DE4447417A1

DE4447417A1 - Pneumatic tyre tread design

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Publication number: DE4447417A1
Application number: DE19944447417
Authority: DE
Original assignee: GALKE ROGGISCH KRISTINA
Current assignee: GALKE ROGGISCH KRISTINA
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1996-07-04

Abstract

The pneumatic tyre, esp. a radial or commercial vehicle tyre used at high loads and speeds on flat well, inclined or steep shouldered rims has fine lamellae cuts (L) in the outer circumferential ribs (G) of the tread, the spacing between cuts (L) being less than 60 mm, pref. 20-30 mm. Lamellae cut depth (TL) is at least 85% of normal tread channel depth (TP) pref. deeper than the latter (TP) and the base of the cuts (L) runs along a line (D) passing through the outer ribs to a max. depth and creating individual blocks along the ribs (G). A claimed vulcanising mould has fine metal lamellae, pref. of steel, in the outer tread areas (G) for creating the fine cuts (L) in the tread surface. PREFERRED EMBODIMENTS - Lamellae cut width is 0.2-2 mm,pref. 0.4-0.6 mm and cuts (L) run laterally or at an angle to the tyre circumference, pref. zig-zag fashion. Circumferential fine cuts may be included between each lateral fine cut (L).

Description

Die Erfindung betrifft Fahrzeugluftreifen in beliebiger Bauweise, insbesondere jedoch Reifen in Radialbauweise, Transportreifen, Leicht-LKW-Reifen, LKW-Reifen, Reifen für Anhänger und Aufliegerfahrzeuge, vorzugsweise jedoch Reifen dieser Gruppen, die mit hohen Geschwindigkeiten fahren und hohe Lasten transportieren, mit jedem beliebigen Quer schnittsverhältnis, die auf Flachbett-, Schrägschulter- oder Steilschulterfelgen oder anderen Felgen zum Einsatz kommen.The invention relates to pneumatic vehicle tires in any Construction, but in particular tires in radial construction, Transport tires, light truck tires, truck tires, tires for Trailers and semi-trailers, but preferably tires of these groups driving at high speeds and transport high loads, with any cross ratio, which is based on flatbed, beveled or steep shoulder rims or other rims come.

Characteristic of the known technical solutions

Aus Gründen der Abgrenzung zur Erfindung ist es notwendig, einige grundlegende Ausführungen zur jetzigen Gestaltung der äußeren Schulterrippe des Laufflächenprofils zu machen. Grundsätzlich kann man offene und geschlossene Schulter rippen unterscheiden. Bei offenen Schultern kommt es zur Stollenbildung. Diese Profile stellen hinsichtlich der Erfindung nicht die Zielgruppe dar. Die geschlossenen oder halbgeschlossenen Profilaußenrippen sind zu betrachten. Der Stand der Technik ist weitestgehend noch immer so wie im US-Patent Nr.053 643 (Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 80 00 505) dargestellt.For the purpose of differentiation from the invention, it is necessary some basic comments on the current design to make the outer shoulder rib of the tread pattern. Basically, you can open and closed shoulder distinguish ribs. With open shoulders it comes to Balling. These profiles represent in terms of Invention is not the target audience. The closed or semi-closed profile outer ribs are to be considered. The state of the art is still largely the same as in US Pat. No. 5,053,643 (German Utility Model No. 80 00 505).

Die Vorteile des Profils mit den Profilrippen in Blockform können wie folgt zusammengefaßt werden:
Kommt das Profil in Bodenkontakt, passen sich die Blöcke (B) unabhängig voneinander selbsttätig den Kräften in der Bodenaufstandsfläche an. In der Phase des Bodenkontaktes mit hohem Bodendruck schließen sich die Blöcke zu einer stabilen, ununterbrochenen Gummirippe (G) mit hoher Quer- und Umfangssteifigkeit. Beim Verlassen der Bodenberührung öffnen sich die Profilblöcke wieder selbsttätig.The advantages of the profile with the profile ribs in block form can be summarized as follows:
If the profile comes into contact with the ground, the blocks (B) independently adapt themselves to the forces in the ground contact surface. In the ground contact high ground pressure phase, the blocks form a stable, uninterrupted rubber lip (G) with high transverse and circumferential stiffness. When leaving the ground contact, the tread blocks open automatically again.

