DE19901820C2 - Luftreifen mit schallabsorbierenden Eigenschaften - Google Patents
Luftreifen mit schallabsorbierenden EigenschaftenInfo
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Description
Die Schallabstrahlung eines Kraftfahrzeugreifens trägt neben Wind- und
Motorgeräuschen relativ stark zur gesamten Geräuschemission eines Fahrzeuges
bei. Eine der Ursachen ist hierbei das Abrollgeräusch, welches durch das Auftreffen
des Profiles der Reifenlauffläche auf die Fahrbahnoberfläche entsteht, wobei die
Gestaltung des Reifenprofils einen wesentlichen Einfluß hierauf nimmt. Hier sind
bereits vielerlei Maßnahmen bekannt, die durch Änderungen der Pitchfolgen eine
Lärmreduzierung im Hinblick auf die im hörbaren Bereich unangenehmen
Frequenzen erzielten, indem eine Verteilung auf ein breiteres Frequenzband und
eine Vermeidung der sogenannten "Peaks" erreicht wurde. Die Schwierigkeiten, die
sich hierbei genauso wie bei dem Einsatz lärmmindernder Gummimischungen
ergaben, liegen in dem besonderen Einfluß, den Laufstreifenprofil und auch
Gummimischung auf die Fahreigenschaften des Fahrzeuges besitzen.
Weitere Entwicklungen gehen dahin, den beim Fahren bzw. Rollen der Reifen
entstehenden Schall möglichst in unmittelbarer Nähe des Entstehungsbereiches zu
absorbieren, indem beispielsweise in den Radkästen der Kraftfahrzeuge
schallabsorbierende Vorrichtungen angebracht werden. Auch hier sind der
zusätzliche Aufwand und die Veränderungen an der Karosserie als nachteilig zu
bemerken.
Eine weitere Schallursache sind die Schwingungen des Laufstreifens und der
Seitenwände eines sich drehenden Fahrzeugreifens, die beim Verlassen der
Radaufstandsfläche in ihren Eigenschwingungsformen ausschwingen. Auch die
Eigenschwingungsformen des Gürtels machen sich hier verstärkt bemerkbar. Hier
sind bereits Maßnahmen zur Versteifung der Seitenwände bzw. zur Verbindung
beider Seitenwände innerhalb des Luftreifens mit Stegen bekannt, was jedoch das
Gewicht des Reitens erhöht und den Abrollkomfort beeinträchtigt.
All diese Schwingungen übertragen sich auch auf die Luftsäule im Reifeninneren, die
diese wiederum zu einem nicht geringen Teil weiterleitet oder durch die Ausbildung
von stehenden Wellen und das Anregen bestimmter Eigenfrequenzen noch verstärkt
und in die Reifenbauteile und damit wieder in das den Reifen umgebende
Luftvolumen rückkoppelt.
Es ist ein Fahrzeugreifen mit Versteifungen im
Inneren bekannt, die die gegenüberliegenden Seitenwände kraftschlüssig verbinden, wobei
die Versteifungen an den Innenseiten der Seitenwände über ringförmige Bänder
anvulkanisiert sind. Durch eine solche Anordnung sollen die Schwingungen der
Seitenwände und auch ihre Übertragung auf die Luftsäule im Inneren des Reifens
gedämpft werden. Die im wesentlichen in Radialrichtung und auch in ihrer Form
gleichmäßig gestalteten Versteifungen bilden durch ihre homogene und gleichförmig
am Umfang angeordnete Ausbildung jedoch selbst wieder eine schwingungsfähige
Struktur, die zwar dämpfend wirkt, jedoch ebenfalls Eigenschwingungen ausbilden
kann. Zudem werden lediglich die Seitenwandschwingungen beeinflußt, nicht die
Schwingungen des Laufstreifens und des Gürtels sowie deren Übertragung auf das
umgebende Luftvolumen.
Es ist auch ein Geräuschreduzierungssystem für Reifen bekannt mit auf der
Felge angebrachten flexiblen, nicht selbsttragenden Klappen, aus vorzugsweise
textilen Materialien, welche durch die Fliehkraft in radialer Richtung aufgestellt
werden und das Reifeninnere in mehrere Kammern unterteilen. Auch hierdurch
sollen Schwingungen im Reifeninneren gedämpft und eine Veränderung der
Wellenlänge bzw. der Amplitude bei sich ausbildenden, stehenden Wellen der
Luftsäule erreicht werden.
Nachteilig bei dieser Anordnung ist neben der mangelnden Wirkung auf die
Schallschwingungen des den Reifen umgebenden Luftvolumens das insbesondere
bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten noch nicht stabile Aufstellen der Klappen sowie
die Möglichkeit eines "Flatterns" bzw. einer Körperschwingung in
Übergangsgeschwindigkeiten zwischen einer stabilen und einer instabilen Position.
Bekannt sind weiterhin schallabsorbierende Einbauten im Reifen, die auch die
Dämpfung von Luftschall durch Absorption mit Hilfe von Resonatoren beinhalten. So
offenbart etwa die DE 44 00 912 A1 in diesem Zusammenhang einen innerhalb des
Reifens auf die Felge aufgezogenen Schlauch, der mit schalldämmendem Material,
wie Schaumstoff, Schaumgummi oder Watte, gefüllt ist. Der Schlauch ist dabei
gemäß einer Ausführung mit Löchern versehen, die sich ggf. im Füllmaterial
fortsetzen und als Resonatorräume ausgebildet sind. Nachteilig neben der auch hier
mangelnden Wirkung auf die Schallschwingungen des den Reifen umgebenden
Luftvolumens ist bei dieser Lösung insbesondere die recht komplizierte Herstellung
des gefüllten Schlauches und insbesondere der Resonatorräume.
Eine weitere Variante, die ebenfalls schallabsorbierende Einbauten im Reifen betrifft,
offenbart die DE 196 19 859 A1. Dort sind unterhalb der Lauffläche und auf der
Innenseite des Reifens angeordnete Koppelschwinger gezeigt, die in einer
Ausführung auch mit Luftkammern und Drosselbohrungen versehen sind und
demzufolge auch Resonatoreigenschaften beinhalten können. Der wesentliche
Nachteil einer solchen Lösung besteht neben der komplizierten Herstellung und der
auch hier mangelnden Wirkung auf die Schallschwingungen des den Reifen
umgebenden Luftvolumens darin, dass bei den an einem schnellaufenden Reifen
auftretenden enormen Zentrifugalkräften eine so starke Verformung bzw. Abplattung
der Koppelschwinger und damit auch der Resonatorräume auftritt, dass deren
Wirkung nahezu aufgehoben werden kann, da die ursprüngliche und auf die
Schallabsorption ausgelegte geometrische Gestaltung völlig verändert wird.
Die DE 195 48 728 C1 zeigt ein Fahrzeug, bei dem im Nahbereich des Reifens und
im Bereich von Abstrahlungsrichtungen des Reifen/Fahrbahngeräusches eine
schallabsorbierende Vorrichtung angeordnet ist, und bei dem der zugehörige Reifen
eine besondere Schallabstrahlungscharakteristik mit bevorzugter Schallabstrahlung
in Richtung der schallabsorbierenden Vorrichtung besitzt. Eine solche
schallabsorbierende Vorrichtung kann z. B. im Radkasten angeordnet werden, und
u. a. auch als Lochabsorber oder als Absorber mit Resonatoren ausgebildet sein.
Nachteilig bei dieser Fahrzeug- bzw. Radkonstruktion ist es, dass sowohl der Reifen
in besonderer Weise ausgebildet werden muss, als auch eine Absorptionsmatte oder
ähnliches, d. h. eine schallabsorbierende Vorrichtung innerhalb beispielsweise des
Radkastens angeordnet werden muß, was die Gesamtherstellung recht aufwendig
macht.
