DE2317616A1 - Kraftfahrzeug-reifen - Google Patents

Description

5. April 1973 R/wu

Super Tire Engineering Company New Jersey

7255 Crescent Boulevard, Camden

Camden County, New Jersey, 08101 Kraftfahrzeug-Reifen

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Reifen. Schwerlastwagen- oder Omnibus-Reifen haben Hauptnuten in der Lauffläche und Unternuten in diesen Hauptnuten. Die Unternuten erstrecken sich vom Boden der Hauptnuten nach innen. Diese Unternuten werden im Folgenden als unter dem Reifenprofil liegende Aussparungen bezeichnet. Der Rest der Lauffläche unterhalb der Unternuten ist ausreichend dick, um der Entwurftechnologie zu entsprechen. Die unter dem Laufflächenprofil liegenden Aussparungen befinden sich im Boden der Hauptnuten oder Hauptaussparungen und sind in gegenseitigen Abständen angeordnet. Die unter dem Laufflächenprofil liegenden Aussparungen sind schmaler als die Hauptnuten des Laufprofils. Die unter dem

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Laufflächenprofil liegenden Aussparungen sind mit Zugelementen versehen.

Es ist allgemein bekannt, daß Pneumatikreifen für Motorfahrzeuge mit einer Kord- oder Draht-Karkasse und einer verhältnismäßig starken Gummi-Lauffläche versehen sind. Diese Gummiabdeckung wird mit Reifen-Profilnuten ausgeformt, die in einem bestimmten Muster oder in einer bestimmten Anordnung gebildet sind, durch die dann die Lauffläche oberhalb eines nicht mit Nuten versehenen, unter der Lauffläche liegenden Bereichs gebildet wird. Bestimmte staatliche oder landesmäßig bedingte Vorschriften setzen bestimmte Anforderungen fest, beispielsweise bezüglich des Maßes, auf das Reifen abgenutzt werden dürfen, und zwar unter Bezugnahme auf die Profiltiefe. Diese Vorschriften können sich nach desa Maß der Abnutzung ändern. Beispielsweise unterliegen Autobusreifer« mehr einschränkenden Vorschriften als beispielsweise Lastwagsn-Reifen.. Es gibt auch Vorschriften, durch welche, die Vorderrad-Reifen stärkeren Einschränkungen unterworfen sind als die Hinterachs-Reifen bei nicht lenkbaren Hinterachsen.

Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit-den Reifen für Schwerlastwagen und für Omnibusse. Reifen sind für die Betreiber von Schwerlastwagen ynd Omnibussen ein sehr schwerer und wesentlicher Kostenfaktor« und demgemäß haben die Besitzer derartiger Fahrzeuge schsn lang© ZaIt ©in Interesse, dann ge-

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zeigt, die Lebensdauer ihrer schwerbelasteten Reifen zu erhöhen, gleichzeitig aber natürlich die erforderliche Verkehrssicherheit dieser Reifen aufrechtzuerhalten.

Um der Forderung der Besitzer von Schwerlastkraftwagen und Omnibussen entgegenzukommen, haben die Reifen-Hersteller neue Lastwagen-Reifen mit tieferen Laufflächenprofilen in einer Vielzahl von Formgebungen entwickelt, um sowohl den Anforderungen an die erforderliche Zugkraft und den Anforderungen der Besitzer von Schwerlastkraftwagen und Omnibussen zu entsprechen. Bei dem Entwurf eines Laufflächenmusters zwecks Erhöhung der Reifen-Lebensdauer, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der erforderlichen Verkehrssicherheit, ist es immer notwendig, genügende, unter der Lauffläche liegende Fläche vorzusehen, um den Nuten der ursprünglichen Laufflächen-Nutenformgebung eine entsprechende Abstützung zu geben. Die Abstützung der Haupt-Laufflächennuten ist nicht nur wichtig, sondern vielmehr lebenswichtig. Eine erforderliche Stärke und Abstützung dieser Laufflächennuten muß unbedingt gewährleistet sein, um ein Brechen in der Grundfläche der Nut zu verhindern, die anderenfalls durch die Ausdehnung der Nut, infolge des Innenluftdrucks innerhalb des Gehäuses, verursacht werden könnte.

