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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, insbesondere einen
Schwerlast-Ganzjahresreifen, der in Bezug auf ungleichmäßigen Verschleiß verbessert
ist, ohne das Fahrverhalten preiszugeben.
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Ein
derartiger Reifen, der dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht,
ist aus der JP-A-08 072 508 bekannt.
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Bisher
sind für
die Lauffläche
von Schwerlastreifen von Lkw, Busse und dergleichen, die auf gepflasterten
Straßen
verwendet werden, weitläufig
Rippenprofile verwendet worden. In letzter Zeit hat jedoch aufgrund
der erhöhten
Fahrstrecke und Fahrgeschwindigkeit derartiger Fahrzeuge und der
Verwendung bei Abdeckung weiter Gebiete mit verschneiten oder nassen
Bedingungen, die Verwendung von Ganzjahresreifen zugenommen. Für Ganzjahresreifen
wird gewöhnlich
wegen des guten Verhaltens auf nassen und schneebedeckten Straßen ein
Blockprofil verwendet. Bei Reifen mit Blockprofil kann jedoch im
Vergleich mit Rippenprofilen leicht ungleichmäßiger Verschleiß auftreten.
Insbesondere an dem Vorderrad tritt in den zweiten Blockreihen von
den Laufflächenkanten
aus leicht ungleichmäßiger Verschleiß von den
Arten so genannten Fersen- und Zehen-Verschleißes und Ausbruchverschleißes auf.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schwerlastreifen
bereitzustellen, bei dem ungleichmäßiger Verschleiß, insbesondere
der zweiten Blockreihen, wirksam verhindert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Reifen von der oben erwähnten Art gelöst, der
zusätzlich
die Merkmale umfasst, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 aufgeführt
sind.
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Die
mittleren axialen Rillen in jeder Reihe sind vorzugsweise in die
gleiche Umfangsrichtung gekrümmt,
aber zwischen den beiden Reihen von den mittleren Blöcken sind
die Krümmungsrichtungen
umgekehrt. Die Quereinschnitte in jeder Reihe sind auf die gleiche
Weise wie die mittleren axialen Rillen darin gekrümmt, so
dass die Quereinschnitte und mittleren axialen Rillen im Wesentlichen
parallel zueinander liegen. Die zentralen axialen Rillen in jeder
Reihe sind in die gleiche Richtung geneigt, so dass die zentralen
axialen Rillen im Wesentlichen parallel zueinander liegen.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun ausführlich in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen beschrieben:
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Reifens;
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2 ist
eine Abwicklung, die ein Beispiel des Laufflächenprofils zeigt;
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3 ist
eine Draufsicht, die einen zentralen Block zeigt;
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4 ist
eine Draufsicht, die einen mittleren Block zeigt;
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5 ist
ein Graph, der eine Wirkung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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6(A) und 6(B) zeigen
Laufflächenprofile,
die dazu verwendet werden, die oben erwähnte Wirkung zu zeigen, wobei
die Laufflächenprofile
jedoch keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden.
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In 1 umfasst
ein Schwerlastreifen 1 einen Laufflächenabschnitt 5, ein
Paar Seitenwandabschnitte 4, ein Paar Wulstabschnitte 3,
jeweils mit einem Wulstkern 2 darin, eine Karkasse 6,
die sich zwischen den Wulstabschnitten 3 erstreckt, und
einen Gürtel 7,
der radial außerhalb
der Karkasse 6 in dem Laufflächenabschnitt 5 angeordnet
ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der Schwerlastreifen 1 ein so genannter Ganzjahres-Radialreifen
der Größe 11R22.5.
