DE960968C - Laufflaechenprofilierung fuer Luftreifen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 28. MÄEZ1957

F 15458II163 e

Die Erfindung betrifft die Profilierung der Lauffläche von Luftreifen. Es sind Laufflächen bekannt, die mehrere im wesentlichen zueinander parallele Rippen aufweisen, welche durch ringsum laufende Nuten voneinander getrennt sind; die Seitenwände dieser Rippen verlaufen sägezahnartig, und die Rippen selbst sind durch Quernuten in einzelne klötzchenartige Abschnitte unterteilt. Eine derartige Laufflächenprofilierung soll eine gute Bodenhaftung des Reifens gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laufflächenprofilierung dieser Art insofern weiter zu verbessern, als unter Wahrung einer guten Bodenhaftung ein leiser Lauf des Reifens, eine geringe Reifenabnutzung und ein selbsttätiges Säubern der Profilnuten von eingedrungenem Schmutz erzielbar ist. Dieser Erfolg wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die schmalen Quernuten schräg zur Rippenlängsrichtung verlaufen und jeweils von einem inneren Scheitelpunkt ao der äußeren sägezahnartigen Seitenwand zu dem in der Zahnteilung folgenden inneren Scheitelpunkt der inneren Seitenwand der betreffenden Rippe führen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. ι ein Schaubild eines Reifens nach der Erfindung,

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Teilgrundriß der Lauffläche nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt'längs der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 in größerem Maßstab einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2 zur Darstellung der Veränderungen in der Tiefe der Nut, in der der Schnitt vorgenommen wurde, sowie der vom Nutgrund aufwärts gerichteten Versteifungen,

Fig. 5 in größerem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 2,

Fig. 6 den an der Fahrbahn angreifenden Teil des Profils bei Gebrauchsbelastung, von der Linie 6-6 der Fig. 1 aus gesehen,

Fig. 7 einen Teilschnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 6.

Die Reifendecke 10 hat einen Körper 11 und einen Laufflächenteil 12. Die Lauffläche weist eine Mittelrippe 13 auf, ferner Schulterrippen 14 und 15 und zwischen der Mittelrippe und den Schulterrippen liegende Rippen 16, 17, 18 und 19. Zwischen einander benachbarten Rippen sind-Umfangsnuten 20, 2i, 22, 23, 24 und 25 vorgesehen. Die äußeren Seitenflächen der Schulterrippen 14 und 15 weisen eine Reihe von \^erzahnungen 26 bzw. 27 auf, die sich ein beträchtliches Stück radial einwärts in die Seitenwand des Reifens erstrecken. In dieser Ausgestaltung tragen sie dazu bei, das seitliche Rutschen zu verhindern; sie verbessern allgemein die Bodenhaftung des Reifens, besonders in weicher Erde oder im Schnee. Alle Rippen sind an ihren Seitenflächen in ihrer vollen radialen Höhe verzahnt oder genutet, mit Ausnahme des Grundes der Nuten 20 und 25, die leicht verbreitert sind, um die Gefahr des Einreißens zu vermindern. Höhe, Breite und Abstände der Schulterrippen und der benachharten Zwischenrippen sind so gewählt, daß bei unter Last laufendem Reifen die am Boden angreifenden Schulter- und Zwischenrippen derart verformt werden, daß sich ihre einander seitlich gegenüberliegenden Flächen berühren (s.Fig.6), und zwar an über den Reifenumfang verteilten Stellen, die durch die Ausbildung der Verzahnungen in bezug aufeinander bestimmt werden.

