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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Reifen für Kraftfahrzeuge, insbesondere
zur Verwendung auf schneebedecktem Boden.
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Bekanntlich
weist ein Reifen in seiner allgemeinsten Form einen Karkassenaufbau,
der einen zentralen Kronenabschnitt und zwei axial gegenüberliegende
Seitenwände
hat, die in einem Paar von Wulsten zum Festlegen des Reifens an
der Felge eines Rades enden, einen Gurtaufbau, der dem Karkassenaufbau
koaxial zugeordnet ist, und ein Laufflächenband auf, das sich koaxial
um den Gurtaufbau herum erstreckt.
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Die
Lauffläche
hat ein Reliefmuster, das im Allgemeinen von einer Vielzahl von
Quer- und Längsnuten
gebildet wird, die in Kombination eine Vielzahl von Blöcken entstehen
lassen, die in unterschiedlichen Arten von Formen verteilt sind,
beispielsweise längs
einer zentralen Fläche,
die sich quer über
die Äquatorialebene
erstreckt, und in wenigstens zwei Schulterbereichen, die sich in
axial gegenüberliegenden
Positionen auf jeder Seite des zentralen Bereichs erstrecken.
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Von
besonderer Bedeutung für
den Lauf auf einer schneebedeckten Fläche ist das Vorhandensein von
geeigneten Lamellen in den Blöcken,
mit anderen Worten von gering beabstandeten Einkerbungen oder Nuten,
die im Wesentlichen quer bezüglich
der Rollrichtung ausgerichtet sind und in Umfangsrichtung kleine
Abmessungen haben, wobei ihre Funktion darin besteht, den Schnee
auf wirksame Weise zu sammeln und festzuhalten, da es sich insgesamt
als zweckmäßig erwiesen
hat, die Reibung von Schnee auf Schnee auszunützen.
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Ein
Typ eines von der Anmelderin vermarkteten Winterreifens hat in der
Lauffläche
ein Paar von geradlinigen Umfangsnuten, die symmetrisch bezüglich der Äquatorialebene
des Reifens und in einem Abstand angeordnet sind, der im Wesentlichen
gleich der Hälfte
der Gesamtbreite der Lauffläche
ist.
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Diese
Umfangsnuten sind mit zwei Sätzen von
Quernuten kombiniert, von denen sich jede mit einer fortschreitend
zunehmenden Neigung von dem Außenrand
der Lauffläche
zu einer Stelle auf der Äquatorialebene
erstreckt. Die Quernuten der beiden Sätze konvergieren symmetrisch
um die Äquatorialebene
des Reifens in einer vorgegebenen bevorzugten Rollrichtung herum,
und ihre Scheitel sind abwechselnd längs der Umfangserstreckung
der Lauffläche
auf der Äquatorialebene
miteinander verzahnt.
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Bei
dieser Lauffläche
ist die Ausbildung der Quernuten so, dass gute Traktionseigenschaften
wegen der gegenseitigen Konvergenz der Nuten in der Rollrichtung
begünstigt
werden.
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Die
geradlinigen Umfangsnuten ermöglichen ihrerseits
ein wirksames Entfernen von Wasser aus der Aufstandsfläche während des
Fahrens auf einer nassen Fläche,
wodurch das Auftreten des bekannten und gefährlichen Aquaplaning-Effektes
unterbunden wird.
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Die
Traktion und das Gesamtlaufverhalten auf einer schneebedeckten Fläche werden
dadurch verbessert, dass eng beabstandete Lamellen an den Blöcken vorgesehen
werden, die durch das Kreuzen der Längsnuten mit den Quernuten
und durch geeignete gerade Aussparungen, die den Quernuten zugeordnet
sind, in dem Raum erzeugt werden, der von zwei Umfangsnuten begrenzt
ist, wobei sich jede der geradlinigen Aussparungen in der Umfangsrichtung über eine
kurze Distanz von der entsprechenden Quernut aus erstreckt.
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Das
Patent
EP 773,116 der
vorliegenden Anmelderin offenbart ebenfalls einen Reifen für schneebedeckte
Flächen,
der mit einem Laufflächenband versehen
ist, in welchem die Umfangsnuten durch eine Folge von Abschnitten
gebildet werden, die schräg
bezüglich
der Umfangsrichtung des Reifens aus gerichtet sind. Diese schrägen Abschnitte
konvergieren symmetrisch auf der Äquatorialebene, jedoch in der
entgegengesetzten Richtung zu der Konvergenzrichtung der Quernuten.
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Jeder
der schrägen
Abschnitte der Umfangsnuten erstreckt sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Quernuten und begrenzt die gegenüberliegenden
Umfangsränder
eines Mittelblocks in einem Fall und eines Schulterblocks im anderen
Fall.
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Bei
dieser Lösung
hat jeder der Mittel- und Schulterblöcke eine Ecke, die in die entsprechende Umfangsnut
bezüglich
der gegenüberliegenden
Ecke des unmittelbar folgenden Blocks vorsteht.
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In
diesem Fall wirken die vorstehenden Ecken der Mittelblöcke als
Zähne,
die bei Traktion auf Schnee Haftung geben, während die vorstehenden Ecken
der Schulterblöcke
diese Wirkung während des
Bremsens erzeugen.
