-
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen für Nutzfahrzeuge mit einem Laufstreifen mit drei bis sechs in Umfangsrichtung umlaufenden Umfangsnuten, welche schulterseitig und im mittleren Laufstreifenbereich umlaufende Profilpositive, wie Profilrippen und/oder Profilblockreihen, voneinander trennen, wobei der Reifen unter 100% Last und 100% Luftdruck – gemäß seinem Lastindex – eine Bodenaufstandsfläche aufweist, in welcher der Abdruck der schulterseitigen Profilpositive eine Umfangslänge aufweist, welche um mindestens 5% größer ist als die Umfangslänge des Abdruckes des jeweils benachbarten Profilpositives.
-
Es ist bekannt und üblich, Nutzfahrzeugreifen derart konstruktiv auszulegen bzw. zu fertigen, dass sie eine nahezu rechteckige, vorzugsweise etwas ballige Bodenaufstandsfläche aufweisen. Solche Nutzfahrzeugreifen weisen im Allgemeinen ein gutes Abriebverhalten auf, wobei der Aufstandsdruck des Reifens in den Schulterbereichen geringer ist als im Laufstreifenmittelbereich, wodurch das Entstehen von sogenannten Freilaufrillen in den Schulterbereichen begünstigt wird. Ideal wäre es, Reifen derart zu fertigen, dass ihre Bodenaufstandsfläche weitgehend rechteckig ist, da dadurch der Bodenaufstandsdruck über die gesamte Breite des Reifens gleich hoch wäre. Damit wäre ein gleichmäßiger Abrieb des Laufstreifens erzielbar. Das Ideal lässt sich in der Praxis jedoch durch die erforderliche mehrlagige Ausbildung des Gürtels nicht erreichen.
-
Besonders anfällig hinsichtlich des Ausbildens von Freilaufrillen in den Schulterbereichen sind besonders breite Nutzfahrzeugreifen, wie sie als Vorderachsreifen, Trailerreifen und insbesondere im Langstrecken-Einsatz verwendet werden. Nutzfahrzeugreifen mit einem Einsatz auf langen Geradeausstrecken mit wenigen Kurven neigen überhaupt dazu, in den Schulterbereichen Freilaufrillen auszubilden. Das Risiko des Entstehens von Freilaufrillen steigt dabei mit abnehmendem Druck in den Schulterbereichen.
-
Bei Nutzfahrzeugreifen mit einer breiten Lauffläche und einem geringen Querschnitt, beispielsweise bei Reifen der Dimensionen 355/50R22.5 oder 445/45R19.5 hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, sie derart konstruktiv auszulegen, dass in ihrer Bodenaufstandsfläche der Abdruck der schulterseitigen Profilpositive eine Umfangslänge aufweist, welche um mindestens 5% größer ist als die Umfangslänge des Abdruckes des jeweils benachbarten Profilpositives. Der Anteil an Aufstandsfläche in den Schulterbereichen ist dadurch relativ groß und es ist daher auch der Bodenaufstandsdruck in den Schulterbereichen größer als im Mittelbereich. Reifen mit derartigen Bodenaufstandsflächen neigen wesentlich weniger dazu, Freilaufrillen in den Schulterbereichen auszubilden, allerdings unterliegen die beiden Schulterbereiche einem gegenüber dem Mittelbereich stärkeren Abrieb. Dadurch ist die Laufleistung derartiger Reifen insgesamt reduziert.
-
Aus der
DE 696 13 132 T2 ist ein Nutzfahrzeugreifen mit einem Laufstreifen bekannt, welcher im Querschnitt an der Laufstreifenoberfläche einen maximalen Durchmesser an der Laufstreifenmittellinie und auf jeder Seite der Laufstreifenmittellinie drei Krümmungsradien aufweist. Der Reifen soll eine erhöhte Lebensdauer und eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen. Ein weiterer Nutzfahrzeugreifen mit einem Laufstreifen mit mehreren Krümmungsradien ist aus der
JP H10 338 006 A bekannt. Bei diesem Reifen ist im mittleren Bereich des Laufstreifens der Krümmungsradius größer als in den Schulterbereichen, wodurch ein guter Abriebswiderstand erzielt werden soll.