Fig. 2 zeigt, daß die Verzahnungen der Schulterrippen die doppelte Teilung aufweisen, wie die ihnen gegenüberliegenden Verzahnungen der jeweils benachbarten Zwischenrippe. Ferner sind die Zähne und Kerben der Verzahnungen der Zwischenrippen 16 und 19 in der Längsrichtung der Rippen so angeordnet, daß sie jeder zweiten Kerbe der gegenüberliegenden Verzahnung der Schulterrippen 14 und 16 seitlich gegenüberliegen. Die Flanken der Zähne der Rippen 14 und 15 und die Flanken der dreieckigen Kerben der Rippen 16 und 19 stehen im wesentlichen im gleichen Winkel zur Mittelebene des Reifens. Wenn die Rippen 14, 15, 16 und 19 indem unter Last laufenden Reifen ver formt werden, so werden sie flacher und breiten sich seitlich aus, so daß die Zähne der Rippen 14 und 15 in die ihnen gegenüberliegenden Kerben der Rippen 16 bzw. 19 eintreten. Dabei berühren die Zähne mit ihren Spitzen den Grund der entsprechenden Kerben, während die Kerbflanken die Zahnflanken berühren. Die Zähne füllen die sie aufnehmenden Kerben also völlig aus. Gemäß Fig. 6 sind die Seitenkerben der den Rippen 16 und 19 gegenüberliegenden Rippen 14 und 15 abwechselnd flacher und tiefer ausgebildet. Dabei stehen die Zähne der Rippen 16 und 19 mit ihren Zahnspitzen dem Schnittpunkt der Seitenflächen der flachen Kerben axial gegenüber. Wenn nun diese Schulterrippen und die ihnen gegenüberliegenden Zwischenrippen sich seitlich aneinander abstützen, bleiben rautenförmige Ausnehmungen 28 in voller Höhe der aneinander anliegenden Rippen offen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Zähne der Rippen 16 und 19 normalerweise an der schmälsten Stelle von den Rippen 14 und 15 durch Nuten getrennt sind, die im Vergleich zu der Breite der Nuten 21, 22, 23 und 24 verhältnismäßig schmal sind. Die Rippen 14 und 15 haben am Grunde der die Zähne der Rippen 16 und 19 aufnehmenden Kerben leichte Unterschneidungen 5 und 6, um die Gefahr des Einreißens zu verringern. Ebenso haben die Rippen 16 und 19 am Grund der an den Rippen 14 und 15 angreifenden Zähne leichte Unterschneidungen 2 und 3. Das Ausmaß dieser Unterschneidungen in der Umfangsrichtung des Reifens ist in Fig. 6 durch gestrichelte Linien angedeutet.

In den Schulterrippen 14, 15 angeordnete schmale, tiefe Nuten 30, 31 münden in die Nuten 20 bzw. 25 und verlaufen diagonal wenigstens über die Hälfte der Breite der Schulterrippen in einer mit den schmalen Nuten der gegenüberliegenden Zwischenrippen konvergierenden Richtung. ·

Die Rippen 16, 17, 18 und 19 werden von tiefen, schmalen Schrägnuten 9 durchquert, die sich in einem Winkel von etwa 20 Grad in bezug auf die Mittelebene des Reifens über die ganze Rippenbreite erstrecken. Diese Nuten 9 teilen die Oberfläche der betreffenden Zwischenrippen in zahlreiche längliche, etwa S-förmige Klötzchen, wobei benachbarte Klötzchen mit ihren Enden ineinander eingreifen. Es wurde festgestellt, daß in einem Reifen der Größe 8,00-15 mit 108 solcher Klötzchen pro Rippe zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. Die Nuten 9 verlaufen in den Rippen" 16 und 17 in einer zur Nut 21 und in Rippen 18 und 19 in einer zur Nut 24 konvergierenden Richtung. Fig. 4 zeigt, daß diese engen Nuten 9 ungefähr 0,25 Zoll breit sind und an ihrer tiefsten Stelle sich über eine Länge erstrecken, die etwa 80% der Tiefe der radial außerhalb dieser tiefsten Stelle liegenden Nut beträgt. Diese tiefe Stelle 1 gewährleistet die Schmiegsamkeit in der Mitte der Klötzchen 32, während die Versteifungen 8 und 7 die Enden der Klötzchen an einer übermäßigen seitlichen Bewegung hindern und das Umbiegen der mit der Fahrbahn zusammenwirkenden Enden der Klötzchen während eines Bremsvorganges oder bei großer Zugleistung verhindern.

