DE1480982B2

DE1480982B2 - Luftreifen mit laufstreifen

Info

Publication number: DE1480982B2
Application number: DE19651480982
Authority: DE
Inventors: Tom Sutton Coldfield Warwickshire French (Großbritannien)
Original assignee: Dunlop Holdings Ltd
Current assignee: Dunlop Holdings Ltd
Priority date: 1964-04-21
Filing date: 1965-04-17
Publication date: 1976-08-26
Also published as: FR1461388A; GB1101135A; US3332465A; JPS503523B1; DE1480982A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einem Laufstreifen, dessen eigentliche Lauffläche mit mindestens einer allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rippe und allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen, je einer zu jeder Seite der Rippe, versehen ist, mit einer Vielzahl von Schlitzen in der Rippe, die nicht in die Umfangsrillen münden.

Ks haben sich beim Fahren eines Kraftfahr/.eiiges große Schwierigkeiten bei ücr [.intferniing von auf der Fahrbahn befindlichem Wasser durch die Luftreifen ergeben. Bei Luftreifen werden Brems- und Aniriebskräl'te durch einen mit der Fahrbahnoberfläche in Kontakt befindlichen abgeflachten Teil des Reifens übertragen und während bei normaler geringer Geschwindigkeit und trockener Fahrbahn die Gesamtheit dieser Kontaktfläche bei der Übertragung dieser

ίο Kräfte wirksam ist, wird ein Teil dieser Ko.ntaktfläehe bei nasser Fahrbahn und einer gewissen Geschwindigkeit unwirksam, da er durch einen Wasserfilm von der Fahrbahnoberfläche isoliert wird.

Die Schwierigkeiten werden sehr verstärkt, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit, z. B. 96,6 km/h oder noch mehr, durch das Wasser fährt, und je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit wird, desto kleiner wird die wirksame Kontaktfläche jedes Reifens mit der Fahrbahnfläche, da das Fahrzeug dazu neigt, über das Wasser zu gleiten. Bei einer gewissen minimalen Geschwindigkeit, abhängig vom Fahrzeuggewicht, von den daran montierten Reifen, dem Reifeninnendruck und der Menge des auf der Fahrbahn befindlichen Wassers werden die Reifen vollständig über das Wasser gleiten und durch einen Wasserfilm von der Fahrbahnoberfläche getrennt sein. Diese Erscheinung ist unter dem Namen »Wasserglätte (Aquaplaning)« bekannt geworden. Die Länge der wirksamen Kontaktfläche des Reifenlaufstreifens mit der Fahrbahnoberfläche wird für jeden Reifen mit zunehmender Geschwindigkeit kürzer, so daß zur gleichen Zeit eine kürzere Zeitspanne zur Verfügung steht, um das Wasser bis zur Herstellung eines wirksamen Kontaktes mit der Fahrbahnfläche zu entfernen; so beträgt z. B. bei einer Geschwindigkeit von 96,6 km/h die Zeitspanne, während der sich irgendein Teil der Reifenlauffläche im Bereich der gesamten Kontaktfläche befindet, von der, wie gesagt, ein Teil unwirksam ist, annähernd 0,007 Sekunden.

Es ist daher unerläßlich, vor und in der Kontaktfläche Wasser mit der größtmöglichen Geschwindigkeit von der Fahrbahnoberfläche zu entfernen, und daß ist in der Vergangenheit durch räumliche Verdrängung des Wassers durch den Reifen in der Art der von einem Boot erzeugten Bugwelle erreicht worden, sowie durch Anordnung von in Umfangsrichtung verlaufenden Entwässerungsrillen, die jedoch bei hoher Geschwindigkeit nicht ausreichend wirksam sind, um schwerwiegenden Verlust an Griffigkeit bzw. die Wasserglätte zu vermeiden.

Aus der FR-PS 8 63 504 ist ein Luftreifen der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem möglichst schmale Schlitze oder Einschnitte zur Verbesserung der Griffigkeit und des Rutschwiderstandes in Umfangsrippen vorgesehen sind. Dies setzt voraus, daß die Begrenzungswände der Schlitze oder Einschnitte aneinander anliegen, um sich gegenseitig abzustützen. Die GB-PS 7 27 207 offenbart einen Luftreifen mit in Umfangsrippen vorgesehenen Quereinschnitten, die in die Begrenzungsumfangsrillen münden und derJBeseitigung der Oberflächenerhitzung bei Höchstgeschwindigkeitsanwendurg dienen. Aus der US-PS 30 12 599 ist es bekannt, in Umfangsrillen eines Luftreifens relativ breite in Umfangsrillen mündende Schlitze in relativ großen Abständen zur Verbesserung der Griffigkeit und des Rutschwiderstandes einzuformen. Alle zuvor erwähnten Luftreifenprofile eignen sich nicht für die Beseitigung des Problems der Wasserglätte.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen

verbesserten Luftreifen zu schaffen, bei weichem das Wassergleiien weilgehend vermieden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schlitze mit einer Breite im Bereich zwischen 0,254 und 1,27 mm eingeformt sind und daß die mittlere Dichte der gegenseitigen Abstände der Schlitze längs des Um fangs der Rippen derart ist, daß auf der Lauffläche die Länge der Schlitze mindestens 2,95 cm je 1 cm² der Lauffläche beträgt.

Es hat sich gezeigt, daß gerade bei dieser Dimension von Schlitzbreile und Abstand der über den Umfang der Rippen verteilten Schlitze eine besonders gute Fahreigenschaft bei nasser Straße, trotz hoher Geschwindigkeit, erzielt wird. Obgleich die tatsächliche Funktionsweise nicht geklärt ist, wird vermutet, daß die Schlitze bei solcher Anordnung eini Saugwirkung auf den unter der Re'ifenaufstandsfläche gelangender Wasserfilm ausüben, da in den Schlitzen ein niedrigerer Druck herrscht als in dem Wasserfiim. Die Kanten der Schlitze bilden dabei einen gewissen Quetscheffekt. Gelangt die Reifenoberfläche mit den mit Wasser gefüllten Schlitzen bei der Weiterdrehung des Rades außer Berührung mit der Fahrbahnoberfläche, wird das Wasser nicht nur aufgrund der Zentrifugalkraft, sondern auch aufgrund des in den Schlitzen herrschenden Überdruckes der zusammengepreßten Luft schnell und vollständig herausgeschleudert.

Optimale Eigenschaften des Luftreifens ergeben sich dann, wenn die mittlere Dichte der gegenseitigen Abstände der Schlitze längs des Umfangs der Rippen derart ist, daß auf der Lauffläche die Länge der Schlitze 3,15 cm je 1 cm² der Lauffläche beträgt.

Die Tiefe der Schlitze ist vorzugsweise auf die halbe bis volle Tiefe der Rillen bemessen, weiter vorzugsweise auf im wesentlichen 90 °/o dieser Tiefe der Rillen, so daß eine große Aufnahmefähigkeit für Wasser vorhanden ist.

Der Verlauf jedes Schlitzes ist in Draufsicht gesehen vorzugsweise zick-zack-förmig, wobei die Zick-Zack-Form drei Schenkel aufweist und die Länge der Schenkel von einem zum anderen Zick-Zack-Schlitz variiert und diese unterschiedlichen Schlitzlängen willkürlich angeordnet werden.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Luftreifens nach der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Eine Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgestalteten Luftreifens wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil der Lauffläche eines Luftreifens nach der Erfindung, und - .

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Luftreifen nach der Linie A-A in Fig. 1.

Der Laufstreifen 1 eines Luftreifens für Personenkraftwagen ist mit sechs allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen 2 und fünf Rillen 3 zwischen den Rippenpaaren versehen. Wie aus Fig. 1 klar zu sehen ist, verlaufen die Rillen 3, in Draufsicht auf den Laufsireifen f gesehen, zick-zack-förmig, und die einander gegenüberliegenden Wände jeder Rille 3 verlaufen parallel zueinander, so daß die Rillenbreite im wesentlichen konstant ist.

In der zur Auflage auf die Fahrbahn kommenden Fläche jeder Rippe 2 ist eine Vielzahl von Schlitzen 4 vorgesehen, welche von 0.33 mm dicken Lamellenblechen, welche in den das Laufflächenprofil ausformenden Segmenten der Vulkanisierform befestigt sind, im

ίο Laufstreifengummi ausgeformt werden, jeder der Schlitze 4 hat eine Tiefe im wesentlichen gleich der der Rille 3, d. h. im vorliegenden Fall 92 % der Tiefe der Rillen 3, und jeder Schlitz 4 hat, in Draufsicht gesehen, einen aus drei Schenkeln gebildeten Zick-Zack-Verlauf.

