DE3008697A1 - Reifenlaufflaeche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Reifenlaufflächen, insbesondere den Aufbau von Reifenlaufflächen für die Reifen von schweren Fahrzeugen. Mit Reifen für schwere Fahrzeuge sind Reifen mit einer vorgesehenen Nutzlast-Tragfähigkeit von über 900 kg gemeint. Man verwendet diese Reifen bei Lastkraftwagen, Schwerfahrzeugen und Bussen.

Das Funktionieren von Reifenlaufflächen für schwere Fahrzeuge wird durch verschiedene Faktoren beeinflußt. Im allgemeinen kann man die Lebensdauer von Laufflächen erhohen, indem man die Kontaktfläche des Laufflächenkautschuks in einer vorgegebenen Auf standskont aktfläche vergrößert (dies bewirkt, daß der Kontaktdruck für eine vorgegebene Last verringert wird). Bei einer in eine vorgegebene Anzahl von Laufflächenelementen, z.B. Rippen und Blöcke, unterteilten Lauffläche ist die Abnutzungsrate eine inverse Funktion der Laufflächenelementgröße. Abnutzung und unregelmäßiger Abrieb werden beide durch die Stabilität beeinträchtigt, d.h. durch den Widerstand gegenüber Deformation in der Quer- und in der Umfangsrichtung der Lauffläche und ihrer Elemente in der Aufstandsfläche. Abrieb wird verschlimmert, weil es notwendig ist, die Lauffläche zu unterteilen, um eine bessere Griffigkeit bei Nässe"zu erzielen. Diese ändert sich als inverse Funktion der Laufflächenelementgröße.

Auf diese Veise stellen herkömmliche Reifenlaufflächen für schwere Fahrzeuge einen Kompromiß zwischen der Notwendigkeit dar, die maximale Kautschukmenge mit der Straße in Kontakt zu bringen und in Kombination dazu die erforderlichen Durchlaßwege für die Entwässerung aus der Aufstandsfläche zu liefern. Herkömmliche Schwerfahrzeugreifen enthalten eine oder mehrere breite zick-eack-förmige Rillen entlang des Reifenumfangs, die zur Entwässerung des Wasservolumens dienen, zusammen mit anderen Rillen, Schlitzen oder engen Vertiefungen, wie es für die Griffigkeit bei Nässe notwendig gehalten wird. Solche Reifen neigen jedoch

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zu unregelmäßigen Abriebmustern, insbesondere auf nickt angetriebenen Achsen, wenn sie im Geradeausbetrieb bei hoher Geschwindigkeit verwendet werden. Selbst die besten gegenwärtig verfügbaren Reifen für schwere Fahrzeuge besitzen Griffigkeitswerte die 30 bis 40 % unterhalb der von derzeit verwendeten Personenwagenreifen liegen.

Außerdem schränkt das Einfangen von Steinen die Form und Größe der in der Praxis verwendbaren Rillen weiter ein. Bekanntlich neigen Rillen mit einer Breite zwischen 3 mm und 8 mm besonders dazu, Steine aufzunehmen und zu behalten, die später den Reifen beschädigen können, während engere und breitere Rillen von diesem Problem nicht betroffen sind.

Gemäß der Erfindung umfaßt eine Reifenlauffläche für ein schweres Fahrzeug wenigstens zwei sich in Längsrichtung erstreckende Rillen, welche die gesamte Breite der Lauffläche in drei oder mehr sich in Längsrichtung erstreckende Rippen aufteilt, und eine Reihe von mit Abstand angeordneten, sich in Querrichtung erstreckenden Vertiefungen, welche wenigstens eine Rippe in getrennte Laufflächenelemente unterteilen, wobei die Rillen so geformt sind, daß die gegenüberliegenden Seiten der Rippen miteinander in Eingriff treten, um der Relativbewegung der Laufflächenelemente Widerstand zu leisten, wenn die Reifenlauffläche sich bei Benutzung in einem Fahrzeug in der Aufstandsfläche befindet.

Die Rillen können gerade sein, aber vorzugsweise besitzen sie eine Zick-Zack-Form, die durch kurze gerade Abschnitte gebildet wird, von denen jeder einen spitzen Winkel im Bereich zwischen 10° bis 40° zur Längs- oder Umfangsrichtung bildet.