Es seien nun die Schulterrippen 14 und 15, insbesondere deren schmale Nuten 30 und 31, in Zusammenhang mit den im wesentlichen senkrechten Wandteilen 32 und 33 betrachtet. Bei Niederdruckreifen, wie sie derzeit für Personenkraftwagen ver- wendet werden, nutzen sich die Schulterteile des

Reifens schneller ab als die Mitte. Die Reifenerzeuger standen daher vor dem Problem, in den Schulterteilen der Reifen für Personenkraftwagen eine so große Gummimenge vorzusehen, daß die Reifen dieser übermäßigen Beanspruchung gewachsen sind; gleichzeitig sind jene Nachteile zu vermeiden, die bei der Verwendung von Laufflächen mit stark ausgebildeten Schulterteilen bisher dadurch auftraten, daß der Reifen an den Schulterteilen wegen deren mangelhafter Vulkanisierung beschädigt wurde. Es mußte also die Wärme einheitlich durch die große Gummimenge an der Laufflächenschulter geleitet werden. Wenn die Schulterrippe genügend groß ist, überträgt sie die beim Angriff an der Fahrbahn aufgenommene Kraft durch einer hammerartigen Schlag auf die Karkasse des Reifens, was zur Abtrennung der Lauffläche von der Karkasse führte. Um diesen Nachteil zu beheben, sind die Rippen 14 und 15 mit den tiefen, langen schmalen Nuten 30 und 31 und mit im wesentlichen senkrechten seitlichen Außenflächen zwischen Facetten 34 und 35 versehen, die von den Schulterrippen 14 bzw. 15 aus sich nach der Seite hin erstrecken. Diese Facetten 34 und 35 sind in kurzen Abständen an der Schulter der Lauffläche ausgebildet. Die tiefen Kehlen zwischen den Facetten gestatten beim Vulkanisieren die Übertragung der Wärme auf ein größeres Gummivolumen, als es sonst möglich wäre. Infolge der schmalen Nuten 30 und 31 und der Kehlen sind die Schulterrippen schmiegsam, so daß die hammerartigen Schläge und damit die Beschädigungen des Reifens vermieden werden. Die Facetten vergrößern ferner das Gummivolumen der Schulterrippen und erhöhen ihre Stabilität bei deren seitlicher Abstützung an den Zwischenrippen.

Die seitliche Versteifung der Schulterrippen soll auch ein Pfeifen des Reifens vermeiden. Die Einführung \^ron Niederdruckreifen brachte das Problem des Pfeifens von gerippten. Reifen auf Vorderrädern mit sich, das auftrat, wenn man mit solchen Reifen durch eine enge Kurve fuhr. Man glaubte, daß das Pfeifen auf Schwingungen der Schulterrippen zurückzuführen sei. Soweit bekannt

4-5 ist, sind bisher jedoch noch nicht alle bei der Erzeugung des Pfeifeffekts wirksamen Faktoren ermittelt worden. Es ist aber festgestellt worden, daß ein Reifen mit der vorstehend beschriebenen Laufflächenausbildung im Gebrauch keine Pfeifgeräusehe erzeugt. Es wird angenommen, daß die zur Seitenstabilisierung der Schulterrippen 14 und 15 i verwendeten Teile bei der Verhinderung der Pfeifeffekts eine wichtige Rolle spielen. Da eine veränderliche Profilteilung von der sogenannten akustischen Behandlung her bekannt ist, wird von einer ausführlichen Beschreibung der vorstehenden Behandlung abgesehen.

Im Betrieb erfüllt der neue Reifen die Zwecke der Erfindung.