Es zeigt sich also im Stand der Technik, dass weder die Profilgestaltung als solche
noch Einbauten im Reifen oder im Radkasten in bezug auf die Schallabsorption
Vorteile bereitstellen, die die einhergehenden Nachteile überwiegen könnten.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, das Reifengeräusch in allen Fahrzuständen
gleichermaßen zu dämpfen bzw. zu absorbieren ohne durch Einbauten ein weiteres
stark schwingendes System zu schaffen und die Konstruktion von Reifenbauteil oder
Karosserie ungünstig zu beeinflussen, sowie eine Reifenausbildung bereitzustellen,
die es ermöglicht, eine auch über ein breites Frequenzspektrum wirksame Dämpfung
oder Absorption von Luftschall durch Resonatoren zu erreichen, die weiterhin auf
einfachste Weise und in beliebiger Form und Größe herzustellen ist, und die
problemlos innerhalb bestehender Reifenkonstruktionen integriert werden kann, ohne
die Fahreigenschaften oder die Handhabung des Reifens wesentlich zu verändern.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1
angegeben.
Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Hierzu werden im Laufstreifen Hohlraum-Resonatoren angeordnet, die mit in den
Profilrillen befindlichen Öffnungen in der äußeren Oberfläche des Luftreifens in
Verbindung stehen.
Durch die Anordnung solcher Hohlraum-Resonatoren innerhalb des Reifenkörpers,
d. h. in aller Regel innerhalb des den Reifenkörper bildenden Gummimateriales und
durch die Verbindung dieser Hohlräume mit jeweils einer Öffnung in der Oberfläche
des Luftreifens, erreicht man eine Reifenkonstruktion, bei dem der Reifenkörper
selbst als Schallabsorber wirkt, ohne dass zusätzliche Einbauten oder
Formänderungen nötigt sind, die die Fahreigenschaften oder das Laufverhalten
dieses sicherheitsrelevanten Bauteiles verändern könnten. Auf zusätzliche
schallabsorbierende Auskleidungen im Radhaus bzw. im den Reifenkörper
umgebenden Karosserieraum kann damit ebenso verzichtet werden wie auf
Einbauten im Innenraum des Reifens, so dass sich der erfindungsgemäße Luftreifen
im Hinblick auf Handhabung und Fahreigenschaften nicht wesentlich von den
bisherigen Reifentypen unterscheidet. Hierbei kann der Resonatorhohlraum in
beliebiger Form ausgebildet sein, also beispielsweise als halbkugel- oder
kugelförmiger, als rechteckiger, zylindrischer oder pyramidenförmiger Hohlkörper.
Vorteilhafterweise sind die Hohlraum-Resonatoren als Helmholtz-Resonatoren
ausgebildet und stehen über einen Kanal oder Mündungshals mit einer Öffnung in
der äußeren Oberfläche des Luftreifens in Verbindung. Ein solcher an sich bekannter
Helmholtz-Resonator weist einen Hohlraum mit angeschlossenem Kanal auf, deren
Luftvolumina bei Eigenfrequenz zu Schwingungen anregbar sind. Die Anregung
erfolgt über die Öffnung des Kanals, bzw. über den Mündungshals, über den der
Hohlraum des Helmholtz-Resonators mit seiner Umgebung in Verbindung steht.
Weisen die in der Umgebung entstehenden und auf die Öffnung des Helmholtz-
Resonators einfallenden Schallwellen eine Frequenz auf, die mit der Eigenfrequenz
des Helmholtz-Resonators übereinstimmt, so wird der Resonator durch die
Schallwellen direkt angeregt. Eine Dämpfung der Schallwellen erfolgt dann durch
Dissipation im Mündungshals/Mündungskanal des Resonators, wenn die Luft
zwischen dem Umgebungsraum und dem Hohlraum des Resonators hin- und
herschwingt.
Die geometrische Gestalt des Resonators und insbesondere die seiner Öffnung sind
dabei bestimmend für die Eigenfrequenz des Resonators und damit für die
Dämpfung bestimmter Frequenzbereiche der auf den Resonator einfallenden
Schallwellen. Insofern lässt sich mit einer solchen Ausbildung auf besonders einfache
Weise eine Einstellung der Dämpfungscharakteristik des Helmholtz-Resonators auf
bestimmte Frequenzbereiche bzw. auf bestimmte störende Anteile aus einem
speziellen Frequenzband durchführen.
Je nach der Wellenlänge der zu absorbierenden Schallwellen kann ein Hohlraum-
Resonator auch als λ/4-Resonator oder als entsprechend anders angepasster
Hohlraum-Resonator ausgebildet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung sind die Hohlraum-Resonatoren im bzw.
unterhalb des Laufstreifenprofil(s) angeordnet und stehen mit vorzugsweise in
Profilrillen und/oder Profilausnehmungen befindlichen Öffnungen in der äußeren
Oberfläche des Luftreifens in Verbindung.
Durch eine solche Ausbildung verhindert man, dass die Resonatoröffnungen im
Bereich der Bodenaufstandsfläche des Luftreifens geschlossen werden, so dass auch
hier - also in allernächster Nähe des Entstehungsortes - eine Absorption der durch
das Auftreffen der Profilklötze auf die Fahrbahn erzeugten Schwingungen und
Schallwellen stattfinden kann. Ebenfalls verringert man durch eine solche Ausbildung
die Möglichkeit, dass die Öffnungen der Resonatoren durch Schmutzpartikel, durch
Wasser oder Steine während des Abrollens verschlossen werden könnten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung sind die Hohlraum-Resonatoren (47) als
unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken (48, 49) begrenzten Profilrille/
Profilausnehmung (50) ausgebildet, wobei die gegenüberliegenden Flanken mit im
wesentlichen parallel zur Außenoberfläche des Luftreifens sich erstreckenden
Vorsprüngen (51, 52) versehen sind, die unter Bildung einer einen Mündungskanal
formenden schlitzförmigen Öffnung (53) zum unteren Teil in den Querschnitt der
Profilrille/Profilausnehmung hineinragen.
Durch eine solche Ausbildung wird bei lediglich geringem zusätzlichen Aufwand
gegenüber konventioneller Profilherstellung eine große Resonatorkapazität
bereitgestellt, da der gesamte Rillengrund, bzw. der untere Rillenbereich zur
Ausbildung eines Resonatorhohlraumes nutzbar wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die zur Bildung einer
schlitzförmigen Öffnung in den Querschnitt der Profilrille/Profilausnehmung
hineinragenden Vorsprünge zur Formung eines Mündungskanales in ihrem
Kopfbereich mit sich im wesentlichen senkrecht zur Außenoberfläche des Luftreifens
erstreckenden Profilfortsätzen versehen sind.
Um nämlich die Absorption von tieferen Frequenzen, beispielweise von Frequenzen
von etwa 1000 Hz, zu ermöglichen, ist es nötig, entweder das Volumen des
Hohlraumes oder die Länge des Mündungshalses zu vergrößern. Beide Maßnahmen
sind bei im bzw. unterhalb des Laufstreifenprofil(s) angeordneten Hohlraum-
Resonatoren durch die geometrischen Verhältnisse am Reifen nur in begrenztem
Umfang durchführbar. Durch die Ausbildung der genannten Profilfortsätze wird
dieses Problem in verblüffend einfacher Weise gelöst, wobei sich die Profilfortsätze
in Bezug auf den Hohlraum nach innen und/oder auch nach außen erstrecken
können.
Eine in diesem Sinne ebenfalls vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die
Hohlraum-Resonatoren als unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken
begrenzten Profilrille/Profilausnehmung ausgebildet sind, wobei mindestens eine
der Flanken mit einem sich im wesentlichen parallel zur Außenoberfläche des
Luftreifens erstreckenden Vorsprung versehen ist, der in den Querschnitt der
Profilrille/Profilausnehmung hineinragt und mindestens mit der gegenüberliegenden
Flanke eine einen Mündungskanal formende schlitzförmige Öffnung zum unteren Teil
ausbildet.
