DE3720908C2 - Drehrichtungsgebundener Radialluftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen drehrichtungsgebundenen Radialluftreifen.

Aus der DE-OS 19 13 238 ist ein Reifen mit einer Lauffläche be­ kannt, die mehrere in Umfangsrichtung geschlossene zickzackför­ mige Profilrillen aufweist. Die Mittellinien der Profilrillen sind bei diesem Reifen von der einen Seite der Lauffläche zur anderen Seite der Lauffläche hin zunehmend gegen die Äqua­ torialebene des Reifens geneigt.

In der DE-OS 30 00 929 ist ein Reifen beschrieben, bei dem seit­ lich an den Laufflächenkanten ausmündende Profilrillen geneigte Seitenwände aufweisen. Damit soll ein geräuschärmeres Abrollen des Reifens erreicht werden.

Es sind verschiedene Radialluftreifen mit Laufflächen bekannt, die eine Vielzahl von Profilrillen aufweisen, welche sich dia­ gonal unter einem Winkel zur Umfangsmittellinie des Reifens er­ strecken, um die Griffigkeit des Reifens bei Nässe zu ver­ bessern. Diese Profilrillen erstrecken sich in Umfangsrichtung voneinander beabstandet zu beiden Seiten der Mittellinie der Lauffläche.

Aus der US-PS 4 299 264 ist ein Reifen bekannt, bei dem jede Profilrille zur Umfangsmittellinie diagonal so angeordnet ist, daß sie sich in Annäherung an die Umfangsmittellinie nach vorn er­ streckt und ihr axial äußerstes Ende verlängert ist, so daß es an der axial äußeren Kante der Lauffläche des Reifens endet. Das hat zur Folge, daß beim Abrollen eines solchen Radialluftreifens auf einer nassen Straße die Profilrillen als Ablaufkanäle für Wasser zwischen der Profiloberfläche der Lauffläche und der Straße dienen, wodurch die Griffigkeit des Reifens bei Nässe verbessert ist. Ein solcher Radialluftreifen unterliegt jedoch axialen Zentrifugalkräften und wird stark verformt, wenn das zugehörige Fahrzeug bei einer Vorwärtsbewegung nach rechts gelenkt wird (wie durch Pfeil "U" in Fig. 20 angedeutet). Dabei ändert sich die Aufstandsfläche des Reifens von der durchgezogen gezeigten, etwa rechteckigen Gestalt während des Geradeausfah­ rens in eine im wesentlichen dreieckige Form, wie sie strich­ punktiert in Fig. 20 angedeutet ist. Dadurch verkleinert sich die Bodenkontaktfläche an der Außenseite der Umfangsmittellinie im Verhältnis zur Einschlagrichtung des Fahrzeugs deutlich im Ver­ gleich zu der Bodenkontaktfläche an der Innenseite der Umfangs­ mittellinie, die geringfügig zunimmt. Das Kurvenfahrverhalten des Reifens hängt folglich im wesentlichen von der Bodenkontaktfläche an der Außenseite der Umfangsmittellinie ab, insbesondere vom Kantenbereich der Lauffläche, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt.

Aus der DE-OS 30 13 958 ist ein Reifen mit um­ laufenden Profilrillen bekannt, deren axial äußere Seitenwand ausgehend vom Rillenboden von der Umfangsmittellinie des Reifens weg geneigt ist. Die Neigung der Seitenwand soll der Stützung von Laufflächenblöcken des Profils dienen. Weiterhin weist der Reifen in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Profilrillen mit einem offenen Ende an den axialen Außenkanten der Lauffläche auf.

Da beim Radialluftreifen der vorstehend genannten Art das axial äußerste Ende jeder Querprofilrille bis zur Kante der Lauffläche reicht, ist die Festigkeit des Kantenbereichs der Lauffläche im Vergleich zu einem herkömmlichen Reifen mit Rippenprofil vermin­ dert, und dementsprechend nimmt die Bodenkontaktfläche der Lauf­ fläche stark ab, wenn der Reifen einer seitlichen Kraft ausge­ setzt ist. Das bedeutet, daß solche Reifen ein schlechtes Kur­ venfahrverhalten aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radialluftreifen der vor­ stehend genannten Art so zu verbessern, daß er ein gutes Kurven­ fahrverhalten und gutes Spurhaltevermögen bei hoher Verschleiß­ festigkeit erhält.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Radialluftreifen gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Pro­ filrillen in der Oberfläche der Lauffläche auf, die zur Umfangs­ mittellinie so verlaufen, daß sie in Umdrehungsrichtung des Reifens in Annäherung an die Umfangsmittellinie nach vorn ge­ richtet sind. Ein Neigungswinkel "J" zwischen der Umfangsmittel­ linie und einer Tangente an die Profilrille nimmt mit zunehmen­ der Entfernung der Profilrille von der Umfangsmittellinie zu.

