DE3727050A1 - Luftreifen fuer schwerlastfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen für Schwerlastfahr­ zeuge, wie Omnibusse, Lastwagen u.dgl.; insbesondere be­ trifft die Erfindung einen Laufstreifen für derartige Reifen, der das Einfangen von Steinen ausschließen soll.

Radial-Luftreifen mit einer Karkaßlage, die aus radial ange­ ordneten Metallkorden besteht, sind als Reifen für Schwer­ lastfahrzeuge weithin im Einsatz. Im allgemeinen wird der Laufstreifen bei derartigen Radialreifen durch einen Gürtel­ aufbau verstärkt, der außerhalb des Kronenabschnittes der Karkasse angeordnet ist und sich in Umfangsrichtung erstreckende Metallkorde enthält, so daß eine gute Ver­ schleißfestigkeit und Widerstand gegen Durchstoßen vorhanden ist. Jedoch ist die Wärmeentwicklung bei derartigen Gürtel­ aufbauten meistens nicht so günstig. Um die Wärmeentwicklung geringer zu halten, wird ein rippenartiges Laufstreifenmu­ ster bei derartigen Reifen vorgesehen, das sich in Umfangs­ richtung erstreckende Nuten besitzt, die die Wärmeabfuhr ver­ bessern.

Derartige Rippen-Laufstreifenmuster ergeben jedoch wiederum Probleme, nämlich

• (a) durch die sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut werden häufig Steine erfaßt, wenn mit derartigen Lauf­ streifenmustern versehene Reifen auf lose Steine oder Schotter enthaltenden Unterlagen gefahren werden, und
• (b) es ist schwierig, die einmal eingefangenen Steine aus der Nut zu entfernen, wegen der starken Haltekraft der Nut, da die Rippen in der Lauffläche des Radialreifens durch die starre Gürtelverstärkung schlecht bewegt werden können.

Diese eingefangenen Steine neigen dazu, den Nutgrund beim Reifenlauf zu beschädigen, und dadurch kann der Grundgummi aufreißen, oder es kann auch die Innenverstärkung, beispiels­ weise der Gürtel, Schaden erleiden.

Als Gegenmaßnahme gegen das Einfangen von Steinen wurde schon vorgeschlagen, Nuten mit stufenartigen Seitenwänden zu versehen, die das Eindringen von Steinen verhindern und trotzdem den Austausch mit der Umgebungsluft ermöglichen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß zwar ein gewisser Schutz des Nutgrundes erreicht werden kann, daß jedoch die einmal einge­ fangenen Steine weiterhin nicht leicht zu lösen sind bzw. trotzdem noch viele Steine eingefangen werden. Auch Diagonal­ reifen, d.h. Reifen mit sich schräg zur Mittenumfangsebene erstreckenden Metallkorden in den Karkaßeinlagen, leiden mehr oder weniger unter dem gleichen Problem.

Es ist damit ein Ziel der Erfindung, bei Reifen beider Bauar­ ten, d.h. also sowohl bei Radial- wie auch bei Diagonalrei­ fen, das Einbringen und Einfangen von Steinen zu unterbin­ den.

Dieses Ziel wird erreicht mit einem Luftreifen, bei dem er­ findungsgemäß ein Laufstreifen vorgesehen ist, der eine Viel­ zahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden zick-zack-för­ migen oder gerade verlaufenden Hauptnuten enthält, wobei min­ destens eine Nut so aufgebaut ist, daß die Breite zum Nut­ grund hin abnimmt, und der Nutgrund selbst mit einer von den Nut-Seitenwänden abgesetzten Plattform versehen ist.

Damit können Steine nicht bis zum Nutgrund vordringen, da die Plattform sie wieder nach außen abdrängt, und der Nut­ grund wird so gegen Schaden geschützt. In die Nut eindringen­ de Steine drücken auf die Plattform, d.h. diese erfährt eine elastische Verformung und die dadurch hervorgerufene Rück­ stellkraft im Gummi neigt dazu, den Stein wieder aus der Nut herauszudrücken, sobald der betreffende Nutabschnitt aus der Bodenberührungsfläche herausgedreht wurde.