Auch hier kann der Mündungshals/Mündungskanal ohne wesentliche Beschränkung
durch die Geometrie auf einfache Weise dadurch verlängert werden, dass der in den
Querschnitt der Profilrille/Profilausnehmung hineinragende Vorsprung zur Formung
eines Mündungskanales in seinem Kopfbereich mit einem sich parallel zur
gegenüberliegenden Flanke und/oder zum Rillengrund erstreckenden Profilfortsatz
versehen ist.
Vorteilhafterweise sind dabei die sich im wesentlichen parallel zur Außenoberfläche
des Luftreifens erstreckenden und ggf. mit Profilfortsätzen versehenen Vorsprünge
mindestens über Teillängen einer Profilrille/Profilausnehmung ausgebildet,
wodurch eine jeweils optimierte Konstruktion erreichbar wird im Hinblick auf den sich
bei einer solchen Ausbildung gelegentlich ergebenden Zielkonflikt zwischen der
Bereitstellung der durch die Profil- und Rillenausbildung beeinflußten
Reifeneigenschaften, wie etwa gutes Nässe- und Aquaplaningverhalten,
Wasserabfuhr, Traktion, etc., und dem Erfordernis, möglichst gute
Schallabsorptionseigenschaften zu erreichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung sind die sich im wesentlichen parallel zur
Außenoberfläche des Luftreifens erstreckenden und ggf. mit Profilfortsätzen
versehenen Vorsprünge im oberen Bereich der Profilrille/Profilausnehmung an oder
in der Nähe der Außenoberfläche des Luftreifens ausgebildet. Insbesondere in
Kombination mit einer Ausbildung der Hohlraum-Resonatoren in der vorstehend
beschriebenen Weise über Teillängen einer Profilrille/Profilausnehmung lässt sich
damit ein relativ großvolumiger, sehr wirkungsvoller und auf bestimmte Frequenzen
gut anpassbarer Hohlraum-Resonator gestalten.
Vorteilhafterweise sind die als unterer Teil einer Profilrille/Profilausnehmung
ausgebildeten Hohlraum-Resonatoren durch zwischen den gegenüberliegenden
Flanken ausgebildete und im wesentlichen senkrecht zu letzteren und zur
Außenoberfläche des Luftreifens sich erstreckende Trennstege in einzelne
Hohlraumkammern aufgeteilt. Eine solche Aufteilung in einzelne Resonatorkammern
- mit ggf. unterschiedlichen Volumina von benachbarten Kammern - erlaubt eine
Schallabsorption in einem durch die Kammergeometrien ausgewählten
Frequenzband und auch die statische Stabilisierung der Resonatorhohlräume bei
während des Betriebes auftretenden Reifenverformungen.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung, die sich auch auf einfachste Weise in
die Profilgestaltung und in die Vulkanisation einbinden läßt, sind die als Hohlraum-
Resonatoren ausgebildeten Hohlräume als nach außen offene Negativprofile in der
äußeren Oberfläche des Laufstreifens eingebracht und stehen mit einer Öffnung in
den Flanken von Profilrillen oder -ausnehmungen des Laufstreifens in Verbindung.
Bei einer solchen Ausführung wird die Resonatorquerschnittsform, z. B. also der
Querschnitt eines runden oder zylindrischen Resonator-Hohlraumes mit einem
hieran angeschlossenen zylindrischen oder rechteckigen Mündungshals/
Mündungskanal als Negativprofil oder Negativform in die äußere Oberfläche des
Laufstreifens eingebracht. Dies geschieht in der Regel durch entsprechende
Außenformen, die ein dem Negativprofil entsprechendes Positivprofil zur Formung
beinhalten, beispielsweise durch die innere Oberfläche der Außenform einer
Vulkanisationspresse.
Der Resonator "liegt" dann in der Laufstreifenoberfläche, und die Längsachse bzw.
die Hochachse des gesamten aus Resonatorraum und Mündungshals bestehenden
Hohlraum-Resonators befindet sich dann in einer Ebene etwas unterhalb und parallel
zur Umfangsfläche des Laufstreifens. Somit stellt sich ein solcher Resonator dem
Betrachter als geöffneter Profileinschnitt bzw. als Profilausnehmung dar. Der
Mündungshals reicht dabei bis in die Flanken von benachbarten Profilrillen oder -
ausnehmungen des Laufstreifens, so dass eine Verbindung des Negativprofils mit der
Öffnung in den Flanken von Profilvertiefungen entsteht.
Tritt ein solches nach außen hin offenes Negativprofil beim Ablaufen in die
Bodenaufstandsfläche ein, so wird durch den Boden bzw. den Straßenbelag das zur
Profilaußenseite offene Negativprofil geschlossen, wodurch beim Durchlaufen der
Bodenaufstandsfläche ein geschlossener Hohlraum-Resonator entsteht, der lediglich
durch die Öffnung des Mündungshalses in der Flanke einer Profilrille mit der
Oberfläche des Luftreifens in Verbindung steht. Somit kann direkt am Entstehungsort
von Schallschwingungen die oben bereits geschilderte Resonator-Absorption
bereitgestellt werden. Beim Auslaufen dieses Profilbereiches aus der
Reifenaufstandsfläche ist dann die Resonatorfunktion wieder aufgehoben.
Eine solche Ausbildung der Hohlraum-Resonatoren ist ohne weiteres in die
bestehende Profilfertigung einzugliedern und erfordert lediglich entsprechende
ausgebildete Innenformen, beispielsweise in der Vulkanisationspresse.
Vorteilhafterweise sind die solcher Art als Negativprofile ausgebildeten Hohlraum-
Resonatoren zur Außenseite des Laufstreifens hin verjüngt ausgebildet.
Durch eine solche Ausbildung, etwa ähnlich einer schwalbenschwanzförmigen Nut
oder einer sich nach außen verjüngenden tropfenförmigen Kavität, wird es erreicht,
dass in der Bodenaufstandsfläche, in der die Profilelemente einer starken Verformung
und Quetschung unterworfen werden, der nach außen offene und als Negativprofil
ausgebildete Hohlraum-Resonator nicht nur durch die gegebenenfalls unebene
Straßen- oder Fahrbahnoberfläche verschlossen wird, sondern dass durch die dort
wirkenden Verformungen die äußeren Randbereiche des Negativprofils komplett -
und gegebenenfalls bereits kurz vor dem Eintreten in die Bodenaufstandsfläche -
aneinandergedrückt und somit der Hohlkörper sicher und vollständig bis auf die
Öffnung zur Flanke einer Profilrille geschlossen wird. Auch hier ist vor dem Einlaufen
in die bzw. nach dem Auslaufen aus der Aufstandsfläche der als Negativprofil
ausgebildete Hohlraum-Resonator geöffnet und in seiner Schallabsorptionswirkung
gewissermaßen ausgeschaltet.
