-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Reifen für Kraftfahrzeuge, insbesondere
zum Einsatz auf schneebedecktem Boden.
-
Ein
Reifen hat in seiner allgemeinsten Form einen Karkassenaufbau mit
einem zentralen Kronenabschnitt und zwei axial gegenüberliegenden
Seitenwänden,
die in einem Paar von Wulsten zum Befestigen an der Felge eines
Rades enden, sowie eine Lauffläche,
die sich koaxial um den Kronenabschnitt herum erstreckt. Bei Gürtelreifen
ist auch ein Gurtaufbau vorhanden, der dem Karkassenaufbau koaxial zuordnet
ist.
-
Die
Lauffläche
hat ihrerseits ein Reliefmuster, das von einer Vielzahl von Umfangs-
und Quernuten gebildet wird, die in Kombination eine Vielzahl von
Blöcken
entstehen lassen, die entsprechend den unterschiedlichen Gestaltungsarten
verteilt sind, beispielsweise längs
eines zentralen Bereichs, der sich quer über die Äquatorialebene erstreckt, und
wenigstens zwei Schulterbereiche, die sich auf axial gegenüberliegenden
Seiten des zentralen Bereichs erstrecken.
-
Die
Ausgestaltung der Blöcke
kann variieren, insgesamt steht jedoch jeder von ihnen von der Basisfläche der
Lauffläche
vor und endet in einer oberen Fläche.
-
Jeder
Block ist insgesamt von einem Paar von in Längsrichtung verlaufenden Seitenflächen und einem
Paar von in Querrichtung verlaufenden Seitenfläche begrenzt, von denen die
ersteren parallel zur Äquatorialebene
oder mit einer geringen Neigung zu ihr ausgerichtet sind, während die
zweiten Flächen die
ersten in einer insgesamt axialen Richtung und in jedem Fall mit
einem großen
Neigungswinkel bezüglich
der Äquatorialebene
schneiden.
-
Die
in Längs-
und Querrichtung verlaufenden Seitenflächen der Blöcke sind auch die Wände, die die
vorstehend erwähnten
Nuten begrenzen. Die Basisflächen
der Nuten fallen mit der Basisfläche
der Lauffläche
zusammen.
-
Für einen
Reifen für
schneebedeckten Boden ist das Vorhandensein von geeigneten Lamellen in
den Blöcken
von besonderer Bedeutung, mit anderen Worten, einer dichten Reihe
von Schlitzen oder sehr engen Nuten, die im Wesentlichen quer zur
Rollrichtung ausgerichtet sind, wobei die Funktion der Lamellen
im Wesentlichen darin besteht, Schnee zu sammeln und wirksam zu
halten, da die Reibung von Schnee auf Schnee bekanntlich größer als
die Reibung von Schnee auf Kautschuk ist.
-
Beispielsweise
beschreibt das US-Patent 5,711,828 einen Reifen für schneebedeckten
Boden, der mit einem Laufflächenmuster
versehen ist, das mit einer Vielzahl von Blöcken versehen ist, von denen
jeder mit einer Vielzahl von Zickzacklamellen genutet ist, die alle
parallel zueinander sind.
-
Das
Dokument
EP 0,713,790
A2 beschreibt einen Winterreifen, der zur Verbesserung
der Leistung auf Schnee ausgelegt ist und bei dem die Widerstandseigenschaften
gegenüber
dem bekannten Aquaplaning-Phänomen
aufrechterhalten werden.
-
Dieser
Reifen hat drei Umfangsnuten, die von einer Vielzahl von Quernuten
geschnitten werden, wodurch in Kombination zwei Umfangsreihen von
zentralen Blöcken
an den Seiten der Äquatorialebene
und zwei Umfangsreihen von Schulterblöcken gebildet werden.
-
Die
zentralen Blöcke
haben die Form eines Parallelogramms mit Längsseiten, die mit einem Winkel
von 3° bis
15° zur Äquatorialebene
geneigt sind. Jeder Block ist mit einer Vielzahl von Zickzacklamellen
versehen, die quer zu dem Block und parallel zueinander verlaufen.
Einige Lamellen haben Einkerbungen mit einer Breite und einer Tiefe
von etwa 1 mm an ihren Enden.
-
Jede
dieser Einkerbungen hat Wände,
die von dem elastomeren Material des Blocks begrenzt sind und in
eine Längsnut
münden.
-
Das
US-Patent 4,815,511 bezieht sich auf einen Reifen in Ganzjahresbauweise,
der so hergestellt ist, dass er die Traktionseigenschaften auf schneebedecktem
Boden verbessert. Der Reifen hat vier Umfangsnuten und eine Vielzahl
von Quernuten, die in Kombination drei Um fangsreihen von Blöcken bilden,
nämlich
eine zentrale und zwei seitliche Reihen sowie zwei Reihen von Schulterblöcken.
-
Jede
Reihe hat einen ersten und einen zweiten Satz von dreieckigen Blöcken, die
sich miteinander am Umfang abwechseln.
-
Die
Blöcke
eines Satzes haben Seiten, die die Wände einer ersten Umfangsnut
und Spitzen bilden, die diesen Seiten gegenüberliegen, die sich an den
eine zweite Nut begrenzenden Wänden
befinden, während
die Blöcke
des anderen Satzes Spitzen, die zu den Seiten des ersten Satzes
fluchtend ausgerichtet sind, und gegenüberliegende Seiten zwischen
den Spitzen des ersten Satzes haben.
-
Jeder
Block jeder Reihe hat in einer zentralen Position an jeder Längsseite
eine halbkreisförmige
Einkerbung mit geringer Größe, die
zu der Umfangsnut hin offen ist.
-
Jeder
Einkerbung ist eine schmale Lamelle zugeordnet, die quer zum Block über eine
kurze Entfernung verläuft.
-
Der
Reifen wird als eine Verbesserung gegenüber einem Reifen nach dem Stand
der Technik beschrieben, bei welchem jeder Block die Form eines Parallelogramms
hat und ein Paar von Einkerbungen mit Trapezform aufweist, die sich
quer zu der Innenseite des Blocks hin erstrecken.