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Um
die Haftung auf Schnee zu erhöhen,
hat dieser Reifen ebenfalls eine Ausnehmung mit Trapezform, die
sich teilweise zwischen zwei benachbarten Blöcken der gleichen Mittenreihe
erstreckt.
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Diese
Aussparung geht durch die Quernut zwischen den beiden Mittelblöcken hindurch
und hat einen inneren Umfangsrand und einen äußeren Umfangsrand, die voneinander
mit Winkeln vorzugsweise in dem Bereich von 3° bis 15° in der zur Rollrichtung entgegengesetzten
Richtung divergieren.
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Das
Muster einer für
das Haften auf Schnee geeigneten Lauffläche in Blockbauweise verursacht jedoch
ein bestimmtes Geräusch
auf trockenen Straßen
wegen des aufeinanderfolgenden Auftreffens der Querseiten der Blöcke auf
dem Boden.
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Das
Dokument
US-5,924,464 ,
das dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, offenbart einen
Reifen mit einem verringerten Hohlraumprozentsatz und mit überlegenen
Verschleißfähigkeiten,
aber noch mit einer verbesserten Traktionsfähigkeit bei Nässe. Die
verbesserte Traktionsfähigkeit
bei Nasse wird durch die den Fluss isolierenden Eigenschaften der
kleineren Nuten des Reifens verstärkt. Durch Reduzierung der
Menge des Wasserstroms zwischen den größeren und kleineren Nuten über einen
vorgegebenen Zeitraum, währenddessen
die größeren Nuten
Wasser aus dem Reifen abführen,
besteht eine Verringerung im Volumen und in der Art der Turbulenz
aufgrund der sich schneidenden Wasserströme, die aus den kleineren Nuten
in die größeren Nuten austreten.
Diese Turbulenzverringerung ermöglicht es
dem Fluid, dass es in geeigneter Weise von dem Kontaktfleckbereich
durch ihre größeren Nuten
weggeleitet wird.
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Das
Dokument
EP-485,883 offenbart
eine Reifenlauffläche
in Winterbauweise, die eine ungerade Anzahl von, jedoch wenigstens
drei, sich am Umfang erstreckenden, axial beabstandeten Nuten und eine
Vielzahl von zickzackförmigen
Nuten aufweist, die am Umfang um den Reifen herum wiederholt angeordnet
sind und sich über
die Lauffläche
von der Äquatorialebene
zu den seitlichen Rändern
des Reifens erstrecken. Die auf einer Seite der Äquatorialebene liegenden zickzackförmigen Nuten
sind symmetrisch zu den auf der gegenüberliegenden Seite der Äquatorialebene
liegenden. Die sich am Umfang und seitlich erstreckenden Nuten bilden
Blockelemente, die in sich am Umfang erstreckenden Reihen angeordnet
sind und von denen jedes wenigstens teilweise die Form eines Parallelogramms
hat. In jedes Blockelement ist eine Vielzahl von Lamellen eingeschlossen.
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Im
Hinblick auf den zitierten Stand der Technik hat die Anmelderin
die Notwendigkeit erkannt, einen Reifen für schneebedeckten Boden bereitzustellen,
der gleichzeitig eine gute Haftung auf schneebedecktem Boden, ruhige
Laufeigenschaften auf trockenen Straßen und einen hohen Verschleißwiderstand
der Laufflächenblöcke gewährleistet.
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Die
Anmelderin hat gefunden, dass diese Vorteile dadurch erreicht werden
können,
dass zugewandte Querrandprofile der am Umfang benachbarten Blöcke vorgesehen
werden, die so beschaffen sind, dass sie bei einer Kombination zu
Paaren Einrichtungen zum Greifen des Schnees mit einem gewellten
Profil zusammen mit Änderungen
ihres Profils erzeugen, die so beschaffen sind, dass das Aufprallen
des Blocks auf den Boden bei Rollzuständen auf trockenen Straßen gedämpft wird.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung ist deshalb ein Winterreifen für Fahrzeugräder mit
einem Karkassenaufbau, der einen zentralen Kronenabschnitt und zwei
gegenüberliegende
Seitenwände
aufweist, mit einem Gurtaufbau, der dem Karkassenaufbau koaxial
zugeordnet ist, und mit einer sich koaxial um den Gurtaufbau herum
erstreckenden Lauffläche,
in die ein Reliefmuster eingeprägt
ist, das wenigstens eine Reihe von Blöcken aufweist, die von einem
Paar von Umfangsnuten begrenzt werden, die von Quernuten geschnitten
werden.
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Jeder
Block wird im Wesentlichen von zwei Längsseiten in der Umfangsrichtung
und zwei Querseiten oder Querrandprofilen begrenzt, eines vorne und
eines hinten bezogen auf eine vorgegebene Rollrichtung.
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Die
Lauffläche
hat folgende Haupteigenschaften:
- a) Jede Quernut
hat eine Vergrößerung im
Querschnitt mit einem im Wesentlichen gekrümmten Profil. Diese Vergrößerung des
Querschnitts ist in dem Mittelbereich einer jeden Quernut ausgebildet
und ist für
den Einschluss von Schnee ausgelegt.