Da in eine solche Nut eingedrungene Steine dazu neigen, sich in Umfangsrichtung des Reifens in der Nut zu bewegen, werden bei einer Zick-Zack-Nut derartige Steine im Knickbereich der Zick-Zack-Form gesammelt, da hier eine weitere Bewegung oder Verschiebung nicht mehr stattfinden kann. Aus diesem Grund ist weiter vorgeschlagen, daß an den Knickbereichen der Zick-Zack-Form die Plattformteile etwas breiter gestaltet werden, so daß man eine große Rückstellkraft erhält, die das Ausstoßen von eingedrungenen Steinen erleichtert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Abwicklung eines Laufstreifens mit einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Laufstrei­ fenmusters,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Hauptnut aus dem Muster nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie B-B der Fig. 2,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung einer Hauptnut einer zweiten Ausführung eines erfindungsgemäßen Lauf­ streifenmusters,

Fig. 6 eine Schnittansicht nach Linie C-C der Fig. 5,

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung einer dritten Ausfüh­ rung einer Hauptnut in einem erfindungsgemäßen Laufstreifenmuster, und

Fig. 8 eine Schnittansicht nach Linie D-D der Fig. 7 In den Fig. 1 bis 4 ist ein Laufstreifen T dargestellt, der drei in Umfangsrichtung verlaufende Zick-Zack-Nuten G 1, G 2 und G 3 enthält, die sich, wie gezeigt, aus abwechselnd leicht gegen die Umfangsrichtung des Reifens geneigten Ab­ schnitten zusammensetzen. Die Hauptnut G 2, die etwa in der Reifenmittenebene verläuft, besitzt schräge Seitenwände, d.h. die Breite der Hauptnut nimmt zunehmender Tiefe ab. Am Nutgrund ist eine in Umfangsrichtung durchlaufende "Platt­ form" P vorgesehen, die jedoch von den Seitenwänden ersicht­ lich abgesetzt ist.

Die Plattform P ist abwechselnd mit breiten Abschnitten PB und schmalen Abschnitten PA versehen, die sich in Umfangs­ richtung des Reifens abwechseln. Die breiten Abschnitte PB sind dort angebracht, wo die Richtung der Haupt-Umfangsnut, wie in Fig. zu sehen, sich ändert, also im Knickbereich. In Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen breiteren Platt­ formabschnitt PB und in Fig. 4 ein Schnitt durch einen schmä­ leren Plattformabschnitt PA dargestellt. Die Höhe Y 2 des breiten Abschnittes PB liegt, wie die Höhe Y 3 des schmalen Abschnittes PA, im Bereich von 20 bis 60% der Tiefe Y 1 der Nut G 2.

Die Breite der Plattform P am freien Ende ist geringer als die Breite am Nutgrund, oder mit den aus Fig. 3 und Fig. 4 zu ersehenden Bezeichnungen, es gilt S 1 < X 3 bzw. S 2 < X 4, wobei S 1 die Breite des freien Endes des breiten Abschnittes PB,

S 2 die Breite des freien Endes des schmalen Abschnittes PA, X 3 die Breite des breiten Abschnittes PB am Nutgrund, und X 4 die entsprechende Breite des schmalen Abschnittes PA am Nutgrund ist.

Die Umfangslänge L 1 des breiten Abschnittes PB liegt im Be­ reich von 30 bis 80% der Umfangslänge L 2 des schmalen Ab­ schnittes PA. Die Länge L = L 1 + L 2, d.h. die Wiederhol­ größe, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 0,8% des Umfanges eines Reifens, wenn er auf der zugehörigen Felge montiert und auf den Nenndruck aufgepumpt ist.