Bei einem weiteren zweckmäßigen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Luftreifen eine Vielzahl von Profil­ rillen auf, die jeweils am axial äußersten Ende an der Kante der Lauffläche münden und bei denen der Seiten­ wandwinkel der Profilrille mindestens am offenen Ende der Profilrille derjenigen Seitenwand, die an der ablau­ fenden Seite "A" liegt, welche bei der Umdrehung des Reifens zuvor mit der Straßenoberfläche in Berührung stand, unter Belastung kleiner ist als der gegenüberlie­ gende Seitenwandwinkel der gegenüberliegenden Seiten­ wand der Profilrille an der auflaufenden Seite "B". Die­ ser Winkel wächst mit der Entfernung vom offenen Ende, d. h. in Richtung zum axial inneren Teil der Lauffläche.

Wenn ein Fahrzeug bei Vorwärtsbewegung um eine Kurve fährt, unterliegt der Luftreifen einer Zentrifugalkraft, die ihn in seitlicher Richtung verformt und zur Folge hat, daß die Bodenkontaktfläche an der Außenseite der Wenderichtung des Fahrzeugs geringfügig zunimmt und an der Innenseite stark abnimmt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen, bei dem das axial äußerste Ende jeder Profilrille bis zur Außenkante der Lauffläche reicht, ist die Bodenkontakt­ fläche in einem der Außenkante der Lauffläche be­ nachbarten Teil an der Außenseite der Umfangsmittellinie kleiner als bei einem herkömmlichen Luftreifen mit rip­ penartigem Profil. Gemäß der Erfindung ist jedoch die Profilrille zur Umfangsmittellinie so geneigt, daß sie in Umdrehungsrichtung des Reifens mit Annäherung an die Umfangsmittellinie nach vorn gerichtet ist. Außerdem ist die Mittellinie im Querschnitt jeder Profilrille gegen­ über einer Vertikalen auf die Oberfläche oder die Lauf­ fläche im Laufflächenkantenbereich in axialer Richtung nach innen geneigt. Wenn also das zugehörige Fahrzeug um eine Kurve fährt, verformt sich jede Profilrille an der Außenseite der Umfangsmittellinie so, daß die Mittel­ linie der Profilrille sich noch mehr in axialer Richtung nach innen neigt, wodurch der offene Teil der Seitenwand der Profilrille an der Seite der Umfangs­ mittellinie nach außen gedrückt wird und die Bodenoberflä­ che berühren kann. Damit vergrößert sich die Bodenkon­ taktfläche, was das Kurvenfahrverhalten verbessert. Eine starke Vergrößerung dieses Flächenbereichs wird dadurch erzielt, daß die Bodenkontaktfläche in der Laufflächenkantenzone beim Einschlagen an der Außenseite vergrößert wird, wo die Bodenberührung natur­ gemäß groß ist.

Eine allgemein bekannte, die Lenkeigenschaften eines Fahrzeugs be­ einflussende Schwierigkeit eines Luftreifens ist das sogenannte "Abwandern", oder anders ausgedrückt das Spurhaltevermögen. Diese Erscheinung bedeutet, daß die Fahrtrichtung des Fahrzeugs schwer einzuhalten ist, wenn das Fahrzeug geradeaus oder über eine geneigte Fläche einer Spurrinne fahren soll, die in den Belag einer Straße eingesunken, durch Verschleiß entstanden oder anderweitig auf einer viel befahrenen Straße, beispielsweise durch schwere Lastwa­ gen entstanden ist.

Um diese Erscheinung wirksam zu unterdrücken, d. h. das Spurhaltevermögen zu verbessern, muß mit Hilfe der Scherkraft ein großes Moment erzeugt werden. Dabei ist es wünschenswerter, eine starke Scherkraft an der axial äußeren Seite der Lauffläche als an deren axial innen­ liegender Seite zu erzeugen, da die an der Innenseite entstehende Scherkraft weniger zu dem gewünschten Moment beiträgt. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß an der äußersten Seite der Lauffläche, d. h. am äußersten Ende der Profilrille, die in der Außenkante der Lauffläche mündet, der Seitenwandwinkel der Profilrille an der ablaufenden Seite kleiner ist als der Seitenwand­ winkel der Profilrille an der auflaufenden Seite, wo­ durch eine große, in Umfangsrichtung wirkende Scher­ kraft entsteht, die ein Moment in einer Richtung zum Überwinden der geneigten Fläche der Spurrinne erzeugt, welches ausreicht, das Abwandern wirksam zu verhin­ dern. An der axial innenliegenden Seite hingegen, die weniger zu dem Moment und folglich zum Abwandern bei­ trägt, ist der Seitenwandwinkel der Profilrille am ab­ laufenden Ende groß, wodurch die Scherkraft an der axial inneren Seite geringer ist, so daß der Fersen- und Zehenverschleiß wirksam unterdrückt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf die Lauffläche des Rei­ fens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung;