- b) Jedes der Quernutprofile der Blöcke hat wenigstens zwei aufeinanderfolgende
gekrümmte Abschnitte,
die verschieden zueinander geformt sind, um Einrichtungen zum Dämpfen des
Geräusches
zu bilden, das durch den Kontakt der Lauffläche mit trockenen Straßen erzeugt
wird, wenn der Reifen rollt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind alle Blöcke
der wenigstens einen Reihe zueinander identisch.
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Vorzugsweise
hat der Querrand eines Blocks zwei gekrümmte Abschnitte, die in einer
Folge angeordnet sind, die das Gegenteil von der des zugewandten
Querrandprofils eines am Umfang benachbarten Blocks ist.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung hat jedes der Quernutprofile der Blöcke einen
ersten geraden Abschnitt, auf den zwei gekrümmte Abschnitte folgen.
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Zusätzlich werden
die beiden gekrümmten Abschnitte
vorzugsweise von einem ersten gekrümmten Abschnitt, der zur Innenseite
des Blocks hin konkav ist, und von einem zweiten gekrümmten Abschnitt
mit einer Krümmung
gebildet, die zu der des ersten Abschnitts entgegengesetzt ist.
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Insbesondere
zeichnet sich der Reifen nach der Erfindung dadurch aus, dass der
erste gekrümmte
Abschnitt, der auf den geradlinigen Abschnitt folgt, zwei Kreisbögen hat,
nämlich
einen ersten und einen zweiten Kreisbogen, während der zweite gekrümmte Abschnitt
einen dritten Kreisbogen aufweist, wobei der Radius des ersten Kreisbogens
genauso groß ist wie oder
größer ist
als der Radius des zweiten und des dritten Kreisbogens, während der
Radius des dritten Kreisbogens genauso groß ist wie oder größer ist
als der Radius des zweiten Kreisbogens.
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Vorzugsweise
liegt das Verhältnis
zwischen den Radien des ersten und des zweiten Kreisbogens in dem
Bereich von 1 bis 6.
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Zusätzlich liegt
das Verhältnis
zwischen den Radien des dritten und des zweiten Kreisbogens vorzugsweise
im Bereich von 1 bis 4.
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Vorzugsweise
sind der zweite und der dritte Kreisbogen miteinander durch einen
weiteren vierten Kreisbogen verbunden, der einen Radius hat, der nicht
größer ist
als der Radius irgendeines der angrenzenden Kreisbögen.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Blöcke im Wesentlichen rautenförmig, wobei
die Hauptdiagonale auf der Äquatorialebene
mit einem Winkel im Bereich von 25° bis 55°, und vorzugsweise von nicht
mehr als 45° konvergiert.
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Insbesondere
hat jeder Block im Wesentlichen die Form eines unregelmäßigen Rhombus,
der sich einer Spitzen aufweisenden Ovoidform der Blätter bestimmter
Pflanzen annähert.
Bei einer Ausführung
nach der Erfindung hat die Lauffläche eine erste und eine zweite
Mittenreihe von Blöcken,
die die vorstehend beschriebene Form haben.
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Bei
dieser Lösung
befindet sich die erste Mittenreihe zwischen einer ersten Umfangsnut,
die in der Äquatorialebene
liegt, und einer zweiten Umfangsnut in einer seitlichen Position,
während
sich die zweite Mittenreihen zwischen der ersten Umfangsnut und
einer dritten Umfangsnut in einer axial gegenüberliegenden seitlichen Position
befindet. Die Blöcke sind
voneinander durch Quernuten getrennt, die bezüglich der Äquatorialebene geneigte Mittellinienachsen
haben.
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Vorzugsweise
sind die Blöcke
der beiden Mittenreihen am Umfang bezüglich einander versetzt.
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Bei
einer weiteren Lösung
sind die Mittellinienachsen der Quernuten der beiden Mittenreihen
bezüglich
der Äquatorialebene
in zueinander entgegengesetzten Richtungen geneigt.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung hat der Reifen zwei Reihen
von Schulterblöcken an
den Seiten der Mittenreihen.
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Zwischen
der zweiten Umfangsnut und einem ersten Rand der Lauffläche ist
eine erste Reihe von Schulterblöcken
positioniert, während
die zweite Schulterreihe zwischen der dritten Umfangsnut und dem
gegenüberliegenden
Rand der Lauffläche
angeordnet ist. Die Blöcke
einer jeden Schulterreihe sind voneinander am Umfang durch Quernuten
getrennt.
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Vorzugsweise
hat jeder der Blöcke
der Schulterreihen eine Form, die von zu der Äquatorialebene parallelen Längsseiten,
von Querseiten und von einem gekrümmten Verbindungsprofil zwischen der
axialen inneren Längsseite
und der hinteren Querseite begrenzt wird. Vorzugsweise haben die Querseiten
eine gekrümmte
Form.
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Die
Mitten- und Schulterblöcke
haben vorzugsweise gekrümmte
Verbindungsabschnitte, die längs
der seitlichen Umfangsnuten einander gegenüberliegen.
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Vorzugsweise
bilden die gekrümmten
Verbindungsabschnitte, die einander gegenüberliegen, eine Aufweitung
der Umfangsnut, die für
den Einschluss von Schnee vorgesehen ist.
