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Fahrzeugreifen
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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit in der Lauffläche
ahgeordneten metallischen Gleitschutzkörpern und Profilstollen.
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Fur den Winterbetrieb bestimmte Fahrzeugreifen mit grobstolligem
Profil sind als sogenannteSpikesreifen bekannt, bei denen die metallischen Gleitschutzkörper
als aus der Lauffläche herausragende Stifte ausgeführt sind. Spikesreifen haben
zwar auf vereister Fahrbahn eine gute Gleitschutzwirkung; die ständig aus der Lauffläche
herausragenden Spikes führen aber beim Betrieb auf nichtvereisten Fahrbahnen zu
erheblichen Fahrbahnschäden. Deshalb sind Spikes reifen in den meisten Ländern ganz
oder teilweise verboten worden. Unabhängig von den durch die Spikes verursachten
Fahrbahnschäden ist die Verwendbarkeit von Spikes reifen über winterliche Straßenverhältnisse
hinaus durch das Fahrgeräusch und den an den Spikes selbst auftretenden Verschleiß
erheblich eingeschränkt, so daß Spikes reifen nicht als Ganzjahresreifen geeignet
sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Fahrzeugreifen der eingangs
genannten Art zu schaffen, der bei winterlichen Straßenverhältnissen, d. h. auf
Eis oder Schnee, mindestens die gleiche Gleitschutzwirkung wie ein Spiksreifen aufweist
, jedoch bei nicht winterlichen Straßenverhältnissen praktisch keine Fahrbahnschäden
verursacht und keinen wesentlichen Verschleiß der Gleitschutzkörper sowie kein störendes
Fahrgeräusch verursacht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gleitschutzkörper
elastisch biegbare FederstKahlzungen aufweisen, deren freie Kanten angenähert in
der Lauffläche liegen und die neben einer Seitenfläche eines Profilstollens von
dieser weg geneigt angeordnet sind, und daß zwischen Profilstollen angeordnete Profilausnehmungen
mit einem aus weicherem Material als die Profilstollen bestehenden Füllkörper ausgefüllt
sind, der jeweils nur am Boden der Profilausnehmung befestigt ist.
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Der erfindungsgemäße Fahrzeugreifen kann daher als Ganzjahres-Kombinationsreifen
verwendet werden, der die Laufruhe von Sommerreifen mit der Schneegriffigkeit und
der Gleitsicherheit von Winterreifen verbindet. Das jahreszeitlich bedingte Auswechseln
der Fahrzeugreifen kann dadurch entfallen. Sie sind für Sommer und Winter gleich
gut geeignet und für Kraftfahrzeuge jeder Art verwendbar.
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Die Federstahlzungen als Gleitschutzkörper geben auch auf völlig vereister
Fahrbahn eine weitgehende Sicherheit gegen Straßenglätte; die mit jeweils einem
Füllkörper aus weichem Material ausgefüllten Profilausnehmungen bewirken die gute
Schneegriffigkeit. Durch den weichen Füllkörper
kann sich in der
Profilausnehmung kein Schnee festsetzen.
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Der in die Profilausnehmung eindringende Schnee preßt zwar den elastischen
Füllkörper teilweise zusammen, wird aber im weiteren Fahrverlauf durch die Federkraft
des elastischen Füllkörpers sofort wieder herausgedrückt, so daß sich kein Schnee
in den Profilausnehmungen festsetzen kann, der bei offenen Profilausnehmungen oftmals
die Schneegriffigkeit des Reifens weitgehend oder vollständig zunichte macht.
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Die von der Stollenseitenfläche>weg geneigten Federstahlzungen
liegen wegen dieser Neigung und wegen ihrer Elastizität im Normalbetrieb, d. h.
wenn kein Gleiten des Reifens auftritt, elastisch federnd an der Fahrbahnoberfläche
an. Wegen der dadurch geringen Auflagekraft der Federstahlzungen ist der Verschleiß
der Fahrbahnoberfläche und der Federstahlzungen selbst sehr gering.