Fig. 2 den Schnitt II-II in Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 1;

Fig. 4 die Draufsicht auf die Oberfläche der Laufflä­ che eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 5 den Schnitt V-V in Fig. 4;

Fig. 6 den Schnitt VI-VI in Fig. 4;

Fig. 7 den Schnitt VII-VII in Fig. 4;

Fig. 8 die Draufsicht auf die Oberfläche der Laufflä­ che des bei einem Versuch benutzten Ver­ gleichsreifens;

Fig. 9 den Schnitt IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 die Draufsicht auf die Lauffläche des bei einem Versuch benutzten herkömmlichen Reifens;

Fig. 11 den Schnitt XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 die Draufsicht auf die Oberfläche der Laufflä­ che eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 13 den Schnitt XIII-XIII in Fig. 12;

Fig. 14 den Schnitt XIV-XIV in Fig. 12;

Fig. 15 den Schnitt XV-XV in Fig. 12;

Fig. 16 die Draufsicht auf die Oberfläche der Laufflä­ che eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 17 den Schnitt XVII-XVII in Fig. 16;

Fig. 18 den Schnitt XVIII-XVIII in Fig. 16;

Fig. 19 den Schnitt XIX-XIX in Fig. 16;

Fig. 20 eine Darstellung der Aufstandsfläche eines herkömmlichen Reifens während einer Gerade­ ausfahrt und in einer Rechtskurve.

Um das Spurhaltevermögen eines Luftreifens zu verbessern, weist in Fig. 1 ein Luftreifen eine Lauffläche 1 auf, die in ihrem mittleren Teil mit einer Vielzahl von Umfangs­ profilrillen 2 und in den beiden einander gegenüberlie­ genden Kantenbereichen 1a mit einer Vielzahl von Quer­ profilrillen 3 versehen ist, die mit ihren nach außen weisenden Enden an der Außenkante 1b der Lauffläche 1 münden. Jede Profilrille 3 kann, wie Fig. 2 zeigt, eine solche Gestalt haben, daß ihre Seitenwand 3a zur Oberfläche 1c an dem ablaufenden Ende "A" unter einem Winkel α geneigt ist, der kleiner ist als der Winkel β, unter dem die Seitenwand 3b der Profilrille am auflaufenden Ende "B" geneigt ist. Hierdurch wird die in Umfangsrichtung wirk­ same Scherkraft (Bremskraft) am ablaufenden Ende "A" bei einem unter Last rollenden Reifen vergrößert und infol­ gedessen ein aufwärtsgerichtetes Moment erzeugt, welches nötig ist, um die geneigte Oberfläche einer Spurrinne zu überwinden. Mit dem Ausdruck "ablaufendes Ende A" wird diejenige Zone der Oberfläche 1c der Lauffläche an einer Seite der Profilrille 3 bezeichnet, die zuvor bei der Umdrehungsrichtung des Reifens "R" mit der Boden­ fläche in Berührung stand, während mit "auflaufendes Ende B" diejenige Zone der Oberfläche 1c der Lauffläche be­ zeichnet wird, die an der gegenüberliegenden Seite der Profilrille 3 liegt. Als Seitenwandwinkel der Profil­ rille wird derjenige Winkel bezeichnet, der zwischen der Oberfläche 1c der Lauffläche und jeder der beiden einan­ der gegenüberliegenden Seitenwände 3a und 3b der Profilrille 3 in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse des Reifens eingeschlossen ist.

Unter Hinweis auf Fig. 4 bis 7 soll ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 4 zeigt die Lauffläche eines Luftreifens für einen Lastwagen, Bus oder dgl. Die Lauffläche 1 weist zwei Laufflächenteile auf, die zu beiden Seiten einer Umfangs­ mittellinie 5 liegen und in deren Oberfläche 1c eine Viel­ zahl von Profilrillen 6 mit gleicher Teilung in Umfangsrichtung ausgebildet ist. Die Profilrillen 6 zu beiden Sei­ ten der Umfangsmittellinie 5 sind um eine halbe Teilung zueinander versetzt und symmetrisch zur Umfangs­ mittellinie 5 angeordnet.

