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Die
Erfindung betrifft die Laufflächen
von Luftreifen und insbesondere die Profile solcher Laufflächen; sie
betrifft ebenfalls ein Formelement, das zur Ausstattung eines Formwerkzeugs
zum Formen solcher Laufflächen
bestimmt ist.
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In
bekannter Weise besitzt ein Luftreifen zur Ausstattung eines Schwerlastwagens
eine Karkassenbewehrung, über
der radial außen
eine Scheitelbewehrung sitzt, über
der selbst eine Lauffläche
angeordnet ist, deren radial äußere Oberfläche die
Abrollfläche
des Luftreifens bildet und dazu bestimmt ist, während des Rollens dieses Luftreifens
mit der Straße
in Kontakt zu kommen. Um die Haftungs- und Wasserverdrängungsanforderungen während des
Rollens auf einer nassen Fahrbahn zu erfüllen, ist es bekannt, die Lauffläche mit mehreren
Rillen zu versehen, die im wesentlichen in Längsrichtung (oder Umfangsrichtung)
und Querrichtung (d.h. mit einem Winkel ungleich Null zur Längsrichtung)
ausgerichtet sind; diese Rillen begrenzen Profilelemente (Rippen,
Blöcke),
die eine radial äußere Oberfläche, die
einen Teil der Abrollfläche
der Lauffläche
bildet, und Seitenflächen
aufweisen, welche die Rillen begrenzen.
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Bei
manchen Arten von Luftreifen für
Schwerlastwagen, und insbesondere denjenigen, die für eine Verwendung
auf einem verschneiten Boden bestimmt sind, ist es notwendig, die
Haftungs- und Antriebskraftleistung der Luftreifen zu erhöhen, und
dies unabhängig
von ihrem Abnutzungsgrad, um die ursprünglichen Leistungen der Luftreifen
so lange wie möglich
beizubehalten. Um die Haftung eines Luftreifens zu erhöhen, ist
es bekannt, mindestens einen Einschnitt (d.h. einen Ausschnitt mit
einer Breite von höchstens
2 mm, der kein wirkliches vertieftes Volumen in der Lauffläche erzeugt)
in mehreren Profilelementen herzustellen; je größer die Anzahl von Einschnitten,
desto größer ist
die Anzahl von auf der Lauffläche
ausgebildeten Kanten, und desto besser ist das Haftungsvermögen. Um
die Haftungsleistungen der Lauffläche im Verlauf ihrer Abnutzung so
lange wie möglich
beizubehalten, ist es unbedingt notwendig, Einschnitte vorzusehen,
deren Tiefen gleich oder sehr nahe der Tiefe der Längsrillen
ist (wobei letztere Tiefe die Nutzdicke der Lauffläche aus
der Sicht der zu verwendenden Gummimenge definieren kann). Diese
Ausführung
ist leider mit dem Erhalt von Profilelementen mit zufriedenstellenden
Steifigkeiten (hauptsächlich
unter den Krafteinwirkungen beim Kontakt mit der Fahrbahn) nicht
vereinbar und kann sogar unter bestimmten Rollbedingungen zu Abrissen
von Gummi von der Lauffläche
führen
(Empfindlichkeit der Gummilamellen geringer Dicke).
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Eine
Zwischenlösung
wurde von der Anmelderin vorgeschlagen und (unter der Bezeichnung
XDN) in den Handel gebracht und besteht darin, in den Profilblöcken Einschnitte
herzustellen, die sich ausgehend von der Lauffläche im Neuzustand bis in eine
Tiefe im wesentlichen gleich der Hälfte der Dicke der Lauffläche erstrecken.
Wenn dieses Profil im Neuzustand und bis zur halben Abnutzung auch
zufriedenstellende Leistungen erlaubt, so ermöglicht es natürlich nicht,
diese Leistungen während
der ganzen möglichen
Nutzungsdauer des Luftreifens (d.h. bis zu einer vollständigen Abnutzung
der Lauffläche)
beizubehalten, da die von den Einschnitten gebildeten Kanten ab
einer Abnutzung verschwinden, die im wesentlichen gleich der Hälfte der
Dicke der Lauffläche
ist.