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Die
Karkasse 6 ist gebildet aus zumindest einer Lage aus Korden,
die unter einem Winkel von 70 bis 90° in Bezug auf den Reifenäquator C
gelegt sind, die sich zwischen den Wulstabschnitten 3 durch
den Laufflächenabschnitt 5 und
die Seitenwandabschnitte 4 erstreckt und um die Wulstkerne 2 von
der Innenseite zur Außenseite
des Reifens umgeschlagen ist. Für
die Karkasskorde kann anorganischer Kord, wie etwa Stahlkorde, und
Korde aus organischer Faser, z.B. Polyester, Nylon, Rayon, Faser
aus aromatischem Polyamid und dergleichen, verwendet werden. Bei
dieser Ausführungsform
ist die Karkasse 6 aus einer einzigen Lage aus Stahlkorden
gebildet, die radial unter im Wesentlichen 90° angeordnet sind.
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Der
Gürtel 7 ist
aus zumindest zwei gekreuzten Lagen aus parallelen Korden gebildet.
Bei dieser Ausführungsform
gibt es vier Lagen aus Stahlkorden, die eine radial innerste erste
Lage 7A, die aus Korden hergestellt ist, die unter einem
Winkel von 50 bis 70° gelegt
sind, und zweite bis vierte Lagen 7B, 7C und 7D umfassen,
die jeweils aus Korden hergestellt sind, die unter einem Winkel
von nicht mehr als 30° in
Bezug auf den Reifenäquator
C gelegt sind.
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Der
Laufflächenabschnitt 5 ist,
wie es in 2 gezeigt ist, mit mindestens
vier Längshauptrillen
G und axialen Rillen Y versehen, die die Längshauptrillen G schneiden,
um ein Blockprofil zu bilden.
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Um
die Verschleißbeständigkeit
und die Beständigkeit
gegenüber
ungleichmäßigem Verschleiß zu verbessern,
ist das Negativverhältnis
des Laufflächenprofils
verringert und in einem Bereich von 0,26 bis 0,34 festgelegt. Das
Negativverhältnis
ist ein Verhältnis
S1/S einer mit Rillen versehenen Fläche S1, die in der Gesamtaufstandsfläche S eingenommen
wird.
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Die
Längshauptrillen
G erstrecken sich durchgehend in der Umfangsrichtung und weisen
eine Rillenbreite Wg von nicht weniger als 2,0 mm, aber vorzugsweise
nicht mehr als 19,0 mm auf.
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Die
Längshauptrillen
G umfassen eine axial innere Rille G1, die auf jeder Seite des Reifenäquators
C angeordnet ist, und eine axial äußere Rille G2, die auf seiner
axialen Außenseite
angeordnet ist. Die Anzahl von Längshauptrillen
G beträgt
vier oder fünf,
vorzugsweise vier. Die Längshauptrillen
G sind innerhalb der Laufflächenbreite
im Wesentlichen gleich axial beabstandet angeordnet.
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Zumindest
zwei, bei dieser Ausführungsform
alle der vier, Längshauptrillen
G sind im Wesentlichen eine gerade Rille mit einer Rillenbreite
Wg von nicht weniger als 7,0 mm. Bei dieser Ausführungsform ist die Rillenbreite
Wg entlang der Rillenlänge
im Wesentlichen konstant. Es ist jedoch mög lich, die Rillenbreite Wg zu
verändern.
Darüber
hinaus kann zusätzlich
zu der geraden Rille eine Zickzack-Rille verwendet werden.
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Die
oben erwähnten
axialen Rillen Y umfassen zentrale axiale Rillen Y1, die sich zwischen
den inneren Rillen G1 erstrecken, mittlere axiale Rillen Y2, die
sich zwischen den inneren Rillen G1 und äußeren Rillen G2 erstrecken,
und äußere axiale
Rillen Y3, die sich zwischen den äußeren Rillen G2 und den Laufflächenkanten Te
erstrecken. Deshalb ist eine Umfangsreihe R1 von zentralen Blöcken B1
zwischen den benachbarten inneren Rillen G1 und G1 gebildet, und
eine Umfangsreihe R2 von mittleren Blöcken B2 ist zwischen jeder
der inneren Rillen G1 und der benachbarten äußeren Rille G2 gebildet, und
eine Umfangsreihe R3 von Schulterblöcken B3 ist zwischen jeder
der äußeren Rillen
G2 und der benachbarten Laufflächenkante
Te gebildet. Die axialen Rillen Y sind so definiert, dass sie eine
Rillenbreite Wy von zumindest 2,0 mm aufweisen.