Man vermeidet durch eine solche Ausbildung der Hohlraum-Resonatoren als
Negativprofile auch ein Entstehen von ungewollten Schwingungen durch tangential
über die Öffnung der Resonatoren strömende Luft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung sind die Hohlraum-Resonatoren als
Membran-Resonatoren ausgebildet, wobei deren Öffnung in der Oberfläche des
Luftreifens durch eine Membran abgedeckt ist. Hierbei wird der äußere Luftschall
über die Membran auf die Luftsäule im Hohlraum-Resonator geleitet, wodurch eine
auf bestimmte Schwingungsfrequenzen optimierte Schallabsorption durch die
Resonatoren erreicht werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung sind die Hohlräume und/oder die
Mündungshälse mit einem schallabsorbierenden Material versehen, vorzugsweise
mit einem schallabsorbierendem Material ausgefüllt. Solche sogenannte "bedämpfte
Resonatoren" erlauben eine Verstärkung der Absorption in einem etwas breiteren
Frequenzbereich, wobei die Dissipation dann nicht nur aufgrund der geometrischen
Grundlagen der Resonatoren erfolgt, sondern auch durch das eingebrachte
Dämpfungsmaterial erhöht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung stehen die Hohlraum-Resonatoren über
einen Mündungskanal- oder Mündungshals mit einer Öffnung in der inneren
Oberfläche des Luftreifens in Verbindung. Dadurch wird es möglich, auch
Schallschwingungen im Torusraum, d. h. in der inneren Luftsäule des Reifens zu
absorbieren und somit deren Rückkopplung in die Reifenbauteile und die
Abstrahlung nach außen zu verhindern. Solche Hohlräume lassen sich insbesondere
in den Bereichen des Luftreifens ausbilden, in denen Verstärkungs- oder
Gürtelelemente nicht störend in der Nähe der Innenoberfläche in Erscheinung treten,
also beispielsweise im Schulterbereich von Reifen.
Vorteilhafterweise sind die Hohlraum-Resonatoren als Resonatoren für
unterschiedliche Frequenzbereiche ausgebildet, so dass eine Anpassung auf
besonders störende und stark auftretende Schallspitzen möglich wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung sind die Hohlraum-Resonatoren als
Helmholtz-Resonatoren ausgebildet, bei denen das Verhältnis von Mündungshals-
Durchmesser zu Hohlraum-Durchmesser einen Wert kleiner als 1, vorzugsweise
einen Wert im Bereich von 1/4 bis 1/8 aufweist.
Insbesondere bei tropfenförmigen Hohlräumen erreicht man durch eine solche
Ausbildung im Verbund mit einer in ihrer Elastizität angepaßten Gummimischung
einen besonders guten Kompromiss zwischen der geometrischen Anpassung der
Hohlkörper auf die Absorption bestimmter Frequenzen und einer guten Formbarkeit
der Hohlräume bzw. Entformbarkeit bei Herstellung der Hohlräume durch einen
während der Vulkanisation eingebrachten Formkörper, der als zum Negativprofil des
Hohlraumes komplementäres Positivprofil ausgebildet ist. Ein solcher Formkörper/
ein solches Positivprofil kann beispielsweise in der Außenform einer
Vulkanisationspresse angeordnet werden.
Bei einem solchen Herstellungsverfahren besteht zur weiteren Erleichterung der
Formbarkeit/Entformbarkeit eine besonders vorteilhafte Ausbildung darin, dass die
Hohlraum-Resonatoren mit in der Oberfläche des Luftreifens angeordneten Mikro-
Rillen - im Fachjargon oft als "Lamellen"' bezeichnet - in Verbindung stehen.
Durch eine solche Ausbildung wird ohne besondere Anpassung der Gummimischung
auf den Formungs-/Entformungsvorgang eine durch die Lamellen bereitgestellte
Elastizität bzw. Verformungsmöglichkeit in der Reifenoberfläche erzeugt, so dass
beim Entformen eines als komplementäres Positivprofil eingebrachten Formkörpers
die Mikro-Rillen (Lamellen) öffnen und ein Ausziehen des Positivprofils erlauben,
während sie danach und insbesondere im Betriebszustand soweit geschlossen sind,
dass die Funktionsfähigkeit des Resonators nicht beeinträchtigt wird.
Eine Minimierung des Einflusses der Mikro-Rillen auf die Funktionsfähigkeit des
Resonators im Betriebszustand wird in vorteilhaften Weiterbildungen dadurch
erreicht, dass entweder die im bzw. unterhalb des Laufstreifenprofil(s) angeordneten
Hohlraum-Resonatoren im Bereich ihrer als Verbindung zur Oberfläche des
Luftreifens vorgesehenen Öffnung oder im Bereich ihres Mündungshalses mit Mikro-
Rillen (Lamellen) in Verbindung stehen, oder dass die als nach außen offene
Negativprofile ausgebildeten Hohlraum-Resonatoren mit in das offene Negativprofil
einmündenden Mikro-Rillen (Lamellen) in Verbindung stehen.
Bei einer solchen Ausbildung münden die nur zur Entformung und nicht besonders
tief ausgebildeten Mikro-Rillen lediglich innerhalb oberflächennaher Bereiche in die
Resonatoren, so dass eine Beeinflussung der Funktions- und Absorptionsfähigkeit
nahezu ausgeschlossen wird.
Auch diese Ausbildungen erweisen sich als besonders geeignet und vorteilhaft bei
tropfenförmigen Hohlräumen und bei Hohlräumen in Form einer sich nach außen
verjüngenden tropfenförmigen Kavität, da die zur Herstellung solcher Hohlräume
genutzten und als komplementäre Positivprofile ausgebildeten Formkörper
entsprechend abgerundete und stetige Übergänge in ihrer räumlichen Ausbildung
aufweisen, die im Zusammenwirken mit der duch die Mikro-Rillen bereitgestellte
Elastizität bzw. Verformungsmöglichkeit in der Reifenoberfläche ein Überdehnen des
umgebenden Gummi-Materiales beim Entformen verhindern.
Die Mikro-Rillen können zur Vereinfachung der Vulkanisationsformen, insbesondere
der Positionierung und Fixierung der zu ihrer Herstellung nötigen dünnen Bleche,
auch so ausgebildet sein, dass sie von einem Hohlraum-Resonator zum nächsten
reichen, also durchgehend ausgebildet sind.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Luftreifens, bei
dem die Vielzahl von Hohlraum-Resonatoren im bzw. unterhalb des
Laufstreifenprofil(s) angeordnet sind und mit vorzugsweise in Profilrillen und/oder
Profilausnehmungen befindlichen Öffnungen in der äußeren Oberfläche des
Luftreifens in Verbindung stehen, besteht darin, dass das Laufstreifenprofil in einem
Runderneuerungsverfahren auf eine vorbereitete Altkarkasse aufgebracht wird.
Dadurch lassen sich Luftreifen auch nachträglich mit schallabsorbierenden
Eigenschaften versehen.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Luftreifens als
Neureifen, bei dem mindestens innerhalb von Teilbereichen des Reifenkörpers eine
Vielzahl von Hohlraum-Resonatoren angeordnet ist, die mit einer Öffnung in der
Oberfläche des Luftreifens in Verbindung stehen, besteht darin, dass der Luftreifen
als Neureifen in zwei voneinander getrennten Verfahrensteilen A und B hergestellt
wird, wobei im Verfahrensteil A ein im wesentlichen den Karkasskörper und
gegebenenfalls Teile des Gürtelpaketes beinhaltender Teilreifen aufgebaut und
anschließend in einer Vulkanisationsform ausvulkanisiert wird, die sowohl der
Oberfläche als auch dem bzw. den Festigkeitsträger(n) eine vorbestimmte
Querschnittskontur vermittelt, und wobei im Verfahrensteil B der Teilreifen durch
Hinzufügen der gegebenenfalls noch fehlenden Teile des Gürtelpaketes, durch
Hinzufügen des Laufstreitens und durch Hinzufügen der jeweils noch fehlenden
Seitenwandgummiteile zu einem Komplettreifen aufgebaut wird, welcher ebenfalls
einem Vulkanisationsvorgang unterzogen wird, wobei eine Vielzahl von Hohlraum-
Resonatoren in dem im Verfahrensteil B aufgebrachten Laufstreifen bzw. unterhalb
des Laufstreifenprofils angeordnet ist und die Hohlraum-Resonatoren über einen
Mündungskanal oder Mündungshals mit in der äußeren Oberfläche des Luftreifens
befindlichen Öffnungen in Verbindung stehen, und/oder wobei eine Vielzahl von
Hohlraum-Resonatoren, die über einen Mündungskanal oder Mündungshals mit
einer Öffnung in der inneren Oberfläche des Luftreifens in Verbindung stehen,
vorhanden ist, wobei die mit der inneren Oberfläche des Luftreifens in Verbindung
stehenden Hohlraum-Resonatoren in dem im Verfahrensteil A hergestellten
Karkasskörper angeordnet sind.