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Es
ist die Druckschrift
FR2763892 bekannt,
die eine Lauffläche
eines Luftreifens beschreibt, die Profilelemente aufweist, die mit
Einschnitten versehen sind, welche an der Lauffläche münden und in der Tiefe der Lauffläche durch
einen Kanal verlängert
werden, der dazu bestimmt ist, nach einer Teilabnutzung eine neue Rille
zu bilden. Es wird aber nichts über
die so neu geformten Hohlraumvolumen ausgesagt.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lauffläche vorzuschlagen,
deren Profil es ermöglicht, eine
deutliche Verbesserung der Haftungsleistungen während der ganzen Nutzungsdauer
des Luftreifens zu erzielen und gleichzeitig eine mittlere Abnutzungsgeschwindigkeit
(mittlerer Dickenverlust der Lauffläche beim Rollen) der Lauffläche zu erhalten,
die besser ist als die mittlere Abnutzungsgeschwindigkeit der mit
Einschnitten bis zur halben Tiefe versehenen Luftreifen.
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Nachfolgend
kann der Begriff Ausschnitt entweder eine Rille mit einer mittleren
Breite von mindestens 2 mm oder einen Einschnitt mit einer mittleren
Breite von weniger als 2 mm bezeichnen; in beiden Fällen kann ein
Ausschnitt in mindestens einem anderen Ausschnitt münden oder
gar nicht münden
(sogenannter "beidseitig
geschlossener" Ausschnitt)
oder nur in einem Ausschnitt münden
(sogenannter "einseitig
geschlossener" Ausschnitt).
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Dieses
Ziel wird mit einer Lauffläche
für einen
Luftreifen erreicht, der eine Karkassenbewehrung aufweist, über der
radial außen
eine Scheitelbewehrung sitzt, über
der selbst diese Lauffläche
aus Gummi angeordnet ist, deren radial äußere Fläche die Abrollfläche des
Luftreifens bildet, die während
des Rollens des Luftreifens mit der Straße in Kontakt kommt. Die Lauffläche hat
eine maximale Dicke Pb, die beim Rollen abgenutzt werden kann, und
sie ist mit mehreren Ausschnitten im wesentlichen in Querrichtung
versehen.
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Eine
Lauffläche
gemäß einem
Stand der Technik ist dadurch definiert, dass
- – im Neuzustand
einige der Querausschnitte auf der Abrollfläche Hohlzonen mit einer mittleren
Breite Lt von mindestens 2 mm und mit einer maximalen Tiefe Pt von
mindestens 30% der Dicke Pb der abzunutzenden Lauffläche und
höchstens
80% der gleichen Dicke Pb bilden, während die anderen Querausschnitte
auf der gleichen Abrollfläche
Einschnitte mit einer mittleren Breite Li' von weniger als 2 mm und mit einer
Tiefe Pi zwischen 30% und 80% von Pt bilden;
- – im
Neuzustand die Gesamtheit der an der Abrollfläche mündenden Hohlzonen ein Gesamthohlvolumen V0
mindestens gleich 10% des abnutzbaren Volumens der Lauffläche bildet;
- – mehrere
der Einschnitte sich ausgehend von der Tiefe Pi durch Hohlzonen
mit einer mittleren Breite Li'' von mindestens 2
mm verlängern,
so dass nach einer homogenen Abnutzung der Lauffläche im wesentlichen
gleich einer Dicke, die der Tiefe Pt der an der Abrollfläche der
Lauffläche
im Neuzustand mündenden Hohlzonen
entspricht, das Volumen V1 der an der neuen Abrollfläche mündenden
Hohlzonen zwischen 50% und 150% des ursprünglichen Volumens V0 liegt.
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Vorteilhafterweise
ist das Volumen V1 mindestens gleich dem Volumen V0 und liegt zwischen
100% und 150% des ursprünglichen
Volumens V0.
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Vorzugsweise
weist das Profil eines erfindungsgemäßen Luftreifens außerdem Rillen
mit Umfangsausrichtung und einer mittleren Tiefe Pc auf, um die
Drainage von Wasser beim Rollen auf einer mit Wasser bedeckten Straße zu erleichtern
und die Querhaftung zu verbessern. Das Volumen V0 der Hohlzonen
wird berechnet, indem in das Volumen der Querrillen das Volumen
der Längsrillen
integriert wird. Die Tiefe Pc entspricht im wesentlichen der Dicke
Pb der beim Rollen abzunutzenden Lauffläche.
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Unter
der abzunutzenden Dicke Pb der Lauffläche wird die Abnutzungsgrenze
der Lauffläche
verstanden, ab der es wünschenswert
ist, diese Lauffläche
zu erneuern, zum Beispiel durch ein Runderneuerungsverfahren.