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I Erst wenn ein Gleiten in einer Richtung quer zur Kante der Federstahlzunge
beginnt, greift die Federstahlzunge mit ihrer freien Kante in die beispielsweise
vereiste Fahrbahnoberfläche ein; aufgrund ihrer Elastizität wird die Federstahlzunge
gegen die Stollenseitenfläche gedrückt und dadurch steiler angestellt. Dadurch ragt
die Federstahlzunge weiter als bei ihrer früheren, schrägeren Stellung aus der Reifenoberfläche
heraus und greift daher wirksam in die Eisoberfläche auf der Fahrbahn ein. Ein weiteres
Verbiegen der Federstahlzungen über diese steilste Stellung hinaus wird durch die
Anlage an der Stollenseitenfläche verhindert. Sobald das Gleiten des Reifens aufhört,
kehren die elastisch biegbaren Federstahlzungen wieder in ihre Ausgangslage zurück,
in der sie von der
Stollenseitenfläche weg geneigt sind und allenfalls
mit leichter Federkraft an der Fahrbahnoberfläche zur Anlage kommen.
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Da die Federstahlzungen in der Breite der zugeordneten Profils tollen
ausgeführt werden können, haben sie Spikes gegenüber eine mehrfach größere Eingriffswirkung,
ohne jedoch wie diese die Fahrbahnoberfläche zu beschädigen.
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Sie drücken nur so stark auf die Fahrbahnoberfläche, wie es zur sicheren
Auslösung des Gleitschutzvorgangs erforderlich ist. Die Gleitschutzwirkung selbst
wird erst bei beginnendem Gleiten oder Schleudern des Fahrzeugs ausgelöst und ist
auf den Zeitraum beschränkt, während dessen die erhöhte Gleitschutzwirkung benötigt
wird. Im Gegensatz dazu belasten die ständig aus der Lauffläche herausragenden Spikes
die Fahrbahnoberfläche überwiegend dann,wenn sie nicht benötigt werden, nämlich
bei nicht vereister Fahrbahn.
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Die nur leichte Berührung zwischen den Federstahlzungen und der Fahrbahn
sowie das Ausfüllen der Profilausnehmungen mit einem weichen Füllkörper führen zu
einer wesentlichen Verbesserung der Laufruhe des Reifens.
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Die Federstahlzungen können in beliebiger Anzahl und in der jeweilswirksamsten
Richtung in der Lauffläche angeordnet werden.
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Nachdem durch das weitgehende Verbot der Spilesreifen kein wirklich
eisgriffiger Reifen mehr verfügbar ist., hat sich die Sicherheit des winterlichen
Straßenverkehrs erheblich verringert. Diese Sicherheitslüclce wird durch den erfin-
dungsgemäßen
Fahrzeugreifen wieder geschlossen. Da er außerdem schneegriffig und straßenschonend
ist, kann er als Ganzjahresreifen verwendet werden. Eine wesentliche Erhöhung der
Fahrsicherheit ist gerade dadurch bedingt, daß die Gleitschutzwirkung auch bei überraschender
und nicht im voraus erkennbarer Glättebildung zur Verfügung steht, an die sich der
Fahrer deshalb in seiner Fahrweise noch nicht angepaßt hat. Bei weitgehender Verwendung
der erfindungsgemäßen Fahrzeugreifen kann auf die Verwendung von Streusalz weitgehend
verzichtet werden, wodurch die durch die Streusalzyerwendung bedingten Umweltschäden
vermieden werden.
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Bevorzugt weisen die Federstahlzungen eine jeweils zu ihrer freien
Kante hin zunehmende Neigung auf, d. h.
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sie sind zu der zugeordneten Stollenseitenfläche konvex gekrümmt.
