DE2703174A1 - Fahrzeugreifen - Google Patents
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- Tires In General (AREA)
Description
»A. «r4TAN VK.Ti
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEAAANN
DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
TELEGRAMME: KARPATENT \ ^
MATHiLDENSTRASSE
W. 1*2720/76 12/kö 26. Januar 1977
Industrie Pirelli S.p.A. Piazza Duca d'Aosta 3
Mailand (Italien)
Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugluftreifen, bei denen die Eigenschaften der Hantierbarkeit bzw. Lenkbarkeit und des Griffs mit der Abnutzung konstant bleiben, und
bei denen die Abnutzung selbst sehr begrenzt ist, insbesondere während der Periode des anfänglichen Gebrauchs des
Reifens.
In dem Laufstreifen eines Reifens, insbesondere eines Radialreifens , sind unabhängig von seinem Auf ο au üblicherweise Bwei
oder mehr Umfangsrillen gebildet, deren jede eine Mehrzahl
von geradlinigen aneinander angrenzenden und sich gegenseitig schneidenden Abschnitten aufweist, die so angeordnet sind,
daß eine sogenannte Zickzack-Anordnung geschaffen ist, d.h. daß bei jeder Rille jeder Abschnitt in dem gleichen vorbe-
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stimmten Winkel zur Äquatorialebene des Reifens liegt und
einen angrenzenden Abschnitt schneidet.
Der Zweck dieser Rillen besteht darin, dem Reifen zufriedenstellendes
Verhalten zu erteilen, bei welchem beispielsweise guter Geradeaus lauf gegeben ist, und guten Griff des Reifens
zu gewährleisten, insbesondere beim Fahren entlang einer Kurve oder auf nasser Straße. Es ist bekannt, daß diese letztere
vorteilhafte Eigenschaft um so ausgeprägter ist, je größer der Winkel ist, den jeder Rillenabschnitt mit der Äquatorialebene des Reifens bildet, d.h. je kleiner der Abstand, gemessen
in Umfangsrichtung an der Lauffläche, zwischen den Schnittpunkten
der Rillenabschnitte ist (Steigung der Zickzack-Rille).
Bei Reifen gemäß vorstehender Beschreibung sind die Rillen irgendeiner anderen Gestaltung zugeordnet, die an dem Laufstreifen
zwischen den Rillen und den Seitenwänden des Reifens gebildet ist. Unabhängig von dieser Gestaltung hängen die
Eigenschaften der Lenkbarkeit, des Geraudeauslaufs usw. und
des Griffs des Reifens im wesentlichen von den Rillen ab, insbesondere wenn der Reifen fortgeschrittene Abnutzung
zeigt, d.h. wenn der von der Laufstreifengestaltung ausgeübte Einfluß auf die genannten Eigenschaften vernachlässigbar
ist.
Luftreifen der genannten Art haben diese Nachteile. Als erstes ändert sich der Griff des Reifens, der erhalten
werden kann, mit der Abnutzung des Reifens beträchtlich. Tatsächlich können während der anfänglichen Periode des
Gebrauchs des Reifens alle Kanten und Eckkanten der Rillen mit der Abrollfläche in Berührung kommen, so daß maximaler
Griff ermöglicht ist, der bekanntlich von der Gesamtlänge der Rillenkanten, die mit der Abrollfäche in Berührung treten,
abhängt. Die Abnutzung eines Reifens beginnt in denjenigen Bereichen, in denen die Schnittpunkte der Rillenabschnitte
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liegen, so daß in diesen Bereichen, selbst im Fall relativ mäßiger Abnutzung, die genannten Kanten sehr
bald abgerundet werden und mit der Abrollebene nicht mehr in Berührung treten können. Demgemäß ist es klar,
daß der von den Rillen geschaffene Griff des Reifens wie auch der von der Gestaltung des Laufstreifens geschaffene
Griff mit der Abnutzung beträchtlich abnimmt. Selbst im Fall mäßiger Abnutzung wird der Griff bereits beträchtlich
verringert, im Vergleich zum Griff eines neuen Reifens.