-
Diese
Einkerbungen münden
in die Umfangsnuten und sind am Umfang bezüglich einander in jedem Block
versetzt, so dass ein im Wesentlichen S-förmiger Block gebildet wird.
-
Zusätzlich offenbart
das US-Patent 6,003,574, das der vorliegenden Anmelderin gehört, einen
Reifen für
schneebedeckten Boden, der mit einer Lauffläche versehen ist, in welcher
die Umfangsnuten von einer Folge von Abschnitten begrenzt werden,
die schräg
bezüglich
der Richtung der Umfangserstreckung des Reifens ausgerichtet sind.
Diese schrägen
Abschnitte konvergieren symmetrisch zu der Äquatorialebene hin, jedoch
in einer Richtung, die zu der Konvergenzrichtung der Quernuten entgegengesetzt
ist.
-
Jeder
der schrägen
Abschnitte der Umfangsnuten erstreckt sich zwischen zwei aufeinander
folgenden Quernuten und begrenzt gegenüberliegende Umfangsränder eines
zentralen Blocks und eines Schulterblocks.
-
Bei
dieser Lösung
hat jeder der zentralen Blöcke
und der Schulterblöcke
eine Ecke, die in die entsprechende Umfangsnut bezüglich der
benachbarten Ecke des unmittelbar folgenden Blocks vorsteht.
-
In
diesem Fall wirken die vorstehenden Ecken der zentralen Blöcke als
Zähne,
die eine Traktionshaftung auf Schnee gewährleisten, während die vorstehenden
Ecken der Schulterblöcke
diese Wirkung beim Bremsen erzeugen.
-
Um
die Haftung auf Schnee zu erhöhen,
hat der Reifen auch eine Einkerbung mit Trapezform, die sich in
jeden von zwei benachbarten Blöcken
in jeder zentralen Reihe erstreckt.
-
Diese
Einkerbung geht durch die Quernut zwischen den beiden zentralen
Blöcken
hindurch und hat einen axial inneren Umfangsrand sowie einen axial äußeren Umfangsrand,
die voneinander mit Winkeln vorzugsweise im Bereich von 3° bis 15° in eine
zur Rollrichtung entgegengesetzte Richtung divergieren.
-
Die
EP-A-0 354 718 offenbart einen Luftgürtelreifen mit einer Lauffläche, die
mit wenigstens zwei sich in Umfangsrichtung des Reifens erstreckenden Hauptnuten
und seitlichen Nuten versehen sind, die die Hauptnuten verbinden,
um eine Vielzahl von Laufflächeblöcken zu
bilden, die zwei Seitenwände, die
den Hauptnuten zugewandt sind, und zwei Stirnwände haben, die den seitlichen
Nuten zugewandt sind. Jeder der Blöcke ist an seinen Seitenwänden mit
wenigstens zwei Seitennuten versehen. Die Tiefe jeder Seitennut
in Axialrichtung des Reifens beträgt 5 bis 50% der Blockbreite.
Nach der EP-A-0 354 718 sollen die Seitennuten den Schneeabstreifeffekt
der gesamten Blöcke
steigern und die Anfahr-, Start- und Bremsleistungseigenschaften
auf Schnee verglichen mit Blöcken
verbessern, die keine Seitennuten haben. Außerdem sollen die Ränder zwischen
den Seitennutflächen
und der Lauffläche
den Eisabschabeffekt steigern.
-
Nach Überprüfung des
vorstehend aufgezeigten Standes der Technik hat die Anmelderin gefunden,
dass es möglich
ist, die Straßenhaftung
des Reifens auf schneebedecktem Boden durch Ausbildung spezieller
Einkerbungen, die so ausgelegt sind, dass sie als Fallen für den Einschluss
von Schnee wirken, in den Blöcken
zu verbessern, indem Gebrauch von dem Entfernen von elastomerem
Material über
einen sich längs
erstreckenden Abschnitt der Seitenfläche gemacht wird, die die begrenzende Wand
einer ersten Nut bildet.
-
Es
wurde ebenfalls gefunden, dass die Ausbildung solcher Einkerbungen,
die sich über
eine beträchtliche
Entfernung in der Längsrichtung
erstrecken und längs
des begrenzenden Randes zwischen einer Seitenfläche des Blocks und der entsprechenden
oberen Fläche
münden,
es ermöglicht,
eine ausreichende Schneemenge zu speichern, um die Haftung auf dem
Boden zu verbessern.
-
Es
hat sich auch als möglich
herausgestellt, das Einfangen von Schnee dadurch zu verbessern, dass
die Einkerbung in einer Pyramidenform hergestellt wird, wobei die
Basisfläche
vorzugsweise an einem Ende geschlossen ist und das andere Ende in seiner
Spitze endet, die auf der die erste Nut begrenzenden Wand liegt.
-
Es
wurde ebenfalls gefunden, dass es durch Entfernen von elastomerem
Material, wie vorstehend erwähnt,
möglich
ist, eine Stufe der oberen Fläche des
Blocks auszubilden, wodurch überraschenderweise
der Widerstand des Blocks gegenüber
Kräften unverändert gehalten
wird, die auf die Oberfläche des
Blocks wirken, in die diese Stufe geschnitten ist.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Reifen nach Anspruch
1.
-
Vorzugsweise
ist die wenigstens eine Einkerbung längs des begrenzenden Randes
zwischen der oberen Fläche
und der die Nut begrenzenden Wand ausgebildet.
-
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung weist jeder der Blöcke wenigstens
einer Umfangsreihe wenigstens eine dieser Einkerbungen auf.
-
Vorzugsweise
wird die Basis der Einkerbung von einer Ebene erzeugt, die den Block
in einer vorgegebenen Entfernung von der Spitze schneidet.