-
Der aus der
JP 2006 151 336 A bekannte Nutzfahrzeugreifen weist einen mehrlagigen Gürtelverband auf, wobei in einer Gürtellage die Festigkeitsträger in Umfangsrichtung verlaufen und im mittleren Bereich dieser Gürtellage Festigkeitsträger mit einem von den Festigkeitsträgern in den schulterseitigen Bereichen der Gürtellage abweichenden Spannungs/Dehnungs-Verhalten vorgesehen sind. Ein derartiger Gürtel soll eine gute Haltbarkeit aufweisen.
-
Ferner ist aus der
DE 29 09 415 A1 ein Fahrzeugluftreifen bekannt, bei welchem zwischen der Radialkarkasse und dem Gürtel jeweils in einem Abstand vom Reifenäquator übereinander zusätzlich zwei schmale Verstärkungslagen verlaufen, deren Festigkeitsträger mit der Umfangsrichtung Winkel von 5° bis 10° einschließen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Laufleistung von Reifen der eingangs genannten Art zu erhöhen.
-
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die schulterseitigen Umfangsnuten eine Tiefe aufweisen, welche zwischen 5% und 30% größer ist als die Tiefe der ihnen benachbart verlaufenden Umfangsnuten.
-
Durch die große Tiefe der schulterseitigen Umfangsnuten wird bei Nutzfahrzeugreifen mit einer Bodenaufstandsfläche, welche die Ausbildung von Freilaufrillen in den Schulterbereichen verhindert, ein ansonsten erhöhter Schulterabrieb auf einfache Weise kompensiert.
-
Ein besonders gleichmäßiger Abrieb über die Laufstreifenbreite lässt sich dadurch erzielen, dass die Tiefe der schulterseitigen Umfangsnuten um 6% bis 21% größer gewählt wird als die Tiefe der diesen Nuten benachbarten Umfangsnuten.
-
In diesem Zusammenhang ist es ferner günstig, wenn, insbesondere bei einer Ausführung des Laufstreifens mit fünf oder sechs Umfangsnuten, die im zentralen Bereich des Laufstreifens verlaufenden Umfangsnuten eine Tiefe aufweisen, welche höchstens der Tiefe der benachbarten Umfangsnuten entspricht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die im zentralen Bereich des Laufstreifens verlaufende(n) Umfangsnut(en) eine Tiefe aufweist bzw. aufweisen, welche um 5% bis 20% geringer ist als die Tiefe der benachbarten Umfangsnuten.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung wird der Fahrzeugluftreifen derart ausgelegt bzw. aufgebaut, dass die Bodenaufstandsfläche eine quer zur Umfangsrichtung im Wesentlichen bikonkave Außenkontur aufweist. Damit geht eine besonders günstige Verteilung des Bodenaufstandsdruckes einher, welche das Entstehen von Freilaufrillen weitgehend verhindert. Diesbezüglich ist es auch von Vorteil, wenn in der Bodenaufstandsfläche der Abdruck der schulterseitigen Profilpositive eine Umfangslänge aufweist, welche um mindestens 10% größer ist als die Umfangslänge des Abdruckes des jeweils benachbarten Profilpositives, und wenn, bei Ausführungen mit mindestens fünf in Umfangsrichtung verlaufenden Profilpositiven, in der Bodenaufstandsfläche der Abdruck des/der im zentralen Bereich des Laufstreifens umlaufenden Profilpositive(s) eine Umfangslänge aufweist, die höchstens der Umfangslänge der benachbarten in Umfangsrichtung verlaufenden Profilpositive entspricht.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1 einen Querschnitt durch den Laufstreifenbereich eines Fahrzeugluftreifens mit einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung,
-
2 ein Beispiel einer Bodenaufstandsfläche und
-
3 einen Querschnitt durch den Laufstreifenbereich eines Fahrzeugluftreifens mit einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung.