Ein anderer Nachteil von Luftreifen der genannten Art
besteht darin, daß die Abnutzung während des Gebrauchs unregelmäßig ist. Insbesondere bei Radialreifen tritt die
größte Abnutzung in demjenigen Bereich auf, der an den äußersten Teilen des Laufstreifens liegt. In diesen Bereichen
tritt höhere Abnutzung auf bei Vorhandensein von Umfangsrillen der oben beschriebenen Art, d.h. von Rillen mit Zickzack-Gestalt.
Tatsächlich ist zu berücksichtigen, daß zufolge des Vorhandenseins solcher Rillen die Breite des Laufstreifens
zwischen einer der Rillen und der Reifenseitenwand nicht konstant, sondern veränderbar ist, und zwar als Folge der Zickzack-Gestalt
der Rillen. In den Bereichen des Laufstreifens, in denen die Breite des Laufstreifens zufolge des Vorhandenseins
von Schnittpunkten zwischen den Rillenabschnitten kleiner ist, ergibt sich maximale Abnutzung. Daraus folgt,
daß in dem Laufstreifen Bereiche lokalisierter Abnutzung gebildet sind, was sehr gefährlich ist, weil bei fortschreitender
Abnutzung ein Bestreben für zunehmend schnellere Abnutzung besteht, wodurch in diesen Bereichen die wirksame
Laufstreifenfläche verkleinert wird, die mit der Abrollfläche
in Berührung kommt.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen .Luftreifen zu
schaffen, der von den oben genannten Nachteilen frei ist, d. h. einen Reifen zu schaffen, bei welchem der Griff mit fort-
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> ! ' 17
schreitender Abnutzung im wesentlichen unverändert bleibt,
und bei welchem die Abnutzung mäßig und über die gesamte Fläche des Laufstreifens gleichmäßig verteilt ist, so daß
die Bildung von örtlichen Abnutzungshereichen verhindert
ist.
Ein Reifen gemäß der Erfindung umfaßt einen Laufstreifen mit darin gebildeten Umfangsrillen, deren jede eine Mehrzahl
von im wesentlichen geradlinigen Abschnitten aufweist, die eine Zickzack-Anordnung schaffen können, d.h. eine Anordnung,
in welcher jeder Rillenabschnitt den gleichen vorbestimmten Winkel mit der Äquatorialebene des Reifens bildet und einen
angrenzenden Abschnitt schneidet. Die Schnittpunkte zwischen den Rillenabschnitten liegen im wesentlichen in Ebenen
parallel zur Äquatorialebene- des Reifens. Ein solcher Reifen ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Laufflächenteil zwischen einer der parallelen Ebenen und einem Paar von aneinander angrenzenden Abschnitten einer
Rille derart gestaltet ist, daß die Entfernung seiner Punkte von der Reifenachse von der parallelen Ebene in Richtung
gegen den Bereich allmählich abnimmt, in welchem die Abschnitte des Paares einander schneiden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
erläutert.
Figur 1 ist eine schaubildliche Ansicht eines Teiles
eines Reifens gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung.
Figur 2 zeigt eine Einzelheit des Reifens gemäß Fig.
Figur 3 ist eine Draufsicht der Einzelheit gemäß Fig. 2,
abgewickelt in einer Ebene.
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Fig. 3.
Reifens gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung.
abgewickelt in einer Ebene.
Fig. 8.