Die Schrägung, d.h. der halbe Kegelwinkel α der Seitenwän­ de der Hauptnut G 2 liegt im Bereich von 3° bis 15°, auf die Senkrechte zur Laufstreifenoberfläche an der Rippenkante be­ zogen, wobei die Rippenkante als die Überschneidung der Sei­ tenwand mit der Laufstreifenoberfläche definiert ist.

In den Fig. 5 und 6 ist eine zweite Ausführung des Laufstrei­ fens dargestellt, und hier ist eine zick-zack-förmige Haupt­ nut mit einer kontinuierlich in gleicher Breite durchlaufen­ den Plattform P versehen. Auch hier ist die Plattform P am Nutgrund gegen die Nut-Seitenwände abgesetzt. Die sonstigen Eigenschaften der Plattform und der Nut, d.h. der Schrägwin­ kel und die Breitenverhältnisse der Plattform am Nutgrund und am freien Ende derselben sind etwa wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel angegeben.

Eine dritte Ausführung des erfindungsgemäßen Laufstreifenmu­ sters ist in Fig. 7 und 8 gezeigt, und hier ist eine zick-zack-förmige Hauptnut mit einer Vielzahl von diskreten, in Umfangsrichtung am Nutgrund aufgereihten Plattformklötzen versehen. Auch hier sind grundsätzlich die im ersten Ausfüh­ rungsbeispiel angegebenen Maße eingehalten, jedoch kann hier eine geringere Wiederhollänge als im ersten Ausführungsbei­ spiel eingehalten werden, d.h. die Anzahl der Einzel-Platt­ formklötze kann das Doppelte bis Vierfache der breiten Aabschnitte beim ersten Ausführungsbeispiel erreichen.

Für einen Vergleichsversuch wurden Versuchsreifen herge­ stellt, die mit einem Laufstreifenmuster gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 versehen wurden, wobei die Maße in Tabelle 1 für die in Fig. 2 bis 4 angegebenen Maßbezeichnungen eingehalten wurden. Als Versuchsreifen 2 wurde ein Reifen mit senkrecht stehenden Seitenwänden (d.h. α = 0°) und einer in Umfangsrichtung glatt mit konstanter Breite durchlaufenden kontinuierlichen Plattform herge­ stellt. Der Versuchsreifen 3 ist ein herkömmlicher Reifen ohne jede eingesetzte Plattform.

Die drei bezeichneten Versuchsreifen wurden über eine Entfer­ nung von 1,6 km auf dem Schotter eines normalen Flußbettes gefahren, und die eingefangenen Steine gezählt.

Tabelle 1

Aus diesem Versuch ist die Wirksamkeit der glatt durchgehenden Plattform, aber noch mehr die Wirksamkeit der aus Abschnitten unterschiedlicher Breite bestehenden Plattform klar ersichtlich.

Claims (5)

1. Luftreifen mit einer Lauffläche (T), in der eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden zick-zack-förmi­ gen oder gerade durchlaufenden Hauptnuten vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Nut (G 2) eine zum Nutgrund abnehmende Breite und eine am Nutgrund befindliche, von den Nutseitenwänden (g) abgesetzte Plattformleiste (P) besitzt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontinuierlich durchlaufende Plattformleiste (P) vorgesehen ist.

3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattformleiste (P) mit einander abwechselnden breiten (PB) und schmalen (PA) Abschnitten versehen ist, die sich in Umfangsrich­ tung des Reifens abwechseln.

4. Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Nut (G 2) eine zick-zack-förmige Nut ist, und daß die brei­ ten Abschnitte (PB) der Plattformleiste (P) an den Rich­ tungswechselstellen der zick-zack-förmigen Nut angeordnet sind.

5. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutleiste am Nut­ grund aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinan­ der abgesetzten Plattformklötzen (P) besteht (Fig. 7, 8).