Aus den Fig. 4 bis 7 geht hervor, daß bei den Pro­ filrillen 6 in ihrem äußeren Endbereich in der Nähe der Laufflächenaußenkanten 7 und 8 die Querschnittsmittelachse "C" durch den Querschnitt jeder der Profilrillen gegenüber einer Vertikallinie "E", die auf der Oberfläche 1c der Lauffläche 1 senkrecht steht, wie Fig. 7 zeigt, axial nach innen geneigt ist. Hiermit ist sichergestellt, daß die Querschnittsmittel­ achse "C" der Profilrille im Endbereich in der Nähe der Laufflächenaußenkanten 7, 8 mit Sicherheit schräg verläuft, so daß sie bei einer Kurvenfahrt eine starke Wirkung in Richtung auf eine Vergrößerung der Fläche hat, da die den Laufflächenaußenkanten 7 und 8 benachbarten Zonen im wesentlichen eine größere Bodenkontaktfläche haben als andere Laufflächenzonen und die Bodenkontakt­ fläche konstant zunimmt. Es sei noch erwähnt, daß die Querschnittsmittelachse "C" im Schnitt durch die Profil­ rille 6 eine Linie ist, die längs der Mitte der Breite im Querschnitt der Profilrille in einer Ebene "G" verläuft, die zur Oberfläche der Lauffläche 1 an belie­ biger Stelle der Profilrille 6 senkrecht und quer zur Längsrichtung "F" der Profilrille 6 verläuft.

Zwischen der Querschnittsmittelachse "C" und der Vertikallinie "E" ist ein Winkel H eingeschlossen, der mit zunehmender Ent­ fernung der Profilrille von der Umfangsmittellinie 5 zunimmt. Wenn nämlich der Winkel H in dem der Umfangsmittellinie 5 be­ nachbarten Bereich der Lauffläche groß wäre, würde die Festigkeit der Lauffläche in der Nähe der Äquatorebene 5 abnehmen und sich eine ungleichmäßige Abnutzung ein­ stellen.

Die Neigung der Querschnittsmittelachse ist vorzugsweise in den Profilrillen 6 in Bereichen entsprechend minde­ stens 30% der Breite der Lauffläche jeder von den Lauf­ flächenaußenkanten 7 und 8 wegreichenden Zonen vorgesehen und kann auch über die ganze Länge jeder Profilrille reichen.

Jede Profilrille 6 erstreckt sich im wesentlichen in Umfangsrichtung und diagonal quer über die ganze Breite jedes Laufflächenteils, so daß das axial innere Ende der Profilrille 6 in der Nähe der Äquatorebene 5 in Umdrehungsrichtung "Q" des Reifens nach vorn weist (die Richtung, in der es zu Bodenkontakt kommt, wenn der Reifen sich in Vorwärtsrichtung dreht). Dieser Um­ drehungsrichtung des Reifens gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel entspricht das Laufflächenmuster. Wenn sich also der Reifen in normaler Richtung dreht, ist das axial am weitesten innenliegende Ende der Profil­ rille 6, welches anfänglich in Eingriff tritt, das An­ fangsende 6a, während das axial äußerste Ende der Profilrille, welches als letztes außer Eingriff tritt, das offene Ende 6b ist.

Ein von einer Tangente L an der Profilrille 6 mit der Umfangsmittellinie 5 eingeschlossener Kreuzungswinkel "J" nimmt kontinuierlich allmählich von einem Mindestwert am Anfangsende 6a zu einem Höchstwert am offenen Ende 6b zu, so daß die Neigung der Profilrille 6 gegenüber der Umfangsmittellinie 5 vom Anfangsende 6a zum offenen Ende 6b größer wird.

Auch die Breite der Profilrille 6 nimmt von ihrem Anfangsende 6a zu ihrem offenen Ende 6b zu, welches je­ weils an der Laufflächenaußenkante 7 bzw. 8 offen ist.