-
Bei
einer Ausgestaltung verjüngen
sich alle Einkerbungen, die in einer Fläche des Blocks vorhanden sind,
der die gleiche Nut begrenzt, in der gleichen Richtung, vorzugsweise
in der Richtung, die zur Rollrichtung des Reifens entgegengesetzt
ist.
-
Zu
der vorstehenden alternativen Ausgestaltung verjüngen sich diese Einkerbungen
in entgegengesetzte Richtungen.
-
Vorzugsweise
hat jeder Block der wenigstens einen Reihe wenigstens eine erste
und eine zweite in Längsrichtung
verlaufende Einkerbung, wobei sich die erste Einkerbung auf dem
begrenzenden Rand zwischen der oberen Fläche und der ersten Längsseitenfläche befindet,
während
sich die zweite Einkerbung auf dem begrenzenden Rand zwischen der
oberen Fläche
und einer zweiten Längsseitenfläche befindet.
-
Besonders
bevorzugt weisen die ersten und zweiten Einkerbungen Verjüngungen
auf, die in entgegengesetzte Richtungen zueinander verlaufen.
-
Bei
einigen Ausgestaltungen hat der Reifen in wenigstens einem Block
wenigstens eine Einkerbung, die bezüglich der Bewegungsrichtung
quer verläuft,
wobei bevorzugt die wenigstens eine quer verlaufende Einkerbung
längs des
begrenzenden Randes zwischen der oberen Fläche und einer Querseitenfläche des
Blocks ausgebildet ist.
-
Vorzugsweise
hat der Reifen in jedem Block ein Paar der Einkerbungen, die bezüglich der
Bewegungsrichtung quer verlaufen, wobei jede dieser Einkerbungen
längs des
begrenzenden Randes zwischen der oberen Fläche und einer entsprechenden Querseitenfläche ausgebildet
ist.
-
Diese
quer verlaufenden Einkerbungen können
in Blöcken
ausgebildet werden, in denen eine oder mehrere Längseinkerbungen vorgesehen
sind.
-
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung hat die Einkerbung, unabhängig, ob
sie in Längs-
oder Querrichtung verläuft,
eine Pyramidenform, die im Wesentlichen von einer Grundfläche und
von zwei seitlichen Ebenen begrenzt wird, nämlich der ersten und der zweiten
Ebene, die aufeinander einfallen, wobei die anderen begrenzenden
Ebenen fehlen, da die Einkerbung an ihren Außenseiten offen ist. Insbesondere
ist die erste Ebene senkrecht zur oberen Fläche des Blocks und mit einem
Winkel α zu
der Wand der Nut geneigt, in der die Einkerbung ausgebildet ist, während die
zweite Ebene mit einem Winkel β zu
einer Einfallsebene geneigt ist, die parallel zu der oberen Fläche ist.
-
Unter
erneuter Bezugnahme auf bevorzugte Ausgestaltungen erstreckt sich
die Einkerbung über eine
Länge,
die wenigstens gleich 65% der Länge
eines Randes ist, der von dem Schnitt zwischen der Seitenfläche des
Blocks, in der die Einkerbung ausgebildet ist, und der oberen Fläche des
Blocks gebildet wird.
-
Zusätzlich liegt
das Verhältnis "p/l" zwischen der maximalen
Tiefe "p" der Einkerbung,
gemessen in einer Richtung senkrecht zu der oberen Fläche des Blocks
(an der Basis der Einkerbung), und der maximalen Längserstreckung "l" der Einkerbung, gemessen längs eines
entsprechenden Randes an der oberen Fläche, im Bereich von 0,06 bis
0,6.
-
Weitere
Eigenschaften und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines Reifens nach der Erfindung deutlicher, das zur Information
und ohne Beschränkungsabsicht
unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen angegeben wird, in
denen
-
1 eine
Schnittansicht eines Reifens nach der Erfindung,
-
2 eine
schematische Teilabwicklung in Draufsicht auf die Lauffläche des
Reifens von 1,
-
3 eine
Vergrößerung eines
Blocks der Lauffläche
von 2,
-
4 eine
Variante der gleichen Kennzeichen des Blocks von 3,
-
5 eine
Vergrößerung einiger
Kennzeichen des Blocks von 3 und einige
Ausführungsvarianten
dieser Kennzeichen,
-
6 in
der Draufsicht ein schematisches Muster für eine Lauffläche, die
alternativ zu der von 2 in einer vorgegebenen Rollrichtung
des Reifens ausgerichtet ist,
-
7 das
Muster von 6 ausgerichtet in der entgegengesetzten
Richtung bezüglich
der Rollrichtung des Reifens,
-
8 eine
weitere Ausführungsvariante
eines Blocks nach der Erfindung,
-
9 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Blocks nach der Erfindung, und
-
10 das
Mittellinienprofil eines Niederquerschnittsreifens zeigt, an dem
das Laufflächenmuster
nach der Erfindung anbringbar ist.
-
In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 einen Reifen für Kraftfahrzeuge nach der Erfindung
als Ganzes, beispielsweise einen Reifen der Klasse 195/65 R15.
-
Der
Reifen 1 hat einen Karkassenaufbau 2 mit einem
zentralen Kronenabschnitt 3 und zwei axial gegenüberliegenden
Seitenwänden 4 und 5,
wobei der Karkassenaufbau 2 mit einer Verstärkungslage 2a versehen
ist, deren gegenüberliegende
Enden 2b und 2c um entsprechende Wulstdrähte 6 und 7 nach oben
umgeschlagen sind.
-
Bei
dem erwähnten
Reifen in Gürtelbauweise
liegen die Korde der Verstärkungslage
in radialen Ebenen, mit anderen Worten in Ebenen, die die Drehachse
des Reifens enthalten, oder in Ebenen, die eine geringe Neigung
bezüglich
der Radialebenen haben.