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Um
die mittlere Blockreihe R2 vor ungleichmäßigem Verschleiß zu schützen, sind
die axialen Rillen Y2 als eine gekrümmte Rille 11 ausgebildet,
wobei 50 % oder mehr von diesen mit einem einzigen Radius R vom 0,5-
bis 1,0-fachen der axialen Länge
Ly gekrümmt
ist. Alle axialen Rillen Y2 in jeder Reihe R2 sind in eine Umfangsrichtung
F1 gekrümmt,
und der Krümmungsmittelpunkt
befindet sich zwischen den inneren und äußeren Rillen G1 und G2. Somit
befindet sich die Krone P der axialen Rille in der Richtung F1 zwischen
den Hauptrillen G1 und G2 und somit ist die axiale Rille von der
Krone P in Richtung jeder Seite davon in die umgekehrte Richtung
F2 geneigt. Wegen der Wasserabführung,
der Beständigkeit
gegenüber
ungleichmäßigem Verschleiß und dergleichen
ist die Krone P vorzugsweise in dem zentralen Drittel 11M der
axialen Rille Y2 in der Axialrichtung des Reifens angeordnet. Für die Konfiguration
der axialen Rillen Y2 kann eine Kurve mit mehreren Radien oder eine
Kombination aus einer Kurve und einem geraden Bereich verwendet
werden.
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Andererseits
sind die zentralen axialen Rillen Y1 im Wesentlichen gerade und
in die gleiche Richtung unter einem Winkel von nicht mehr als 60° (beispielsweise
40°) in
Bezug auf die axiale Richtung des Reifens geneigt.
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Die äußeren axialen
Rillen Y3 sind eine im Wesentlichen gerade Rille oder eine geringfügig gebogene Rille,
die im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung des Reifens liegt.
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Bei
dieser Erfindung ist jeder der mittleren Blöcke B2 ferner mit einem Längseinschnitt 15 und
einem gekrümmten
Quereinschnitte 16 in einer T-förmigen
Formation versehen. Der Längseinschnitt 15 erstreckt
sich in Umfangsrichtung entlang der axial äußeren Kante 12o des
mittleren Blocks B2 über
seine Umfangslänge. Die
axiale Breite W1 eines Teils 17, der zwischen dem Längseinschnitt 15 und
der äußeren Kante 12o definiert ist,
ist im Bereich von ungefähr
2,0 bis 8,0 festgelegt. Der gekrümmte
Quereinschnitt 16 ist im Wesentlichen parallel zu den axialen
Rillen Y2 und erstreckt sich von der axial inneren Kante 12i zu
dem Längseinschnitt 15. Die
Längseinschnitte 15 verhindern,
dass sich ungleichmäßiger Verschleiß axial
nach innen von der axial äußeren Kante 12o des
Blocks B2 ausdehnt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Quereinschnitt 16 in
dem Zentrum des Blocks B2 in der Umfangsrichtung angeordnet, und
alle Längseinschnitte 15 in
jeder Reihe R2 sind gerade und in einer Linie angeordnet.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist darüber
hinaus jeder der zentralen Blöcke
B1 mit einem geraden Einschnitt 13 versehen, der im Wesentlichen
parallel zu den geraden axialen Rillen Y1 liegt.