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Die
Mitten- und Schulterblöcke
haben vorzugsweise eine Vielzahl von Lamellen, die in jedem Block
parallel zueinander ausgerichtet sind.
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Besonders
bevorzugt sind in jeder Reihe von Blöcken die Lamellen eines jeden
Blocks in Richtungen ausgerichtet, die sich von der Richtung der
Quernuten unterscheidet.
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Es
hat sich gezeigt, dass dieser Unterschied zwischen der Orientierung
der Richtungen der Lamellen und der Quernuten die Traktion auf Schnee verbessert
und den ruhigen Lauf des Reifens auf trockenen Straßen nicht
nachteilig beeinflusst.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung
eines Beispiels einer bevorzugten Ausgestaltung eines Reifens nach der
Erfindung deutlicher, die zur Anleitung und ohne Beschränkungsabsicht
unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen vorgestellt wird, in
denen
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1 eine
Teilquerschnittsansicht eines Reifens nach der vorliegenden Erfindung
zeigt,
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2 in
der Draufsicht eine Teilabwicklung der Lauffläche des Reifens von 1 zeigt,
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3 eine
Vergrößerung eines
Teils von 2 zeigt,
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4 einige
Einzelheiten eines Teils eines Blocks eines in 3 dargestellten
Blocks zeigt,
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5 eine
Vergrößerung einiger
Teile von 2 zeigt,
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6 den
Vergleich zwischen dem Querrandprofil des Blocks nach der Erfindung
und dem eines bekannten Blocks zeigt, und
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7 eine
Variante des Laufflächenmusters von 2 zeigt.
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In 1 ist
ein Reifen für
Kraftfahrzeuge nach der Erfindung, beispielsweise ein Reifen des Typs
195/65 R 15, allgemein mit 1 bezeichnet.
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Der
Reifen 1 hat einen Karkassenaufbau 2, der einen
zentralen Kronenabschnitt 3 und zwei Seitenwände 4, 5 aufweist
und mit einer Verstärkungslage 2a versehen
ist, deren gegenüberliegende
Enden 2b, 2c mit entsprechenden Wulstdrähten 6, 7 verbunden
sind, die an den radial inneren Seiten der Seitenwände 4, 5 angeordnet
sind. In dem dargestellten Fall sind die Enden der Lage um die Wulstdrähte herumgewickelt,
und in diesem Fall ist ein äußerer elastomerer
Füller 8 auf
die radial äußeren Umfangsränder der
Wulstdrähte 6, 7 aufgebracht,
um den Raum einzunehmen, der zwischen der Verstärkungslage 2a und
den entsprechenden Enden 2b, 2c der Verstärkungslage 2a gebildet
wird.
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Die
gegenüberliegenden
Bereiche des Reifens 1, von denen jeder einen Wulstdraht 6, 7 und den
Füller 8 aufweist,
bilden bekanntlich so genannte Wulste, die als Ganzes mit 9 und 10 bezeichnet
sind und zum Festlegen des Reifens 1 auf einer entsprechenden
Montagefelge 11 des Rads eines Fahrzeugs dienen.
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Dem
Karkassenaufbau 2 ist koaxial ein Gurtaufbau 12 zugeordnet,
der eine oder mehrere Verstärkungslagen 13 hat,
die aus textilen oder metallischen Korden bestehen, die in eine
spezielle Mischung eingeschlossen sind.
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Auf
den Gurtaufbau 12 ist in bekannter Weise eine Lauffläche 14 aufgebracht,
in deren Dicke ein Muster eingeschnitten ist, das in 2 näher gezeigt ist.
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Die
Lauffläche
nach der Erfindung ist insbesondere für schneebedeckte Flächen geeignet.
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Die
Lauffläche 14 hat
drei Umfangsnuten, nämlich
eine Nut 15, die sich in der zentralen Position längs der Äquatorialebene
befindet, und zwei seitliche Nuten 16, 17. Die
Kreuzung zwischen den Umfangsnuten und einer Vielzahl von Quernuten 22, 23, 24, 25 begrenzt
vier Umfangsreihen von Blöcken, nämlich die
zwei Mittenreihen 18, 19, die quer über der Äquatorialebene
liegen, und zwei Schulterreihen 20, 21, die sich
auf gegenüberliegenden
Seiten der Mittenreihe von Blöcken
befinden.
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Die
Quernuten 22, 23, welche die Blöcke der Mittenreihen 18, 19 begrenzen,
haben für
jede Reihe Mittellinien m-m, die in gleichen Winkeln zur Äquatorialebene
geneigt sind, und die Nuten der beiden Reihen konvergieren auf der Äquatorialebene
in der Rollrichtung, die durch den Pfeil F in 2 gezeigt ist.
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Diese
Quernuten der Mittenreihen schneiden die seitlichen Umfangsnuten 16, 17 und
gehen unter Bildung der Quernuten 24, 25 der Schulterreihen 20, 21 weiter.
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Die
Umfangsnuten 15, 16, 17 haben Mittellinienachsen,
die im Wesentlichen zur Äquatorialebene
parallel sind. Vorzugsweise haben diese Nuten eine Tiefe im Bereich
von 4 bis 12 mm.