Der Nutzen dieser Profilierung liegt vor allem in einer geringeren Eigenerwärmung und verringerten Reibung bzw. höheren Lebensdauer der Reifen. The benefit of this profiling is above all in one lower self-heating and reduced friction or higher tire life.

Diese Profilierung ist bisher auf den Laufflächenmittel bereich beschränkt. Die feinen Lamelleneinschnitte haben eine Tiefe von ca. 85% bezogen auf die Profiltiefe der Hauptprofilrillen.This profiling is so far on the tread means limited area. The fine lamellar incisions have a depth of about 85% based on the tread depth of Main tread grooves.

Die Form der Lamelleneinschnitte hat sich im Laufe der Jahre geändert. Sowohl aus funktionellen als auch aus marktpoli tischen Gründen weisen die Lamelleneinschnitte (L) die verschiedensten Formen und Ausführungen auf. Im Bereich der Außenstollen ist diese Anordnung der Lamel leneinschnitte bis heute jedoch nicht bekannt geworden. Lediglich die Oberfläche und die Seiten der Außenstollen werden mit bis zu maximal 5 mm tiefen Lamelleneinschnitten aus Gründen eines optisch besser wirkenden Profils so ver sehen.The shape of the slat incisions has changed over the years changed. Both from functional and market poli For table reasons, the slats (L) have the various forms and designs. In the area of the outer tunnel, this arrangement is the Lamel However, it has not yet become known. Only the surface and the sides of the outer tunnel be with up to a maximum of 5 mm deep slat incisions for the sake of a visually better acting profile so ver see.

Bekannt ist weiterhin eine ca. 1 mm starke umlaufende Lamel lenöffnung mit einer Tiefe, die die der Hauptprofilrillen entspricht. Diese Lamellenöffnung, die sich nicht im Be reich der größten Schulterdicke befindet, kommt zur Anwen dung bei sehr breiten Außenstollen.Also known is an approximately 1 mm thick rotating Lamel lenöffnung with a depth, that of the main profile grooves equivalent. This slat opening, which is not in Be rich of the greatest shoulder thickness, is used for very wide outer tunnels.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in einer Verbesserung der Qualität der Reifen insbesondere in der Erhöhung der Le bensdauer, der Verbesserung der Runderneuerungsfähigkeit, der Senkung des Rollwiderstandes, der Verbesserung der Hoch geschwindigkeitstauglichkeit und der Verbesserung der Brems- und Kurvenfahreigenschaften.The aim of the invention is to improve the Quality of the tires in particular in the increase of Le lifetime, improving the retreadability, lowering of rolling resistance, improvement of high performance and improvement of braking and cornering characteristics.

Bei der Vulkanisation der Reifen kommt es durch den Einsatz von Metallamellen im Schulterbereich zu besseren Wärmeleit- und Übertragungsbedingungen. Die Reifen können dadurch materialschonender bzw. mit kürzeren Heizzeiten vulkanisiert werden.In the vulcanization of the tires, it comes through the use of metal lamellae in the shoulder area to better thermal conductivity and transmission conditions. The tires can do this material-saving or vulcanized with shorter heating times become.

Explanation of the essence of the invention

Die Heizzeit der meisten Reifen wird durch die Schulter dicke (DS) bestimmt. Dieses ist vor allem so, weil in den letzten Jahren durch Profil tiefen- und Laufflächenbreiten zunahme, die Schulterdicken stark angestiegen sind. Anders z. B. als bei PKW-Reifen, besteht besonders bei großen LKW-Reifen mit breiten Laufflächen eine erhebliche Differenz zwischen der Gummidicke im Zenit des Reifens (TP + S) und der Gummidicke (GS) in der Schulter.The heating time of most tires gets through the shoulder thickness (DS) determined. This is especially so because in the last years by profile depth and tread widths increase, the shoulder thicknesses have risen sharply. Different z. As in car tires, is particularly at big truck tires with wide treads a considerable Difference between the rubber thickness in the zenith of the tire (TP + S) and the rubber thickness (GS) in the shoulder.

