandung des Hohlraums trifft, wird dieser von der Wandung reflektiert. Die Richtung der Reflexion des Lichtstrahls hängt von der ursprünglichen Richtung dieses Lichtstrahls und dem Neigungswinkel der Wandung ab. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von dieser ursprünglichen Richtung und dem Neigungswinkel der Lichtstrahl zu einer anderen Wandung des Hohlraums gerichtet werden. Umgekehrt kann der Lichtstrahl aus dem Hohlraum herausgelenkt werden, zum Beispiel direkt auf einen Betrachter zu. In dem ersten Fall "verliert" sich der Lichtstrahl in dem Hohlraum und ist von dem Auge des Betrachters nicht mehr wahrnehmbar. In dem zweiten Fall kann der Betrachter den Lichtstrahl erfassen und das Muster kann heller erscheinen und somit mit weniger Kontrast gegenüber der Flanke. Indem ein Hohlraum gewählt wird, der mindestens eine Wandung aufweist, die einen Winkel α zwischen 10° und 45° einnimmt, stellt man sicher, dass ein großer Teil von Lichtstrahlen, die in den Hohlraum eintreten, von diesem Hohlraum unter der Wirkung von Mehrfachreflexionen im Inneren des Hohlraums absorbiert wird. Auf diese Weise verbessert man den Kontrast des Musters relativ zu der Flanke, wobei gleichzeitig der gleiche Belegungsgrad von Hohlräumen in dem Muster erhalten wird. Außerdem wird mit dieser Neigung von Wandungen allgemein die Widerstandskraft des Musters verbessert, insbesondere bei wiederholtem Reiben an einer Bordsteinkante.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Gießform für das Gießen und die Vulkanisierung eines Reifens. Diese Gießform weist ein Gießformelement auf zum Gießen einer Flanke dieses Reifens und einer Markierung, die auf diesem Gießformelement ausgeformt ist. Diese Markierung weist eine Mehrzahl von Höckern auf, die gegenüber dem Gießformelement überstehen, und Zwischenbereiche des Gießformelements, die diese Höcker voneinander trennen. Die Höcker nehmen mindestens 60% der Markierung ein. Diese Höcker sind in der Markierung mit einer Dichte von mindestens fünf Höckern pro Quadratmillimeter (mm²) verteilt. Diese Höcker weisen jeweils Grundflächen in Kontakt mit dem Gießformelement auf, wobei diese Grundflächen äquivalente Durchmesser zwischen 0,03 mm und 0,5 mm aufweisen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die Beispiele beschreibt, die nicht einschränkend zu verstehen sind mit Bezug auf die Zeichnung, in der zeigen:
1 schematisch eine Flanke eines Reifens und ein Muster, welches relativ zu der Flanke einen Kontrast aufweist,
2 schematisch eine erste Ausführungsform des Musters gemäß 1,
3 schematisch eine zweite Ausführungsform des Musters nach 1,
4 schematisch eine Schnittansicht des Musters aus 1 gemäß einer dritten Ausführungsform,
5 eine vergrößerte Ansicht eines Hohlraums gemäß der 4,
6 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Gießform, mit der das Muster gemäß 4 gegossen werden kann, und
7 schematisch eine Vorrichtung zur Erzeugung des Musters gemäß 4 auf der Flanke des Reifens gemäß 1 nach der Vulkanisierung des Reifens.
In der folgenden Beschreibung werden im Wesentlichen identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
1 ist eine Teilansicht eines Reifens 1 gemäß der Erfindung. Genauer gesagt zeigt 1 eine Flanke 3 dieses Reifens und ein Muster 5, welches auf der Flanke 3 geformt ist. Die Flanke 3 weist eine im Allgemeinen glatte Oberfläche auf, wodurch sie ein großes Reflexionsvermögen für auftreffende Lichtstrahlen aufweist. Somit wird die Flanke von einem Beobachter unter üblichen Lichtverhältnissen als glänzend wahrgenommen.
Das Muster 5 erscheint schwarz und matt und bildet einen Kontrast mit der Flanke 3.
2 stellt eine erste Ausführungsform des Musters gemäß 1 dar. Bei dieser Ausführungsform weist das Muster 5 eine Mehrzahl von Hohlräumen auf, die sich in die Tiefe der Flanke 3 erstrecken. Diese Hohlräume münden auf der Flanke, wo sie kreisförmige Öffnungen 7 mit einem Durchmesser D bilden. Das Muster weist ebenfalls Zwischenbereiche 9 auf, die die Öffnungen 7 trennen. Jede Öffnung 7 kann in ein Quadrat 10 eingeschrieben werden, dessen Seiten (hier gestrichelt eingezeichnet) die gleiche Länge aufweisen wie der Durchmesser D der Öffnungen. Die Abschnitte WX, XY, YZ, ZW, die auf einem Teil der Seiten der Quadrate 10 ruhen, begrenzen das Muster 5. Das Muster 5 hat hier eine quadratische Form.