-
An
dem radial äußeren Umfangsrand
der Wulstdrähte 6 und 7,
die sich an den radial inneren Rändern
der Seitenwände 4 und 5 befinden,
ist ein elastomerer Füllstoff 8 aufgebracht,
der den Raum einnimmt, der zwischen der Verstärkungslage 2a und den
entsprechenden Enden 2b und 2c der Verstärkungslage 2a gebildet
ist.
-
Die
axial gegenüberliegenden
Flächen
des Reifens 1, von denen jede einen Wulstdraht 6 oder 7 und
seinen Füllstoff 8 aufweist,
bilden das, was als Wulste bezeichnet ist, die als Ganzes mit 9 und 10 bezeichnet
sind und die so ausgelegt sind, dass sie den Reifen 1 an
einer entsprechenden Montagefelge 11 des Rades eines Fahrzeuges
festlegen.
-
Bei
dem gezeigten Beispiel ist ein Gurtaufbau 12, der aus einem
oder mehreren Verstärkungsstreifen 13 aus
Textil- oder Metallkorden hergestellt ist, die in eine vorgegebene
Mischung eingeschlossen sind, dem vorstehend erwähnten Karkassenaufbau 2 koaxial
zugeordnet.
-
Auf
den Gurtaufbau 12 ist eine Lauffläche 11 in bekannter
Weise aufgebracht. In die Dicke der Lauffläche ist ein Reliefmuster eingeschnitten,
das lediglich schematisch in der Draufsicht in 2 veranschaulicht
ist.
-
Eine
Lauffläche
mit diesem Muster ist zum Laufen auf schneebedeckten Flächen besonders
geeignet.
-
Die
Lauffläche 14 hat
vier Umfangsnuten 15 und eine Vielzahl von Quernuten 16,
die in Kombination fünf
Reihen von Blöcken
begrenzen, die eine quadratische Form in der Draufsicht haben, nämlich eine
zentrale Reihe 17 längs
der Äquatorialebene und
zwei Zwischenreihen 18 und 19 an den Seiten der
zentralen Reihe sowie zwei Schulterreihen 20 und 21.
-
Die
Blöcke
stehen von der Basisfläche 22 der
Lauffläche
vor, die bei der Darstellung in 1 mit der
Mischungsschicht zusammenfällt,
die direkt über
dem radial äußersten
Verstärkungsstreifen 13 in dem
Gurtaufbau 12, im Wesentlichen an der Basis der Nuten,
angeordnet ist.
-
Insbesondere
erstrecken sich die Blöcke
radial nach außen
bis zu ihren oberen Flächen,
die mit der Außenfläche der
Lauffläche
zusammenfallen.
-
Bei
dem in 2 gezeigten Beispiel ist der Einfachheit halber
die Lauffläche
mit Umfangs- und Quernuten
dargestellt, die parallel bzw. senkrecht zur Äquatorialebene verlaufen. Wie
jedoch der folgende Text verdeutlicht, ist die Erfindung nicht auf
diese spezielle Darstellung begrenzt und hat beispielsweise Umfangsnuten,
die in einem Winkel im Bereich von 3° bis 18° zur Äquatorialebene geneigt sind,
Zickzackumfangsnuten, Quernuten mit Mittellinien, die auf nicht-axiale
Weise bezüglich
der Äquatorialebene geneigt
sind, Quernuten mit gekrümmten
Mittellinien, die eine konvexe oder konkave Form haben, eine kombinierte
Ausgestaltung, mit anderen Worten, anfänglich konvex und danach konkav
oder umgekehrt in der Richtung von einer Schulter aus zu der Äquatorialebene
hin, oder auch beispielsweise mit einem Sinusprofil oder dergleichen
in der Querrichtung bezüglich
des Reifens zwischen zwei Schultern, oder auf jeden Fall Umfangs-
und/oder Quernuten, die so ausgerichtet sind, dass sie irgendeine
Art von Muster bilden, das symmetrisch, asymmetrisch oder direktional
sein kann.
-
Vorzugsweise
haben die Umfangsnuten eine Breite im Bereich von 3 bis 18 mm und
eine Tiefe im Bereich von 2 bis 12 mm.
-
Die
Quernuten haben eine Breite im Bereich von 1,5 bis 9 mm und eine
Tiefe im Bereich von 2 bis 12 mm.
-
Die
Blöcke
können
in der Draufsicht Formen haben, die sich von denen in 2 gezeigten
unterscheiden und insgesamt in der Draufsicht die Form von Rechtecken,
Parallelogrammen, Polygonen oder anderen geometrischen Figuren oder
irgendwelche Formen haben, bei denen es möglich ist, wenigstens ein Paar
von Querseiten in einem Block zu identifizieren, wobei diese Seiten
als Vorderseite und Rückseite
entsprechend der Rollrichtung des Reifens definiert werden.
-
Diese
Blöcke
stehen aus der Basisfläche
in Form von Parallelepipeden oder anderen Formen vor, wie sie gewöhnlich bei
im Handel erhältlichen Reifen
verwendet werden.
-
3 zeigt
die Form eines Blocks 23, beispielsweise eines Blocks der
zentralen Reihe 17, der Lauffläche von 1 und 2.
-
Der
Block 17 hat die Form eines Parallelepipeds, das von zwei
Längsseitenflächen 24 und 25, zwei
Querseitenflächen 26 und 27,
die die Vorderfläche
bzw. Rückfläche bezogen
auf die Laufrichtung des Reifens sind, und einer oberen Fläche 28 begrenzt
wird.
-
In 2 ist
die Laufrichtung des Reifens mit dem Pfeil "F" bezeichnet.
-
Zu
erwähnen
ist, dass die Längs-
und Querseitenflächen
des Blocks zusammen mit den entsprechenden Flächen des Blocks benachbarter
Reihen die Wände
bilden, die die Längs-
und Quernuten begrenzen.
-
In 3 sind
zur Vereinfachung die Längs- und
Quernuten mit ihren Mittellinien gekennzeichnet, die als gestrichelte
Linien gezeigt sind.