-
Laufstreifen von Nutzfahrzeugreifen weisen üblicherweise eine Anzahl von breiten und in Umfangsrichtung umlaufenden Umfangsnuten auf, welche Profilrippen von Profilrippen, Profilrippen von Profilblockreihen oder Profilblockreihen von Profilblockreihen trennen. Unter einer Profilrippe wird ein in Umfangsrichtung umlaufendes Laufstreifenband verstanden, welches jedoch durch Einschnitte, Sacknuten und dergleichen strukturiert sein kann. Profilblockreihen weisen einzelne, durch vergleichsweise tiefe Quernuten in Umfangsrichtung voneinander komplett getrennte Profilpositive – Profilblöcke – auf. Unter Umfangsnuten werden mehr als 5 mm breite und mindestens 10 mm tiefe Nuten verstanden, wobei die einem Laufstreifenrand benachbart verlaufende erste Umfangsnut mindestens 30 mm vom Laufstreifenrand beabstandet ist. Sogenannte Entkopplungsnuten, die zwischen den Laufstreifenränden und der ersten Umfangsnut verlaufen und eine Breite in der Größenordnung von 2 mm bis 3 mm aufweisen, sind keine Umfangsnuten im Sinne dieser Erfindung.
-
Die in 1 und 3 gezeigten Laufstreifen von Nutzfahrzeugreifen sind beispielhaft solche, welche sich ausschließlich aus Profilrippen zusammensetzen. Der in 1 gezeigte Laufstreifen weist sechs in Umfangsrichtung umlaufende Profilrippen auf, zu welchen zwei schulterseitig verlaufende Profilrippen 2 und vier zwischen diesen verlaufende weitere Profilrippen 1 gehören. Es sind demnach fünf in Umfangsrichtung umlaufende Umfangsnuten vorgesehen, wobei zwei schulterseitige Umfangsnuten 4 die schulterseitigen Profilrippen 2 von den ihnen benachbarten Profilrippen 1 trennen, welche durch Umfangsnuten 3 von zwei weiteren Profilrippen 1 getrennt sind. Eine Umfangsnut, die zentrale Umfangsnut 5, verläuft entlang des Reifenäquators. Der dargestellte Laufstreifen weist somit symmetrisch zum Reifenäquator angeordnete Profilrippen 1, 2 und symmetrisch zum Reifenäquator verlaufende Umfangsnuten 3 und 4 auf.
-
Die Profiltiefe von Nutzfahrzeugreifen, welche der Tiefe der breiten Umfangsnuten bei neuen Reifen entspricht, beträgt zwischen 10 mm und 35 mm, insbesondere zwischen 13 mm und 30 mm, und ist bei den üblichen Nutzfahrzeugreifen in allen Umfangsnuten gleich groß. Gemäß der Erfindung weisen die schulterseitigen Umfangsnuten 4 eine Nuttiefe T1 auf, welche um 5% bis 30%, vorzugsweise um 6% bis 21%, größer ist als die Tiefe T2 der benachbarten Umfangsnut 3. Die Tiefe T3 der zentralen Umfangsnut 5 kann mit der Tiefe T2 der Umfangsnuten 3 übereinstimmen, oder geringer sein als T2, insbesondere um 5% bis 20% der Tiefe T2 der benachbarten Umfangsnuten 3. Die Umfangsnuttiefen T1, T2, T3 werden jeweils entlang einer in radialen Richtung verlaufenden Geraden ermittelt, welche durch die radial innerste Stelle des jeweiligen Nutgrundes geht. Der jeweilige radiale Abstand zwischen dieser Stelle und einer in axialer Richtung verlaufende Hilfslinie, die die Außenkanten der Profilrippen über die betrachtete Umfangsnut hinweg verbindet, ist die Nuttiefe T1, T2 und T3.