Dadurch wird einehöhere Belastung durch seitliches Durchbiegen ausgeglichen. In
ihrer am stärksten belasteten Stellung geht die Federstålllzunge in eine annähernd
geradlinig gestreckte Stellung'über, in der die freie Kante der Federstahlzunge
am weitesten aus der Lauffläche herausragt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand
von Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Teilabschnitt der Abwicklung der Lauffläche
eines erfindungsgemäßen Fahrzeugreifens,
Fig. 2 einen Schnitt längs
der Linie II-II in Fig. 1, wobei der Fahrzeugreifen an einer Fahrbahnoberfläche
aufliegt, Fig. 3 ein mit Fenstern versehenes Stahlband zur Befestigung der Federstahlzungen,
Fig. 4 das Stahlband mit den daran befestigten Federstahlzungen, Fig. 5 das Stahlband
mit den daran befestigten Federstahlzungen und mit den zugeordneten Profils tollen,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 durch den-Reifen, Fig. 7 einen
Teilschnitt längs der Linie VII-VII in Fig.1, Fig. 8 eine Ausführungsform der Federstahlzungen
in drei aufeinanderfolgenden Herstellungstufen, Fig. 9 eine andere Ausführungsform
der Federstahlzungen, ebenfalls in drei aufeinanderfolgenden Herstellungsstufen,
und Fig.10 eine Ansicht ähnlich der Fig. 5 mit im Winkel zueinander angeordneten
Federstahlzungenswbbei die Fig.
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3-6 und 8,9 gegenüber Fig.1 vergrößert sind.
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Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Fahrzeugreifen weist eine in herkömmlicher
Weise aufgebaute Karkasse 1 auf, die beispielsweise mit mehreren Gewebeeinlagen
(nicht dargestellt) versehen sein kann. In der Lauffläche des Reifens sind durch
Abstände voneinander getrennte Profilstollen 2, 3, 4, 5 angeordnet, die mit der
Karkasse 1 durch Vulkanisation verbunden sind.
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Zwischen den Profils tollen 2 sind sich nach außen erweiternde Profilausnehmungen
6 angeordnet, in denen sich jeweils ein Füllkörper 7 befindet, der aus weicherem
Material als die Profilstollen 2 besteht und nur
am Boden der Profilausnehmung;
6 anvulkanisiert ist (Fig.7).
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Wenn der Fahrzeugreifen auf schneebedeckter Fahrbahn benutzt wird,
dringt der Schnee teilweise in die Profilausnehmungen 6 ein und drückt dabei den
Füllkörper 7 zusammen, wie in der Mitte der Fig. 7 angedeutet ist. Unmittelbar danach
verdrängt der elastische Füllkörper 7 den Schnee jedoch wieder aus der Profilausnehmung
6, so daß diese für einen erneuten Eingriff mit dem Schnee bei der nächsten Reifenumdrehung
zur Verfügung steht.
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Im Bereich der Profils tollen 3 sind als Gleitschutzlcörper elastisch
biegbare Federstahlzungen 8 angeordnet. Die freien Kanten der Federstahlzungen liegen
angenähert in der Lauffläche. Jede Federstahlzunge 8.ist neben einer Seitenfläche
9 (Fig. 6) des Profilstollens 3 angeordnet und ist im Ausgangszustand von dieser
Seitenfläche 9 mit nach außen zunehmender Neigung von dieser weg geneigt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 - 8 sind jeweils zwei Federstahlzungen
8 mit einem gemeinsamen, abgewinkelten Fußstück 10 einteilig ausgeführt. Im Bereich
des ffbe gangs in das Fußstück 10 sind die Federstahlzungen 8 mit verringerter Materialdicke
ausgeführt, wie man besonders deutlich aus Fig. 8 erkennt. Fig. 8a zeigt eine Draufsicht
und Fig. 8b eine Seitenansicht des noch ungebogenen Federstahlkörpers. Fig. 8c zeigt
den Federstahlkörper, nach-dem die Federstahlzungen 8 gegenüber dem Fußstück 10
nach oben abgewinkelt und gekrümmt wurden.
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Die Federstahlzungen 8 ragen durch Fenster 11, die aus einem in Reifenumfangsgröße
geschlossenen Stahlband 12 (Fig. 3) ausgestanzt sind. Das Fußstück 10 liegt von
eige bzw.