Es ist möglich, einen Belegungsgrad der Öffnungen in dem Muster 5 zu bestimmen. Dieser Belegungsgrad entspricht dem Verhältnis des von diesen Öffnungen belegten Flächeninhalts zu der Gesamtfläche des Musters. In dem in 2 gezeigten Beispiel belegen die neun Öffnungen 7 eine Fläche, die 9 × π × D²/4 entspricht, belegen, und der Flächeninhalt des Musters entspricht 9 × D². Der Belegungsgrad der Öffnungen ist somit π/4, das heißt 78,5%.
Die Öffnungen sind in dem Muster mit einer Dichte verteilt, die mindestens gleich fünf Öffnungen pro Quadratmillimeter beträgt, und diese Öffnungen weisen Durchmesser auf, die zwischen 0,03 mm und 0,5 mm liegen. Es ist wohlgemerkt möglich, die Dichte der Öffnungen und/oder ihren Durchmesser in diesen Wertebereichen so auszuwählen, dass der gewünschte Belegungsgrad erreicht wird, wie beispielsweise ein Belegungsgrad größer oder gleich 60%, 70%, 80%, 90% oder 95%.
Man sieht hier ebenfalls, dass die Öffnungen 7 sich berühren, derart, dass die Fläche der Flanke zwischen diesen Öffnungen minimal ist.
3 zeigt eine zweite Variante einer Ausführung des Musters 5, bei der die Öffnungen 7 eine polygonale Form aufweisen. Genauer gesagt bilden die Öffnungen 4 Sechsecke.
Mit einer solchen Öffnungsform ist es möglich, die Öffnungen relativ zueinander leichter zu organisieren mit dem Ziel, die Fläche der Zwischenbereiche zwischen den Öffnungen zu verringern. Man kann somit leichter hohe Belegungsgrade von Öffnungen in dem Muster erreichen.
4 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines Musters nach einer dritten Ausführungsform. Bei dieser Variante bilden die Hohlräume 13 einen Kegelstumpf in der Tiefe der Flanke 3. Auf diese Weise verbessert man den Kontrast des Musters gegenüber der Flanke. Man stellt fest, dass bei dieser Ausführungsform die Öffnungen 7 der Hohlräume 13 sich nicht berühren. Außerdem sind die Öffnungen auf der Flanke derart gleichmäßig verteilt, dass der Abstand D zwischen jeder Öffnung 7 des Musters 5 der gleiche ist.
5 zeigt eine Vergrößerung des Hohlraums 13 aus 4. In dieser Figur weist der Hohlraum Wandungen 14 auf. Jede Wandung bildet einen Winkel α zwischen 10° und 45° mit einer Richtung Z, die senkrecht zu dem Muster verläuft. Mit einer solchen Anordnung wird die Absorption von einfallenden Lichtstrahlen durch den Hohlraum verbessert. Man stellt ebenfalls fest, dass die Hohlräume des Musters eine Tiefe von mindestens 0,1 mm haben. Vorzugsweise ist die Tiefe der Hohlräume größer oder gleich 0,2 mm und kleiner oder gleich 0,6 mm.
6 zeigt ein Gießformelement 25 und eine Markierung 26, die auf diesem Gießformelement ausgeformt ist. Mit diese Markierung kann das Muster gemäß 4 gegossen werden. Die Markierung weist eine Mehrzahl von Höckern 27 auf, die gegenüber dem Gießformelement 25 vorstehen, und Zwischenbereiche 29, die die Höcker 27 voneinander trennen. Die Höcker 27 sind in dem Muster mit einer Dichte von mindestens gleich fünf Höckern pro Quadratmillimeter verteilt und diese Höcker weisen Grundflächen 31 in Kontakt mit dem Gießformelement auf. Jede Grundfläche hat hier eine im Wesentlichen kreisrunde Form und weist einen Durchmesser zwischen 0,03 mm und 0,5 mm auf. Man wählt somit die Dichte von Höckern und/oder den Durchmesser ihrer Grundfläche in Wertebereichen aus, derart, dass diese Höcker mindestens 60% der Markierung abdecken. Bei bevorzugten Ausführungsformen nehmen die Höcker mindestens 70%, 80%, 90% oder 95% der Markierung ein.