Damit läßt sich ein stets in gleicher Form vorgefertigter Karkasskörper für die
Herstellung einer ganzen Fertigungsreihe unterschiedlicher Fertigreifen mit
schallabsorbierenden Eigenschaften nutzen, wobei gegebenenfalls der im
Verfahrensteil A hergestellte Karkasskörper bereits Hohlraum-Resonatoren mit
Öffnungen zum Reifeninnenraum/Torusraum beinhaltet und dann je nach
gewünschter Ausführung des Fertigreifens im Verfahrensteil B unterschiedlich belegt
werden kann. Dabei wird, abgesehen von konstruktiven und konfektionellen
Anpassung der im Verfahrensteil B aufgebrachten Reifenteile, eine Vielzahl von
Hohlraum-Resonatoren in dem im Verfahrensteil B aufgebrachten Laufstreifen bzw.
unterhalb des Laufstreifenprofils angeordnet, die ebenfalls in ihren
Absorptionseigenschaften je nach Bedarf angepasst werden. Die Hohlraum-
Resonatoren der in dem im Verfahrensteil B aufgebrachten Laufstreifen stehen dabei
mit in der äußeren Oberfläche des Luftreifens befindlichen Öffnungen in Verbindung.
Mit einem solchen Herstellungsverfahren lassen sich auch - bei Verwendung
gleicher vorgefertigter Karkasskörper - die Schallabsorptionseigenschaften des im
Verfahrensteil B aufgelegten Laufstreifens so anpassen, daß ein ansonsten
vergleichbarer Reifen auf die in bestimmten Ländern oder Gebieten hauptsächlich
verwandten Straßenbeläge und die dadurch angeregten Reifenschwingungen
ausgelegt wird.
Besonders vorteilhaft läßt sich der erfindungsgemäße Luftreifen, bei dem mindestens
innerhalb von Teilbereichen des Reifenkörpers eine Vielzahl von Hohlraum-
Resonatoren angeordnet ist, die mit einer Öffnung in der Oberfläche des Luftreifens
in Verbindung stehen, als Reifen für die Antriebsachsen von Lastkraftwagen
verwenden, da solche Reifen in überaus hohem Maße an der Schallemission
beteiligt sind.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll der erfindungsgemäße Luftreifen näher
dargestellt werden. Es zeigen:
Fig. 1a einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit im
Grundbereich von Profilrillen angeordneten Hohlraum-
Resonatoren,
Fig. 1b eine vergrößerte Darstellung eines in Fig. 1a gezeigten
Hohlraum-Resonators,
Fig. 2 einen Profilausschnitt mit einem als offenes Negativprofil
ausgebildeten Hohlraum-Resonator,
Fig. 3 einen Profilausschnitt mit einem als offenes Negativprofil
ausgebildeten und zur Außenseite verjüngten Hohlraum-
Resonator,
Fig. 4 einen Teilquerschnitt des erfindungsgemäßen Luftreifens mit
einem mit einer Öffnung zur Innenoberfläche des Luftreifens
versehenen Hohlraum-Resonator,
Fig. 5 einen Profilteilquerschnitt als Prinzipskizze zur Herstellung von
Hohlraum-Resonatoren gemäß Fig. 1a,
Fig. 6 einen Profilteilquerschnitt mit einem tropfenförmig
ausgebildeten Hohlraum-Resonator, der im Bereich seines
Mündungshalses mit Mikro-Rillen (Lamellen) in Verbindung
steht,
Fig. 7 einen Profilausschnitt mit einem als nach außen offenen
Negativprofil ausgebildeten Hohlraum-Resonator in Form einer
sich nach außen verjüngenden tropfenförmigen Kavität, der mit
in das offene Negativprofil einmündenden Mikro-Rillen
(Lamellen) in Verbindung steht,
Fig. 8 eine Ansicht in Pfeilrichtung eines senkrechten Schnittes
entlang der Linie VIII-VIII in der Fig. 7,
Fig. 9 eine Ansicht in Pfeilrichtung eines waagerechten Schnittes
entlang der Linie IX-IX in der Fig. 7,
Fig. 10 einen Profilteilquerschnitt mit einem Hohlraum-Resonator, der
als unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken
begrenzten Profilrille/Profilausnehmung ausgebildet ist,
Fig. 11 einen vergrößerten Ausschnitt einer Profilansicht mit
Hohlraum-Resonatoren, die in unterschiedlicher Weise als
unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken
begrenzten Profilrille/Profilausnehmung ausgebildet sind,
Fig. 12a einen Schnitt entlang der Linie A-A in der Fig. 11
Fig. 12b einen Schnitt entlang der Linie B-B in der Fig. 11
Fig. 13a einen Hohlraum-Resonator im Querschnitt, der als unterer Teil
einer durch gegenüberliegende Flanken begrenzten Profilrille
ausgebildet ist, mit in den Querschnitt der Profilrille
hineinragenden Vorsprüngen, die zur Formung eines
Mündungskanales mit Profilfortsätzen versehen sind,
Fig. 13b einen Hohlraum-Resonator im Querschnitt, der als unterer Teil
einer durch gegenüberliegende Flanken begrenzten Profilrille
ausgebildet ist, mit einem in den Querschnitt der Profilrille
hineinragenden Vorsprung, der zur Formung eines
Mündungskanales mit einem sich parallel zur
gegenüberliegenden Flanke und zum Rillengrund
erstreckenden Profilfortsatz versehen ist.
Die Fig. 1a zeigt einen Abschnitt 1 eines erfindungsgemäßen Luftreifens, dessen
Reifenkörper aus dem mit einem Laufstreifenprofil 2 versehenen Laufstreifen 3, aus
zwei Seitenwänden 4 und 4', sowie aus mit einer aus Karkassenlagen und
gegebenenfalls Verstärkungselementen versehenen Karkasse 5 besteht. Nicht näher
dargestellt sind die eingelegten Gürtellagen, Gürtelbandagen und die Wulstkerne in
den Reifenwülsten 6 und 6', die auf einer ebenfalls hier nicht näher dargestellten
Felge aufliegen.
Im Grundbereich der Profilrillen 7, 8, 9 und 10 sind jeweils eine Vielzahl von über
den Reifenumfang verteilten Hohlraum-Resonatoren 11, 12, 13 und 14 vorgesehen,
die jeweils über eine im Grundbereich der Profilrillen befindliche Öffnung mit der
äußeren Oberfläche des Luftreifens in Verbindung stehen.
Die Fig. 1b zeigt eine vergrößerte Darstellung des in der Fig. 1a dargestellten
Hohlraum-Resonators 13, der als Helmholtz-Resonator ausgebildet ist und über
einen Mündungshals bzw. Mündungskanal 15 mit der Öffnung 16 im Grund der
Profilrille 8 verbunden ist und somit mit der äußeren Oberfläche des Luftreifens in
Verbindung steht.
Sowohl der Resonatorhohlraum 13 als auch der Mündungshals 15 sind hierbei als
Hohlzylinder mit jeweils unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet.
Die Fig. 2 zeigt einen als offenes Negativprofil in der äußeren Oberfläche des
Laufstreifens ausgebildeten Hohlraum-Resonator 17, der über einen Mündungshals
18 mit einer Öffnung 19 in der Flanke 20 einer Profilrille 21 des Laufstreifens in
Verbindung steht.
