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Die
Erfindung betrifft die Profile von Laufflächen für Luftreifen, die zur Ausstattung
von Fahrzeugen mit sehr hohem Ladegewicht bestimmt sind, welche
insbesondere in Steinbrüchen
oder auf Baustellen fahren, wie Muldenkipper und die "Dumper" genannten Fahrzeuge.
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Die
betreffenden Fahrzeuge haben eine Lauffläche, deren Dicke die Herstellung
von Ausschnitten (Rillen und/oder Einschnitte) einer Tiefe von mindestens
60 mm erlaubt.
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Im
Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einer Rille ein
in der Lauffläche
geformter Ausschnitt verstanden, der von Gummiwänden begrenzt wird, wobei die
mittlere die Wände
trennende Breite mindestens gleich 15 mm ist; der Verlauf einer Rille
auf der Abrollfläche
kann eine variable Breite aufweisen. Unter Einschnitt wird ein Ausschnitt
einer Breite von weniger als 15 mm verstanden.
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Es
ist üblich,
Laufflächen
herzustellen, die mehrere in Umfangs- und Querrichtung ausgerichtete
Ausschnitte aufweisen, wobei einige dieser Ausschnitte in mindestens
einen anderen Ausschnitt mit unterschiedlicher Ausrichtung münden. Die
Druckschrift
GB 755 137 zeigt
zum Beispiel eine solche Lauffläche.
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Während des
Fahrens auf Böden,
die viele Kiesel aufweisen, hat man festgestellt, dass manche Bereiche
eines Luftreifenprofils eine erhöhte
Empfindlichkeit für
das Erfassen und Zurückhalten
verschiedener Gegenstände
aufweisen. Insbesondere bei einem Ausschnitt, der in einen anderen
Ausschnitt mit anderer Ausrichtung mündet, ohne diesen vollständig zu
durchqueren, hat man festgestellt, dass die T-förmige
Anschlusszone im Vergleich mit den Ausschnitten selbst empfindlicher
für das
Zurückhalten
von Kieseln war.
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Wie
in 1 gezeigt, hat man nämlich festgestellt, dass in
der T-förmigen Anschlusszone
zwischen zwei Ausschnitten die maximale Größe der Kiesel, die erfasst
werden konnten (durch einen Kreis dargestellt,) größer war
als die mittlere Breite jedes Ausschnitts. Natürlich ist die tatsächliche
Größe der Kiesel,
die wirklich erfasst werden können,
aufgrund der geringen Steifheit der Ecken der Profilmuster größer als
die simulierte Größe.
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Man
stellt fest, dass ein Kiesel mit im wesentlichen Kugelform und einem
Durchmesser gleich der beschriebenen maximalen Größe in diesen
T-förmigen
Anschlusszonen erfasst werden und sich nicht mehr durch Wandern
in den einen oder anderen der Ausschnitte geringerer Breite entfernen
kann (es geht so vor sich, als ob der Kiesel immer stärker zwischen
die Gummiwände
der Profilmuster eingedrückt würde).
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Es
ist bei Luftreifen für
Schwerlastwagen bekannt, am Boden der Ausschnitte Gummiklötze anzuordnen,
die am Boden der Ausschnitte vorstehen, um das Erfassen bestimmter
Kiesel zu verringern, indem sie am Eintritt in die Ausschnitte gehindert
oder sogar ausgeworfen werden, wenn sie tatsächlich eindringen konnten.
Die Anwendung dieser Lösung
auf Laufflächen,
die Ausschnitte großer
Tiefe (mindestens gleich 60 mm) aufweisen, führt dazu, große Klötze herzustellen;
ein Nachteil liegt darin, dass diese Klötze keine ausreichende Steifheit
aufweisen, um die gewünschte
Aufgabe unter Berücksichtigung
der sehr hohen Kräfte
zu erfüllen,
denen die Fahrzeuge mit sehr hohem Ladegewicht ausgesetzt sind.