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Die
Breite der seitlichen Umfangsnuten 16, 17 liegt
vorzugsweise im Bereich von 2 bis 10 mm, besonders bevorzugt von
4 bis 8 mm. Die Breite der zentralen Umfangsnut 15 zwischen
den Blöcken
der beiden Mittenreihen liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis
8 mm, und besonders bevorzugt von 4 bis 6 mm.
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Hier
ist anzumerken, dass der Ausdruck "Breite" die Öffnung der Nut bezeichnet,
mit anderen Worten, die axiale Entfernung zwischen den geraden Linien,
die die Innenränder
der Nut tangieren.
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Die
Quernuten 22, 23 haben vorzugsweise eine Tiefe
im Bereich von 4 bis 10 mm. Vorzugsweise haben sie eine maximale
Breite im Bereich von 2 bis 5 mm.
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Die
Quernuten 24, 25 haben vorzugsweise eine Tiefe
im Bereich von 4 bis 10 mm. Sie haben vorzugsweise eine maximale
Breite im Bereich von 4 bis 9 mm.
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Sowohl
die Quernuten als auch die Umfangsnuten haben vorzugsweise gleiche
Tiefe, beispielsweise eine Tiefe von 8 mm bei dem hier betrachteten
Reifen.
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Im
Folgenden wird zur Vereinfachung nur der Teil der Lauffläche 14 von 2 im
Einzelnen beschrieben, der sich links von der Äquatorialebene Y-Y befindet,
da der sich rechts von dieser Ebene befindende Teil identisch zu
dem linken Teil ist, wenn dieser um 180° um die Äquatorialebene gedreht und
um eine vorgegebene Größe in Umfangsrichtung
verschoben wird.
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Es
werden nun die Blöcke
beschrieben. Zu erwähnen
ist, dass jeder Block zwei Längsseiten
und zwei Querseiten hat, die entsprechend der Laufrichtung als Vorder-
und Rückseiten
bezeichnet werden.
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Die
Blöcke 26 der
Mittenreihen 18, 19 sind in ein regelmäßiges Parallelogramm
eingeschrieben, das von im Wesentlichen zur Äquatorialebene parallelen Längsseiten
und von gleichen Winkeln zur Äquatorialebene
geneigten Querseite gebildet wird, obwohl sie von diesem Profil,
wie nachstehend beschrieben, abweichen.
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Die
axial inneren Längsseiten
haben vorzugsweise einen Abstand von der Äquatorialebene, der gleich
der Hälfte
der Breite der zentralen Nut ist.
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Insbesondere
weicht, wie deutlich in 3 gezeigt ist, der Block 26 der
Mittenreihe von der Form eines regelmäßigen Parallelogramms, das
von Längsseiten "a" und "b",
Querseiten "c" und "d" sowie Diagonalen I2 und
I1 begrenzt wird, in folgender Weise ab:
- – Die
axial äußere Längsseite
des Blocks ist fluchtend zu der äußeren Seite "a" des Parallelogramms ausgerichtet, und
ihre Länge
ist kürzer als
diese Seite des Parallelogramms und beträgt vorzugsweise nicht mehr
als 75% der Länge "a".
- – Die
axial innere Längsseite
ist in einem Winkel α in
einem Bereich 5° bis
18° zur Äquatorialebene geneigt.
- – Die
Querseiten haben einen Abschnitt vorgegebener Länge, der vorzugsweise 35% von "c" nicht überschreitet, in Übereinstimmung
mit den entsprechenden Seiten "c" und "d" des Parallelogramms.
- – Die
maximale lineare Erstreckung des Blocks fällt mit der längeren Diagonalen
I1 des Parallelogramms zusammen. Diese Diagonale
ist bezüglich
der Äquatorialebene
in einem Winkel δ,
vorzugsweise im Bereich von 25° bis
55°, geneigt.
- – Die
maximale Querabmessung ist kleiner als die Länge der kleineren Diagonalen
I2 des Parallelogramms und vorzugsweise
nicht größer als
75% von 12.
- – Die
Gesamtform entspricht einem Ovoid mit Spitzen, das in ein Parallelogramm
eingeschlossen ist, in welchem das Verhältnis von I2/I1 zwischen der kleineren Diagonalen und der
größeren Diagonalen
vorzugsweise im Bereich von 0,50 bis 0,70 liegt.
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Zu
erwähnen
ist, dass die Querseiten der zentralen Mittenblöcke eine spezielle Auslegung
dahingehend haben, dass jeder von ihnen ein Profil bildet, das wenigstens
drei Abschnitte aufweist, die alle voneinander verschieden sind.
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Wie
durch die Vergrößerung in 4 deutlich
gezeigt wird, hat das Querrandprofil "c" des
Mittenblocks 26 einen ersten geraden Abschnitt 27 und zwei
aufeinanderfolgende gekrümmte
Abschnitte 28, 29, von denen der eine konkav und
der andere konvex zur Außenseite
des Blockes hin ist.