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unten am Stahlband 12 an und ist mit diesem durch zwei Punktschweißungen
13 verbunden. Das auf diese Weise mit den Federstahlzungen 8 bestückte Stahlband
12 ist in den Reifen einvulkanisiert. Im Bereich jedes Fensters 11 ist einer der
Profils tollen 3 eingesetzt und mit der Karkasse 1 durch Vulkanisation verbunden.
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Zur Gleitschutzwirkung gegen seitliches Ausbrechen und für den Einzeleinbau
in Reifen für schwere Fahrzeuge sind die in Fig. 9 in einer Darstellung entsprechend
der Fig. 8 gezeigten Gleitschutzkörper vorgesehen. Deren Federstahlzungen 8' sind
ebenso gestaltet wie die vorher beschriebenen Federstahlzungen 8. Das mit den Federstahlzungen
8' einteilig verbundene Fußstück 101 ist jedoch als Rahmen mit einem Fenster 14
ausgeführt. Während die Kanten der Federstahlzungen 8 beim Beispiel nach Fig. 1
quer zur Umfangsrichtung des Reifens verlaufen und daher einen Gleitschutz beim
Bremsen und Beschleunigen bieten, sind die Kanten der Federstahlzungen 8' in Reifenumfangsrichtung
und nur an der Reifenaußenseite angeordnet.
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Sie dienen als Schutz gegen seitliches Ausbrechen des Reifens. Durch
das Fenster 14 des Fußstücks 10' ragt jeweils einer der Profilstollen 5, der mit
der Karkasse 1 verbunden ist. Die Stollenseitenfläche 9' des Reifen stollens 5 ist
ebenso wie die Stollenseitenfläche 9 des Reifenstollens 3 zur Federstahlzunge 8
bzw. 8' hin geneigt, so daß sich die Federstahlzunge 8 bzw. 8' an der Stollenseitenfläche
9 bzw. 9t bereits kurz vor Erreichen der senkrechten Stellung flächig abstützt.
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Die an der einen Reifenschulter angeordneten Federstahlzungen 8' sind
zur Absicherung gegen seitliche Schubkräfte, die beim Eingriff der Federstahlzungen
8' bei einem seitlichen Gleitvorgang auftreten, durch einen umlaufenden Stahldraht
15 gesichert, der die Gleitschutzkörper hält (Fig.2). Die Gleitschutzkörper gemäß
Fig. 9 mit den Federstahlzungen 8' finden außerdem auch für den Einzeleinbau in
Reifen für schwere Fahrzeuge Verwendung. Ob der Einbau mittels des umlaufenden Stahlbands
12 (Fig. 3 - 6) oder Einzeleinbau erfolgt, hängt von der Fahrzeugart und größe ab,
für die der Reifen bestimmt ist. Wie beim Beispiel nach den Fig. 1 und 2 gezeigt,
können vorteilhafterweise beide Einbauarten nebeneinander gewählt werden.
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Für angetriebene Fahrzeugräder, für die ein Gleitschutz in beiden
Umfangsrichtungen erforderlich ist, werden die Federstahlzungen 8 in beiden Umfangsrichtungen
vor den Seitenflächen 9 der Profilstollen 3 angeordnet, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 und 2 gezeigt. Für nichtangetriebene Fahrzeugräder, bei denen ein Gleitschutz
nur beim Bremsen erforderlich ist, kann eine Ausführung gewählt werden, bei der
die Federstahlzungen 8 bzw. 8' nur in einer Umfangsrichtung vor den zugeordneten
Seitenflächen von Profils tollen angeordnet sind.
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Fig. 10 zeigt in einer Darstellung ähnlich der Fig. 5 eine schräge
Anordnung der Federstahlzungen 8 und der zugehörigen Profilstollen 3. Man erkennt,
daß die Kanten der Federstahlzungen 8 abwechselnd in beiden Richtungen schräg zur
Umfangsrichtung des Reifens, d. h. schräg zur
Längsrichtung des
Stahlbandes 12 verlaufen. Dadurch wird gleichzeitig eine Gleitschutzwirkung in Umfangsrichtung
und Querrichtung des Reifens erreicht. Diese Anordnung empfiehlt sich beispielsweise
bei Motorradreifen.
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