Eine Möglichkeit
besteht darin, Gummiklötze
mit großem Volumen
vorzusehen, um eine ausreichende Steifheit zu erhalten; diese Lösung hat
aber den Nachteil, eine große
Menge von zusätzlichem
Gummi zu erfordern. Die Druckschrift
US
2 056 131 zeigt ein Laufflächenprofil, bei dem die Wände der
Ausschnitte gleichmäßig verteilte
Vorsprünge
besitzen.
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Andererseits
ist anzumerken, dass bei den betroffenen Luftreifen die Notwendigkeit, über ein Mittel
zu verfügen,
um das Erfassen von Kieseln zu vermeiden, sich nur beim neuen Luftreifen
und bis zu einem Abnutzungszustand äußert, der im wesentlichen der
Hälfte
der Dicke der Lauffläche
entspricht.
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Ziel
der Erfindung ist es, die Empfindlichkeit für das Eindringen und Zurückhalten
von Kieseln in der T-förmigen
Anschlusszone zu verringern, die von zwei Ausschnitten eines Laufflächenprofils
gebildet wird, wobei einer der Ausschnitte in den anderen Ausschnitt
mündet,
ohne ihn vollständig
zu durchqueren, und dies im Neuzustand des Luftreifens und bis zu
einer Abnutzung im wesentlichen gleich der halben Tiefe der Rillen.
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Die
erfindungsgemäße Lauffläche weist
Profilelemente auf, die von mindestens einem ersten und einem zweiten
Ausschnitt gebildet werden, die unterschiedlich ausgerichtet sind,
wobei der erste Ausschnitt von einer ersten und einer zweiten Gummiwand
begrenzt wird, die einen mittleren Abstand L1 aufweisen, während der
zweite Ausschnitt von einer ersten und einer zweiten Gummiwand begrenzt
wird, die einen mittleren Abstand L2 aufweisen. Der erste Ausschnitt
mündet
in den zweiten Ausschnitt, ohne ihn zu durchqueren, um eine T-förmige Anschlusszone
zu bilden, so dass die den ersten Ausschnitt begrenzende erste und
zweite Wand an die den zweiten Ausschnitt begrenzende erste Wand
anschließen.
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Das
Profil der erfindungsgemäßen Lauffläche ist
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wand des zweiten Ausschnitts
in der Anschlusszone mit einem Vorsprung versehen ist, der sich
im wesentli chen in einer Richtung nahe der Richtung des ersten Ausschnitts
erstreckt, wobei dieser Vorsprung auf einer Fläche parallel zur Lauffläche einen
Umriss aufweist, dessen am weitesten von der zweiten Wand entfernte
Punkt sich in einem Abstand von mindestens gleich 50% der Breite
L2 des zweiten Ausschnitts befindet, um den maximalen Durchmesser eines
kugelförmigen
Gegenstands zu reduzieren, der in die Anschlusszone eingeführt werden
kann, wobei der Vorsprung sich zwischen 30% und 60% der Tiefe der
Rille erstreckt, in der er sich befindet.
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Grundsätzlich mündet ein
erster Ausschnitt in einen zweiten Ausschnitt ohne ihn zu durchqueren, wenn
dieser erste Ausschnitt nur eine Wand des zweiten Ausschnitts unterbricht.
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Die
Wirksamkeit jedes erfindungsgemäßen Ausschnitts
ist so während
eines großen
Teils der Abnutzung einer Lauffläche
ausgehend vom Neuzustand gewährleistet.
Durch Begrenzung der maximalen Tiefe jedes Vorsprungs auf 60% der
Tiefe der Rille, in der er sich befindet, erhöht man außerdem die Leistung des Profils
bezüglich
des Zurückhaltens
von Kieseln im Neuzustand, ohne die Leistungen des Profils nach
Abnutzung zu beeinträchtigen,
da die Rillen in gewisser Weise in ihrer ganzen Breite wiederhergestellt
werden; außerdem
sind die zusätzlichen
Mengen an Gummi, die jeden Vorsprung bilden, reduziert.