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Die
Einschnitte 13, 15 und 16 verbessern
das Nässeverhalten
und das Verhalten auf Schnee. Die Einschnitte sind derart definiert,
dass sie eine Breite von weniger als ungefähr 1,5 mm aufweisen.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist jeder der Schulterblöcke
B3 zur Verbesserung des Laufflächenschulterverschleißes und
des Wanderungsverhaltens entlang und benachbart zu der Laufflächenkante
Te mit einer schmalen Schulterrille 19 versehen, die eine
Rillenbreite von weniger als 3,0 mm aufweist. Die Tiefe der axialen
Rillen Y ist im Bereich des 0,7- bis 1,0-fachen der Tiefe DG der Längshauptrillen
G festgelegt. Bei dieser Ausführungsform
weisen die zentralen axialen Rillen Y1 und mittleren axialen Rillen
Y2 eine konstante Tiefe von dem 1,0-fachen der Tiefe der Hauptrille
DG auf. Die äußeren axialen
Rillen Y3 weisen eine variable Tiefe auf, und in ihrem axialen Zentrum
ist ein flacher Teil gebildet, der ungefähr ein Drittel der Rillenlänge ausmacht. Die
Tiefe beträgt
in dem flachen Teil ungefähr
das 0,7-fache von DG, aber auf seinen beiden Seiten das 1,0-fache von DG. Darüber hinaus
ist der flache Teil mit einem Einschnitt entlang der Rillenmittellinie
versehen, und die Einschnitttiefe beträgt ungefähr das 0,5-fache von DG.
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Die
Tiefe der Einschnitte 13, 15 und 16 ist
im Bereich des 0,5- bis 1,0-fachen
der Hauptrillentiefe DG festgelegt.
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Bei
dieser Ausführungsform
weisen die Einschnitte 13 in den zentralen Blöcken B1
eine maximale Tiefe des 1,0-fachen von DG auf, und es sind ein oder
zwei flache Teile, die kleiner als das 0,5-fache von DG sind, gebildet.
Die Einschnitte 16 der mittleren Blöcke B2 weisen eine maximale
Tiefe des 1,0-fachen von DG auf, und es sind ein oder zwei flache
Teile, die kleiner als das 0,5-fache von DG sind, gebildet. Die
Einschnitte 15 weisen eine im Wesentlichen konstante Tiefe
von ungefähr
dem 0,7- oder 0,8-fachen
von DG auf. Durch Bereitstellen der flachen Teile werden die benachbarten
Blöcke
B3 und unterteilten Teile der Blöcke
B1 und B2 aneinander gebunden, und die Blocksteifigkeit kann erhöht werden.
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Die
Tiefe der schmalen Schulterrillen 19 ist im Bereich des
0,6- bis 0,9-fachen
der Hauptrillentiefe DG festgelegt.
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Hinsichtlich
der Neigungen der axialen Rillen Y und Einschnitte 13 und 16 sind
die axialen Rillen Y1 und Einschnitte 13 in jeder Reihe
R1 (es wird eine Vielzahl von Reihen vorgeschlagen) in die gleiche
Richtung geneigt, so dass sie parallel zueinander liegen. Ihr Neigungswinkel
liegt im Bereich von ungefähr
40 bis 60° in Bezug
auf den Reifenäquator
C.
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Die
axialen Rillen Y2 und Einschnitte 16 in jeder Reihe R2
sind auf die gleiche Weise gekrümmt
oder geneigt, so dass sie im Wesentlichen parallel zueinander liegen.
Die Neigungsrichtung an den axial inneren Enden der axialen Rillen
Y2 und Einschnitte 16 ist gleich wie die der axialen Rillen
Y1 und Einschnitte 13 in der benachbarten zentralen Blockreihe
R1. Der Neigungswinkel an dem axial inneren Ende liegt im Bereich von
ungefähr
50 bis 70° in
Bezug auf den Reifenäquator
C, was im Wesentlichen gleich ist wie der Neigungswinkel an dem
Längseinschnitt 15.