Gemäß den Figuren 1 bis 5 umfaßt ein Reifen gemäß der Erfindung einen Laufstreifen 1, in welchem Umfangsrillen 2
gebildet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind
vier solcher Umfarigsrillen 2 vorgesehen. Die Gestalt jeder
Rille 2 ist aus Fig. 3 klar ersichtlich, gemäß welcher ein Teil einer Rille 2 in Draufsicht und in einer Ebene abgewickelt ist. Jede Rille 2 umfaßt im wesentlichen eine Mehrzahl
von geradlinigen Abschnitten 3 (Fig. 3), die eine sogenannte Zickzack-Anordnung ergeben, d.h. eine Anordnung, in welcher
jeder Rillenabschnitt 3 einen vorbestimmten Winkel oo mit der
Aquatorialebene des Reifens bildet. Für die Einfachheit der Beschreibung ist in Fig. 3 dieser Winkel dargestellt als der
Winkel mit einer parallelen Ebene anstelle des Winkels mit der Aquatorialebene. des Re" if ens. Wie aus Fig. 3 ersichtlich,
ist die Lage jedes Rillenabschnitts 3 zu der Lage des angrenzenden Rxllenabschnitts 3 symmetrisch, so daß je zwei aneinander angrenzende Rillenabschnitte 3 sich an einem Schnitt-
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punkt Ί schneiden, so daß im wesentlichen eine gebrochene
Linie geschaffen ist, die durch eine Mehrzahl von V-förmigen Teilen gebildet ist.
Jeder Rillenabschnitt 3 ist seitlich durch im wesentlichen
ebene Flächen 5 (Fig. 2) und durch eine .im wesentlichen zylindrische Bodenfläche 6 (Fig. 3 bis 5) begrenzt. Die
Flächen 5 können irgendeine Schräglage zu der Bodenfläche 6 haben. Die Schnittpunkte H der Rillenabschnitte 3 liegen im
wesentlichen in zwei parallelen Ebenen des Reifens. Der Verlauf dieser Ebenen ist in den Fig. 2 und 3 durch a-a- und b-b
angedeutet.
Gemäß der Erfindung hat jeder Laufflächenteil zwischen einer
der parallelen Ebenen a-a und b-b (Fig. 3) und zwei aneinander angrenzenden Rillenabschnitten 3, in den Figuren mit 7 bezeichnet,
eine solche Gestalt, daß der radiale Abstand seiner Punkte von der Achse des Reifens, beginnend von der parallelen
Ebene in Richtung gegen den Bereich allmählich abnimmt, in welchem die Abschnitte 3 des Abschnittpaares sich schneiden
(Schnittpunkt 4).
Wie aus der Zeichnung klar ersichtlich, erzeugt jeder Oberflächenteil
7 durch Schneiden mit den Seitenflächen 5, welche jeden Rillenabschnitt 3 seitlich begrenzen, Kanten 8, die
im wesentlichen schräg in Richtung gegen die Achse des Reifens verlaufen. Wie aus Fig. 2 deutlich ersichtlich, bestimmen die
Oberflächenteile 7 und die Seitenflächen 5 im wesentlichen eine Mehrzahl von prismatischen Blöcken 9. Diese Blöcke liegen
daher zwischen einem Paar von im wesentlichen zylindrischen
Laufstreifenbändern 10, deren Oberfläche die Flächenteile 7 schneidet, die diese an dem oberen Teil begrenzen, im wesentlichen
entlang von Umfangen C , C, (Fig. 2). An den zylindrisehen
LaufStreifenbändern 10 können irgendwelche Gestaltungen
gebildet sein, wobei eine solche Gestaltung in der Zeichnung aus Zwecken der Einfachheit jedoch nicht dargestellt ist.
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Die Höhe jedes Blockes 9 nimmt d.emßemäß von dem Umfang C
oder C, , von welchem er ausgeht, in Richtung gegen den jeweils
anderen Umfang ab. Zweckmäßig ist die Neigung oder Schräglage jedes Oberflächenteiles 7 derart gewählt, daß die Höhe der
Vorderkante 11 des betreffenden Blockes 9 (Fig. 2, H und 5)
gegenüber der Bodenfläche 6 der Rille 2 in der Größenordnung von einigen Millimetern liegt.
Es ist auf diese Weise offensichtlich, daß bei der Ausführung
gemäß der vorstehenden Beschreibung jeder Block 9 von einem der Laufstreifenbänder 10 axial vorragt und zwischen
zwei entsprechenden Blöcken 9 liegt, die von dem jeweils
anderen Laufstreifenband 10 vorragen, wobei er von den letzteren durch die Zickzack-Rille 2 getrennt ist. Demgemäß
liegt die Vorderkante 11 jedes Blockes 9, die die minimale Höhe hat, vor der Kante 12 (Fig. U und 5) bzw. dieser gegenüber,
welche die maximale Höhe hat und welche durch den Schnitt zweier Seitenflächen 5 der Rillenabschnitte 3 gebildet
ist.