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Die
Aufgabe jedes Vorsprungs ist es, in großem Maße die für das Eindringen von Kieseln
empfindlichste Zone in radialer Richtung (d.h. in Richtung der Dicke
der Lauffläche)
zu schließen,
indem die maximale Größe der Kiesel
und verschiedenen Gegenstände,
die erfasst werden können,
verringert wird, ohne dadurch die Steifheit der von den Ausschnitten
begrenzten Profilelemente wesentlich zu beeinträchtigen.
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Der
Vorsprung ist vorzugsweise vorgesehen, um im Neuzustand an der Abrollfläche zu münden; man
kann aber auch vorsehen, ihn geringfügig zurückgezogen unter der Abrollfläche der
Lauffläche
im Neuzustand (auf maximal 15% der Rillentiefe) anzuordnen.
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Die
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden,
ausführlichen Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung besser verstanden werden. Es
zeigen:
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1 eine
Teilansicht einer Abrollfläche
einer Lauffläche
in der Nähe
einer T-förmigen
Anschlusszone zwischen zwei Ausschnitten gemäß dem Stand der Technik;
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2 eine
Teilansicht einer Abrollfläche
einer Lauffläche
in der Nähe
einer T-förmigen
Anschlusszone zwischen zwei Ausschnitten gemäß der Erfindung;
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3 einen
Schnitt gemäß A-A in
der Dicke der in 2 gezeigten Lauffläche;
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4 eine
Variante eines erfindungsgemäßen Profils
mit einem dreieckigen Vorsprung;
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5 eine
Teilansicht eines erfindungsgemäßen Profils
für eine
Lauffläche
eines Luftreifens mit den Abmessungen 44/80 R 57 für ein Straßenbaufahrzeug.
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1 stellt
eine Teilansicht einer Lauffläche in
der Nähe
einer T-förmigen Anschlusszone
von zwei Rillen 1, 2 mit einer mittleren Breite
von L1 bzw. L2 dar, wobei die Rillen sich im rechten Winkel schneiden.
Die erste Rille 1 wird von einer ersten Wand 11 eines Gummiblocks 4 und
einer zweiten Wand 12 eines zweiten Blocks 3 begrenzt.
Die zweite Rille 2 wird von einer ersten Wand 21,
die an die Elemente 3 und 4 angrenzt, und von
einer zweiten Wand 22 begrenzt, die an ein Gummielement 5 angrenzt.
In der Anschlusszone schließen
sich die erste Wand 11 und die zweite Wand 12 der
ersten Rille 1 an die erste Wand 21 der zweiten
Rille 2 an.
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Außerdem wurde
durch einen Kreis C1 mit einem Durchmesser D1 der Umriss eines kugelförmigen Gegenstands
mit einer maximalen Größe dargestellt,
der in die T-förmige
Anschlusszone eindringen kann. Man stellt leicht fest, dass dieser
Durchmesser größer ist
als die Breiten L1 und L2 der Rillen 1 und 2.
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2 zeigt
die gleiche Teilansicht der gleichen Lauffläche, die das erfindungsgemäße Profil trägt. Man
sieht insbesondere, dass die zweite Wand 22 der zweiten
Rille 2 einen Gummivorsprung 6 aufweist, der sich
im wesentlichen zur ersten Rille 1 hin erstreckt, um die
Breite der zweiten Rille 2 lokal zu reduzieren. Dieser
Vorsprung 6 hat einen Umriss C, der sich tangierend an
den Ursprungsumriss der zweiten Wand 22 der zweiten Rille 2 anschließt (der
Abstand B zwischen den Anschlusspunkten des Umrisses C des Vorsprungs 6 und
der Wand 22 ohne Vorsprung ist im vorliegenden Fall größer als
die Breite L1 der ersten Nut 1); der Punkt M des Umrisses
C, der am weitesten von der zweiten Wand 2 ohne Vorsprung entfernt
liegt (die gestrichelt dargestellt ist), befindet sich in einem
Mindestabstand HM gleich der Breite L2 der zweiten Rille.