Der Kreuzungswinkel "J" an beliebiger Stelle zwischen dem Anfangsende 6a und dem offenen Ende 6b liegt vorzugs­ weise im Bereich von 0° bis 60°. Wenn der Kreuzungswin­ kel "J" kleiner wäre als 0°, entstünde in der Pro­ filrille 6 eine L-förmige Biegung, so daß Wasser schwer durch die Profilrille 6 abfließen könnte. Ist der Kreuzungswinkel "J" nicht kleiner als 0°, dann ist die Profilrille 6 nicht in Zickzackform gebogen. Ist der Kreuzungswinkel "J" andererseits größer als 60°, kann das die Stabilität bei Nässe verringern. Es liegt auf der Hand, daß bei einem Kreuzungswinkel "J" im bevorzugten Größenordnungsbereich das Wasser im Boden­ berührungsbereich mit hoher Geschwindigkeit in den Profilrillen abfließen kann und in Form eines Fä­ chers verteilt wird, so daß es rasch aus der Kontakt­ fläche abgeleitet werden kann. Infolgedessen nimmt die Wassermenge vor der in Eingriff tretenden Stelle ab und die Bodenkontaktfläche des Reifens zu, was die Lei­ stungsfähigkeit bei Nässe verbessert.

An den Laufflächenaußenkanten 7 und 8 sollte außerdem die Umfangsentfernung bzw. Teilung "P" zwischen einander benachbarten Profilrillen 6 in einem Bereich von 0,2 bis 1,0 mal der Breite der Lauffläche 1 liegen. Wenn dieser Abstand geringer ist als das 0,2-fache der Breite der Lauffläche 1, entsteht an den Laufflächenaußenkanten 7 und 8 ein ungewöhnlich großer Fersen- und Zehenver­ schleiß. Ist andererseits die Entfernung größer als das 1,0-fache der Breite der Lauffläche, dann nimmt die Dichte der Profilrillen so stark ab, daß es schwer ist, die gewünschte Wasserableitung aufrechtzuerhalten.

Darüber hinaus sollte der Reifen ein negatives Verhält­ nis von höchstens 25% haben. Übersteigt das negative Verhältnis 25%, so verschlechtert sich möglicherweise die Verschleißfestigkeit und der Rollwiderstand des Rei­ fens. Als negatives Verhältnis wird ein Wert bezeichnet, der die Gesamtfläche der in einer Flächeneinheit der Lauffläche 1 vorgesehenen Profilrillen als Prozent­ satz ausdrückt.

Die Arbeitsweise und Wirkung des ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung soll nun näher erläutert werden.

Wenn das mit vorstehend beschriebenen Reifen ausgerüste­ te Fahrzeug, beispielsweise ein Lastwagen, Bus oder dgl. bei der durch Pfeil "Q" in Fig. 4 angedeuteten Vorwärts­ richtung nach rechts schwenkt, unterliegt jeder Reifen einer starken Zentrifugalkraft, die eine seitliche Verformung der Bodenkontaktfläche des Reifens ver­ ursacht. Dabei wird jede der beim Kurvenfahren gegenüber der Umfangsmittellinie 5 an der äußeren Seite liegende Profilrille 6 so verformt, daß die Querschnittsmittelachse "C" ihres Querschnitts sich stärker axial nach innen neigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel verläuft jede Profilril­ le 6 schräg zur Umfangsmittellinie 5 und weist in Umdrehungs­ richtung des Reifens mit ihrer Annäherung an die Umfangs­ mittellinie 5 in Richtung nach vorn. Die Querschnittsmittelachse "C" im Querschnitt jeder Profilrille 6 ist gegenüber einer Vertikallinie "E", die auf der Oberfläche mindestens eines Teils der Lauffläche in der Nähe der Laufflächenaußenkanten 7 und 8 senkrecht steht, axial nach innen geneigt. Folg­ lich ist in demjenigen Teil der Profilrille 6, der gegenüber der Umfangsmittellinie geneigt ist, ein Winkel "R" zwischen der der Umfangsmittellinie 5 benachbarten Seitenwand 6c und der Oberfläche 1c der Lauffläche 1 ein stumpfer Winkel von mindestens 90°. Deshalb werden diese Seiten­ wände 6c der Profilrillen 6 in die gestrichelt in Fig. 7 gezeigte Lage nach außen gedrückt, was zur Folge hat, daß ein Teil der Seitenwand 6c in der Nähe des offenen Endes der Profilrille mit der Straßenoberflä­ che in Berührung tritt. Folglich wird die Bodenkontakt­ fläche der Lauffläche vergrößert und der Verlust an Bodenkontaktfläche aufgrund der Anordnung der Pro­ filrille 6 wettgemacht und damit insgesamt das Kurven­ fahrverhalten verbessert. Als Folge der beschriebenen seitlichen Verformung des Reifens ändert sich auch die Aufstandsfläche. Die genannte Zunahme der Bodenkontakt­ fläche ergibt sich zumindest in einem Bereich in der Nähe der Laufflächenaußenkanten 7 und 8, wo sie sich stark auswirkt.

Es sollen nun die Ergebnisse einiger Versuche beschrie­ ben werden.