Die Maßnahmen zur Reduzierung der Schulterdicke sind be kannt (z. B. Patentschriften Nr. JP 3-295703, DD 2 38 360 A5, JP 4-5109).The measures for reducing the shoulder thickness are be (for example, Patent Publication Nos. JP 3-295703, DD 2 38 360 A5, US Pat. JP 4-5109).

Bei Beibehaltung der Profil tiefe (TP) kann als eine wirk same Maßnahme die Laufflächenbreite (BL) reduziert werden. Mit der Reduzierung der Laufflächenbreite ist aber die Beschaffung neuer Formen bzw. Formeneinsätze verbunden. Die erfinderische Lösung zielt dagegen nicht vordergründig auf die Reduzierung der Schulterdicke. Ziel ist es aber u. a. vielmehr, den vorhandenen Formenpark zu nutzen und durch Nacharbeit so zu verändern, daß die gewünschten Effekte - Verkürzung der Heizzeit bei gleichzeitiger Qualitätsver besserung - erreicht werden.While maintaining the profile depth (TP) can be considered an effective same measure the tread width (BL) can be reduced. With the reduction of the tread width but is the Procurement of new forms or mold inserts connected. The inventive solution, on the other hand, is not intended to be superficial on the reduction of the shoulder thickness. The goal is but u. a. rather, to use the existing mold park and through Rework to change so that the desired effects - Shortening of the heating time with simultaneous quality ver improvement - to be achieved.

Anliegen der Erfindung ist es während der Vulkanisation des Reifens schnell und in ausreichender Menge Wärmeenergie in die äußeren Profilrippen (G) zu bringen.The concern of the invention is during vulcanization of the tire quickly and in sufficient amount of heat energy into the outer tread ribs (G) to bring.

Von großer Bedeutung für die Erfindung sind daher besonders Reifen mit Laufflächenprofilen, die geschlossene oder weit gehend geschlossene äußere Profilrippen aufweisen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Reifenform mit einer Vielzahl von feinen Metallamellen (L) in den Schulterberei chen (G) zu versehen.Of great importance for the invention are therefore particularly Tires with treads that are closed or wide having closed outer profile ribs. According to the invention, the tire mold with a Variety of fine metal blades (L) in the shoulder area to provide (G).

Die Lamellenbreite liegt im Bereich zwischen 0,2 bis 2 mm, vorrangig jedoch zwischen 0,4 bis 0,6 mm. Die Lamellentiefe (TL) entspricht der der Tiefe der Hauptprofilrillen (TP), erfindungsgemäß ist sie jedoch auch tiefer. The slat width is in the range between 0.2 to 2 mm, but primarily between 0.4 to 0.6 mm. The sipe depth (TL) corresponds to the depth of the main profile grooves (TP), However, according to the invention, it is also deeper.

Um ausreichend viel und schnell Wärmeenergie in den in der Reifenform liegenden Reifenrohling leiten zu können, ist es zur Erzielung der erfindungsgemäßen Effekte von ausschlag gebender Bedeutung, eine Lamellendichte in Umfangsrichtung mit einem Abstand (AL) von Lamelle zu Lamelle von kleiner als 60 mm, vorzugsweise jedoch 20 bis 30 mm, anzuordnen. Wichtig sind auch die Form und die Anordnung der Lamellen. Vorzugsweise erfolgt der Einsatz von gezackten Lamellen (L) quer zur Fahrtrichtung. Aber auch glatte Lamellen sind denk bar. Abweichend von der Querorientierung kann jedoch auch jede andere beliebige Lamellenform und Winkelneigung zur Laufflächenrichtung oder auch eine Lamellenverzweigung zum Einsatz kommen.In order to sufficiently and quickly heat energy in the in the To be able to pass tire mold lying green tire, it is to achieve the effects of the invention of rash giving importance, a lamellar density in the circumferential direction with a distance (AL) from lamella to lamella of smaller than 60 mm, but preferably 20 to 30 mm to arrange. Also important are the shape and arrangement of the slats. Preferably, the use of serrated lamellae (L) transverse to the direction of travel. But even slats are think bar. Deviating from the transverse orientation, however, can also any other lamella shape and angle inclination to Tread direction or a lamellar branch to Use come.