Sobald dieser Laufstreifenbereich die Aufstandsfläche des Reifens durchläuft, wird
der Hohlraum-Resonator durch den Kontakt zur Straßenoberfläche geschlossen, so
dass nur noch die Öffnung 19 den Resonatorhohlraum mit der Oberfläche des
Luftreifens verbindet, wodurch die Funktionsfähigkeit des Resonators während des
Durchlaufens der Aufstandsfläche gewährleistet ist.
Die Fig. 3 zeigt einen als offenes Negativprofil ausgebildeten und zur Außenseite
des Luftreifens verjüngten Hohlraum-Resonator 22, der über einen ebenfalls verjüngt
ausgebildeten Mündungshals 23 mit der Öffnung 24 in der Flanke 25 der Profilrille 26
in Verbindung steht.
Der Resonatorhohlraum und der Mündungshals mit ihrer hier in etwa sternförmigen
Ausbildung werden beim Durchlaufen der Aufstandsfläche durch
Verformungsvorgänge an der Oberfläche des Luftreifens nahezu geschlossen und
erreichen dann ihre volle Funktionsfähigkeit. Hierdurch wird ein sicheres Schließen
des Hohlraum-Resonators bis auf die Öffnung 24 erreicht, so daß Unebenheiten im
Straßenbelag die Funktionsfähigkeit des Resonators in der Aufstandsfläche nicht
mehr beeinträchtigen.
Die Fig. 4 zeigt einen Teilquerschnitt eines Luftreifens mit einem Hohlraum-
Resonator 27, der über einen Mündungshals bzw. Mündungskanal 28 mit der zur
Innenseite 29 des Luftreifens gerichteten Öffnung 30 verbunden ist. Die
Innenoberfläche des Luftreifens wird hierbei durch die aus Butyl-Kautschuk
bestehende Innenseele 31 des Reifens gebildet.
Die Fig. 5 zeigt eine Prinzipskizze zu einer möglichen Herstellungsart von
Hohlraum-Resonatoren 32 und 32'. Deutlich erkennbar ist hier der im äußeren
Bereich aus drei Gummischichten 33, 34 und 35 bestehende Aufbau des äußeren
Laufstreifenbereiches, bei dem die Resonatorhohlräume durch zylindrische
Ausnehmung in der mittleren Schicht 34 bereitgestellt werden, während die
Mündungshälse bzw. Mündungskanäle 36 und 36' durch zylindrische
Ausnehmungen bzw. Bohrungen im Rillengrund der oberen Schicht 33 entstehen. In
der Vulkanisation ist dann eine homogene Verbindung zwischen all diesen Schichten
geschaffen, so daß die Resonatorhohlräume und deren Mündungshälse im
Vollmaterial bestehen bleiben.
Eine solche Herstellungsart eignet sich besonders bei der Verwendung von
separaten Laufstreifen zur Herstellung von Luftreifen, also beispielsweise bei der
bereits genannten Herstellung der Luftreifen als Neureifen in zwei voneinander
getrennten Verfahrensteilen A und B oder auch bei der Neubelegung von
Altkarkassen im Rahmen einer Runderneuerung.
Die Fig. 6 zeigt einen Profilteilquerschnitt mit einem tropfenförmig ausgebildeten
Hohlraum-Resonator 37, der über seinen Mündungshals bzw. Mündungskanal 38 mit
der Öffnung 39 und damit mit der äußeren Reifenoberfläche in Verbindung steht. Die
Herstellung eines solchen Hohlraum-Resonators erfolgt durch einen während der
Vulkanisation als komplementäres Positivprofil eingebrachten Formkörper. Im
Bereich seines Mündungshalses bzw. Mündungskanales 38 steht der
Resonatorhohlraum 37 mit Mikro-Rillen 40 in Verbindung, die nur zur Entformung
dienen und nicht besonders tief sind und lediglich innerhalb oberflächennaher
Bereiche in den Mündungshals einmünden.
Das Verhältnis von Mündungshals-Durchmesser 41 zu Hohlraum-Durchmesser 42
weist hier einen Wert von 1/7 auf, wodurch eine geometrische Ausbildung zur
verstärkten Schallabsorption etwa im Bereich von 2000 Hz erreicht wird.
Die Fig. 7 zeigt einen Profilausschnitt mit einem als nach außen offenen Negativprofil
ausgebildeten Hohlraum-Resonator 43 in Form einer sich nach außen verjüngenden
tropfenförmigen Kavität, der mit in das offene Negativprofil einmündenden Mikro-
Rillen 44 in Verbindung steht.
Die Fig. 8 zeigt eine Ansicht in Pfeilrichtung eines senkrechten Schnittes entlang der
Linie VIII-VIII in der Fig. 7, bei der die sich nach außen verjüngenden
tropfenförmigen Kavität 45 deutlich erkennbar wird, die in den Mündungshals 46
übergeht. Ebenfalls erkennbar ist eine im oberflächennahen Bereich einmündende
Mikro-Rille 44.
Die Fig. 9 zeigt eine Ansicht in Pfeilrichtung eines waagerechten Schnittes entlang
der Linie IX-IX in der Fig. 7, bei der ebenfalls die sich nach außen verjüngenden
tropfenförmigen Kavität 45 und der Mündungshals 46 deutlich dargestellt sind.
Die Fig. 10 zeigt einen Profilteilquerschnitt mit einem Hohlraum-Resonator 47, der
als unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken 48 und 49 begrenzten
Profilrille/Profilausnehmung 50 ausgebildet ist.
Die gegenüberliegenden Flanken sind dabei mit im wesentlichen parallel zur
Außenoberfläche des Luftreifens sich erstreckenden Vorsprüngen 51 und 52
versehen, die unter Bildung einer schlitzförmige Öffnung 53 zum unteren Teil in den
Querschnitt der Profilrille/Profilausnehmung hineinragen.
Hierbei sind die als unterer Teil einer Profilrille/Profilausnehmung ausgebildeten
Hohlräume 47 durch zwischen den gegenüberliegenden Flanken 48 und 49
ausgebildeten und im wesentlichen senkrecht zu letzteren und zur Außenoberfläche
des Luftreifens sich erstreckende Trennstege 54 in einzelne Hohlraumkammern
aufgeteilt.
Die Vorsprünge 51 und 52 weisen Mikro-Rillen (Lamellen) 55 und 56 auf, die nur zur
Entformung dienen und in die zwischen den Vorsprüngen verbleibende Öffnung
einmünden.
Die Fig. 11 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Profilansicht mit Hohlraum-
Resonatoren 57, 58, 59 und 60, die in unterschiedlicher Weise als unterer Teil der
durch gegenüberliegende Flanken 61, 62, 63 und 64 begrenzten Profilrillen/
Profilausnehmungen 65 und 66 ausgebildet sind.
Die Fig. 12a zeigt hierzu einen Schnitt entlang der Linie A-A in der Fig. 11, die Fig.
12b zeigt einen Schnitt entlang der dortigen Linie B-B.
In der Zusammenschau erkennt man die unterschiedlichen Ausbildungen der
Hohlraum-Resonatoren, wobei der Hohlraum-Resonator 57 durch im wesentlichen
parallel zur Außenoberfläche des Luftreifens sich erstreckende Vorsprüngen 67 und
68 unter Bildung einer schlitzförmigen Öffnung 69 abgeschlossen wird. Die
Vorsprünge 67 und 68 sind dabei - vom Rillengrund ausgehend - etwa in einer Höhe
von 70% der Rillentiefe angeordnet, so dass oberhalb der Vorsprünge noch eine
Resttiefe der Rille zur Bereitstellung der durch die Profil- und Rillenausbildung
beeinflußten Reifeneigenschaften, wie etwa Wasserabfuhr und Traktion, etc. zur
Verfügung steht.