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform
ist die Krümmungsrichtung
auf einer Seite des Reifenäquators
C umgekehrt zu der auf der anderen Seite, und die linken axialen
Rillen Y2, die zentrale axiale Rille Y1 und die rechte axiale Rille
Y2 sind in einer S-förmigen
gekrümmten
Linie ausgerichtet.
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Die
axialen Rillen Y3 sind bei dieser Ausführungsform eine geringfügig gebogene
Rille, deren axial innerer Teil in die gleiche Richtung wie die
Neigungsrichtung der benachbarten axialen Rillen Y2 an dem axial äuße ren Ende
geneigt ist. Der Neigungswinkel beträgt ungefähr 70 +/– 10° in Bezug auf den Reifenäquator C. Der übrige Teil
liegt im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung.
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Das
Laufflächenprofil
ist bei dieser Ausführungsform
daher ein nicht laufrichtungsgebundenes Profil.
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Die
spitzwinkligen Ecken der Blöcke
sind vorzugsweise angefast. Jedoch ist es in dem Fall der mittleren
Blöcke
B2 bevorzugt, dass zumindest 55 % der konkaven Kante 11e verbleibt,
wie es in 4 gezeigt ist.
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5 zeigt
den Unterschied in der Verschleißenergie zwischen der Fersenkante
und der Zehenkante eines Blockes in jeder Reihe R1, R2 und R3, wobei
T1
das in 6(A) gezeigte Laufflächenprofil
ist, das das Äquivalent
von 2 ist, mit der Ausnahme, dass nur die Einschnitte 15 und 16 in
den mittleren Blockreihen R2 beseitigt sind, und T2 das in 6(B) gezeigte Laufflächenprofil ist, das das Äquivalent
von 6(A) ist, mit der Ausnahme,
dass gerade Rillen 14 anstelle der gekrümmten axialen Rillen Y2 verwendet
werden.
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Die
Verschleißenergie
ist als das Produkt aus dem Bodendruck und dem Schlupfbetrag definiert.
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Wie
es in dieser Figur gezeigt ist, verringern die gekrümmten axialen
Rillen Y2 den Verschleißenergieunterschied
nicht nur in den mittleren Blockreihen R2 stark, sondern auch in
den Schulterblockreihen R3. Somit kann ungleichmäßiger Verschleiß, insbesondere
Fersen- und Zehen-Verschleiß, effektiv
kontrolliert werden.
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Es
wurden Testreifen der Größe 11R22.5
14R mit dem in 1 gezeigten Aufbau und den in
Tabelle 1 angegebenen Spezifikationen auf Verschleißbeständigkeit,
Beständigkeit
gegenüber
ungleichmäßigem Verschleiß (Fersen-
und Zehen-Verschleiß und
Ausbruchverschleiß)
und Nassfahrverhalten getestet. Die Testreifen wiesen das gleiche
in 2 gezeigte Laufflächenprofil mit Ausnahme der
axialen Rillen Y2 und Einschnitte 15, 16 in der
mittleren Blockreihe B2 auf.
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Test auf Verschleißbeständigkeit
und Beständigkeit
gegenüber
ungleichmäßigem Verschleiß:
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Es
wurden Testreifen auf alle Räder
eines Lkw (Langstrecken-Lkw mit einer Tragfähigkeit von 10 t) vom 2-D4-Rad-Typ
aufgezogen und über
50000 km auf trockenen Asphaltstraßen gefahren. Anschließend wurde
der Gesamtverschleiß der
Lauffläche
und der Fersen- und Zehen-Verschleiß und der Ausbruchverschleiß in der
mittleren Blockreihe bewertet.
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Test auf Nassfahrverhalten:
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Unter
Verwendung des oben erwähnten
Lkw mit neuen (nicht verschlissenen) Reifen wurde das Fahrverhalten
auf nassen Asphaltstraßen über das
Gefühl
eines Testfahrers bewertet.
Felgengröße: 7.50X22.5 (Standardradfelge)
Druck:
850 kPa
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