Die einander gegenüberliegenden Seitenwände jedes Schlitzes 4 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander, so daß die Breite jedes Schlitzes 4 im wesentlichen konstant ist und die Längen jedes Schenkels der in Zick-Zack-Form gebildeten Schlitze 4 variieren, wobei die Schlitze 4 mit unterschiedlichen Längen willkürlich verteilt sind, um die durch den Reifen verursachten unangenehmen Fahrgeräusche gegenüber solchen, die bei regelmäßiger Anordnung der Schlitze 4 auftreten wurden, zu verringern. Keiner der Schlitze 4 mündet in die Rillen 3.

Der mittlere Abstand aufeinanderfolgender Schlitze 4 längs des Umfangs jeder Rippe 2 ist derart bemessen, daß die Länge der Schlitze 4, gemessen längs der Schenkel der Zick-Zack-Formation, auf der Lauffläche auf je 1 cm² der auf der Fahrbahn zur Auflage kommenden Fläche jeder Rippe 3,15 cm beträgt.

Wenn der Reifen mit hoher Geschwindigkeit, d. h. 145 km/h, durch auf einer Fahrbahn stehendes Wasser gefahren wird, verdrängt die im Sinne der Reifendrehung unmittelbar vor der Aufstandsfläche sich bildende Momentankante.des Reifens eine gewisse Menge des Wassers von dem Teil der Fahrbahnoberfläche, auf die der Reifen anschließend aufrollen wird. Dieses ist ein einleitendes Stadium der Entfernung des Wassers. Im nächsten Stadium gleitet das einlaufende Teil der Aufstandsfläche über den verbleibenden Wasserfilm, so daß die wirksame Kontaktfläche verringert wird. Während dieses Stadiums und später wird Wasser von dem Reifen quer in die Rillen 3 verdrängt, die wie Wasserableitungskanäle wirken.

Der beschriebene Reifen ist jedoch im Gegensatz zu den üblicherweise verwendeten mit den Schlitzen 4 versehen, die als örtliche Sammelbehälter wirken und den verbleibenden Wasserfiim bei Ablaufen des rollenden Rades aufsaugen und die mittlere Dichte des Abstandes aufeinanderfolgender Schlitze 4 ist derart, daß die wirksame Kontaktfläche nicht weiter verringert wird und ausreicht, um sicheres Steuern des Fahrzeuges, an dem die Reifen montiert sind, während des Bremsens und Durchfahrens von Kurven zu gewährleisten. Beim Auslaufen der Laufflächenteile aus der Aufstandsfläche wird das in den Rillen 3 und Schlitzen 4 befindliche Wasser durch die Zentrifugalwirkung des rotierenden Rades hinausgeschleudert. ^f ■■'

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

'alontansprüchc:

1. Luftreifen mil einem Laufstreifen, dessen eigentliche Lauffläche mit mindestens einer allgemein in Umfangsrichumg verlaufenden Rippe und allgemein in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen, je einer zu jeder Seite der Rippe, versehen ist, mit einer Vielzahl von Schlitzen in der Rippe, die nicht in die Umfangsrillen münden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4) mit einer Breite im Bereich zwischen 0,254 und 1,27 mm eingeformt sind und daß die mittlere Dichte der gegenseitigen Abstände der Schlitze (4) längs des Umfangs der Rippen (2) derart ist, daß auf der Lauffläche (1) die Länge der Schlitze (4) mindestens 2,95 cm je 1 cm² der Lauffläche (1) beträgt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Dichte der gegenseitigen Abstände der Schlitze (4) längs des Umfangs der Rippen (2) derart ist, daß auf der Lauffläche (1) die Länge der Schlitze 3,15 cm je 1 cm² der Lauffläche (1) beträgt.

3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Schlitze (4) auf die halbe bis volle Tiefe der Rillen (3) bemessen ist.

4. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Schlitze (4) im wesentlichen 90 % der Tiefe der Rillen (3) beträgt.

5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Seitenwände jedes Schlitzes (4) im wesentlichen parallel zueinander sind, so daß die Breite jedes Schlitzes (4) im wesentlichen konstant ist.

6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze (4)0,330 mm beträgt.

7. Luftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rille (3), in Draufsicht gesehen, zick-zack-förmig ist und daß die Breite jeder Rille (3) konstant ist.

8. Luftreifen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Laufstreifen (1) sechs in Umfangsrichtung verlaufende Rippen (2) vorgesehen sind:

9. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz (4), in Draufsicht gesehen, zick-zack-förmig ist.

10. Luftreifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz (4), in Draufsicht gesehen, eine aus drei Schenkeln bestehende Zick-Zack-Form hat.

11. Luftreifen nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schenkel jedes Schlitzes (4) variiert, und daß die unterschiedlich langen Schlitze (4) willkürlich angeordnet sind.