-
Wie
zu sehen ist, hat der Block 23 von 3 Längsseitenflächen 24 und 25,
die die axial inneren Wänden
der beiden Umfangsnuten 15 bilden, welche die zentrale
Reihe 17 begrenzen, und Querseitenfläche 26 und 27,
von denen jede eine der beiden Wände
der Quernuten 16 bildet, die am Umfang zueinander versetzt
sind.
-
Geht
man nun zur Beschreibung der bevorzugten Eigenschaften des Blocks 23 über, so
ist zu erwähnen,
dass dieser zwischen der oberen Fläche 28 und den Längsflächen 24 und 25 ein
Paar von Einkerbungen 29 und 30 hat, die sich
im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken, mit anderen Worten
mit ihren größeren Abmessungen
in der Richtung der Nut ausgerichtet sind, die von der Wand begrenzt wird,
in der die Einkerbung ausgebildet ist.
-
Auf
diese Einkerbungen wird nachstehend als Längseinkerbungen Bezug genommen.
-
Die
Einkerbungen 29 und 30 sind mit ihren Seiten über der
gesamten Länge
sowohl auf der Nut, die von der Wand begrenzt wird, in der sie gebildet sind,
als auch auf der oberen Fläche 28 offen.
-
Diese
Längseinkerbungen
sind mit Profilen versehen, die sich in entgegengesetzten Richtungen zueinander
verjüngen.
-
Insbesondere
ist zu erwähnen,
dass die Einkerbung 29 eine Verjüngungsrichtung in Laufrichtung F
hat und die Einkerbung 30 sich in der entgegengesetzten
Richtung verjüngt.
-
Vorzugsweise
werden die beiden Längseinkerbungen 29 und 30 mit
identischen Abmessungen ausgebildet und haben identisches Aussehen.
-
In
der Darstellung der Lauffläche
von 2 sind alle Blöcke
der Reihen identisch, wobei jeder mit Paaren von Längseinkerbungen
versehen ist, deren Verjüngungen
in entgegengesetzte Richtungen zueinander verlaufen.
-
Im
Einzelnen ist unter Bezug auf 2 und 3 zu
erwähnen,
dass jede Längseinkerbung
in der Begrenzungswand einer Nut durch Entfernen von elastomerem
Material oder durch ein ande res Verfahren ausgebildet werden kann,
das zur Herstellung einer mit Blöcken
versehenen Lauffläche
verwendet wird, beispielsweise durch Ausformen.
-
Zu
erwähnen
ist ferner, dass die Spitze einer jeden Längseinkerbung 29 und 30 bei
der Ausgestaltung von 3 auf dem Rand liegt, der von
der Schnittebene zwischen der begrenzenden Wand der Längsnut 15,
in der die Einkerbung ausgebildet ist, und der angrenzenden Wand
gebildet wird, welche die Quernut 16 in dem gleichen Block
begrenzt.
-
Bei
einer in 4 gezeigten Ausführungsvariante
hat der Block 23 der zentralen Reihe eine einzige Längseinkerbung 29,
deren Spitze von dem Rand getrennt ist, die von der Schnittebene
zwischen der Längsfläche 24 und
der Querfläche 26 gebildet wird,
während
der Block 23' der
angrenzenden Zwischenreihe eine Längseinkerbung 29' hat, deren Spitze
auf dem Rand liegt, der von der Schnittebene zwischen der Seitenfläche 24' und der Querfläche 26' gebildet wird.
-
Weitere
Eigenschaften der Längseinkerbungen 29 und 30 von 3 beziehen
sich auf ihre jeweiligen Grundflächen 31 und 32,
die von einer Ebene gebildet werden, die den Block senkrecht zur Äquatorialebene
schneidet und sich in einem vorgegebenen Abstand "D" von der Querwand des an die Grundfläche angrenzenden
Blocks befindet.
-
Der
Abstand "D" wird längs des
Randes gemessen, der die Schnittebene zwischen der oberen Fläche und
der Seitenfläche
des Blocks bildet, und entspricht der Entfernung zwischen der Grundfläche und
dem Rand, der der Spitze der Einkerbung gegenüberliegt.
-
Insbesondere
befindet sich die Grundfläche 31 in
einer Entfernung "D" von der Querfläche 27,
die der Wand der Nut 16 entspricht, die der Spitze der Einkerbung 29 gegenüberliegt,
wobei sich die Grundfläche 32 in
einer Entfernung "D" von der Querwand 26 befindet,
die der Spitze der Einkerbung 30 gegenüberliegt.
-
Vorzugsweise
ist diese Entfernung "D" nicht größer als
85% der Länge
des Randes, der von der Schnittebene zwischen der Seitenfläche 24 (oder 25),
in der die Einkerbung ausgebildet ist, und der oberen Fläche des
gleichen Blocks gebildet wird.
-
Die
sich verjüngende
Form der Einkerbungen 29 und 30 hat ihre maximale
Tiefe "p", gemessen in einer
Richtung senkrecht zur oberen Fläche
des Blocks (an der Grundfläche 31 oder 32 der
Einkerbungen), und die Tiefe null an der Spitze.
-
Bei
der bevorzugten Ausführungsform
von 3 hat die Längseinkerbung
eine maximale Tiefe "p", gemessen auf der
zur Äquatorialebene
parallelen Ebene, die durch die Mitte der Grundfläche hindurchgeht,
und eine maximale Längserstreckung "l", gemessen parallel zu dem Rand, der
von der Schnittebene zwischen der oberen Fläche 28 und der Längswand 24 oder 25 gebildet
wird, in der die Einkerbung ausgebildet ist.
-
Bei
dieser Ausführung
der Längseinkerbung liegt
das Verhältnis "p/l" vorzugsweise im
Bereich von 0,06 bis 0,6.
-
Diese
Werte des Verhältnisses "p/l" sind vorzugsweise
einem Block mit einer maximalen Höhe "H" zugeordnet,
die zwischen der Grundfläche
der Lauffläche,
von der die Blöcke
vorstehen, und der oberen Fläche
gemessen wird.