Daher ist durch den Schnitt irgendwelcher der Zickzack-Rillen
2 mit einer radialen Ebene des Reifens, wie es in den Fig. U und 5 dargestellt ist, das in diesen Figuren
erkennbare Profil erhalten, in welchem die Linie des Schnitts des Oberflächenteils 7 eines Blocks 9 mit der Schnittebene,
wobei diese Linie mit 13 bezeichnet ist, mit Bezug zu dem Profil IU (Fig. i» und 5) des Laufstreifens beträchtlich
schräg verläuft und vor der Kante 12 bzw. dieser gegenüberliegt, die durch den Schnitt der Seitenflächen 5 der beiden
Blöcke 9 erhalten ist, zwischen denen der Block angeordnet ist.
Der Reifen gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 10
unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Aus führungs form darin, daß an jedem Oberflächenteil 7 eine Mehrzahl von im
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wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Stufen 15
gebildet ist. Daher ist in diesem Fall jeder Block 9 am oberen Teil durch eine Stufenfläche begrenzt, die in den
Quers chnitts ans ich ten der Fig. 9 und 10 deut ich sichtbar ist. Es ist offensichtlich, daß die Anzahl der Stufen irgendeine
Anzahl sein kann. Bei der dargestellten Ausführungs form
sind vier solcher Stufen 15 vorgesehen.
Weiterhin sind bei der Ausführungs form gemäß den Fig. 6 bis
an jedem Schnittpunkt 4 der Rillenabschnitte 3 Ausnehmungen (Fig. 7 und 8) gebildet, die mit den Schnittpunkten U in Verbindung
stehen. Wie aus der Querschnittsansieht der Fig. 9
deutlich ersichtlich, ist die Tiefe dieser Ausnehmungen 16 kleiner als die Tiefe der Rillenabschnitte 3, so daß die
Bodenfläche 17 jeder dieser Ausnehmungen 16 höher liegt als die Bodenfläche 6 der Rillenabschnitte 3.
Das Verhalten des Reifens gemäß vorstehender Beschreibung während des Gebrauchs ist wie folgt:
Es sei zunächst das Verhalten des Reifens gemäß der ersten Aus führungsform nach den Figuren 1 bis 5 betrachtet. Wenn
das Material des Laufstreifens vollkommen unverformbar wäre, würden nur die an den zylindrischen Bändern 10 gebildeten
Gestaltungen mit der Abrollebene in Berührung kommen, während die Kanten 8 der Blöcke 9 von solcher Berührung vollständig
ausgeschlossen wären. Jedoch erstreckt sich zufolge der Verformbarkeit
des Materials die Berührung auch auf denjenigen Teil der Kanten 8, der den Umfangen C , C, benachbart liegt,
ei D
welche die Blöcke 9 von den zylindrischen Bändern 10 trennen.
Es ist offensichtlich, daß bei einem neuen Reifen die Länge des Teiles der Kanten 8, der sich in Berührung mit der Abrollebene
befindet, kurz ist und von der Verformbarkeit des Laufstreifenmaterials abhängt. Es ist weiter offensichtlich, daß
unter diesen Bedingungen die Eigenschaften des Reifens hinsichtlich
der Lenkbarkeit, des Geradeaus laufs usw. und hin-
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'λλ
sichtlich des Griffs im wesentlichen von der an den zylindrischen Bändern 10 gebildeten Laufflächengestaltung abhängt,
wobei keine oder nur geringe Wirkung von den Blöcken 9 zur Verbesserung dieser Eigenschaften ausgeübt wird. Es ist
jedoch offensichtlich, daß selbst bei Fehlen einer solchen Wirkung die genannten Eigenschaften sehr ausgeprägt sind,
da der Reifen neu ist.