Für diese Versuche wurden Versuchsreifen gemäß der Er­ findung hergestellt, wie sie in Fig. 4, 5, 6 und 7 ge­ zeigt sind, sowie Vergleichsreifen mit Profilrillen, bei denen die Querschnittsmittelachse "C" im Querschnitt parallel zur Vertikallinie "E" verlief, d. h. der Winkel "H" 0° be­ trug, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, und schließlich Rei­ fen gemäß dem Stand der Technik mit dem allgemein ver­ wendeten Rippenmuster, bei dem die Querschnittsmittelachse "C" des Querschnitts der Profilrille parallel zur Vertikallinie "E" verläuft, wie in Fig. 10 und 11 gezeigt. Jeder dieser Reifen hatte die Größe 275/70R 22,5.

Jeder der für die Versuche benutzten Reifen gemäß der Erfindung hatte Profilrillen 6 mit einem Winkel "H" zwischen der Querschnittsmittelachse "C" und der Vertikallinie "E" an Punkten X, Y und Z (Fig. 4) von 7,63°, 15,12° bzw. 15,12°.

Zur Prüfung wurden die Reifen an unbelasteten Lastwagen montiert und dann auf den richtigen Innendruck aufge­ pumpt. Der Testfahrer fuhr mit jedem Lastwagen auf einer nassen Straße und versuchte ihn bei höchster Geschwin­ digkeit mit gleichbleibendem Einschlagradius zu wenden. Die seitliche Kraft wurde so bestimmt, daß die gemessene Höchstgeschwindigkeit zum Quadrat erhoben und dann durch den Einschlagradius dividiert wurde. Die seitliche Kraft des Prüfreifens gemäß der Erfindung betrug 0,307 im Ver­ hältnis der Schwerkraftbeschleunigung. Im Vergleich dazu waren die seitlichen Kräfte beim Vergleichsreifen und beim Reifen gemäß dem Stand der Technik 112 bzw. 109. Das zeigt, daß die seitliche Kraft beim Prüfreifen ge­ mäß der Erfindung größer war als beim Vergleichsreifen und beim Reifen gemäß dem Stand der Technik, und daß die Kurvenfahrleistung gleichfalls besser war.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 12 bis 15 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel ist die Lauffläche 1 an beiden Seiten der Umfangsmittel­ linie 5 mit Längsprofilrillen oder Hauptprofilrillen 11 versehen, die sich jeweils in Umfangsrichtung erstrec­ ken, ohne die Profilrillen 6 zu kreuzen, die in gerader Ausrichtung vorgesehen sind und am Anfangsende 6a und am offenen Ende 6b gebogen sind, um den Kreuzungs­ winkel "J" schrittweise zu vergrößern.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 16 bis 19 dargestellt. Bei diesem Ausführungs­ beispiel ist die Lauffläche 1 an beiden Seiten der Umfangs­ mittellinie 5 mit einer Vielzahl von Längsprofilrillen oder Hauptprofilrillen 12 versehen, die in Umfangsrichtung verlaufen und die Profilrillen 6 kreuzen. Der Kreu­ zungswinkel zwischen der Profilrille 6 und der Umfangs­ mittellinie 5 ist sowohl im Bereich in der Nähe der Äquator­ ebene 5 als auch in der Nähe der Laufflächenaußenkanten 7 und 8 groß, während er im Bereich dazwischen klein ist.

Das in Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Radialreifen von besonders großer Tragfestigkeit. Wie Fig. 1 zeigt, sind in der Lauffläche 1 dieses Luftreifens (die Breite W1 der Lauffläche beträgt hier 180 mm) vier Längsprofilrillen 2 in Umfangsrichtung und eine Vielzahl Profilrillen 3 vorgesehen, die sich in axialer Richtung in Umfangs­ abständen voneinander in den beiden äußeren Randberei­ chen 1a der Lauffläche 1 erstrecken und Profilauflage­ flächen 13 in Form eines Rippen- und Blockmusters be­ grenzen. An ihrem axial äußersten Ende mündet jede Profilrille in die Laufflächenaußenkante 1b der Lauffläche.