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Der
erste gerade Abschnitt 27 ist bezüglich der Diagonalen I1 mit einem Winkel β im Bereich von 20° bis 35° geneigt.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
sind diese aufeinanderfolgenden gekrümmten Abschnitte parabolische
Bögen.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
sind sowohl der erste als auch der zweite gekrümmte Bogen ein Kreisbogen.
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Genauer
gesagt, hat der erste gekrümmte Abschnitt 28 zwei
Kreisbögen,
nämlich
einen ersten und einen zweiten mit einem Radius r1 bzw.
r2, während
der zweite gekrümmte
Abschnitt 29 einen dritten Kreisbogen mit einem Radius
r3 hat.
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Vorzugsweise
sind der erste und der zweite gekrümmte Abschnitt mit einem vierten
Kreisbogen mit einem Radius r4 verbunden.
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Die
Ausgestaltung des Querrandprofils des Blocks 26 hat vorzugsweise
die folgenden zusätzlichen
Eigenschaften:
- – Das Verhältnis zwischen dem Radius r1 des ersten Kreisbogens und dem Radius r2 des zweiten Kreisbogens liegt im Bereich
von 1 bis 6.
- – Das
Verhältnis
des Radius r3 des dritten Kreisbogens und
des Radius r2 des zweiten Kreisbogens liegt
im Bereich von 1 bis 4.
- – Der
Verbindungsradius r4 ist kleiner als jeder
der anderen Radien.
- – Der
Abstand "D" zwischen dem ersten
geraden Abschnitt und der parallelen Linie, die zu dem zweiten Kreisbogen
im Punkt R der maximalen Erstreckung des von dem gekrümmten Abschnitt 28 gebildeten
Hohlraums tangential ist, liegt, gemessen senkrecht zu dem geraden
Abschnitt, im Bereich von 1 bis 3 mm.
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Aus 2 in
Kombination mit 3 ist weiter zu sehen, dass
die drei verschiedenen Abschnitte 27, 28, 29 eines
Querrandprofils eines gegebenen Blocks 26 eine Sequenz
haben, die invers zu der des zugewandten Querrandprofils eines benachbarten Blocks
der gleichen Reihe ist. Diese Eigenschaft ermöglicht die Ausbildung einer
Aufweitung des Querschnitts 30 in jeder Quernut 22, 23.
Diese Aufweitung hat eine gekrümmte
Form, vorzugsweise eine Kreis form, in einem Bereich mit im Wesentlichen
gleichem Abstand von den Enden der Quernuten 22, 23.
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Es
hat sich gezeigt, dass die Kreisform der Aufweitung des Querschnitts 30 vorteilhafterweise
einen ausreichenden Widerstand des elastomeren Materials gegen ein
Reißen
und einen Abrieb (Verschleiß)
in dem Block aufrechterhält.
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Zusätzlich bildet
diese Aufweitung des Querschnitts 30 vorteilhafterweise
ein Haftmittel, das besonders zum Einschließen von Schnee geeignet ist, wie
es durch das Schraffieren in 2 gezeigt
ist.
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Vorzugsweise
haben diese Aufweitungen im Querschnitt alle die gleiche Größe.
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Untersucht
man nun die Eigenschaften der Blöcke
der seitlichen Reihen, so stellt man fest, dass diese verschiedene
Formen haben können,
die von den vorstehend beschriebenen verschieden sind.
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Die
Blockform, die für
die Zwecke der Erfindung am geeignetsten ist, ist die in 2 gezeigte. Näher gesehen,
wird jeder Block 31 der Schulterreihen 20, 21 von
Längsseiten 32, 33,
die im Wesentlichen parallel zur Äquatorialebene sind, von Querseiten 34, 35 mit
einer gekrümmten
Form und von einem gekrümmten
Verbindungsprofil 36 zwischen der axial inneren Längsseite
und einer der Querseiten begrenzt. Vorzugsweise ist das gekrümmte Profil 36 ein Kreisbogen.
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Bei
dem Beispiel von 2 bildet der gekrümmte Abschnitt 36 eine
Verbindung zwischen der Längsseite 33 und
der Querseite, die sich bezogen auf die Vorwärtsbewegungsrichtung des Reifens
hinten befindet.
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Die
Schulterblöcke 31 folgen
einander am Umfang mit einem vorgegebenen Intervall "p", das vorzugsweise im Bereich von 20
mm bis 40 mm liegt.
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Zusätzlich sind
die Mittenblöcke 26 und
die benachbarten Schulterblöcke 31 am
Umfang bezüglich
einander um eine Distanz versetzt, die vorzugsweise gleich etwa
50% des mittleren Intervalls ist. Vorzugsweise erfolgt, wie in der
Vergrößerung von 5 zu
sehen ist, diese Versetzung derart, dass die gekrümmte Verbindung 36 zwischen
einer Seite und einer Längsseite
des Schulterblocks 31 der gekrümmten Verbindung 36' zwischen der
Längsseite und
einer Querseite des Mittenblocks 26 gegenüberliegt.
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In 5 bezeichnet "T" die Entfernung zwischen den gekrümmten Verbindungen 36, 36'.
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In
der Praxis sind die Mitten- und Schulterblöcke mit gekrümmten Verbindungen
ausgelegt, die ihre Formen von denen von Blöcken in Form von spitzwinkligen
Rauten abweichen lassen.