In der praktischen Benutzung wird bei Abnutzung des Laufflächenmusters in der ursprünglichen Lauffläche der Bereich,

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der als zu dünne Lauffläche bezeichnet wird, erreicht. Dies erfolgt bei einer soliden Oberfläche, die nicht durch irgendwelche Laufflächenmuster unterbrochen ist. Diese feste, unter der Lauffläche liegende Fläche ist eine immer noch abnutzbare Gummifläche und könnte einen für eine lange Abnutzungs-Addition für die gesamte Reifen-Lebensdauer dienen, vorausgesetzt allerdings, daß diese Fläche in sicherer Art und Weise ausgenutzt werden kann.

Eine erst in aller-letzter Zeit angewendete Praxis in der Reifenherstellungsindustrie ist die Benutzung von in dem unterhalb der Lauffläche liegenden Material, nachdem die ursprüngliche Lauffläche bis zu dem erlaubten Punkt abgenutzt worden ist, dadurch, daß in die unter der Lauffläche liegende Fläche ein neues Laufflächenmuster erzeugt wird. Dies erfolgte durch Hand durch Nutung des unter der Lauffläche liegenden Bereichs mit einem heißen Schneitwerkzeug, beispielsweise einem Schneitblatt, zwecks Entfernung von kleinen Teilen die es unter der Lauffläche liegenden Materials, wodurch eine neue, aufgebrochene Oberfläche erzielt wird, die wiederum eine Lauffläche bildet, welche eine Weiterbenutzung des Reifens ermöglicht: Da diese Zusatz-Nuterzeugung normalerweise mit Handwerkzeugen erfolgt, sind die Nuten, die dabei erzeugt werden,

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nicht gleichmäßig in ihrer Tiefe und in ihrer Formgebung. Außerdem handelt es sich hierbei um eine mit recht kostenaufwendigen Handarbeiten verbundene Zusatzarbeit. Es wird außerdem die ungestörte Benutzungsdauer des Fahrzeugs verringert, weil der Reifen normalerweise von dem Fahrzeug abgebaut werden muß, um die neue Nutenerzeugung, im Deutschen auch "Sommern" genannt, erfordert. Im Hinblick auf diese Gegebenheiten ist eine Hauptaufgabe der Erfindung die Schaffung einer Möglichkeit zur, unter Aufrechterhaltung der Sicherheit, Verlängerung der Lebensdauer eines Reifens unter Ausnutzung des Vorteils sämtlicher verwendbaren Materialien des Reifens, jedoch ohne die Benötigung irgendwelcher zusätzlichen Arbeiten, Aufwendungen oder Kosten für den Benutzer des Reifens. Es soll ein Originalreifeh geschaffen werden, der ohne nachfolgende Sommerung des unter der Lauffläche befindlichen Bereichs die Laufdauer oder Lebenszeit eines Reifens hat,der, wenn er abgenutzt ist, gesommert wird. Es soll durdh die Erfindung eine neue Laufflächen-Formgebung geschaffen werden, die durch Laufflächen-Nuten gekennzeichnet ist, welche sich nach unten in Richtung auf die Karkasse des Reifens bis in den unter der Lauffläche liegenden Teil bis zu einer Tiefe erstrecken, die eine maximale Abnutzung des Reifens und damit eine maximale Lebensdauer desselben ermöglicht, jedoch unter Einhaltung der amtlichen Profiltiefen-Vorschriften, wobei aber die

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erforderliche Festigkeit und Abstützung der Laufflächen-Nuten aufrechterhalten wird, um einen Bruch in der Grundfläche der Nuten und eine Instabilität der Lauffläche zu vermeiden.