Wenn die Abnutzung des Reifens fortschreitet und demgemäß der Durchmesser der zylindrischen Bänder 10 abnimmt, kommt
ein allmählich sich vergrößernder Teil der Kanten 8 der Blöcke 9 mit der Abrollfläche in Berührung. Tatsächlich
ordnen sich mit fortschreitender Abnutzung die Kanten 8 . von selbst im wesentlichen auf der zylindrischen Fläche an,
' auf welcher die abgenutzten Bänder 10 sich befinden. Daher werden bei mittlerer Abnutzung des Reifens, wenn der Beitrag
von den an den zylindrischen Bändern 10 gebildeten Gestaltungen zu den Eigenschaften der Lenkbarkeit, des Geradeauslaufs
usw. und des Griffs gegenüber dem Beitrag bei einem neuen Reifen verringert ist, diese Eigenschaften durch die
Kanten 8 beträchtlich verbessert, wobei ein Teil immer größerer Länge der Kanten 8 mit der Abrollfäche in Berührung kommt.
Wenn der Reifen seinen Zustand maximaler Abnutzung erreicht, wobei angenommen ist, daß dieser Zustand dem Zustand entspricht,
in welchem die Verringerung der Dicke des Laufstreifens gleich dem Unterschied zwischen den Längen der
Kanten 12 und 11 gemäß den Fig. H und 5 ist, hat die mit
der Abrollfläche in Berührung tretende Länge der Kanten 8 ihren maximalen Wert und sie ist gleich der Länge, die in
der Abwicklungsebene der Fig. 3 ersichtlich ist. Es ist offensichtlich, daß unter diesen Bedingungen der von den Kanten
zu den genannten Eigenschaften gelieferte Beitrag der maximal ' erhaltbare Beitrag ist.
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- ie- -
Demgemäß verhält sich ein Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung wie ein Reifen, der mit Umfangsrillen versehen
ist, die in Zickzack-Gestalt angeordnet sind, wobei der Einfluß auf das Verhalten des Reifens mit der Abnutzung
sich zunehmend vergrößert. Tatsächlich kommen bei mäßiger Abnutzung nur diejenigen Teile der Kanten 8 mit der Abrollfläche
in Berührung, die geringe Länge haben und die nahe den Umfangen C und C. liegen. Die Länge dieser Kantenteile
vergrößert sich allmählich mit der Abnutzung und sie erreicht ihren maximalen Wert gleich dem Wert der gesamten
Abwicklung in der Ebene dieser Kanten, wenn die Abnutzung des LaufStreifens ihr Maximum erreicht. Da die Teile der
Kanten 8 unabhängig von ihrer Länge einen bestimmten Winkel mit der Äquatorialebene des Reifens bilden, können sie dem
Reifen gute E^genschaften hinsichtlich Lenkbarkeit, Geradeauslauf
usw. und Griff erteilen, selbst wenn diese Länge vergleichsweise kurz ist. Wenn daher die genannten Eigenschaften
als Folge der Abnutzung der Gestaltung an den zylindrischen Bändern 10 das Bestreben haben, sich zu verschlechtern,
so werden sie dadurch verbessert, daß die Kanten 8 mit allmählich größerer Länge zur Wirkung kommen,
so daß insgesamt angenommen wird, daß die genannten Eigenschaften während der gesamten Gebrauchsperiode des Reifens
im wesentlichen unverändert bleiben.
Ein vollständig analoges Verhalten ergibt sich bei dem Reifen gemäß der zweiten Ausführungsform nach den Fig. 6
bis 10.
Wenn bei diesem Reifen die Abnutzung fortschreitet, kommen Teile der Kanten 8 mit allmählich vergrößerter Länge mit
der Abrollfläche in Berührung, jedoch nicht kontinuierlich,
wie bei dem Reifen gemäß der vorbeschriebenen Aus führungs form, sondern diskontinuierlich, und zwar insofern, als eine
vorbestimmte Längenvergrößerung der Kanten 8 bei Erreichen
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ORIGINAL INSPECTED
ORIGINAL INSPECTED
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eines Abnutzungsgrades vorhanden ist, der zu einer Verringerung
der Dicke des LaufStreifens führt, die gleich der Höhe einer der Stufen 15 ist (Fig. 7, 9 und 10).