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Auf
diese Weise kann die maximale Größe eines
kugelförmigen
Gegenstands, der in die Anschlusszone eingeführt werden kann, wesentlich
reduziert werden; diese maximale Größe ist umso reduzierter, je
weiter der Punkt M von der zweiten Wand 22 der zweiten
Rille 2 entfernt liegt. Um den erhaltenen Gewinn anzuzeigen,
wurden der Kreis C1 (bereits in 1 dargestellt)
und ein Kreis C2 gestrichelt dargestellt, der einen kugelförmigen Gegenstand
mit maximaler Abmessung simuliert, der unter Berücksichtigung des Vorhandenseins
des Vorsprungs 6 in die Anschlusszone eindringen kann.
Es ist klar, dass der Durchmesser D2 dieses zweiten Kreises C2 sehr
viel kleiner als der Durchmesser D1 des Kreises C1 ist.
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3 zeigt
eine Ansicht gemäß dem Schnitt A-A
der 2. In diesem Schnitt sieht man die erste Wand 11 der
ersten Rille 1, die das Gummielement 4 begrenzt,
sowie einen Querschnitt durch die zweite Rille 2 in einer
Schnittebene, die durch den Punkt M des Umrisses des Vorsprungs 6 verläuft, der
am weitesten von der Wand 22 der zweiten Rille 2 entfernt ist,
und in der Dicke der Lauffläche
die gleiche T-förmige
Anschlusszone. Das Profil des Vorsprungs weist in dieser Schnittebene
einen gekrümmten
Bereich 61 auf, der an die Wand 22 anschließt, die selbst
mit der ersten Wand 21 der zweiten Rille 2 über einen
gekrümmten
Bereich 23 verbunden ist, der den Grund der Rille bildet.
Dieser gekrümmte
Bereich 61 ermöglicht
es, eine progressive Reduzierung des Umfangs des Vorsprungs 6 in
der Breite der Rille 2 im Verlauf der Abnutzung der Lauffläche zu erhalten.
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Im
dargestellten Beispiel weist der Vorsprung 6 eine gekrümmte Anschlusszone
auf, aber jede andere Form ist auch vorstellbar, zum Beispiel geradlinig,
die so angeordnet ist, dass sie progressiv den Umfang des Vorsprungs 6 in
der Breite der Rille 2 reduziert. Der untere Anschlusspunkt
des Vorsprungs 6 befindet sich im vorliegenden Fall in
einem Abstand H von der Abrollfläche 51 des
Elements 5; vorzugsweise liegt dieser Abstand H zwischen
30% und 60% der Tiefe der zweiten Rille 2.
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Das
Vorhandensein eines erfindungsgemäßen Vorsprungs weist außer der
Reduzierung der maximalen Größe der Gegenstände, die
in die T-förmige
Anschlusszone eindringen können,
die folgenden Vorteile auf:
- – Vorhandensein
eines Mittels, das sich dem Eindringen von Kieseln nur so lange
widersetzt, wie dies besonders notwendig ist (zwischen dem Neuzustand
und einem der halben Abnutzung der Lauffläche entsprechenden Zustand);
- – das
Volumen an zusätzlichem
Gummi der Vorsprünge
ist auf das strikt Notwendige reduziert;
- – Aufrechterhalten
der Entwässerungsfunktion
jeder der Rillen, da es keine Verschluss der Rillen gibt, und da
die Vorsprünge
sich nur über
einen Teil der Höhe
der Rillen erstrecken;
- – jeder
in die so veränderte
T-förmige
Anschlusszone eingeführte
Gegenstand, der sich zur einen oder anderen diese T-förmige Zone
verlängernden
Rillen bewegt, wird nicht von den Wänden der Rillen zurückgehalten,
da die maximale Abmessung des Gegenstands kleiner als die Breiten
der Rillen ist;
- – keine
Veränderung
der Steifheiten der Elemente des Profils.