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Im
Wesentlichen entfernen die erwähnten Verbindungen
von den Blöcken 26, 31 die
den Bereichen 37, 38 entsprechenden Mengen an
elastomerem Material, die in 5 durch
Schraffieren gezeigt sind.
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Vorteilhafterweise
gibt diese Auslegung und Anordnung der Blöcke eine örtliche Aufweitung der seitlichen
Umfangsnut 16, 17 und somit eine bessere Haftung
auf Schnee, was schematisch durch das Schraffieren in dem Bereich 39 von 5 gezeigt
ist.
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Um
die Haftung der Lauffläche
auf schneebedecktem Boden zu optimieren, ist jeder der Mitten- und
Schulterblöcke
mit einer Vielzahl von Einschnitten versehen, die dem Fachmann als "Lamellen" bekannt sind.
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Vorzugsweise
sind die Lamellen in den Blöcken
jeder Reihe parallel zueinander und haben eine Ausrichtung, die
sich von der Richtung der Quernuten der gleichen Reihe unterscheidet.
Vorzugsweise verläuft
diese Ausrichtung bezogen auf die Äquatorialebene in der zu der
der Quernuten entgegengesetzten Richtung.
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Es
hat sich gezeigt, dass diese Anordnung die Haftung auf Schnee verbessert,
ohne den ruhigen Lauf des Reifens auf trockenen Straßen nachteilig
zu beeinflussen.
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Näher betrachtet,
weisen die Mittenblöcke 26 Sätze von
Lamellen 40 auf, die in jedem Block parallel zueinander
sind und zu den Quernuten 22, 23 bezogen auf die Äquatorialebene
in entgegengesetzter Richtung mit einem Winkel γ vorzugsweise im Bereich von
0° bis 30° bezogen
auf die Axialrichtung geneigt sind.
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Jeder
der Schulterblöcke 31 hat
seinerseits vorzugsweise eine Vielzahl von Lamellen 41,
von denen jede drei aufeinanderfolgende Abschnitte in Form einer
dreiteiligen unterbrochenen Linie hat, von der der Mittelabschnitt
bezüglich
der Äquatorialebene
geneigt ist und eine Richtung hat, die zu der der Lamellen 40 der
Blöcke
der benachbarten Mittenreihe entgegengesetzt gerichtet ist. Der
Neigungswinkel der Mittenabschnitte der Lamellen 41 liegt
bezüglich
der Äquatorialebene
vorzugsweise in dem Bereich von 0° bis
45° bezogen
auf die Drehachse.
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Zur
Geräuschreduzierung
sind die Lamellen der Mitten- und Schulterblöcke auf der gleichen Seite der Äquatorialebene
in eine Richtung (2) geneigt, die zu denen der
Blöcke
der entsprechenden Reihe entgegengesetzt ist, die sich auf der anderen Seite
der Äquatorialebene
befinden.
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Um
die Haftung der Lauffläche
auf schneebedeckten Straßen
zu optimieren, können
die Schulter- und Mittenblöcke
auch Einkerbungen 42 (7) aufweisen,
die sich auf den axial äußeren Längsseiten
der Schulterblöcke
befinden.
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Vorzugsweise
sind die Einkerbungen an Verlängerungen
der benachbarten Abschnitte angrenzend an die entsprechenden Lamellen
angeordnet oder zu ihnen parallel.
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Diese
Einkerbungen sind vorzugsweise tiefer und breiter als die Lamellen.
Bei einer beispielsweisen Ausführung
haben die Einkerbungen 42 eine Breite und eine Tiefe von
2 mm, und das Verhältnis zwischen
der Tiefe der Einkerbungen und der der Lamellen liegt vorzugsweise
in dem Bereich von 0,20 bis 0,60. Bei dem vorher erwähnten Reifen
beträgt dieser
Wert 0,25.
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Der
Reifen nach der Erfindung hat es möglich gemacht, das Laufgeräusch auf
trockenen Straßen
abzusenken.
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Man
nimmt an, dass einer der Faktoren, die zum Erreichen eines ruhigeren
Laufs beigetragen haben können,
das spezielle Profil der Querseiten der Mittenblöcke sein kann.
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Um
ein besseres Verständnis
der möglichen Verbesserungen
in der Laufruhe zu geben, zeigt 6 das Querrandprofil
des herkömmlichen
Blocks mit einem geraden Profil N und das eines Blocks nach der
Erfindung in der Situation, in der aufeinanderfolgende Punkte dieser
Profile den Boden während
der fortlaufenden Vorwärtsbewegung
des Reifens in der Rollrichtung F berühren.
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Die
fortschreitende Vorwärtsbewegung
des Reifens auf dem Boden ist durch die Linien 1 bis 8 dargestellt,
die alle gleiche Abstände
voneinander haben.
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Man
sieht, dass der Block mit dem geraden Querrandprofil mit dem Boden über aufeinanderfolgende
Abschnitte identischer Form und Länge in Kontakt kommt. Deshalb
treffen die Abschnitte des Frontprofils des Blocks auf den Boden
in einer Aufeinanderfolge mit einer einzigen spezifischen Frequenz,
die eine Geräuschquelle
bildet.