Der erfindungsgemäße Einsatz von Lamellen in den Reifen schultern bringt doppelten Vorteil für den Reifen. Zum ersten entsteht ein Vorteil am Laufflächenprofil bzw. deren Außenrippen selbst.The use according to the invention of lamellae in the tires shoulders brings double advantage to the tire. First, there is an advantage on the tread pattern or their outer ribs themselves.

Das Profil ist eine Kombination von einer Gummirippe (G) mit Blöcken (ß). Diese Blöcke sind durch ca. 0,5 mm feine Lamelleneinschnitte (L) getrennt. Beim Ein- und Auslaufen aus der Bodenaufstandsfläche öffnen und schließen sich die Blockreihen so, daß zusätzliche Wärmebildung vermieden werden kann. In der Bodenaufstandsfläche entsteht eine ge schlossene Rippe. Bei Angriff von Seitenkräften stützen sich die Blöcke gegenseitig ab, reduzieren dadurch die Eigen bewegung und den Abrieb. Die 0,5 mm feinen Lamellenöffnungen leisten gleichzeitig einen wesentlichen Beitrag zur Ver besserung der Naßhaftung bis zum Abriebsende und vermeiden die Sägezahnbildung.The profile is a combination of a rubber rib (G) with blocks (ß). These blocks are fine by about 0.5 mm Slat incisions (L) separated. When entering and leaving from the ground contact surface open and close the Block rows so that additional heat generation avoided can be. In the ground contact surface creates a ge closed rib. At attack of lateral forces support The blocks from each other, thereby reducing the own movement and abrasion. The 0.5 mm fine lamellar openings at the same time make a significant contribution to Ver Improvement of wet adhesion to the end of abrasion and avoid sawtoothing.

Zum zweiten besteht das Wesen der Erfindung darin, Fahr zeugluftreifen zu schaffen, welche ihre entscheidenden Vor teile durch die Vulkanisation in der Reifenform erhalten. Bekannt ist (Buch: W. Kleemann, Mischungen für die Elastver arbeitung, 1982, VEB Deutscher Verlag für die Grundstoff industrie Leipzig, Seite 201 ff), daß durch eine milde Heizung bzw. durch eine Verkürzung der Heizzeit das Kaut schukmaterial geschont wird und durch eine Verringerung der Reversion die Alterung, das Rißwachstum und die Laufflächen ausbröckelungen herabgesetzt werden können im Bereich des direkten Kontaktes des Reifens mit der Form kann somit die mehrfache Übervulkanisation deutlich verringert werden. Durch kürzere Vulkanisationszeiten und niedrigere Vulkani sationstemperaturen kann die Vernetzungsdichte der Lauf flächenmischung gesteigert werden und ein Abbau der ther misch instabilen Polysulfidbrücken reduziert werden. Es ist weiterhin bekannt (Zeitschrift: E: Begemann, Anlagen und Verfahren für die Reifenvulkanisation, in Gummi, Asbest, Kunststoffe, Heft 5/1978, Seite 320 ff), daß die Aufheizvorgänge im Reifenrohling in der Vulkanisationsform instationäre Vorgänge sind. Hiernach gilt nach dem allge meinen Wärmeleitgesetz von Fourier, für eine Halbierung der Schulterdicke nur 1/4 an Aufheizzeit.Second, the essence of the invention is driving to create pneumatic tires, which are their decisive advantages parts obtained by the vulcanization in the tire mold. Known is (book: W. Kleemann, mixtures for the elastomers arbeitung, 1982, VEB German publishing house for the basic material Industrie Leipzig, page 201 ff), that by a mild Heating or by shortening the heating time the chewing Protected by a reduction of the Reversion the aging, crack growth and treads Crushing can be reduced in the area of direct contact of the tire with the mold can thus the multiple over vulcanization can be significantly reduced. Due to shorter vulcanization times and lower volcanics temperatures, the crosslinking density of the run increased surface mixing and a removal of the ther mixed unstable polysulfide bridges can be reduced. It is still known (Journal: E: Begemann, Appendices and methods of tire vulcanization, in rubber, Asbestos, Kunststoffe, Issue 5/1978, page 320 ff) that the Heating processes in the green tire in the vulcanization mold are transient processes. After that applies after the general my heat conduction law of Fourier, for a halving the shoulder thickness only 1/4 of heating time.