Wenn ein Luftreifen mit dieser Lauffläche 1 in Richtung "R" gemäß Fig. 1 auf einer Straße unter Last abrollt, tritt zuerst das ablaufende Ende "A" der Profilauflage­ fläche an einer Seite einer Profilrille 3 mit der Oberfläche der Straße in Berührung und danach das auf­ laufende Ende "B" der nächsten Profilauflagefläche. Die Seitenwand 3a der Profilrille am ablaufenden Ende "A" ist um einen Seitenwandwinkel αc (70° bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel) am offenen Ende 3c der Profilrille 3 in der Laufflächenaußenkante 1b der Lauffläche geneigt. Dieser Seitenwandwinkel αc am offenen Ende 3c ist um 40° klei­ ner als der gegenüberliegende Seitenwandwinkel βc (110°) der gegenüberliegenden Seitenwand 3b der Profilrille 3 am auflaufenden Ende "B". Ferner wird der Seitenwand­ winkel α, den die Seitenwand 3a der Profilrille am ab­ laufenden Ende "A" bildet, größer mit zunehmendem Ab­ stand der Seitenwand vom offenen Ende 3c in Richtung zur Umfangsmittellinie 5 längs der Profilrille 3. So ist z. B. der Seitenwandwinkel αD (80°) am ablaufenden Ende "A" an einer Stelle 3d, die vom offenen Ende 3c um 35 mm axial nach innen versetzt ist, um 10° größer als der Seiten­ wandwinkel αc (70°) der Profilrille am ablaufenden Ende "A" des offenen Endes 3c der Profilrille 3. Der Sei­ tenwandwinkel α ändert sich allmählich zwischen der Stel­ le 3d und dem offenen Ende 3c der Profilrille 3. An der Stelle 3d der Profilrille ist der Querschnitt in Fig. 3 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ändert sich auch der Seitenwandwinkel β am auflaufenden Ende "B" allmählich (er nimmt ab) vom offenen Ende 3c der Profilrille zum inneren Teil der Lauffläche, so daß z. B. an der Stelle 3d der Winkel βD 100° beträgt. Also ist der Seitenwandwinkel αD (80°) der Profilrille am ablaufenden Ende "A" an der Stelle 3d der Profil­ rille um 20° kleiner als der Seitenwandwinkel βD (100°) der Profilrille am auflaufenden Ende "B" an der gleichen Stelle. Abgesehen von der vorstehend beschrie­ benen Konstruktion der Lauffläche ist der Reifen so auf­ gebaut, wie übliche Radialluftreifen für schwere Be­ lastung.

Zwar bezog sich die Beschreibung dieses Ausführungsbei­ spiels der Lauffläche auf ein Rippen- und Blockmuster; aber die Erfindung ist bei jeder Art von Lauffläche an­ wendbar, beispielsweise bei Blockmustern, Ansatzmustern, Rippen- und Ansatzmustern, vorausgesetzt, daß Pro­ filrillen im Randbereich der Lauffläche vorgesehen sind.

Die Differenz zwischen den Seitenwandwinkeln am auflau­ fenden Ende und am ablaufenden Ende (βc-αc) sollte vor­ zugsweise mindestens 10°, insbesondere mindestens 30° betragen. Es sei noch erwähnt, daß der Bereich für die Größe der Seitenwandwinkel αc und βc am offenen Ende der Profilrille in erster Linie unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung des Spurhaltevermögens und in zweiter Linie im Hinblick auf eine leichtere Herstellung und auf die Vermeidung übermäßig starker Fersen- und Zehen­ abnutzung, d. h. Verschleiß am ablaufenden und auflau­ fenden Ende gewählt wird.

Ferner sollte vorzugsweise das Verhältnis, mit dem sich der Seitenwandwinkel α am ablaufenden Ende längs der Profilrille ändert (beispielsweise von αc zu αd) ca. 3° bis 15° auf eine Länge von 10% der Breite der Lauf­ fläche betragen. Die Änderung des Winkels kann schritt­ weise vorgesehen sein, vorzugsweise wird jedoch eine all­ mähliche Änderung vorgesehen, wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschrieben.

Unter dem Gesichtspunkt des Ausgleichs ist vorzugsweise der Seitenwandwinkel β am auflaufenden Ende B der Pro­ filrille stufenweise oder allmählich von der Stelle am offenen Ende 3c der Profilrille 3 zum axial inneren Bereich entsprechend dem Seitenwandwinkel α am ablaufen­ den Ende "A" verändert (verkleinert), wie bei dem vor­ stehenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

Um die oben beschriebene Erscheinung des Abwanderns wirksam zu unterbinden, sollte vorzugsweise der Seiten­ wandwinkel α am ablaufenden Ende größer sein als der Seitenwandwinkel β am auflaufenden Ende, und zwar in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse des Reifens sowohl in der Profilrille 3 als auch am offenen Ende 3c derselben.

Um die mit der Erfindung erzielte Wirkung zu bestätigen, wurden Vergleichsversuche durchgeführt, bei denen drei Arten von Reifen der Größe 10,00 R20 14PR untersucht wurden (zwei Arten von Vergleichsreifen und eine Art von Prüfreifen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung).