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Im
Vergleich zum bekannten Stand der Technik ermöglicht der erfindungsgemäße Luftreifen
eine Verbesserung der Haftungsleistungen während der ganzen Nutzungsdauer
des Luftreifens. Der erfindungsgemäße Luftreifen ermöglicht Leistungen
im Neuzustand, die denjenigen eines Luftreifens vergleichbar sind,
der mit mehreren Kanten versehen ist, die mit der Straße in Kontakt
kommen, und hat gleichzeitig eine große Entleerungsfähigkeit
(und "Speicherungsfähigkeit" durch die Reservoirfunktion
der Hohlzonen) aufgrund des Vorhandenseins der Rillen mit Längsausrichtung
und aufgrund des Vorhandenseins von mehreren Hohlzonen mit Querausrichtung,
die das Hauptmerkmal aufweisen, sich beim Kontakt mit der Straße nicht
zu verschließen. Diese
Leistungen werden unter Beibehaltung einer Steifheit der Lauffläche erhalten,
die größer ist
als diejenige, die man mit den gleichen Ausschnitten, aber von gleicher
Tiefe wie die Längsrillen,
erhalten hätte.
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Außerdem werden
diese guten Leistungen während
eines großen
Teils der möglichen
Nutzungsdauer entsprechend einer maximalen Abnutzung der Lauffläche beibehalten,
da nach einer Teilabnutzung (d.h., einer Nutzung, die die Lauffläche teilweise
in ihrer Dicke betrifft) neue Hohlzonen an der neuen Abrollfläche münden, um
im Kontakt des Luftreifens mit der Straße aktiv zu werden.
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Vorteilhafterweise
werden die Einschnitte von Hauptwänden begrenzt, die Mittel aufweisen,
um eine mechanische Blockierung einer Wand auf der anderen herzustellen;
zu diesem Zweck können
die Wände
zickzackförmig
oder wellenförmig
sein oder Formen aufweisen, die dazu bestimmt sind, eine mechanische
Blockierung der Wände
gegeneinander beim Zusammendrücken
der Lauffläche
herzustellen, um eine deutliche Verringerung der Steifheit dieser
Lauffläche
zu verhindern; solche Ausschnitte sind insbesondere im Patent
US 5,783,002 beschrieben.
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Eine
erfindungsgemäße Lauffläche weist
mindestens eine Rippe auf, die mit mehreren Ausschnitten versehen
ist, wobei jeder Ausschnitt auf der Abrollfläche im Neuzustand gesehen aufweist:
- – mindestens
einen ersten Bereich mit einer Breite von mehr als 2 mm und einer
Tiefe Pt zwischen 30% und 80% der Gesamttiefe des Ausschnitts, wobei
der Bereich eine Hohlzone bildet, die in der Dicke der Lauffläche von
mindestens einem Bereich mit einer Breite von weniger als 2 mm verlängert wird,
die einen Einschnitt bildet,
- – mindestens
einen zweiten Bereich mit einer Breite von weniger als 2 mm und
einer Tiefe zwischen 30% und 80% der Gesamttiefe des Ausschnitts,
wobei dieser zweite Bereich einen Einschnitt bildet und sich in der
axialen Verlängerung
des ersten Bereichs befindet, wobei dieser zweite Bereich in der
Dicke der Lauffläche
von mindestens einem Bereich mit einer Breite von mehr als 2 mm
verlängert
wird, um eine neue Hohlzone zu bilden,
- – die
Gesamtheit der Hohlzonen, die an der Abrollfläche münden, bildet ein Gesamthohlraumvolumen
von mindestens 10% des Volumens der abzunutzenden Lauffläche,
wobei
diese Lauffläche
dadurch gekennzeichnet ist, dass nach einer homogenen Abnutzung
gleich oder von mehr als der Tiefe des ersten Bereichs, das Gesamtvolumen
der an der Abrollfläche
mündenden
Hohlzonen zwischen 80% und 150% des ursprünglichen Gesamtvolumens der
im Neuzustand an der Abrollfläche
mündenden
Hohlzo nen liegt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Formelement anzugeben,
das dazu bestimmt ist, ein Formwerkzeug zum Formen einer erfindungsgemäßen Lauffläche zu bestücken.