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Man
kann sehen, dass bei dem Reifen nach der Erfindung der Kontakt mit
dem Boden anfänglich Abschnitte
mit identischer Form und Länge,
wie AB, BC aufweist, worauf ein Abschnitt CD, der sich sowohl in
der Form als auch in der Länge
von den vorausgehenden Abschnitten unterscheidet, dann ein Abschnitt
DE, der sich von den vorhergehenden unterscheidet und länger ist
als diese, dann ein Abschnitt EF mit einer Form und linearen Abmessung, die
noch größer als
die der vorhergehenden ist und in jedem Fall ein vollständig anderes
Profil hat, und schließlich
ein Abschnitt FG folgt, der sich von dem vorhergehenden unterscheidet
und kürzer
als dieser ist.
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Im
Wesentlichen lässt
sich feststellen, dass das Auftreffen des Querrandprofils des Blocks
nach der Erfindung ein sich wiederholendes Phänomen wie das nicht entstehen
lässt,
das sich im Falle des geraden Querrandprofils N ergibt.
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Wahrscheinlich
ist diese Eigenschaft für
den ruhigeren Lauf, den man festgestellt hat, verantwortlich.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung wird durch eine der bevorzugten Ausgestaltungen
erreicht, bei denen das Laufflächenmuster
von 2 mit einer vorgegebenen axialen Breite der Mitten-
und Schulterreihen des Laufflächenmusters
kombiniert ist.
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Wenn
W (2) die gesamte axiale Breite der Lauffläche zwischen
den Schultertrennausnehmungen O, O' des Reifens ist, ist es zweckmäßig, die axiale
Breite Lc der Mittenreihe kleiner als die
der Schulterreihen zu machen.
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Vorzugsweise überschreitet
das Verhältnis von
Lc/W 0,45 nicht.
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Wenn
der Teil der Lauffläche,
der die Mittenreihen enthält,
mit der vorstehenden axialen Breite Lc ausgeführt wird,
werden die Längsscharniere,
die durch die seitlichen Umfangsnuten 16, 17 dargestellt sind,
zu der Äquatorialebene
hin (2) verschoben.
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Es
hat sich gezeigt, dass es bei dieser Lösung möglich ist, gleichzeitig sowohl
die Traktion auf Schnee als auch das Verhalten des Reifens sowie seine
Laufruhe auf trockenen Straßen
zu verbessern, ohne den Verschleißwiderstand zu verschlechtern.
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Zu
erwähnen
ist, dass die Erfindung weitere alternative Ausgestaltungen zusätzlich zu
den vorstehend beschriebenen aufweist.
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Um
ein klareres Bild der möglichen
Ausgestaltungen der Erfindung zu geben, wird nun auf die in 7 dargestellte
Lauffläche
Bezug genommen, bei der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen,
die bereits in den vorhergehenden Figuren beschrieben wurden.
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Näher betrachtet
lässt sich
feststellen, dass die in 7 gezeigte Variante sich von
der in 2 gezeigten in den folgenden Eigenschaften unterscheidet:
- – Die
Mittellinienachsen der Quernuten der beiden Mittenreihen 18, 19 sind
in der gleichen Richtung bezüglich
der Äquatorialebene
geneigt.
- – Die
Lamellen 40 der Blöcke 26 der
beiden Mittenreihen laufen bezogen auf die Äquatorialebene in die gleiche
Richtung.
- – Die
Blöcke
der einen Schulterreihe 20 entsprechen, wenn sie um 180° um die Axialrichtung
gedreht werden, den Blöcken
der zweiten Schulterreihe 21.
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Gemäß einer
vorher beschriebenen Ausgestaltung zeigt die Variante von 7 eine
Vielzahl von Einkerbungen 42, die dazu beitragen, am Ende eines
jeden Schulterblocks Schnee einzuschließen.
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Diese
Einkerbungen sind auf im Wesentlichen gleichförmige Weise mit einer Ausrichtung
verteilt, die bei einigen Lösungen,
wie bei der von 7, senkrecht zur Äquatorialebene
verlaufen können.
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Bei
weiteren Ausgestaltungen, die leicht aus der vorstehenden Beschreibung
abgeleitet werden können
und deshalb nicht dargestellt sind, kann die Lauffläche zwei
weitere Zwischenreihen von Blöcken aufweisen,
vorzugsweise ebenfalls in Form eines Ovoids mit Spitzen, die sich
zwischen zwei zentralen Reihen und zwei seitlichen Reihen, wie es
in 2 gezeigt ist, befinden.
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Mit
anderen Worten, die Auslegung und Anordnung der Blöcke der
Zwischenreihen können
wieder derart sein, dass die vorstehende örtliche Aufweitung der Quernuten
und/oder der Umfangsnuten erzeugt wird, um so eine bessere Haftung
auf Schnee zu erhalten, wobei das Ganze dem entspricht, was schematisch
durch die schraffierten Flächen
in 5 gezeigt ist.
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Zu
erwähnen
ist jedoch, dass die Blöcke
der Zwischenreihen Formen haben können, die sich von denen der
Blöcke
der Mittenreihen unterscheiden, oder polygonale Profile haben können, die
sich von den beschriebenen unterscheiden.