-
Vorzugsweise
liegt der Wert "H" im Bereich von 2
bis 12 mm.
-
Bei
einigen bevorzugten Ausgestaltungen liegt speziell die maximale
Tiefe "p" im Bereich von 1,5
bis 7 mm, während
die maximale Erstreckung "l" im Bereich von 5
bis 35 mm liegt.
-
Vorzugsweise
liegt auch das Verhältnis "b/B" zwischen der Seite "b" der Grundfläche der Längseinkerbung und der maximalen
Quererstreckung "B" (3)
der oberen Fläche
des Blocks, gemessen auf einer Ebene senkrecht zur Äquatorialebene,
im Bereich von 0,06 bis 0,6.
-
In
der Praxis drückt
sowohl bei der Ausgestaltung von 3 sowie
bei anderen Ausführungsformen
der Erfindung der Wert des Verhältnisses "b/B" als Prozentsatz
die Erstreckung der Grundfläche
der Einkerbung in den Körper
des Blocks bezogen auf die maximale Querabmessung des Blocks aus.
-
Nach
der Erfindung gelten die erwähnten Werte
der Verhältnisse "p/l" und "b/B" sowie der Wert "H" auch für andere Ausführungsformen,
die Blöcke haben,
deren Formen sich von de nen der in 3 gezeigten
unterscheiden, die jedoch in allen Fällen Formen haben, die zwischen
wenigstens zwei Längsflächen und
wenigstens zwei Querflächen
begrenzt werden können.
-
Die
Längsflächen sind
vorzugsweise vorherrschend in Umfangsrichtung ausgerichtet oder
in jedem Fall mit einem Winkel von nicht mehr als 45° in Umfangsrichtung
geneigt. Die Querflächen
verlaufen ebenfalls quer zur Bewegungsrichtung oder sind in jedem
Fall mit einem Winkel vorzugsweise im Bereich von 90° bis 45° bezogen
auf die Äquatorialebene
geneigt.
-
Die
die Einkerbungen begrenzenden Seitenflächen, die sich von der Grundfläche zur
Spitze erstrecken, können
auf verschiedene Weise ausgebildet werden.
-
Um
dieses Verständnis
zu erleichtern, ist in 5 ein Block 33 gezeigt,
der drei Arten von Einkerbungen hat, die mit 34, 47 bzw. 48 bezeichnet
sind.
-
Die
Einkerbung 34 wird von einer zur Querfläche 27 parallelen
Grundfläche 27 und
von zwei Seitenflächen 36 und 37 begrenzt,
die eine erste bzw. zweite Fläche
haben, die längs
Ebenen ausgebildet sind, die zueinander senkrecht sind.
-
Die
erste Fläche 36 ist
senkrecht zur oberen Fläche 28 und
bildet einen Winkel α mit
der Längsfläche 24 des
Blocks.
-
Die
zweite Fläche 37 ist
in einem Winkel β zu einer
zu der oberen Fläche 28 parallelen
Ebene geneigt.
-
Vorzugsweise
liegt der Winkel α im
Bereich von –30° bis 30°, während der
Winkel β vorzugsweise
im Bereich von –30° bis 30° liegt.
-
Bei
einem sich von der beschriebenen Ausführung unterscheidenden Beispiel
kann die Fläche 36 parallel
zur Seitenfläche 24 ausgerichtet
sein.
-
Die
Einkerbungen 29 und 30 können mit Begrenzungsflächen genauso,
wie es beispielsweise für die
Einkerbung 34 von 5 veranschaulicht
ist, gebildet werden, oder bei Variationen dieses Ausformungsprozesses,
beispielsweise mit einer ersten Fläche 36 und einer zweiten Fläche 37,
die mit anderen Winkeln als 90° zueinander
geneigt sind, wie beispielsweise bei der Einkerbung 48 dieser
Figur, oder mit einer ersten und einer zweiten Fläche mit
einer anderen Ausgestaltung als eben, und insbesondere unter Bildung
einer einzelnen gekrümmten
Fläche, beispielsweise
wie die der Einkerbung 47 in 5.
-
Unter
Bezug auf die Leistung des in 1 bis 3 beschriebenen
und dargestellten Reifens wird nun das günstige Verhalten dieses Reifens
auf schneebedecktem Boden demonstriert.
-
Wenn
der Reifen in der Rollrichtung F läuft, trifft anfänglich jede
Längseinkerbung 29 auf
den Boden mit ihrer Spitze in der optimalen Position, um Schnee
effizienter eintreten und in den leeren Raum zwischen der Spitze
und der Grundfläche 31 verdichten
zu lassen.
-
Dieses
Füllen
mit Schnee und sein Kompaktieren in den Längsnuten 29 und 30,
die in den Blöcken
des Laufflächenmusters
vorhanden sind, lässt eine
Vielzahl von Bereichen entstehen, die sowohl am Umfang als auch
in Querrichtung verteilt sind und die sich als Elemente zum Halten
des Schnees verhalten, der in die Nuten zwischen den Blöcken des Musters
eingedrungen ist, wobei diese Elemente die Abgabe des Schnees aus
dem erwähnten
Muster behindern und somit die Reibung des Reifens auf dem schneebedeckten
Boden vorteilhaft maximieren.
-
Dieses
vorteilhafte Ergebnis wird bei allen Laufbedingungen des Reifens
erreicht, mit anderen Worten beim Geradeausfahren und in der Kurve
sowie beim Beschleunigen und beim Bremsen sowohl für Reifen,
die auf die Antriebsachse, als auch für Reifen, die auf die leerlaufende
Achse montiert sind.
-
Um
die Traktion auf schneebedecktem Boden zu steigern, hat der Reifen
bei einer Ausführungsvariante
eine Lauffläche
mit dem in 6 gezeigten Muster.
-
Dieser
Reifen ist hier mit einer der von 2 identischen
Lauffläche
gezeigt, mit der Ausnahme der Eigenschaft, dass jeder Block in allen
Reihen zwei Längseinkerbungen 29 und 30 aufweist,
die zu den oben beschriebenen identisch sind, die sich jedoch beide
in der Rollrichtung F verjüngen.