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Es
ist anzumerken, dass die für
den Vorsprung gewählten
Formen ein für
den Fachmann problemloses Formen und Entformen ermöglichen.
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4 zeigt
eine T-förmige
Anschlusszone, die von einer ersten Rille 1' gebildet wird, die in eine zweite
Rille 2' mündet, wobei
eine der die Rille 2' begrenzenden
Wände 22' mit einem Vorsprung 6' versehen ist,
der sich in Richtung der Rille 1' erstreckt und auf der Abrollfläche einen
dreieckigen Umriss hat, von dem eine der Spitzen M' der am weitesten von
der Wand 22' entfernte
Punkt ist und sich in einem Abstand HM' von mehr als 100% der Breite der Rille 2' befindet. Da
dieser Vorsprung sich nicht in der ganzen Dicke der Lauffläche erstreckt,
wird die Entwässerungsfunktion
nach wie vor von der Rille 2' gewährleistet.
Der der Spitze M' gegenüberliegende Grund
hat eine Länge
im wesentlichen gleich der Breite L1' der Rille 1'.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
ist auf den Fall von T-förmigen
Anschlusszonen von zwei Rillen anwendbar, wobei es unwichtig ist,
welche der beiden Rillen die breitere ist.
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5 zeigt
eine Teilansicht eines Profils einer Lauffläche eines Luftreifens für ein Straßenbaufahrzeug
mit der Abmessung 44/80 R 57, dessen Profiltiefe (d.h. die Höhe der Gummielemente)
80 mm beträgt.
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Dieses
Profil weist zwei Rillen 7 mit einer Ausrichtung im wesentlichen
in Umfangsrichtung und einer mittleren Breite von 8 mm auf, die
drei Umfangsstreifen 8, 9, 10 begrenzen,
wobei jeder dieser drei Umfangsstreifen geeignete Anordnungen von Profilmustern
hat, um der Lauffläche
optimale Steifheiten zu verleihen, die ein Flachlegen in dem mit dem
Boden in Kontakt stehenden Bereich ermöglichen.
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Inabesondere
besteht der Mittelstreifen 9 aus einer Rippe, die mit mehreren
Rillen 11 einer mittleren Breite von 8 mm und einer Tiefe
von 80 mm versehen ist. Diese Rillen 11 weisen zwei Wellenformen
auf und erstrecken sich in einer mittleren Richtung im wesentlichen
senkrecht zur Umfangs- oder Längsrichtung
der Lauffläche.
Diese Rillen 11 münden
in jeder der Umfangsrillen 7, ohne sie zu durchqueren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Empfindlichkeit des beschrieben Profils reduziert,
indem auf der Seitenwand der Gummiblöcke Schultern geformt werden,
die den die mittlere Rippe schneidenden Querrillen 11 gegenüber und
vor jeder der Querrillen liegen, wobei ein Vorsprung 12 sich
hauptsächlich
in Querrichtung erstreckt, um lokal die Breite der Längsrille 7 zu
reduzieren, ohne dadurch die Steifheit beim Flachlegen der Lauffläche in Querrichtung
zu verändern.
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Im
in 5 dargestellten Fall weisen die Profilmuster im
Neuzustand entlang der Umfangsrillen abgeschrägte Kanten auf, und jeder Vorsprung 12 ist um
einen Abstand von 5 mm unter der Abrollfläche versetzt, der der Höhe der Schräge entspricht.
Jeder Vorsprung 12 erstreckt sich über 60% der Tiefe der Umfangsrille 7 und
weist einen Umriss auf, der sich im wesentlichen in Richtung der
Querrille 11 bis in eine Entfernung erstreckt, die geringfügig größer als die
Breite der Umfangsrille 7 ist.