Diese, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe und andere Aufgaben werden verwirklicht durch die Schaffung eines Reifens, der Hauptnuten in der Lauffläche und außerdem Unternuten am Boden dieser Hauptnuten aufweist. Die Unternuten, die unter der Lauffläche liegen, befinden sich auf gegenseitigen Abständen und haben eine Breite, die geringer ist als die Bodenfläche der Hauptnuten. Diese Unternuten haben eine Tiefe, die sich bis in den Bereich unterhalb der Lauffläche in Richtung auf die Karkasse erstreckt in einem solchen Maße, daß eine maximale Laufflächentiefe erzielt wird, die aber mit den Minimal-Laufprofilerfordernissen in Obereinstimmung bleibt. Die unterhalb der Lauffläche liegenden Unternuten sind mit Zugelementen, zum Beispiel Zugstangen, versehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine zum Zeitpunkt der Anmeldung bevorzugte Äusführungsform der erfindungsgemäßen Reifen-Lauffläche.

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Figur 2 zeigt in Teil-Außenansicht des Hauptumfangsteils des Reifens nach Figur 1 die in der Lauffläche vorgesehenen Nuten mit den darin befindlichen, unter der Lauffläche befindlichen Unternuten.

Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der in Figur 1 eingetragenen Schnittlinie 3- 3 der Reifen-Lauffläche.

Figur 4 ist ein Schnitt entlang der in Figur 3 eingetragenen Linie 4 - 4.

Figur 5 ist ein vergrößerter Schnitt der Haupt-Laufflächennut und der unter der Lauffläche liegenden Unternut, und zwar im Schnitt entlang der Linie 5-5 in Figur 2.

Figur 6 ist ein vergrößerter Schnitt der Haupt-Laufflächennut und der unterhalb derselben liegenden Unternut entlang der in Figur 2 eingetragenen Schnittlinie 6-6.

Figur 7 ist eine der Figur 5 entsprechende, jedoch demgegenüber vergrößerte Schnittdarstellung.

Figur 8 ist eine Darstellung einer dem Stande der Technik entsprechenden Laufflächennut zwecks Vergleich

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mit der neuen Laufflächennut und der darunterliegenden Unternut, Wie in Figur 7 dargestellt.

Figur 1 zeigt in ausgezogenen Linien einen Teil einer Reifenlauffläche mit der zum jetzigen Zeitpunkt bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; der Rest des Reifens ist in strichpunktierten Phantomlinien dargestellt. Der neue Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf die mittig angeordnete, in Umfangsrichtung verlaufende Laufflächennut 9, die, wie erkennbar, etwa sinusförmig verläuft. Eine Draufsicht auf ein Segment dieser Laufflächennut 9 ist in Figur 2 gezeigt. Die Figuren 3, 5, 6 und 7 zeigen Schnitte.

Die mittige Laufflächennut oder -rille 9 weist entsprechend der Erfindung eine Hauptnut 10 und eine unter der Lauffläche liegende Unternut 20 auf. Die Hauptnut 10 entspricht der Laufflächennut entsprechend dem Stande der Technik, wie in Figur 8 dargestellt. Es ist erkennbar, daß die Wandflächen der Haupt-Laufflächennut 10 etwas nach innen geneigt angeordnet sind, und daß sich die Breite der Haupt-Laufflächennut in etwa 2/3 ihrer Tiefe schlagartig verringert, wodurch Schultern 12 gebildet werden. Der Boden der Hauptnut ist mit 14 bezeichnet. -Wie aus den Figuren 2 und 6 erkennbar ist, sind die Wände der Hauptnut 10 in regelmäßigen gegenseitigen Abständen über Zugstangen 15 miteinander verbunden. Diese Zugstangen 15 dienen dazu, die erforderliche Festigkeit und Stabilität in der Haupt-Lauffläche zu gewährleisten.

In den Figuren 7 und 8 ist die Tiefe der Haupt-Laufflächennut 10 mit "a" bezeichnet. Unterhalb des Bodens 14 des in Figur 8 dargestellten Reifens herkömmlicher Art erstreckt sich in Richtung auf die Karkasse 16 eine ununterbrochene Unterlaufflächenschicht, deren Dicke mit "b" bezeichnet ist.