Weiterhin sind bei diesem Reifen die Ausnehmungen 16 vorgesehen, die mit ihren Kanten sich dauernd in Berührung
mit der Abrollebene des Reifens befinden, und zwar unabhängig von dem Zustand der .Abnutzung des Laufstreifens.
Auf diese Weise können dies'e Ausnehmungen 16 zu den vorgenannten Eigenschaften sowohl bei einem neuen Reifen als
auch bei einem abgenutzten Reifen beitragen. Es ist jedoch klar, daß die Ausnehmungen 16 nicht notwendigerweise der
Reifenausführung gemäß vorstehender Beschreibung und gemäß
der Zeichnung zugeordnet sein müssen, und das Verhalten des Reifens gemäß.vorstehender Beschreibung ist von dem Vorhandensein
der Ausnehmungen unabhängig.
Selbst wenn bei den beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
der Laufstreifen des Reifens vier Umfangsrillen
aufweist, is.t offensichtlich, daß irgendeine Anzahl von Rillen vorgesehen sein kann. In dem Laufstreifen des
Reifens können beispielsweise nur zwei Nuten vorgesehen sein, von denen jede im axial äußeren Teil des Laufstreifens
angeordnet sein könnte. Weiterhin ist klar, daß die Laufstreifenteile, in denen die Rillen sich nicht erstrecken, irgend-eine
gewünschte Gestaltung haben können, die jedoch aus Zwecken der Einfachheit nicht dargestellt ist. Die Oberfläche dieser
Teile könnte auch vollständig glatt sein. Demgemäß können die zylindrischen Bänder 10 zwischen zwei aneinander angrenzenden
Rillen 2 oder zwischen einer dieser Rillen und einer Seitenwand des Reifens glatt oder mit irgendeiner
gewünschten Gestaltung versehen sein.
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Claims (1)
- PatentansprüchelJ Fahrzeugreifen, mit einem Laufstreifen, in welchem umfangsrillen gebildet sind, deren jede eine Mehrzahl von im wesentlichen geradlinigen Abschnitten aufweist, die eine Zickzack-Anordnung schaffen können, d.h. eine Anordnung, bei welcher jeder RiIlenabschnitt den gleichen vorbestimmten Winkel mit der Äquatorialebene des Reifens bildet und einen angrenzenden Abschnitt schneidet, wobei die Schnittpunkte zwischen den Rillenabschnitten im wesentlichen in Ebenen parallel zur Äquatorialebene des Reifens liegen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufstrexfenflächenteil (7) zwischen einer der parallelen Ebenen und einem Paar der aneinander angrenzenden Abschnitte (3) einer Rille (2) eine solche Gestalt hat, daß der Abstand seiner Punkte von der Reifenachse von der parallelen Ebene (a-a bzw. b-b) in Richtung gegen den Bereich (4) allmählich abnimmt, in welchem die Abschnitte des Abs'chnittpaares einander schneiden.2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Laufstrexfenflächenteile (7) im wesentlichen eben ist.3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Umfangsrillen durch Laufstreifenflächenbänder axial getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Punkte jedes der Oberflächenteile (7), die in dem Bereich (Ό liegen, in welchem die Abschnitte (3) des Abschnittpaares sich schneiden, von der Reifenachse größer ist als der Abstand des Bodens (6) der Rillen (2) von der Reifenachse.709831/0301ORIGINAL INSPECTED«*. Reifen nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der Laufstreifenflächenteile (7) eine Mehrzahl von Stufen (15) gebildet ist, deren jede im wesentlichen eine sich über den Umfang erstreckende Stufe ist.5. Reifen nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Bereiche (4), in welchem die Abschnitte (3) einer Umfangsrille (2) sich schneiden, eine Ausnehmung (16) gebildet ist, die mit der Rille in Verbindung steht.6. Reifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Bodens jeder Ausnehmung (16) von der Reifenachse größer ist als der Abstand des Bodens (6) der Umfangsrille (2) von der Reifenachse.709831/mmINSPECTED
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