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Das
erfindungsgemäße Formelement
weist eine erste und eine zweite Region auf, wobei die erste Region
dazu bestimmt ist, in einem Luftreifen-Formwerkzeug verankert zu
werden, das eine Formgebungsfläche aufweist,
und die zweite Region derart in der Verlängerung der ersten Region angeordnet
ist, dass sie an der Formgebungsfläche eines Formwerkzeugs vorsteht,
um einen Ausschnitt in einem Gummistreifen zu formen. Das Formelement
ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Region von mehreren
dünnen
Bereichen mit einer mittleren Dicke von weniger als 2 mm und mehreren
dicken Bereichen mit einer mittleren Dicke von mindestens 2 mm gebildet
wird, wobei mindestens ein dünner
Bereich in zwei unterschiedlichen Richtungen von dicken Bereichen
verlängert
wird. Vorzugsweise sind die unterschiedlichen Richtungen zueinander
lotrecht, wobei eine von ihnen der zur Abrollfläche der zu formenden Lauffläche lotrechten
Richtung entsprechen kann.
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Bei
einem Formwerkzeug, das eine sehr große Menge von Formelementen
aufweist, ist es angebracht vorzusehen, dass die dicken Bereiche
eine mindestens doppelt so große
Dicke wie die dünnen
Bereiche (um eine merkliche technische Wirkung zu erhalten) und
höchstens
eine zehnmal mal so große
Dicke wie die dünnen
Bereiche haben (um ein bequemes Entformen zu ermöglichen).
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Vorteilhafterweise
haben die Oberflächen
der dünnen
Bereiche des Formelements Geometrien, die in der Lage sind, ein
Ineinandergreifen der Wände
der Einschnitte zu erzeugen; es ist auch vorteilhaft, eine Rauigkeit
ungleich Null vorzusehen, um die relativen Bewegungen der Wände zu begrenzen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor, die als
nicht einschränkende
Beispiele Ausführungsformen
des Gegenstands der Erfindung zeigen. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine Lauffläche
gemäß dem Stand
der Technik;
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2 eine
Schnittansicht gemäß II-II
der in 1 gezeigten Lauffläche;
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3 eine
Schnittansicht gemäß III-III
der in 1 gezeigten Lauffläche;
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4 eine
Teildraufsicht auf eine Lauffläche
gemäß einer
zweiten Variante;
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5 eine
Schnittansicht gemäß V-V der
zweiten Variante der Lauffläche;
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6 eine
Schnittansicht gemäß VI-VI
der zweiten Variante der Lauffläche;
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7 eine
Teildraufsicht auf die Lauffläche
der zweiten Variante nach Abnutzung;
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8 eine
Ansicht eines erfindungsgemäßen Formelements,
das dazu bestimmt ist, ein eine Lauffläche formendes Formwerkzeug
zu bestücken.
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1 zeigt
in Draufsicht die Abrollfläche
einer Lauffläche 1 eines
Luftreifens mit den Abmessungen 315/80 R 22.5 im Neuzustand. Die
Lauffläche 1 weist
sieben Umfangsreihen von Blöcken
auf, die von Rillen mit hauptsächlicher
Längsausrichtung 4 (Umfangsrichtung
auf dem Luftreifen) und Querausrichtung 5, 6 begrenzt
werden; die Blöcke 2 der
Randreihen der Lauffläche
haben eine Konfiguration, die sich von derjenigen der Blöcke der
fünf mittleren
Reihen unterscheidet.
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Die
Rillen mit hauptsächlicher
Längsausrichtung 4 haben
eine mittlere Breite von 5 mm und eine maximale Tiefe von 23 mm.
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Die
die Blöcke 3 der
mittleren Reihen trennenden Querrillen 5 haben eine Tiefe
von 19 mm und eine mittlere Breite von 8 mm an der Oberfläche der
Lauffläche
im Neuzustand, wobei diese Breite zum Boden der Rillen 5 hin
progressiv auf 4 mm abnimmt. Der zwei aufeinanderfolgende Querrillen 5 trennende
mittlere Abstand beträgt
52 mm.
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Die
fünf mittleren
Reihen sind untereinander gleich, bis auf die Umfangsverschiebung,
die angewandt wird, um das von diesem Profil ausgegebene Fahrgeräusch zu
verringern.