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Die gegenüberliegenden Rippenseiten können miteinander an in Abstand voneinander liegenden Punkten in der Längsrichtung oder durchgehend durch die Aufstandsfläche in Eingriff treten. Der Eingriff braucht nur an der Spitze oder am radial äußeren Teil der Rippen stattzufinden. Die Rippen können ausreichend eng sein, so daß die gegenüberliegenden Seiten im wesentlichen längs der gesamten Länge der Rippen miteinander in Eingriff treten. Während sich die Rippen in Querrichtung vorwiegend durch direkte Druckkräfte aufgrund des Kontakts der gegenüberliegenden Rippenseiten zusammenschließen bzw. verriegelt werden, kann dieses Zusammenschließen oder Verriegeln in Umfangsrichtung vollständig auf Reibungskräfte zwischen in Kontakt stehenden gegenüberliegenden Seiten einer Rippe zurückgeführt werden, oder zum Teil eine mechanische Verriegelung darstellen. Vorzugsweise sind die Rillen zwischen 1 und 3 mm breit und insbesondere 2 mm breit. In einigen Anordnungen können die Rillen am Boden erweitert sein, um eine die Vertiefungen verbindende knollenartige Basis zu liefern, durch die Wasser fließen kann.

Die sich, in Querrichtung erstreckenden Vertiefungen sind vorzugsweise breit, und man kann eine Breite von über 8 mm verwenden. Die Vertiefungen wirken als wasserbehältnisse, so daß ein vollständiger Bodenkontakt bei Nasse erreicht wird, auch wenn die Straßenoberfläche selbst das Wasser in ihrer unebenen Oberfläche nicht aufnehmen kann. Die Vertiefungen sind vorzugsweise in unregelmäßigem Abstand längs der Lauf flächenlänge angeordnet, um bei Gebrauch auf einem Reifen Geräusch zu reduzieren. Man kann Vertiefungen in nur einer Rippe oder in allen Rippen einer Lauffläche vorsehen. Vorzugsweise sind jedoch Vertiefungen vorgesehen, um jede Rippe mit Ausnahme der beiden äußeren oder Schulterrippen zu unterteilen.

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Kleine Schlitze oder Einschnitte können in die Rippen oder Elemente der Lauffläche eingeschnitten sein.

Eine Vertiefung weist ein Volumen auf und bleibt in der Aufstandsfläche des Reifens offen. Eine Rille weist ein Volumen auf, aber sie schließt sich, um eine Verriegelung in der Aufstandsfläche zu bewirken. Ein Schlitz oder Einschnitt weist kein Volumen von Bedeutung auf und ist in der Tat in und außerhalb der Aufstandsfläche zugleich geschlossen.

Bei Betrieb liefert die Reifenlauffläche der vorliegenden Erfindung eine maximale Laufflächenkautschukflache in der Aufstandsfläche, wo die Rillen geschlossen sind und die Ränder der Rillen und die Vertiefungen dennoch Ränder für Griffigkeit bei Nässe liefern. Die Vertiefungen und Rillen sehen das erforderliche Volumen vor, um das restliche in der Aufstandsfläche eingefangene bzw. festgehaltene Wasser aufzunehmen. Die Verriegelungen der Rippen oder Elemente unterstützt schließlich, daß sie gegen örtliche Verschiebung Widerstand leisten, und verringert den gewöhnlich vorkommenden ungleichmäßigen Abrieb, insbesondere auf nicht angetriebene Achsen von Schwerfahrzeugen, auf ein Mindestmaßt.