Bei den bisher bekannten Reifen hat dieser, wenn die Reifen-Lauffläche bis zu einem Punkt innerhalb eines festgelegten kleinen Abstands zum Boden 14 der Laufflächennut abgenutzt ist, nicht mehr die genügende Laufflächentiefe (Profiltiefe), die zur Einhaltung der Sicherheitsvorschriften erforderlich ist. Nach einer solchen Abnützung werden Schwerlastwagenoder Omnibus-Reifen in einigen Fällen erneut mit Nuten versehen, indem Teile des unter der Lauffläche liegendin Reifenteils entlang dem Boden 14 der Nut ausgeschnitten werden, um dem Reifen eine zusätzliche Profiltiefe zu geben, damit die gesetzlichen Vorschriften eingehalten werden.

Nach der erfindungsgemäßen Lehre wird die Neuerzeugung von Nuten in dem abgenutzten Reifen dadurch vermieden, daß die Reifen-Lauffläche von Anfang an mit Unternuten 20 unterhalb des Bodens 14 der Haupt-Laufflächennuten 10 versehen wird. Diese Unternuten 20 haben eine geringere Breite als die Hauptnut 10 am Nutboden 14. Die Länge der Unternuten 20 ist kurzer als die Länge der Taschen der Hauptnut 10 zwischen den Zugverbindungsstangen 15. Die Tiefe der Unternuten 20

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ist derart gewählt, daß die Dicke des Gummis, die zwischen dem Boden 24 der Unternuten 20 und der oberen Begrenzungsfläche der Verstärkungseinlage oder Karkasse 16 ausreichend ist, um die erforderlichen festigkeitsmäßigen und baulichen Anforderungen zu erfüllen.

Die unter der Lauffläche liegenden Unternuten 20 sind mit einer Zugstange 21 versehen, die eine Höhe oberhalb des Bodens 24 dieser Unternuten 20 aufweist, die gleich der Minimaltiefe der Lauffläche ist, die nach den jeweils gültigen gesetzlichen Bestimmungen erforderlich ist. Die Zugstangen 21, die vorzugsweise in der Mitte der unter der Läuffläche liegenden Unternuten angeordnet sind, verstärken und stabilisieren die Wandflächen dieser.Unternuten. Die Zugstangen 21 haben aber noch eine weitere Funktion. Sie geben nämlich ein Signal ab, das die Reifen-Lauffläche bis zu einem Punkt abgenutzt ist, an welchem die maximale Verwendbarkeit des Reifens erreicht worden ist und der Reifen nun ersetzt werden muß, weil er die Sicherheitsvorschriften nicht mehr erfüllt. Dieses Signal wird gegeben -,-wenn die Lauffläche bis zur Oberseite der Zugstangen 21 abgenutzt worden ist.

Im Folgenden wird auf die Figuren 7 und 8 Bezug genommen. Die Tiefe "a" der Hauptnut kann bei den bisher üblichen Reifen nach Figur 8 und auch bei dem neuem Reifen nach Figur 7, bei einer typischen Ausführungsform 20, 5 mm be-

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tragen. Die Dicke "b" der unter der Lauffläche befindlichen Schicht kann bei den bekannten Reifen (Figur 8) ca. 8 mm betragen. Bei dem neuen, erfindungsgemäßen Reifen (Figur 7) kann die Tiefe "c" der unter der Lauffläche liegenden Nut ca. 4,8 mm und die Dicke "d" der durchgehenden, unter der Lauffläche liegenden Schicht ca. 3,2 mm betragen. Die Höhe "e" der Zugstangen 21 kann sich auf 1,6 mm oberhalb des Bodens 24 der Unternuten 20 belaufen. Mit anderen Worten wird durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen, daß die in Figur 8 dargestellten, bisher bekannten Schwerlastwagen- oder Omnibus-Reifen in der Weise abgewandelt werden, daß in den Boden der Haupt-Laufflächen-Nuten Unternuten oder unterhalb der Lauffläche liegende Nuten 20 eingeformt werden, wodurch die Tiefe von 20,6 mm der bei den bisherigen Reifen üblichen Hauptnut 10 vergrößert wird durch die Hinzufügung der unter der Lauffläche liegenden Nut 20 mit einer Tiefe von 4,8 mm, so daß dann eine gesamte wirksame Nuttiefe von 25,4 mm gebildet wird unter Beibehaltung einer ununterbrochenen Unterlauffläche mit einer Dicke von 3,2 mm.