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Jeder
der Blöcke 3 der
fünf mittleren
Reihen weist drei Ausschnitte 71, 72, 73 auf,
die an der Abrollfläche 7 im
Neuzustand münden;
diese drei Ausschnitte haben Tiefen H1, H2 bzw. H3, die im vorliegenden
Fall gleich der abzunutzenden Tiefe Pb der Lauffläche sind
(Pb = 30 mm). Ein erster Ausschnitt 71 teilt jeden Block 3 in
zwei im wesentlichen gleiche Bereiche und mündet an der Abrollfläche 7 und
in den beiden Längsrillen 4, die
an den Block 3 angrenzen. Zu beiden Seiten dieses ersten
Ausschnitts 71 sind zwei weitere Ausschnitte 72, 73 vorgesehen,
die im Neuzustand nur an der Abrollfläche 7 und nicht in
den Längsrillen
münden.
Die Gesamttiefen dieser Ausschnitte 71, 72, 73 sind
größer als
die Tiefe Pt der Längsrillen 4,
und im vorliegenden Fall betragen sie 30 mm.
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Wie
in 2 zu sehen, die einen Schnitt gemäß II-II
zeigt, der in der Dicke eines Blocks 3 der in 1 gezeigten
Lauffläche
durchgeführt
ist, wird der Ausschnitt 71, der jeden Block 3 der
mittleren Reihen in zwei Bereiche teilt, von einem ersten Einschnitt 71' mit einer mittleren
Breite Li' von im
wesentlichen 0,4 mm gebildet und ausgehend von einer Tiefe von 14
mm durch eine Hohlzone 71'' verlängert. Diese
Hohlzone 71'' hat die Form
eines Kanals mit einer Breite Li'' von 4 mm, der in
die den Block 3 begrenzenden Querrillen 4 mündet, wobei
der Kanal sich über
eine Tiefe von 16 mm erstreckt.
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Jeder
der Ausschnitte 72, 73, die zu beiden Seiten des
Ausschnitts 71 vorgesehen sind, wird von einem blinden,
d.h. nicht in den Querrillen 4 mündenden Einschnitt 72' bzw. 73' mit einer Breite
von im wesentlichen 0,4 mm gebildet, und wird ausgehend von einer
Tiefe von 14 mm durch eine Hohlzone 72'' bzw. 73'' verlängert. Diese Hohlzonen, die
eine Breite von 2 mm aufweisen, sind ebenfalls blind, da sie nicht
in die den Block 3 begrenzenden Querrillen 4 münden. Die
Abmessungen der Hohlbereiche 71'', 72'', 73'' werden
so bestimmt, dass nach einer Abnutzung der Lauffläche von
mehr als der Tiefe der Querrillen 5, die auf der Abrollfläche im Neuzustand
ausgebildet sind, ein Gesamthohlvolumen vorgefunden wird, das im
wesentlich gleich dem und sogar größer als das Volumen der Hohlräume ist,
die den Querrillen 5 entsprechen.
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Um
die Einwirkung des Vorhandenseins der Ausschnitte auf die Steifheit
jedes Blocks 3 so weit wie möglich zu reduzieren, weisen
die Wände,
die die Bereiche der Ausschnitte begrenzen, welche Einschnitte 71', 72', 73' bilden, mehrere
hochstehende und tiefliegende Muster auf, wobei die Vorsprünge einer
Wand dazu bestimmt sind, mit den Hohlräumen der gegenüberliegenden
Wand zusammenzuwirken.
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Es
ist natürlich
möglich,
Ausschnitte 71, 72, 73 mit völlig anderen
Tiefen herzustellen, die außerdem größer als
die Tiefe Pb sein können;
auch können
diese Ausschnitte Einschnitte mit unterschiedlichen Tiefen und/oder
Breiten aufweisen.
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Was
die beiden Reihen betrifft, die sich seitlich am Rand der Lauffläche befinden,
zeigt 3 einen Schnitt gemäß III-III in der Dicke eines
Blocks 2 eines Rands der in 1 gezeigten
Lauffläche.
Jeder Gummiblock 2 wird in Längsrichtung von Rillen mit
hauptsächlicher
Querausrichtung 6 mit einer mittleren Breite von 8 mm an
der Oberfläche
der Lauffläche
im Neuzustand begrenzt, die sich zum Boden der Rillen hin progressiv auf
4 mm verringert; die Tiefe Pt' der
Querrillen 6 ist gleich 16 mm. Der zwei aufeinanderfolgende
Querrillen 6 trennende mittlere Abstand beträgt 52 mm.
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Jeder
der Blöcke 2 der
beiden Randreihen weist drei Ausschnitte 81, 82, 83 auf,
die an der Abrollfläche im
Neuzustand münden.