Gemäß der Erfindung umfaßt ein Reifen für ein schweres Fahrzeug eine Reifenlauffläche mit wenigstens zwei sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rillen, welche die gesamte Breite der Lauffläche in drei oder mehr Rippen längs des Reifenumfangs aufteilen, und eine Reihe von mit Abstand voneinander angeordneten, sich in Querrichtung erstreckenden Vertiefungen, welche wenigstens eine Rippe in getrennte Laufflächenelemente unterteilen, wobei die Rillen eine solche Form besitzen, daß die gegenüberliegenden Seiten der Rippen miteinander in Eingriff treten, um der Relativbewegung der Laufflächenelemente Widerstand zu leisten, wenn sich die Reifenlauffläche bei

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Betrieb auf einem Fahrzeug in der Aufstandsfläche befindet. Der Reifen ist vorzugsweise ein Radialreifen mit einem im wesentlichen steifen, die Lauffläche verstärkenden Kissen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht eines Abschnittes einer erfindungsgemäßen Reifenlauffläche mit einer Umgangsmittellinie C,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie B-B in Fig. T und Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie A-A von Fig. 1.

Die Reifenlauffläche der Fig. 1 ist für einen Reifen der Sorte T1/70 R 22.5 bestimmt. Sie umfaßt sechs in gleichem Abstand angeordnete Rillen 1, 2, 3, 4, 5 und &, welche die Breite der Lauffläche in sieben Rippen unterteilen^ Jede Rille besitzt von oben gesehen eine Zick-Zack-Form, und ist im Querschnitt so geformt, daß si& sich schließt, wenn die Lauffläche in Kontakt mit der verwendeten Bodenaufstandsfläche tritt, und sie sich wieder öffnet _r wenn sie die BodenaufStandsfläche verläßt. Die in Fig. 2 gezeigten Rillen 1 bis 6 sind 14,5 mm tief und oben an der Lauffläche 2 mm breit, wenn der Reifen neu ist.

Die Rippen 7 und 8 an den Laufflächenrändern sind nicht unterbrochen und weisen ein Schulter- oder Randmuster von einfacher, herkömmlicher Form auf» Die mittleren fünf Rippen 9 sind jeweils in getrennte Laufflächenelemente oder Blöcke 11 mittels längs des Umfangs mit Abstand angeordneter, im allgemeinen sich in Querrichtung erstreckender Vertiefungen 10 unterteilt. Die Vertiefungen 10 verlaufen nicht exakt in Querrichtung, sondern etwa 30 zur Querrichtung. Sie sind auch nicht vollkommen regelmäßig um jede Rippe angeordnet.

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Fig. 3 zeigt den Schnitt einer Vertiefung 10. Die Vertiefung ist an der Laufflächenaußenseite "bei neuem Reifen 10 mm breit, so daß die Vertiefungen 10 stets offen "bleiben. Zwischen den Vertiefungen 10 ist ein solcher Zwischenraum vorgesehen, daß die Laufflächenelemente 11 jeweils an den beiden Längsseiten zwei oder mehr "Vs" umfassen, so daß die Laufflächenelemente 11 in ihrer Position mechanisch verriegelt sind, wenn die Rillen 1-6 in der Aufstandsfläche geschlossen sind.

Bei Betrieb des Reifens liefern die Rillen 1-6 und die Vertiefungen 10 die erforderlichen Brüche im Volumen des Laufflächenkautschuks. Die Rillen 1-6 und die Vertiefungen 10 liefern auch genügend Kanten für eine gute Griffigkeit bei Fasse. Die Vertiefungen sorgen vorwiegend für ein ausreichendes Wasseraufnahmevermögen in den Zentralbereichen der Aufstandsfläche, um den erforderlichen vollen Kontakt zwischen der Lauffläche und der Straßenoberfläche zu gestatten.

Das Ineinandergreifen bzw. die Verriegelung zwischen den Laufflächenkomponenten erhöht im wesentlichen die Beständigkeit gegenüber lokalisierter Deformation der einzelnen

Elemente und verbessert so ihre Verschleißbeständigkeit beträchtlich.

Des weiteren liegt das Verhältnis zwischen der Laufflächenoberfläche und den offenen Zwischenräumen in der Aufstandsfläche, das: man auch oft Land/See-Verhältnis nennt, bei etwa 90:10. Dies ist viel größer als bei herkömmlichen Lastwagenreifen, bei denen ein Verhältnis von 70:50 bis 80:20 üblich ist. Die Lebensdauer der Lauffläche des neuen Reifens ist so wesentlich größer als bei herkömmlichen Reifen.