-
Die
in 7 gezeigte Variante unterscheidet sich von denen
der 2 und 6 dadurch, dass jeder Block
in allen Reihen ein Paar von Längseinkerbungen 29 und 30 hat,
die sich in der zur Rollrichtung F entgegengesetzten Richtung verjüngen.
-
Die
Lauffläche
wurde bisher unter Bezug auf Längseinkerbungen 29 und 30 beschrieben,
die bei allen Ausgestaltungen der 2, 6 und 7 zueinander
identisch sind.
-
Bei
einer alternativen Ausgestaltungsvariante hat die Lauffläche im Wesentlichen
die gleichen Eigenschaften mit der Ausnahme, dass sie eine oder mehrere
Reihen von Blöcken 40 (8)
aufweist, von denen jede ein Paar von Längseinkerbungen 41 und 42 hat,
die sich in entgegengesetzten Richtungen zueinander verjüngen, deren
Grundflächen 43 und 44 jedoch
an den Quernuten 16 münden.
-
Alternativ
haben einige Ausgestaltungen der Blöcke nach der Erfindung Längseinkerbungen,
die auf eine Tiefe zwischen der oberen Fläche und der Basisfläche des
Blocks ausgebildet sind.
-
Schließlich haben
bei einer anderen, in 4 gezeigten Ausführungsvariante
die Blöcke
des Reifens nach der Erfindung Längseinkerbungen
(60) oder Quereinkerbungen, deren Seiten nur auf den oberen
Flächen
münden,
wobei sich die Einkerbungen vorzugsweise längs der Mittellinien dieser
Flächen
befinden.
-
Bei
einigen Ausgestaltungen kann deshalb die in 2, 6 und 7 gezeigte
Lauffläche eine
oder mehrere Reihen von Blöcken
aufweisen, von denen jede in Kombination oder alternativ Längseinkerbungen 29 und 30,
weiter Längseinkerbungen 45, 46 und 60,
wie sie in 4 gezeigt sind, Längseinkerbungen ähnlich zu
denen, die mit den Bezugszeichen 47 und 48 in 5 bezeichnet
sind, sowie auch eine oder mehrere Längseinkerbungen 48', wie sie in 8 gezeigt
ist, aufweisen.
-
Insbesondere
zeigt 4 einige Ausgestaltungen mit einer Längseinkerbung 46,
die eine halbkreisförmige
Grundfläche
und eine gekrümmte
Seitenwand hat, während
die Längseinkerbung 45 zwei ebene
Begrenzungsflächen
längs ihrer
Erstreckung hat, die einen spitzen Winkel zwischen sich bilden.
-
Vorteilhafterweise
ordnen diese Einkerbungen 45, 46, 47, 48 und 48' ihre Wirkung
der der Einkerbungen 29 und 30 zu, indem sie die
Menge von frischem Schnee maximieren, der von den Nuten, denen diese
Einkerbungen zugewandt sind, eingefangen werden kann.
-
Das
Ergebnis des Vorhandenseins der Einkerbungen 45, 46, 47, 48 und 48' besteht darin,
eine beträchtliche
Kompression des Schnees zwischen den Wänden der Blöcke zu erleichtern, was dazu führt, dass
der Schnee eingeschlossen wird.
-
In
der Praxis wird der Einschluss des Schnees in den geeigneten Räumen der
Lauffläche stabil
aufrecherhalten werden, wodurch die Reibung von Schnee auf Schnee
maximiert wird.
-
In
seiner allgemeinsten Form kann der Reifen nach der Erfindung Quereinkerbungen
aufweisen, die in jedem Block ausgebildet sind, beispielsweise durch
Entfernen von elastomerem Material zwischen der oberen Fläche und
der Querfläche,
die eine der Begrenzungswände
der Quernut bildet.
-
Die
Ausgestaltung dieser Quereinkerbungen bei der bevorzugten Form ist
identisch zu der bezogen auf die Längseinkerbungen 29 und 30 von 3 beschriebenen
mit der Ausnahme, dass die Quereinkerbungen längs Querflächen des Blocks ausgebildet
sind.
-
9 zeigt
beispielsweise einen Block 49 mit zwei Quereinkerbungen 50 und 51,
von denen sich die erste zwischen der oberen Fläche 28 und der Querfläche 26 befindet,
während
sich die zweite zwischen der oberen Fläche 28 und der Querfläche 27 befindet.
-
In
der bevorzugten Form der Quereinkerbungen 50 und 51 sind
die Grundflächen
genauso wie die der Längseinkerbung 34 von 5 geschlossen, anstatt
nach außen
offen zu sein, wie es bei der Variante von 9 gezeigt
ist.
-
Die
Quereinkerbungen 50 und 51 haben eine zu der der
Längseinkerbungen ähnliche
Funktion mit der Ausnahme, dass sie ihre Wirkung des Sammelns und
Einschließens
von Schnee insbesondere dann ausführen, wenn der Reifen Kurven
durchläuft
oder unter der Wirkung von Slip-Kräften steht.
-
Es
ist auch möglich,
im Falle von Quereinkerbungen Quereinkerbungen zu verwenden, die
in einer Entfernung von der oberen Fläche des Blocks ausgebildet
sind, wie vorstehend beispielsweise für die Quereinkerbung 52 des
Blocks von 8 beschrieben wurde.
-
Zu
erwähnen
ist, dass der einen Teil des Reifens nach der Erfindung bildende
Block entweder nur Längseinkerbungen
oder nur Quereinkerbungen oder beide Arten von Einkerbungen aufweisen
kann.
-
Vorteilhafterweise
entspricht eine große
Zahl von Einkerbungen einem größeren Verformungsgrad des
Blocks mit der Folge eines größeren Komforts während des
Laufs des Reifens auf trockenen Straßen, obwohl ein größeres Ausmaß an Deformationsfähigkeit
verglichen mit einem Block, der diese Einkerbungen nicht hat, eine
Verschlechterung des Verhaltens auf trockenem Boden, insbesondere
hinsichtlich Verschleißwiderstand,
verursachen kann.