Ein erster Ausschnitt 81 teilt jeden Block 2 in
zwei im wesentlichen gleiche Teile und mündet sowohl an der Abrollfläche 8 in
einer Längsrille 4,
die an den Block 2 angrenzt, als auch axial nach außerhalb
der Lauffläche.
Zu beiden Seiten dieses ersten Ausschnitts 81 sind zwei
weitere Ausschnitte 82, 83 vorgesehen, die nur
an der Abrollfläche
8 im Neuzustand und nicht in der Längsrille 4 oder axial
außerhalb
der Lauffläche
münden.
Die Gesamttiefe jedes dieser Ausschnitte beträgt im vorliegenden Fall 21
mm.
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Wie
in 3 zu sehen, teilt der erste Ausschnitt 81 mit
einer Gesamttiefe H1' von
21 mm jeden Block 2 der Randreihen in zwei Berei che und
wird von einem ersten Einschnitt 81' mit einer mittleren Breite von
im wesentlichen 0,4 mm gebildet, der ausgehend von einer Tiefe von
13 mm durch eine Hohlzone 81'' verlängert wird.
Diese Hohlzone 81'' wird von einem
Kanal mit einer Breite von 3 mm gebildet, der in eine den Block
begrenzenden Längsrille
und nach außerhalb
der Lauffläche
mündet
und sich über
eine Tiefe von 8 mm erstreckt.
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Die
Ausschnitte 82, 83 mit einer Tiefe H2' bzw. H3', beide gleich H1', werden zu beiden
Seiten dieses ersten Ausschnitts 81 hergestellt und von
einem Einschnitt 82', 83' gebildet, der
nicht seitlich mündet,
eine mittlere Breite von im wesentlichen 0,4 mm hat und ausgehend
von einer Tiefe von 13 mm durch eine Hohlzone 82'' bzw. 83'' verlängert wird.
Diese Hohlzonen mit einer Breite von 3 mm sind ebenfalls blind,
da sie nicht seitlich außerhalb
des Blocks 2 münden.
Die Abmessungen der Hohlbereiche 81'', 82'', 83'' werden
(für jeden Block
der Randreihen der Lauffläche)
so gewählt,
dass man nach einer Abnutzung der Lauffläche von mindestens der Tiefe
Pt (im vorliegenden Fall Pt = 16 mm) der im Neuzustand vorhandenen
Querrillen 6 in jeder Randreihe der Lauffläche ein
Hohlvolumen vorfindet, das im wesentlichen gleich dem oder sogar
größer ist
als das Hohlvolumen entsprechend den Querrillen 6 im Neuzustand.
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Es
wurden Vergleichsversuche an Luftreifen mit den Abmessungen 315/80
R 22.5 mit gleichem Innenaufbau, die sich nur durch ihre Laufflächen unterscheiden,
durchgeführt.
Der als Vergleich dienende Luftreifen (dessen Ergebnisse als Basis
100 genommen wurden) entspricht dem Luftreifen, der unter dem Markennamen XDN
im Handel ist, während
der Luftreifen gemäß der Erfindung
mit einer Lauffläche
versehen ist, die der weiter oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebenen
Lauffläche
entspricht.
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Fahrbedingungen
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- – Druck
7,5 Bar,
- – Last
3000 kg,
- – mittlere
Geschwindigkeit 70 km/h,
- – Luftreifen,
der die vier Positionen einer Antriebsachse eines Schwerlastwagens
bestückt.
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Im
Straßenabnutzungstest
misst man den mittleren Gewichtsverlust nach einer gegebenen Streckenlänge: bei
gleichem Gewichtsverlust stellt man fest, dass der erfindungsgemäße Luftreifen
es ermöglicht,
eine Strecke zu fahren, die mehr als 1,5 mal so lang ist wie die
Strecke des gewählten
Bezugsreifens.
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Beim
Haftungstest wird die Leistung auf einer mit Wasser (2 mm) bedeckten
Strecke gemessen, indem die Bremslänge gemessen wird.
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Außer der
Leistungsverbesserung, die bei regelmäßiger Abnutzung, unregelmäßiger Abnutzung
und beim Halt festgestellt wird, und sogar der Verbesserung der
Haftungsleistung auf nassem Boden, ermöglicht es das erfindungsgemäße Profil,
Betriebstemperaturen im Gummi der Lauffläche zu erreichen, die um einige Grad
Celsius niedriger liegen als beim Vergleichsreifen.