Da die meisten gesetzlichen Sicherheitsvorschriften vorschreiben, daß ein Reifen nicht mit einer geringeren Profiltiefe als 1,6 mm verwendet werden dürfen, ist ersichtlich, daß bei dem neuen Reifen nach Figur 7 der Außendurchmesser von 762 bis 813 mm der Original-Lauffläche abgenutzt werden kann, bevor der Reifen ersetzt

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werden muß, wobei 1,6 mm Lauffläche infolge der unter der Lauffläche liegenden Rillen immer verbleiben. Zu dem wird die Tatsache, daß der Reifen die vollständige Abnützung seiner Original-Lauffläche erreicht hat, durch die Tatsache angezeigt, daß der Reifen sich bis zur Oberseite der Zugstangen 21 abgenutzt hat.

Reifen nach der vorliegenden Erfindung sind gründlich geprüft worden, wobei sich gezeigt hat, daß sie alle Sicherheitsanforderungen erfüllen, gleichzeitig aber eine um etwa 25 % erhöhte Reifen-Lebenszeit erbringen.

Die unter der Lauffläche liegenden Nuten und Zugstangen, wie sie nach der Erfindung vorgeschlagen werden, bewirken eine wirksame Ausnützung des gesamten, überhaupt ausnutzbaren Materials unterhalb der Lauffläche bei einem Schwerlastwagenoder Omnibus-Reifen. Die Zugstangen geben dann das notwendige Signal ab, welches anzeigt, daß nun der Reifen völlig abgenutzt und zu ersetzen ist.

Der in der Zeichnung dargestellte Reifen weist nur eine einzige, in Umfangsrichtung verlaufende Hauptnut auf, die in der Quermittellinie des Reifens, liegt, jedoch kann die Erfindung natürlich auch auf Reifen mit jedem anderen, beliebigen Laufprofil angewandt werden.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Kraftfahrzeug-Reifen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Einen unter der Lauffläche liegenden Abschnitt;

b) einen oberhalb dieses unter der Lauffläche liegenden,

mit einem Laufflächen-Nuten-Muster versehenen Laufflächenabschnitt;

c) Luftschlitz-Nuten an im Abstand voneinander liegenden Stellen, die sich von dem Boden der Laufflächen-Nuten bis in den unter der Lauffläche liegenden Abschnitt hinein erstrecken und die mit der Oberfläche des Reifens Über die Laufflächen-Nuten eine Luftverbindung aufweisen;

d) wobei die unterhalb der Lauffläche liegenden Nuten eine geringere Breite als die Breite der normalen Laufflächen-Nuten am Boden derselben aufweisen.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den unterhalb der Lauffläche liegenden Nuten Querstangen vorgesehen sind.

3. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe jeder Zugstange über dem Boden der unter der Lauffläche liegenden Unternut gleich der zugelassenen Minimal-Prof11-

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tiefe ist, so daß diese Unternut-Zugstangen als Anzeige dazu dienen, um den Benutzer darüber zu informieren, daß der Reifen nun voll abgefahren und zu ersetzen ist.

4. Reifen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Laufflächen-Nuten sind zwischen den Wänden dieser Nuten an im Abstand von-einer liegenden Stellen mit Zugstangen versehen;

b) die unter der Lauffläche liegenden Nuten sind zwischen diesen Zugstangen der Laufflächen-Nuten-Zugstangen vorgesehen, und ihre Längen sind geringer als der Abstand zwischen diesen Zugstangen der Laufflächen-Nuten.

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