-
2 zeigt die Bodenaufstandsfläche – den Abdruck des Reifens auf einem ebenen und glatten Untergrund – ermittelt unter 10% Last und 100% Luftdruck gemäß dem genormten Lastindex des betrachteten Reifens. Die Bodenaufstandsfläche wird mit Reifen ermittelt, welche auf einer Prüftrommel 1.000 km, ebenfalls bei 100% Last und 100% Luftdruck, eingefahren wurden. Der Doppelpfeil U kennzeichnet die Umfangsrichtung des Reifens. Es sind die Umfangsnuten 3, 4 und 5 sowie der Abdruck der Profilrippen 1 und 2 zu erkennen. Die Bodenaufstandsfläche ist in den beiden Umfangsrichtungen durch im Wesentlichen konkav verlaufende Außenkanten a begrenzt. Die Umfangslänge l1 des Abdruckes der schulterseitigen Profilrippen 2 ist um mindestens 5%, insbesondere um mindestens 10%, größer als die Umfangslänge l2 des Abdruckes der benachbarten Profilrippen 1, wobei l1 und l2 der Abstand der beiden Außenkanten a entlang der Mittellinie des Abdruckes der jeweiligen Profilrippe 1, 2 ist. Der Abdruck der beiden mittigen Profilrippen 1 weist eine Umfangslänge l3 auf, die höchstens l2 entspricht.
-
Bikonkav gestaltete Bodenaufstandsflächen ergeben sich bekannter Weise durch die Konstruktion des Reifens, beispielweise den Verlauf und die Anordnung der Festigkeitsträger in der Radialkarkasse, den Gürtelaufbau und die Anordnung und das Material der Festigkeitsträger in den Gürtellagen.
-
3 zeigt einen Laufstreifen eines Nutzfahrzeugreifens mit fünf Profilrippen, zu welchen zwei schulterseitige Profilrippen 2 und drei im mittleren Bereich des Laufstreifens umlaufende Profilrippe 1 gehören, wobei eine Profilrippe 1 entlang des Reifenäquators verläuft. Die die schulterseitigen Profilrippen 2 von den jeweils benachbarten Profilrippen 1 trennenden Umfangsnuten 4 sind analog zur Ausführungsform gemäß 1 um 5% bis 30%, insbesondere um 6% bis 21%, tiefer ausgeführt als die beiden im mittleren Bereich des Laufstreifens verlaufenden Umfangsnuten 3. Der Nutzfahrzeugreifen weist ebenfalls eine insbesondere bikonkave Bodenaufstandsfläche auf, derart, dass die Umfangslänge des Abdruckes der schulterseitigen Profilrippen 2 um mindestens 5% größer ist als die Umfangslänge des Abdruckes der benachbarten Profilrippen 2.
-
Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsformen nicht eingeschränkt. So kann ein erfindungsgemäß ausgeführter Reifen einen Laufstreifen mit vier bis sieben in Umfangsrichtung umlaufenden Profilrippen und/oder Profilblockreihen und somit drei bis sechs in Umfangsrichtung umlaufenden Umfangsnuten aufweisen, wobei die beiden schulterseitig verlaufenden Umfangsnuten, wie beschrieben, tiefer ausgeführt sind als die dritte, vorzugsweise entlang des Reifenäquators verlaufende Umfangsnut.
-
Erfindungsgemäß ausgeführte Fahrzeugluftreifen können ferner eine „asymmetrische” Profiltiefenverteilung aufweisen, das heißt, dass Ausmaß der Differenz der Umfangsnuttiefen in der einen Laufstreifenhälfte kann abweichend von jener in der anderen Laufstreifenhälfte sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Profilrippen
- 2
- schulterseitige Profilrippe
- 3
- Umfangsnuten
- 4
- Umfangsnut
- 5
- zentrale Umfangsnut
- l1
- Umfangslänge
- l2
- Umfangslänge
- l3
- Umfangslänge
- T1
- Tiefe
- T2
- Tiefe
- T3
- Tiefe