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In
einer zweiten Variante weist eine erfindungsgemäße Lauffläche mehrere Längsrippen
auf, die von Längsrillen
begrenzt werden. 4 zeigt in Draufsicht eine Teilansicht
der Kontaktfläche 10' (die mit der
Straße
in Kontakt kommen soll) einer Rippe 10, die von zwei Längsrillen 11 begrenzt
wird, wobei diese Rippe mit mehreren Ausschnitten 12, 13 versehen
ist, die quer ausgerichtet und regelmäßig in Längsrichtung verteilt sind.
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Alle
Ausschnitte 12, 13, die auf dieser Rippe 10 ausgebildet
sind, münden
an der Kontaktfläche 10' der Rippe mit
der Straße
und seitlich an den Rändern
der Rippe in Längsrillen 11.
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Eine
erste Reihe von Ausschnitten weist mehrere Ausschnitte 12 auf,
die ausgehend von der Abrollfläche
der Rippe 10 einen mittleren Bereich 121 mit einer
Breite Lt von 8 mm und einer Tiefe Pt von 12 mm aufweisen, um eine
Hohlzone zu bilden, wobei dieser mittlere Bereich 121 seitlich
von Bereichen 122, 123 mit einer Breite Li von
0,4 mm verlängert
wird, die je einen Einschnitt bilden. In regelmäßigen Abständen bezüglich dieser ersten Reihe eingeschoben,
weist eine zweite Reihe von Ausschnitten mehrere Ausschnitte 13 auf,
die zwei Bereiche 132, 133 von gleicher Breite
8 mm und mit einer Tiefe Pt' von
12 mm aufweisen, um Hohlzonen zu bilden, wobei letztere einen mittleren
Bereich 131 umgeben, der einen Einschnitt mit einer Breite
von 0,4 mm bildet.
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Die
in der Rippe 10 hergestellten Ausschnitte 12, 13 haben
in Querrichtung der Rippe und in der Dicke dieser Rippe eine abwechselnde
Anordnung von Hohlzonen und Einschnitten, wie dies in den 5 und 6 zu
sehen ist, die je einen Schnitt gemäß V-V bzw. VI-VI durch die
Lauffläche
im Neuzustand zeigen (wie sie in 4 gezeigt
ist).
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Aus
Gründen
der Bequemlichkeit ist nur eine einzige abwechselnde Folge in der
Dicke der Lauffläche dargestellt,
es ist dem Fachmann aber problemlos möglich, eine solche Lösung auf
mehrere Hohlzonen mit einer Breite von mehr als 2 mm in Kombination
mit mehreren Einschnitten mit einer Breite von weniger als 2 mm
auszudehnen.
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Vorzugsweise
ist die mittlere Breite jedes einen Einschnitt bildenden Bereichs
der Ausschnitte höchstens
gleich 0,6 mm, und die mittlere Breite jedes eine Hohlzone bildenden
Bereichs der Ausschnitte ist mindestens gleich 3 mm.
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Nach
einer Abnutzung der Lauffläche
beim Rollen, die im wesentlichen einer Verringerung der Dicke der
Lauffläche
gleich der Tiefe von 12 mm der Hohlzonen entspricht, die an der
Lauffläche
im Neuzustand münden – wie dies
in 7 zu sehen ist – werden die Einschnitte 122, 123, 132, 133 der
ersten und zweiten Reihe von Ausschnitten 12, 13 bildenden
Bereiche zu verbreiterten Zonen mit einer Tiefe von 12 mm, während die breiten
Bereiche 121 zu schmalen Zonen 121' ähnlich den ersten Einschnitten
werden, wobei selbstverständlich
das Gesamtvolumen der Hohlzonen, unabhängig vom Abnutzungsgrad der
Lauffläche
bis auf eine Tiefe von höchstens
gleich 75% der abzunutzenden Gesamtdicke der Lauffläche, immer
größer ist
als das ursprüngliche
Volumen der Hohlzonen des Luftreifens im Neuzustand.
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Auf
diese Weise hat die erfindungsgemäße Lauffläche im Neuzustand eine höhere Steifheit
als eine gleiche Lauffläche
mit einer gleichen Anzahl von Ausschnitten mit einer Breite zwischen
4 und 16 mm und mit einer Tiefe gleich der Dicke der Lauffläche. Dies
wird erhalten, indem eine Steifheit unter einer die in Kontakt stehende
Oberfläche
der Lauffläche
tangierenden Kraft beibehalten wird, wobei diese Kraft in Umfangsrichtung
verläuft.