Der Hohlraum-Resonator 59 wird demgegenüber durch im wesentlichen im Bereich
der Außenoberfläche des Luftreifens angeordnete Vorsprünge 70 und 71 unter
Bildung einer schlitzförmigen Öffnung 72 abgeschlossen. In einer solchen
Ausführung übernehmen die umgebenden und nicht mit Hohlraum-Resonatoren
versehenen Profilrillen die Bereitstellung der o. g. Reifeneigenschaften, während der
gezeigte Rillenbereich auf eine maximale Schallabsorptionsfähigkeit mit vergrößerten
Resonatorräumen ausgelegt ist, so dass es innerhalb von Längenbereichen einer
Profilrille zu einer Funktionsteilung kommt, ohne die Herstellbarkeit des
Gesamtgebildes wesentlich zu erschweren.
Deutlich erkennbar sind in der Zusammenschau der Fig. 11, 12a und 12b auch die
Trennstege 73, 74 und 75 sowie 76, 77 und 78, durch die Hohlraumkammern
unterschiedlicher Länge begrenzt werden, wodurch eine Anpassung auf die
Absorption von Schall unterschiedlicher Frequenzbereiche möglich wird.
Auch hier weisen die Vorsprünge 67 und 68, sowie 70 und 71 eine Anzahl von Mikro-
Rillen (Lamellen) auf, in den Figur lediglich exemplarisch mit den Bezugsziffern 79 und
79' sowie 80 und 80' angedeutet, die nur zur Entformung dienen und in die zwischen
den Vorsprüngen verbleibende Öffnung einmünden.
Die Fig. 13a zeigt einen Hohlraum-Resonator 81 im Querschnitt, der als unterer Teil
einer durch gegenüberliegende Flanken 82 und 83 begrenzten Profilrille 84
ausgebildet ist, wobei die Flanken in den Querschnitt der Profilrille hineinragende
Vorsprünge 85 und 86 aufweisen, die zur Formung eines Mündungskanales 87 mit
Profilfortsätzen 88 und 89 versehen sind. Dadurch ist zur Absorption von tieferen
Frequenzen, beispielweise von Frequenzen von etwa 1000 Hz, die Länge des
Mündungshalses/Mündungskanales vergrößert worden, ohne den erforderlichen
Einbauraum für den Hohlraum-Resonator zu vergrößern.
In gleicher Weise und unter Bereitstellung eines noch weiter verlängerten
Mündungskanales gelingt dies mit der in der Fig. 13b gezeigten Ausführung, bei der
ein Hohlraum-Resonator 90 als unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken
91 und 92 begrenzten Profilrille 93 ausgebildet ist, wobei eine Flanke 91 einen in
den Querschnitt der Profilrille hineinragenden Vorsprung 94 aufweist, der zur
Formung eines Mündungskanales 95 mit einem sich parallel zur gegenüberliegenden
Flanke 92 und zum Rillengrund 96 erstreckenden Profilfortsatz 97 versehen ist.
1
Abschnitt eines Luftreifens
2
Laufstreifenprofil
3
Laufstreifen
4
,
4
' Seitenwand
5
Karkasse
6
,
6
' Reifenwulst
7-10
Profilrille
11-14
Hohlraum-Resonator
15
Mündungskanal/Mündungshals
16
Öffnung
17
Hohlraum-Resonator in Form eines -Negativprofils
18
Mündungskanal/Mündungshals
19
Öffnung
20
Flanke der Profilrille
21
Profilrille
22
Hohlraum-Resonator in Form eines Negativprofils
23
Mündungskanal/Mündungshals
24
Öffnung
25
Flanke der Profilrille
26
Profilrille
27
Hohlraum-Resonator
28
Mündungskanal/Mündungshals
29
Innenoberfläche des Reifens
30
Öffnung
31
Innenseele
32
,
32
' Hohlraum-Resonator
33-35
Gummischicht
36
,
36
' Mündungskanal/Mündungshals
37
Hohlraum-Resonator
38
Mündungskanal/Mündungshals
39
Öffnung
40
Mikro-Rille (Lamelle)
41
Mündunghalsdurchmesser
42
Hohlraumdurchmesser
43
Hohlraum-Resonator
44
Mikro-Rille (Lamelle)
45
tropfenförmige Kavität
46
Mündungskanal/Mündungshals
47
Hohlraum-Resonator
48
,
49
Flanke einer Profilrille
50
Profilrille
51
,
52
Vorsprung
53
Öffnung
54
Trennsteg
55
,
56
Mikro-Rille (Lamelle)
57-60
Hohlraum-Resonator
61-64
Flanke einer Profilrille
65
,
66
Profilrille
67
,
68
Vorsprung
69
Öffnung
70
,
71
Vorsprung
72
Öffnung
73-78
Trennsteg
79
,
79
' Mikro-Rille (Lamelle)
80
,
80
' Mikro-Rille (Lamelle)
81
Hohlraum-Resonator
82
,
83
Flanke einer Profilrille
84
Profilrille
85
,
86
Vorsprung
87
Mündungskanal/Mündungshals
88
,
89
Profilfortsatz
90
Hohlraum-Resonator
91
,
92
Flanke einer Profilrille
93
Profilrille
94
Vorsprung
95
Mündungskanal/Mündungshals
96
Rillengrund
97
Profilfortsatz
Claims (20)
1. Luftreifen für ein Fahrzeug mit einem ein Profil (2) aufweisenden Laufstreifen (3),
wobei im Laufstreifen (3) Hohlraum-Resonatoren (11-14, 17, 22, 27, 32, 32', 37, 43,
47, 57-60, 81, 90) angeordnet sind, die mit in den Profilrillen (7-10, 21, 26, 50, 65,
66, 84, 93) befindlichen Öffnungen (16, 19, 24, 30, 39, 53, 69, 72) in der äußeren
Oberfläche des Luftreifens in Verbindung stehen.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraum-Resonatoren
(11-14) als Helmholtz-Resonatoren ausgebildet sind und über einen Mündungskanal
oder Mündungshals (15) mit einer Öffnung (16) in der äußeren Oberfläche des
Luftreifens in Verbindung stehen.
3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraum-
Resonatoren (47) als unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken (48, 49)
begrenzten Profilrille/Profilausnehmung (50) ausgebildet sind, wobei die
gegenüberliegenden Flanken mit im wesentlichen parallel zur Außenoberfläche des
Luftreifens sich erstreckenden Vorsprüngen (51, 52) versehen sind, die unter Bildung
einer einen Mündungskanal formenden schlitzförmigen Öffnung (53) zum unteren Teil
in den Querschnitt der Profilrille/Profilausnehmung hineinragen.
4. Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung einer
schlitzförmigen Öffnung in den Querschnitt der Profilrille/Profilausnehmung
hineinragenden Vorsprünge (85, 86) zur Formung eines Mündungskanales (87) in
ihrem Kopfbereich mit sich im wesentlichen senkrecht zur Außenoberfläche des
Luftreifens erstreckenden Profilfortsätzen (88, 89) versehen sind.
5. Luftreifen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraum-
Resonatoren (90) als unterer Teil einer durch gegenüberliegende Flanken (91, 92)
begrenzten Profilrille/Profilausnehmung (93) ausgebildet sind, wobei mindestens
eine der Flanken mit einem sich im wesentlichen parallel zur Außenoberfläche des
Luftreifens erstreckenden Vorsprung (94) versehen ist, der in den Querschnitt der
Profilrille/Profilausnehmung hineinragt und mindestens mit der gegenüberliegenden
Flanke eine einen Mündungskanal formende schlitzförmige Öffnung zum unteren Teil
ausbildet.