Die Prüfreifen gemäß der Erfindung entsprachen dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel. Der Reifen­ aufbau war, abgesehen vom Seitenwandwinkel der Profilril­ le von herkömmlicher Art. Vergleichsreifen (1) war ein herkömmlicher Reifen und Vergleichsreifen (2) so abgewan­ delt, daß die Seitenwand der Profilrille gleichförmig geneigt war, sich aber nicht je nach der Stelle an der Seitenwand unterschied.

Mit Ausnahme des Seitenwandwinkels, der aus der folgen­ den Tabelle hervorgeht, wurden die geprüften Reifen auf die gleiche Weise hergestellt.

Die Prüfung wurde nach üblichem Testmuster durchgeführt, indem die zu prüfenden Reifen auf ein Prüffahrzeug mon­ tiert wurden. Die Prüfungsergebnisse sind auf der Basis eines Index wiedergegeben, bei dem das Vergleichsbei­ spiel 1 die Ziffer 100 trägt. Das Ergebnis ist um so besser, je kleiner der durch Index angegebene Wert ist. Das Spurhaltevermögen wurde geprüft, indem die Kraft ge­ messen wurde, die nötig war, um das Lenkrad des Fahr­ zeugs bei Geradeausbewegung auf einer geneigten Oberflä­ che einer Fahrrinne festzuhalten. Bei der Fersen- und Zehenverschleißprüfung wurde die Differenz der in der Querrille aufgetretenen Abnutzung am ablaufenden und auf­ laufenden Ende gemessen.

Die Seitenwandwinkel der Profilrille und die Leistung der Prüfreifen (Prüfergebnisse) sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Es sei noch erwähnt, daß die in der Tabelle genannten Querschnitte II-II und III-III in den Fig. 1 bis 3 zu sehen sind.

Tabelle 1

Aus der vorstehenden Tabelle 1 geht hervor, daß mit dem Reifen gemäß der Erfindung nicht nur das Spurhaltevermögen verbessert, sondern auch eine ungleichmäßige Abnutzung stark verringert ist, wie anhand der Fersen- und Zehenabnutzung im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2 erkennbar ist. Ferner zeigt sich, daß mit der Erfindung eine bedeutende Verbesserung der Kurvenfahrleistung zusätzlich zu dem verbesserten Spurhaltevermögen und der Vermeidung eines ungleichmäßigen Verschleißes erzielbar ist.

Claims (4)

1. Drehrichtungsgebundener Radialluftreifen mit einer Lauffläche (1), die auf beiden Seiten der Umfangsmittellinie (5) des Reifens in Umfangsrichtung beabstandete Profilrillen (3, 6) mit einem offenen Ende (3c, 6b) an den Außenkanten (1b, 7, 8) der Lauffläche (1) aufweist, wobei

• - in jedem zur Erstreckungsrichtung senkrechten Querschnitt der Profilrillen (3, 6) die Seitenwände (3a, 3b, 6c) symmetrisch zu einer Querschnittsmittelachse (C) angeordnet sind,
• - die Querschnittsmittelachse (C) gegenüber einer zur Oberfläche (1c) der Lauffläche senkrechten Linie (E) geneigt ist und
• - der Neigungswinkel (H) zwischen Querschnittsmittelachse (C) und der Linie (E) mit zunehmenden Abstand von der Laufflächenaußenkante (1b, 7, 8) allmählich abnimmt.

2. Radialluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am offenen Ende (3c, 6b) der Profilrille (3, 6) ein erster Seitenwandwinkel (α_C, α_D) zwischen der Oberfläche (1c) der Lauffläche (1) und der bei der Reifendrehung unter Last zuerst mit der Straßenoberfläche in Berührung kommenden ablaufenden Seitenwand (3a, 6c) kleiner als der entsprechende zweite Seitenwandwinkel (β_C, β_D) der gegenüberliegenden auflaufenden Seitenwand (3b) ist und mit zunehmender Entfernung vom offenen Ende (3c, 6b) der Profilrille (3, 6) größer wird.

3. Radialluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilrillen (3, 6) gegenüber der Umfangsmittellinie (5) so geneigt sind, daß sie mit Annäherung an diese in Umdrehungsrichtung (Q) des Reifens weisen.

4. Radialluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Neigungswinkel (J) zwischen einer Tangente (L) an die Profilrille (6) und der Umfangsmittelinie (5) mit zunehmendem Abstand der Profilrille (6) von der Umfangsmittellinie (5) zunimmt.