7 zeigt eine Vorrichtung 30 zur Erzeugung eines Musters 5 auf einer Flanke eines Reifens. Diese Vorrichtung weist eine Platte 33 auf, die dazu bestimmt ist, einen Reifen 35, Lasergeräte 37, die die Markierung auf dem Reifen mit einem Laserstrahl 32 gravieren können, und Steuermittel 39 dieser Lasergeräte aufzunehmen. Beispielsweise weisen die Lasergeräte einen Impulslaser der Marke IPG mit einer Leistung von 50W auf.
Die Vorrichtung 30 erlaubt es, ein Verfahren zur Herstellung eines Musters durchzuführen, welches einen Kontrast relativ zu der Flanke eines Reifens bildet. Ein erster Schritt dieses Verfahrens weist das Anordnen des Reifens auf der Platte 33 auf. Anschließend werden die Lasergeräte 37 relativ zu diesem Reifen ausgerichtet und das Muster auf der Flanke eingraviert. Genauer gesagt bilden die Lasergeräte eine Mehrzahl von Öffnungen in der Tiefe der Flanke. Überall, wo dieses Verfahren angewendet wird, münden Hohlräume auf der äußeren Oberfläche der Flanke gegenüber den Lasergeräten und bilden Öffnungen. Diese Öffnungen sind durch nicht gravierte Zwischenbereiche voneinander getrennt. Die Öffnungen haben eine Dichte von mindestens gleich fünf Öffnungen pro Quadratmillimeter (mm²) und weisen äquivalente Durchmesser zwischen 0,03 mm und 0,5 mm auf. Die Lasergeräte sind so angeordnet, dass die Öffnungen, die durch den Laserstrahl gebildet werden, mindestens 60% des Musters belegen. Bei bevorzugten Ausführungsformen belegen die Öffnungen mindestens 70%, 80%, 90% oder 95% des Musters.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und weist verschiedene Modifikationen auf, die hinzugefügt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

WO 2007/045425 [0004]

Claims

Reifen aus Kautschukmaterial mit einer Flanke (3) und einem auf dieser Flanke ausgebildeten Muster (5), wobei das Muster eine Mehrzahl von Öffnungen (7) und Zwischenbereiche, die diese Öffnungen trennen, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass, damit das Muster einen Kontrast mit der Flanke bildet, die Öffnungen (7) mindestens 60% des Musters abdecken, wobei die Öffnungen in dem Muster mit einer Dichte von mindestens fünf Öffnungen pro Quadratmillimeter (mm²) verteilt sind, wobei die Öffnungen äquivalente Durchmesser zwischen 0,03 mm und 0,5 mm aufweisen.
Reifen nach Anspruch 1, bei dem die Öffnungen mindestens 70% des Musters abdecken.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die Öffnungen mindestens 80% des Musters abdecken.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Öffnungen mindestens 90% des Musters abdecken.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Öffnungen mindestens 95% des Musters abdecken.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem alle Öffnungen oder ein Teil der Öffnungen (7) eine polygonale Form aufweisen.
Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Öffnungen sich in der Tiefe der Flanke verlängern, um Hohlräume zu bilden, und wobei alle oder ein Teil dieser Hohlräume einen Querschnitt aufweisen, der in Tiefenrichtung dieser Flanke abnimmt.
Reifen nach Anspruch 7, bei dem alle Öffnungen oder ein Teil der Öffnungen (13) eine Tiefe zwischen 0,2 mm und 0,6 mm aufweisen.
Reifen nach einem der Ansprüche 7 bis 8, bei dem alle Hohlräume oder ein Teil der Hohlräume mindestens eine Wandung (14) aufweisen, die in Schnittrichtung gesehen einen Winkel α zwischen 10° und 45° mit einer Richtung Z bildet, die senkrecht zu dem Muster verläuft.
Gießform für das Formgießen und Vulkanisieren eines Reifens mit einem Gießformelement zum Formgießen einer Flanke dieses Reifens und einer Markierung (26), die auf diesem Gießformelement ausgeformt ist, wobei die Markierung eine Mehrzahl von Höckern (27) aufweist, die gegenüber dem Gießformelement vorstehen, und Zwischenbereiche (29) des Gießformelements, die die Höcker voneinander trennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Höcker (27) mindestens 60% der Markierung abdecken, wobei die Höcker in der Markierung mit einer Dichte von mindestens fünf Höckern pro Quadratmillimeter (mm²) verteilt sind, wobei diese Höcker jeweils Grundflächen (31) in Kontakt mit dem Gießformelement aufweisen, die einen äquivalenten Durchmesser zwischen 0,03 mm und 0,5 mm aufweisen.