-
Um
diese Leistung nicht zu gefährden,
hat die Anmelderin gefunden, dass bei dem Reifen nach der Erfindung
das Verhältnis
zwischen Massivflächen und
Leerräumen
in jedem Block vorzugsweise im Bereich von 0,007 bis 0,07 liegen
sollte.
-
Es
sollte auch erwähnt
werden, dass das Vorhandensein von speziell langen Einkerbungen
auf der Oberseite des Blocks dazu neigt, den Block und somit der
Lauffläche
als Ganzes einen größeren Widerstand
bei einem Lauf auf schneebedecktem Boden gegenüber Tangentialspannungen, insbesondere
solchen, die bei der Kurvenfahrt in Axialrichtung des Reifens vorhanden
sind, zu geben.
-
Diese
günstige
Situation scheint von der Ausbildung einer Abstufung unter der unteren
Fläche des
Blocks abzuhängen.
Es wurde gefunden, dass diese Stufe das Verhalten des Reifens auf
trockenen Straßen,
beim Durchfahren von Kurven und beim Bremsen verbessert, da sie
zwei Ränder
bildet (anstelle eines einzigen Randes wie bei den Blöcken ohne
Einkerbungen), die gemeinsam so wirken, dass sie tangentialen, axialen
und Umfangskräften
widerstehen, die auf den Block ausgeübt werden.
-
Das
Ergebnis ist unerwartet, da die Suche nach Mitteln zur Verbesserung
der Haftung auf Schnee kein Anzeichen gab, dass Vorteile auch beim Lauf
des Reifens auf trockenen Straßen
erreicht werden können.
-
Die
Erkenntnis des Erreichens sowohl einer Verbesserung auf schneebedecktem
Boden als auch von Verbesserungen hinsichtlich des Blockwiderstands
gegen tangentiale Spannungen auf trockenen Straßen ergab sich aus der Beobachtung
des Verhaltens des Reifens nach der Erfindung durch Vergleich mit
einem Reifen mit Blöcken
ohne Einkerbungen während
der Kurvenfahrt.
-
Insbesondere
ergab sich eine bessere Kenntnis der günstigen erhaltenen Ergebnisse
aus der Beobachtung während
des Kurvendurchlaufs eines Reifens nach der Erfindung, der in Laufrichtung eine
sehr schmale Aufstandsfläche
bezogen auf einen Reifen mit der gleichen Aufstandsfläche, jedoch Blöcken ohne
Einkerbungen hat.
-
Um
die Situation besser zu verstehen, bleibt zu erwähnen, dass, wie der Fachmann
weiß,
ein auf einen vorgegebenen, vom Hersteller spezifizierten Druck
aufgepumpter Reifen in Kontakt mit dem Boden in einer Aufstandsfläche verformt
wird, die sich durch ein spezielles Verhältnis zwischen der Länge gemessen
in der Richtung der Äquatorialebene
und der Breite gemessen in der Axialrichtung auszeichnet.
-
Auf
dem Markt sind Reifen mit einer Aufstandsfläche bekannt, bei denen das
Verhältnis
größer als
1 ist, beispielsweise Reifen der Klassen 175/70R13 und 175/65R14,
sowie Reifen mit Aufstandsfläche
mit einem Verhältnis
von weniger als 1, beispielsweise Reifen der Klassen 225/40R18 und 265/35R18.
-
Ein
Reifen mit einer Aufstandsfläche,
die ein Verhältnis
von weniger als 1 hat, neigt dazu, dass er eine geringere Kurvenstabilität als ein
Reifen mit einer Aufstandsfläche
hat, die ein Verhältnis
von mehr als 1 aufweist.
-
Durch
diese Gegebenheiten wurde gefunden, dass Reifen mit einer Aufstandsfläche von
größer als
1, die mit Längseinkerbungen
auf den Oberseiten der Blöcke
versehen waren, eine höhere
Kurvenstabilität
haben als solche mit der gleichen Auslegung und Aufstandsfläche, jedoch
mit Blöcken
ohne Einkerbungen.
-
Hinsichtlich
Reifen mit einer Aufstandsfläche von
weniger als 1 zeigt 10 das Mittellinienprofil 53 eines
Niederquerschnittsreifens der Klasse 265/35R18, der mit dem Laufflächenmuster
nach der Erfindung mit der verbesserten Kurvenstabilität versehen
ist.
-
Der
in 10 gezeigte Niederquerschnittsreifen zeigt besonders
vorteilhafte Ergebnisse in der Haftung auf Schnee sowohl bei der
Traktion als auch beim Bremsen, wenn er mit den Längseinkerbungen auf
den Oberseiten der Blöcke
versehen ist, wie es in 2 und 3 gezeigt
ist.
-
Die
Erfindung wurde unter Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben,
jedoch sind die aufgezeigten Lösungen
gleichermaßen
auf Reifen mit beliebiger Anzahl von Umfangsreihen von Blöcken unabhängig davon
anwendbar, ob die Reihen von Blöcken
durch gerade Nuten anstatt Zickzacknuten begrenzt sind oder ob die
Blöcke
Lamellen, entweder gerade oder zickzackförmig, aufweisen, sowie auch
auf Reifen für
jede Art von Fahrzeug und Betrieb anwendbar, da die nach der Erfindung getroffene
Maßnahme
zum Lauf auf Schnee den Lauf auf trockenen Straßen nicht nachteilig beeinflussen.
-
Weiterhin
können
die Längseinkerbungen der
Blöcke
einer Reihe am Umfang versetzt zu denen der benachbarten Reihe um
eine Größe angeordnet werden,
die sich von der in 2, 6 und 7 gezeigten
unterscheidet, beispielsweise um die Laufruhe zu verbessern.