Die erfindungsgemäß angeordneten Schulterlamellen leiten z. B. bei Verwendung von Stahl die Wärme bis zu 200 mal schneller in die Kautschukmischung. Die heizzeitbestimmen de wirksame Schulterdicke kann deutlich reduziert werden.The inventively arranged shoulder blades conduct z. For example, when using steel, heat up to 200 times faster in the rubber compound. The heating time determine de effective shoulder thickness can be significantly reduced.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel erläutert. Die dazugehörigen unmaßstäblichen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained below by way of example. The accompanying non-scale drawings show:

Fig. 1 einen halben radialen Schnitt des Laufflächen bereichs durch einen Fahrzeugluftreifen der Nenn größe 315/80 R 22.5. Fig. 1 is a half radial section of the tread area by a pneumatic vehicle tire of nominal size 315/80 R 22.5.

Fig. 2 schematische Darstellung der Draufsicht eines Ausschnittes des erfindungsgemäßen Laufflächen profils. Zur Vereinfachung der Darstellung wurde ein ungezacktes Vierrillenprofil (R) verwendet. Fig. 2 is a schematic representation of the plan view of a section of the tread profile according to the invention. To simplify the illustration, a non-serrated four-groove profile (R) was used.

Die vorhandenen Reifenformen für 315/80 R 22.5 weisen maximale Laufflächenbreiten (BL) von ca. 220 bis 260 mm auf. The existing tire molds for 315/80 R 22.5 have maximum tread widths (BL) of approx. 220 to 260 mm.

Als Beispiel werden folgende Werte gewählt:As an example, the following values are selected:

- Laufflächenbreite (LB)|= 250 mm- Tread width (LB) | = 250 mm - Profiltiefe (TP)- tread depth (TP) = 18 mm= 18 mm - Tiefe unter Profil (S)- Depth under profile (S) = 6 mm= 6 mm - Schulterdicke (DS)- shoulder thickness (DS) = 44 mm= 44 mm - Gummidicke in der Schulter (GS)- rubber thickness in the shoulder (GS) = 40 mm= 40 mm - Breite Gürtel (BG)- wide belt (BG) = 200 mm= 200 mm - Lamellentiefe (TL)- Lamella depth (TL) = 28 mm= 28 mm - Lamellenlänge=Rippenbreite (BR)- lamella length = rib width (BR) = 44 mm= 44 mm - Lamellenabstand (AL)- fin spacing (AL) = 20-30 mm= 20-30 mm - Lamellenbreite- Slat width = 0,5 mm= 0.5 mm (wegen der geringen Breite nicht dargestellt)(not shown because of the small width)

Anzumerken ist, daß die Maßangaben für GS und TL für die maximale Schulterdicke gelten. Die Lamellentiefe (TL) als solche besitzt jedoch keine einheitliche Tiefe, sondern ist durch die Grundlinie D begrenzt.It should be noted that the measurements for GS and TL for the maximum shoulder thickness apply. The slat depth (TL) as such, however, has no uniform depth, but is limited by the baseline D.