Die Klötzchen 32 der Rippen 16, 17, 18 und 19 überlappen sich in der Umfangsrichtung des Reifens derart, daß in dem der Fahrbahn dargebotenen Gummivolumen dieser vier Rippen keine Unterbrechung auftritt, so daß zusammen mit den nicht unterbrochenen Mittel- bzw. Schulterrippen ein sanftes Fahren gewährleistet ist. Die tiefen, schmalen Nuten 9 bilden Räume, in die hinein sich die Gummirippen 16, 17, 18 und 19 verformen können, so daß diese Rippen weicher werden. Das gegenseitige Überlappen der Klötzchen an ihren Enden in der Umfangsrichtung des Reifens wirkt allen Zug- oder Bremskräften entgegen, die diese Enden der Klötzchen aus ihrer Relativlage zu bewegen trachten. Die Enden der Klötzchen sind außerdem durch Erhöhungen 8 und 7 (Fig. 4) versteift, die sich vom Boden der schmalen Nuten 9 an den Enden der Klötzchen aufwärts erstrecken. Diese Versteifung und dieses Überlappen bewirkt eine derartige Stabilisierung der Enden der Klötzchen, daß das frühzeitige Abschürfen der Klötzchen an den Enden vermieden ist. Die Ränder der gleichzeitig am Boden angreifenden Klötzchen entlang den schmalen Nuten bilden insgesamt eine beträchtliche, an der Fahrbahn angreifende Kantenlänge. Diese Ränder sind als Gleitschutzelemente besonders wirksam, und zwar im direkten Verhältnis zu der Länge, mit der sie an der Fahrbahn angreifen. Die schmalen Nuten 9 haben in einem 8,00-15-Reifen zweckmäßig eine Breite von 0,20 Zoll und die Klötzchen eine Breite von 32,29 Zoll; die Nuten 9 haben daher eine Breite von etwa 10% der Breite der schmalen Teile der Klötzchen 32. Es hat sich herausgestellt, daß diese schmalen Nuten breit genug sind, um die Rippen, in denen sie angeordnet sind, bei Belastung des Reifens weich zu machen, daß sie aber infolge der Versteifung und des gegenseitigen Eingriffs der Klötzchen 32 die Seitenstabilität der Rippen nicht beeinträchtigen.

Eine weitere wichtige Aufgabe wird dadurch erfüllt, daß die schmalen Nuten in den Rippen 16, 17 und 18, 19 mit den Nuten 21 und 24 konvergieren. Diese Rippen ergeben daher eine beträchtliche Rutschfestigkeit nach beiden Seiten, weil sie schräg zur Fahrtrichtung verlaufende Rippenkanten von beträchtlicher Länge aufweisen. Dabei wird zwar die Schmiegsamkeit der Rippen und ihre Verformbarkeit bei Belastung des Reifens etwas erhöht, doch schließen sich bei normaler Belastung die Nuten nicht völlig, so daß ihre Ränder sich stets in einer Wirklage befinden, in der sie die Bodenhaftung der Lauffläche verbessern.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Laufflächenprofilierung für Luftreifen, mit mehreren im wesentlichen zueinander parallelen, durch ringsum laufende Nuten voneinander getrennten Rippen, deren Seitenwände sägezahnartig verlaufen und die durch Quernuten in einzelne klötzchenartige Abschnitte unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalen Quernuten (9) schräg zur Rippenlängsrichtung verlaufen und jeweils von einem inneren Scheitelpunkt der äußeren sägezahnartigen -Seiten-

   wand zu dem in der Zahnteilung folgenden inneren Scheitelpunkt der inneren Seitenwand der betreffenden Rippe führen.
2. 2. Lauffläche nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die klötzenartigen Rippenabschnitte (19) S-förmige Gestalt haben und miteinander verschränkt sind.
3. 3. Lauffläche nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den sägezahnartigen Außensei ten wänden der äußeren, klötzchenartig aufgeteilten Rippen (16, 19) die inneren, mit doppelter Teilung sägezahnartigen Seitenwände (20) der durchlaufenden Schulterrippen (14, 15) derart gegenüberstehen, daß zwischen den unterteilten Rippen (16, 19) und den Schulterrippen (14, 15) im Abstand der größeren Rippenteilung aufeinanderfolgende, rautenförmige Ausnehmungen (28) liegen.
4. 4. Lauffläche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in jede zweite der rautenförmigen Ausnehmungen (28) eine schmale Nut (30, 31) einmündet, die die anliegende Schulterrippe (14 bzw. 15) etwa bis zur halben Rippenbreite durchschneidet und zu den schmalen Quernuten (9) konvergierend in die Ausnehmung (28) einmündet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 835 850;
   britische Patentschrift Nr. 564 580.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 656/42 9.56 (609 845 3.57)