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In 5 sieht
man, dass die unter der Abrollfläche
der Lauffläche
im Neuzustand ausgebildeten Hohlzonen 131' vorgesehen sind, um aufzutreten,
ehe die an der Abrollfläche
der Lauffläche
im Neuzustand mündenden
Hohlzonen 121 verschwinden, so dass das Profil während seiner
ganzen Benutzung ausreichend viele Hohlzonen besitzt, um auf einer
zum Beispiel mit Wasser bedeckten Straße zufriedenstellende Fahrleistungen aufzuweisen.
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Vorteilhafterweise
können
die Einschnitte in mindestens eine Richtung zickzackförmig verlaufen,
oder auf den sie begrenzenden Wänden
tiefliegende und hochstehende Muster haben, die dazu bestimmt sind,
sich ineinander zu fügen,
um eine mechanische Blockierung der Wände insbesondere beim Kontakt
der Lauffläche mit
der Straße
herzustellen. Die Ausschnitte des erfindungsgemäßen Profils können außerdem Neigungen
ungleich Null zu einer Lotrechten zur Abrollfläche sowie, mittlere Richtungen
an der Abrollfläche
aufweisen, die nicht geradlinig sind, sondern jede geeignete Geometrie
annehmen.
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Die
soeben unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschriebene
Variante kann an den Fall einer Lauffläche angewandt werden, die keine
Rille mit Längsausrichtung
aufweist: In einem solchen Fall können die Ausschnitte die Gesamtheit
der Breite der Lauffläche
betreffen oder auch nicht.
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8 zeigt
teilweise ein Formelement 14, das zur Ausstattung eines
Formwerkzeugs bestimmt ist, das eine erfindungsgemäße Lauffläche formt.
Dieses Formelement 14 ist um eine Mittelebene herum aufgebaut, wobei
die Dicke des Formelements senkrecht zu dieser Mittelebene liegt;
das Formelement weist eine erste Region (in der Figur nicht dargestellt),
die dazu bestimmt ist, in einem Formwerkzeug befestigt zu werden,
und eine zweite Region (in 8 zu sehen)
auf, die dazu bestimmt ist, an der Formgebungsoberfläche des
Formwerkzeugs vorzustehen, um einen Ausschnitt in einem Gummistreifen
zu formen. Die zweite Region des Formelements weist mehrere Bereiche 141, 142 mit
unterschiedlichen mittleren Dicken auf, wobei diese Bereiche abwechselnd
in zwei Richtungen verteilt sind, die in der Mittelebene des Elements
und zueinander senkrecht liegen (diese Richtungen sind mit X und
Y in 8 gekennzeichnet).
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Die
meisten Bereiche mit unterschiedlichen mittleren Dicken weisen dünne Bereiche 141 mit
einer mittleren Dicke E1 von 0,6 mm und dicke Bereiche 142 mit
einer mittleren Dicke E2 von 4 mm auf. An der Schnittstelle zwischen
dem dargestellten Bereich des Formelements und dem Bereich dieses
Formelements, der zur Verankerung im Formwerkzeug bestimmt ist,
findet man einen Bereich mit einer mittleren Dicke E2, der von zwei
Bereichen mit einer Dicke E1 umgeben ist. Die Bereiche mit einer
mittleren Dicke E1 haben Geometrien, die viele Wellenformen sowohl
in der X-Richtung als auch in der Y-Richtung aufweisen. Ein Bereich mit einer
mittleren Dicke E1 von 0,6 mm wird in beiden Richtung X und Y von
einem Bereich mit einer mittleren Dicke E2 von 4 mm verlängert; die
Höhen K1
bzw. K2 jedes Bereichs sind im vorliegenden Fall im wesentlichen gleich.
Unter der Höhe
einer Region wird die Länge
der Region gemessen in einer Richtung im wesentlichen senkrecht
zur Formgebungsfläche
des Formwerkzeugs verstanden, wenn das Element in das Formwerkzeug eingesetzt
ist (im vorliegenden Fall in einer Richtung parallel zur Richtung
X).
-
Vorzugsweise
liegt das Verhältnis
zwischen den mittleren Dicken der dicken Bereiche 142 und
der dünnen
Bereiche 141 unter 10, um das Entformen zu vereinfachen.
Es können
außerdem
Verbindungszonen mit veränderlicher
Dicke zwischen den dünnen
und den dicken Bereichen vorgesehen sein, um das Entformen zu vereinfachen.