6. Luftreifen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Querschnitt der
Profilrille/Profilausnehmung hineinragende Vorsprung (94) zur Formung eines
Mündungskanales (95) in seinem Kopfbereich mit einem sich parallel zur
gegenüberliegenden Flanke und 7 oder zum Rillengrund erstreckenden Profilfortsatz
(97) versehen ist.
7. Luftreifen nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sich im
wesentlichen parallel zur Außenoberfläche des Luftreifens erstreckenden und ggf. mit
Profilfortsätzen versehenen Vorsprünge mindestens über Teillängen einer Profilrille/
Profilausnehmung ausgebildet sind.
8. Luftreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich im wesentlichen
parallel zur Außenoberfläche des Luftreifens erstreckenden und ggf. mit
Profilfortsätzen versehenen Vorsprünge im oberen Bereich der Profilrille/
Profilausnehmung an oder in der Nähe der Außenoberfläche des Luftreifens
ausgebildet sind.
9. Luftreifen nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die als unterer Teil
einer Profilrille/Profilausnehmung ausgebildeten Hohlraum-Resonatoren durch
zwischen den gegenüberliegenden Flanken ausgebildete und im wesentlichen
senkrecht zu letzteren und zur Außenoberfläche des Luftreifens sich erstreckende
Trennstege (54) in einzelne Hohlraumkammern aufgeteilt sind.
10. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraum-
Resonatoren als nach außen offene Negativprofile (17) in der äußeren Oberfläche des
Laufstreifens eingebracht sind und mit einer Öffnung (19) in den Flanken (20) von
Profilrillen oder -ausnehmungen (21) des Laufstreifens in Verbindung stehen.
11. Luftreifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraum-
Resonatoren zur Außenseite des Laufstreifens verjüngt ausgebildet sind.
12. Luftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlraum-Resonatoren als Membran-Resonatoren
ausgebildet sind, wobei deren Öffnung in der Oberfläche des Luftreifens durch eine
Membran abgedeckt ist.
13. Luftreifen nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume und/
oder die Mündungskanäle mit einem schallabsorbierenden Material versehen,
vorzugsweise ausgefüllt sind.
14. Luftreifen für ein Fahrzeug, wobei der Reifenkörper im wesentlichen aus zwei
Seitenwänden, einer mit Karkassenlagen und ggf. mit Verstärkungselementen
versehenen Karkasse, einem aus Gürtellagen und ggf. einer ein- oder mehrteiligen
Gürtelbandage, einem mit einem Laufstreifenprofil versehenen Laufstreifen und
weiteren Einlagen bestehenden Gürtelpaket, sowie aus zwei mit Wulstkernen
versehenen Reifenwülsten besteht, wobei mindestens innerhalb von Teilbereichen
des Reifenkörpers eine Vielzahl von Hohlraum-Resonatoren angeordnet ist, die mit
Öffnungen in der Oberfläche des Luftreifens in Verbindung stehen, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlraum-Resonatoren (27) über einen Mündungskanal bzw.
Mündungshals (28) mit einer Öffnung (30) in der inneren Oberfläche (29) des
Luftreifens in Verbindung stehen.
15. Luftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlraum-Resonatoren für unterschiedliche
Frequenzbereiche ausgebildet sind.
16. Luftreifen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Hohlraum-Resonatoren als Helmholtz-Resonatoren
ausgebildet sind, bei denen das Verhältnis von Mündungskanal-Durchmesser (41) zu
Hohlraum-Durchmesser (42) einen Wert kleiner als 1, vorzugsweise einen Wert im
Bereich von 1/4 bis 1/8 aufweist.
17. Luftreifen nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraum-
Resonatoren mit in der Oberfläche des Luftreifens angeordneten Mikro-Rillen (40, 44)
in Verbindung stehen.
18. Luftreifen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die im bzw. unterhalb des
Laufstreifenprofil(s) angeordneten Hohlraum-Resonatoren im Bereich ihrer als
Verbindung zur Oberfläche des Luftreifens vorgesehenen Öffnung oder im Bereich
ihres Mündungskanals mit Mikro-Rillen (40) in Verbindung stehen.
19. Luftreifen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die als nach außen offene
Negativprofile ausgebildeten Hohlraum-Resonatoren mit in das offene Negativprofil
einmündenden Mikro-Rillen (44) in Verbindung stehen.
20. Luftreifen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die als unterer Teil einer
durch gegenüberliegende Flanken begrenzten Profilrille/Profilausnehmung
ausgebilden Hohlraum-Resonatoren mit in den parallel zur Außenoberfläche des
Luftreifens sich erstreckenden Vorsprüngen vorgesehenen Mikro-Rillen (55, 56) in
Verbindung stehen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19901820A DE19901820C2 (de) | 1998-09-24 | 1999-01-19 | Luftreifen mit schallabsorbierenden Eigenschaften |
EP99118537A EP0989000A3 (de) | 1998-09-24 | 1999-09-20 | Luftreifen mit schallabsorbierenden Eigenschaften |
JP11271023A JP2000118207A (ja) | 1998-09-24 | 1999-09-24 | 吸音特性を有する空気タイヤ |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843755 | 1998-09-24 | ||
DE19901820A DE19901820C2 (de) | 1998-09-24 | 1999-01-19 | Luftreifen mit schallabsorbierenden Eigenschaften |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19901820A1 DE19901820A1 (de) | 2000-04-06 |
DE19901820C2 true DE19901820C2 (de) | 2002-06-27 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19901820A Expired - Fee Related DE19901820C2 (de) | 1998-09-24 | 1999-01-19 | Luftreifen mit schallabsorbierenden Eigenschaften |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19901820C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10333282A1 (de) * | 2003-07-18 | 2005-02-03 | Continental Aktiengesellschaft | Luftreifen für Kraftfahrzeugräder |
FR3127908A1 (fr) * | 2021-10-12 | 2023-04-14 | Psa Automobiles Sa | Roue de véhicule automobile munie d'un piège à vibrations |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5366539B2 (ja) | 2006-03-31 | 2013-12-11 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
DE102011051224B4 (de) * | 2011-06-21 | 2020-12-31 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Fahrzeugluftreifen |
CN107107667A (zh) * | 2014-12-26 | 2017-08-29 | 米其林企业总公司 | 用于减弱滚动噪音的轮胎 |
DE102017210912A1 (de) | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Fahrzeugluftreifen aufweisend ein Akustikelement |
DE102018221623A1 (de) | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Fahrzeugrad aufweisend einen volumenveränderbaren Hohlraum-Resonator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400912A1 (de) * | 1994-01-14 | 1995-07-20 | Continental Ag | Kraftfahrzeugrad |
DE19548728C1 (de) * | 1995-12-23 | 1997-01-16 | Continental Ag | Fahrzeug mit Reifen und mit zumindest einer schallabsorbierenden Vorrichtung |
DE19619859A1 (de) * | 1996-05-17 | 1997-11-20 | Konrad Dr Bergmann | Fahrzeugreifen mit verminderter Geräuschemission |
-
1999
- 1999-01-19 DE DE19901820A patent/DE19901820C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400912A1 (de) * | 1994-01-14 | 1995-07-20 | Continental Ag | Kraftfahrzeugrad |
DE19548728C1 (de) * | 1995-12-23 | 1997-01-16 | Continental Ag | Fahrzeug mit Reifen und mit zumindest einer schallabsorbierenden Vorrichtung |
DE19619859A1 (de) * | 1996-05-17 | 1997-11-20 | Konrad Dr Bergmann | Fahrzeugreifen mit verminderter Geräuschemission |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10333282A1 (de) * | 2003-07-18 | 2005-02-03 | Continental Aktiengesellschaft | Luftreifen für Kraftfahrzeugräder |
FR3127908A1 (fr) * | 2021-10-12 | 2023-04-14 | Psa Automobiles Sa | Roue de véhicule automobile munie d'un piège à vibrations |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19901820A1 (de) | 2000-04-06 |
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