Man kann vorteilhafterweise eine noch weiter verbesserte Entwässerung erhalten, indem man die Rillen unten an der Basis erweitert, um eine knollenartige Basis zu bilden, durch welche Wasser von Vertiefung zu Vertiefung entlang des Reifens vorbeifließen kann. Des weiteren kann man zahl-

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reiche Vertiefungsquersehnitte verwenden.

Der Eingriff der Rippenseiten, der dazu dient, die Laufflächenelemente an ihrem Platz zu halten, kann vollständig durch Reibung oder zum Teil mechanisch entsprechend der Beschreibung erfolgen. Die gezeigte Rille soll an allen Stellen längs der Rippe in Eingriff treten, aber man kann an mit Abstand liegenden Punkten einen Eingriff vorsehen, solange die Laufflächenelemente ausreichend an ihrem Platz verriegelt sind, um ungleichmäßigen Verschleiß zu vermeiden.

Die Erfindung betrifft also eine Reifenlauffläche und einen Reifen mit Lauffläche, wobei die Breite der Lauffläche in durch zwei oder mehr in Umgangs richtung verlaufende Rillen 1,2,3»4·»5 »6 in sich in ümfangsrichtung erstreckende Rippen 9 aufgeteilt ist und wenigstens eine Rippe 9 durch sich in Querrichtung erstreckende Vertiefungen 10 in Laufflächenelemente 11 unterteilt ist. Die Rillen 1,2,4,5,6 sind so ausgestaltet, daß sie sich in der Aufstandsfläche schließen, um der Bewegung zwischen den Laufflächenelementen 11 Widerstand zu leisten, und die Vertiefungen 10 liefern Wasseraufnahmevermögen für den Gebrauch auf nassen Straßen.

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Leerseite

Claims (9)

Pat ent ansprüche

1.) Reifenlauf fläche für ein schweres Fahrzeug mit wenigstens zwei sich in Längsrichtung erstreckenden Rillen, welche die gesamte Breite der Lauffläche in drei oder mehr sich in Längsrichtung erstreckende Rippen aufteilen und mit einer Reihe von mit Abstand angeordneten, sich in Querrichtung erstreckenden Yertiefungen, welche wenigstens eine Rippe in getrennte Laufflächenelemente unterteilen, dadurch gekennzeichnet , daß die Rillen (1,2,3,4,5,6) so geformt sind, daß die gegenüberliegenden Seiten der Rippen (4) miteinander in Eingriff treten, um der Relativbewegung der Lauflächenelemente (11) Widerstand zu leisten, wenn sich die bei einem Fahrzeug verwendete Reifenlauffläche in der Aufstandsfläche befindet.

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2. Reifenlauffläclie nach Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet , daß die Rillen (1,2,3,4,5,6) eine Zick-Zack-Form aufweisen, wobei sich kurze gerade Abschnitte in spitzem Winkel im Bereich zwischen 10° und 40° zur Längsrichtung der Lauffläche erstrecken.

3. Reifenlauffläche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen (9) in der Aufstandsfläche miteinander an mit Abstand voneinander befindlichen Punkten in der Längsrichtung in Eingriff treten.

4-, Reifenlauffläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen (9) in der Aufstandsfläche nur an der Spitze oder am radial äußersten !Peil der Rippen (9) in Eingriff treten.

5. Reifenlauffläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Rillen (1,2,3,4,5, 6) in der Aufstandsfläche ausreichend eng sind, so daß die Rippen (9) miteinander im wesentlichen über die gesamte Tiefe der Rippen (9) in Eingriff treten.

6. Reifenlauffläche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Rillen (1,2,3,4,5,6) am Boden erweitert sind, um eine die Vertiefungen verbindende knollenförmige Basis zu liefern, durch die Wasser fließen kann.

7. Reifenlauffläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß nur in einer Rippe Vertiefungen (10) vorgesehen sind.

8. Reifenlauffläche nach einem der Ansprüche. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß Vertiefungen (10) vorgesehen sind, um jede Rippe (9) mit Ausnahme der beiden äußeren oder Schulterrippen (7,8) zu unterteilen.

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9. Reifen für ein schweres Fahrzeug mit einer Reifenlauffläche nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

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