D ist der im Schulterbereich vorhandenen unterschiedlichen Gummidicke angepaßt. Der Lamellenabstand hat keine einheit liche feste Größe, sondern variiert unregelmäßig im Be reich von 20-30 mm. Diese Variation ist zur Gewährleistung einer geringeren Geräuschbildung erforderlich.D is the different one present in the shoulder area Rubber thickness adapted. The fin spacing has no unit A fixed size, but varies irregularly in Be rich of 20-30 mm. This variation is for the warranty less noise is required.

Die Form der Lamellen ist in vier verschiedenen Varianten dargestellt. Vorzugsweise sind die Lamellen in Zick-Zack- Form quer oder schräg geneigt zur Umfangsrichtung angeord net. Die Form selbst ist jedoch nicht geschützt. Wichtig ist vielmehr die Gewährleistung der Verhakung der Blöcke (B) gegeneinander und untereinander, so daß bei Angriff besonders von punktförmigen Seitenkräften eine stabile äußere Gummirippe in der Bodenaufstandsfläche entsteht. Zusätzlich zu den vorwiegend querorientierten Lamellen sind in einer Variante umfangsorientierte Lamellenteile (UL) eingefügt. Dadurch ist es möglich, den Wärmeenergiefluß während der Vulkanisation zu steigern. Die Lamellenlänge entspricht der Außenstollenbreite (BR). The shape of the slats is in four different variants shown. Preferably, the fins are in zig-zag Shape transversely or obliquely inclined to the circumferential direction angeord net. The shape itself is not protected. Important is rather the guarantee of the entanglement of the blocks (B) against each other and each other, so that when attack especially from punctiform side forces a stable outer rubber rib is formed in the ground contact patch. In addition to the predominantly transverse slats are in one variant circumferential slat parts (UL) inserted. This makes it possible to heat energy flow during vulcanization increase. The lamella length corresponds to the outer lug width (BR).

Da sich BR in Richtung Gürtel verbreitert, ändert sich auch die Lamellenlänge entsprechend. Die Lamellen durch schneiden den gesamten Stollen von der Laufflächenkante bis zur Lamellengrundlinie D und von der äußeren Profil rille bis zur Außenkante des Reifens, so daß völlig eigen ständige Blöcke entstehen.As BR widened towards the belt, it changes also the slat length accordingly. The slats through cut the entire lug from the tread edge up to the slat base line D and from the outer profile groove to the outer edge of the tire, so that completely own permanent blocks are created.

Claims

1. Pneumatic tires of any design, but in particular radial tires, transport tires, light truck tires, truck tires, tires for trailers and semi-trailers, but preferably tires of these groups that travel at high speeds and carry high loads, with any Cross-section ratio, which come on flatbed, Schrägschulter- or steep rims or other rims come to a set whose treads in the outer rubber ribs (G) fine lamellar cuts (L), a high lamella incision density with a distance (AL) in the circumferential direction of the tire of Lamella to lamella of less than 60 mm, but preferably 20 to 30 mm, is present, characterized in that the lamellar incision depth (TL) reaches at least 85% of the main groove profile depth (TP), but preferably is deeper and along a lamella incision deep baseline (D) runs, the existing rubber thickness (GS) of the external grip pen (G) cuts or cuts to the maximum possible depth, thus creating blocks.

2. Pneumatic tires with fine slats in the outer rubber ribs according to claim 1 in that the slat cut width in the range between 0.2 to 2 mm, but preferably between 0.4 to 0.6 mm.

3. Pneumatic tires with fine slats in the outer rubber ribs according to claims 1 and 2 characterized in that the shape of the slats cuts mainly transverse or oblique oriented to Running direction with a most extensive zig-zag shape is executed.

4. Pneumatic tires with fine slats in the outer rubber ribs according to claims 1, 2 and 3 characterized in that between the predominantly transversely oriented slat incisions in addition also circumferential slat incisions (UL) or Ver branches are present.

5. gekenn gekenn molds for vulcanization of pneumatic vehicle tires characterized in that the outer tread areas (G) with fine metal blades according to the claims 1 to 4 are prepared or provided.

6. Molds for the vulcanization of pneumatic vehicle tires Claim 5, characterized in that the fine metal lamella preferably made of steel.