DE2316372A1 - Luftreifen - Google Patents

Description

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2. April 1973

MICHELIN & CIE

(Compagnie Generale des Etablissements Jfichelin) Clermont-Ferrand. (Frankreich)

Luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen, vor allem einen Luftreifen mit Radialkarkasse für Kleinlastwagen, dessen Laufstreifen sich aus mehreren durchgehenden TJnifangsrippen zusammensetzt, die durch relativ breite Zickgack-Umfangsnuten voneinander getrennt» in Querrichtung durch relativ schmal© "Sacknuten" eingeschnitten sind» welche in den Umfangsnuten mündenjund in die feine sowie tiefe, Lamellen bildende Spalte eingeschnitten sind.

Diese Luftreifen sind zur Ausstattung von Schnelltransportern oder ähnlichen Fahrzeugen bestimmt, d. h. für Fahrzeuge» die gleichzeitig schnell und verhältnismäßig schwer

558-(CAS 3*5)-Lp-T (9)

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sind. Die Erfindung betrifft insbesondere die Ausbildung des Laufstreifens derartiger Luftreifen.

Bei den Luftreifen für Kleinlastwagen stellt sich ein spezielles Problem in bezug auf die Gestaltung ctes Laufstreifens. Bei dieser Art von Luftreifen treten nämlich Forderungen auf, die eine Summierung der Forderungen für schnelle Fahrzeuge, wie Personenwagen, und für schwere Fahrzeuge, wie Lastwagen und Omnibusse, darsteilen_β Ein Luftreifen für Kleinlastwagen kann nämlich bei verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten benutzt werden, die 120 km/h erreichen oder überschreiten, und dies mit einem Luftdruck, der im allgemeinen zwischen 2 und 6 Bar liegt, also verhältnismäßig hoch ist, wobei der Luftreifen eine Last in der Größenordnung von 750 bis 1500 kg tragen muß«

In Anbetracht der allgemeinen Benutzungsbedingungen muß der Laufstreifen bei Luftreifen der in Frage kommenden Art gleichzeitig die Steifigkeit der Laufstreifen von Luftreifen für Lastwagen und die Beweglichkeit der Laufstreifen von Luftreifen für Personenwagen aufweisen. Der Luftreifen muß wie alle Luftreifen gute Haftungseigenschaften haben, insbesondere auf nasser Straße, 'ferner eine gute Spurhaltung sowie eine genügende Abnutzungsfestigkeit,' dies aber in einem Bereich von wesentlich schwereren Betriebsbedingungen.

Die vorliegende Erfindung zielt auf ein weitgehendes Erreichen dieser guten Eigenschaften für Luftreifen der in Frage kommenden Art, insbesondere für Luftreifen mit Radialkarkasse. Bei der Erfindung wird zu diesem Zweck eine sorgfältige Verteilung der Bodendrücke durch vorstehende Profil-

elemente benutzt, in Kombination mit einem besonders wirksamen System der Wasserabfuhr über vertiefte Profilelemente in dem Bodenberührungs-Flächenbereich.

Der erfindungsgemäße Luftreifen, insbesondere Luftreifen mit Radialkarkasse für Kleinlastwagen, dessen Laufstreifen sich aus mehreren durchgehenden Umfangsrippen zusammensetzt, die durch relativ breite Zickzack-Umfangsnuten voneinander getrennt, in Querrichtung durch relativ schmale "Sacknuten" eingeschnitten sind, welche in den Umfangsnuten münden, und in die feine sowie tiefe Lamellen bildende Spalte eingeschnitten sind, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Quernutdn und die Lamellen bildenden Spalte an den Rändern der Umfangsrippen derart angeordnet sind, daß sie in jeder Umfangsrippe eine zentrale Zone von beträchtlicher, nicht tief eingeschnittener Breite begrenzen und daß die Quernuten,die in den Umfangsnuten münden, eine sich erweiternde Form aufweisen, was die Beweglichkeit der Ränder der Rippen sowie den Wasserabfluß aus der gesamten Oberfläche begünstigt.

Das Vorhandensein einer zentralen, nicht tief eingeschnittenen Zone einerseits und seitlicher Zonen mit in Richtung auf die Kanten zunehmender Beweglichkeit bei jeder Umfangsrippe ergibt einen deutlichen Anstieg der auf den Boden ausgeübten Drücke zur Mitte der Rippe hin, der gleichzeitig sowohl die Steifigkeit der Rippe gewährleistet, was vorteilhaft für die Spurhaltung und die Abnutzungsfestigkeit ist, als auch die Beweglichkeit, die für die Haftung vorteilhaft ist, sowie schließlich das Abführen des Wassers aus den Bereichen hohen Druckes in Richtung auf die Bereiche mit- geringerem Druck.

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Spezielle Merkmale ergeben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, nämlichs

a) Die nicht tief eingeschnittene zentrale Zone jeder Umfangsrippe hat eine Querbreite, die zwischen 1/k und der Hälfte der gesamten Breite der Rippe ist; eine zentrale Zone und zwei Seitenzonen von ungefähr gleicher Breite ergeben im allgemeinen einen befriedigenden Kompromiß;

b) Die Quernuten sind zumindest auf einem Teil ihrer Länge schräg gerichtet. Ihre Kanten bilden Winkel zwischen 45 und 90° gegenüber der Umfangsrichtung, diese Winkel sind deutlich größer als die Winkel der Kanten der Zickzack-Umfangsnuten, die zwischen 15 und 25° liegen«, Es ist vorteilhaft, wenn die allgemeine Richtung der Quernuten ungefähr senkrecht zu einer der Richtungen der den Zickzackverlauf der Umfangsnuten bestimmten Abschnitte liegen, oder wenn die Kanten der Quernuten und die der Umfangsnuten sich rechtwinkelig oder nahezu rechtwinkelig schneidern Die schräge Anordnung der Quernuten vergrößert die gesamte Länge der Kanten, welche die Ränder der vorstehenden Umfängsrippen des Profils bilden, was vorteilhaft für -die Haftung ist. Die Rechtwinkeligkeit der Nuten oder Kanten macht es möglich, spitze Winkel von erhabenen Profilelementen zu vermeiden, die Ursachen eines Ausbröckeins sein können;

c) Die Quernuten, die an beiden Seiten einer gleichen Umfangsnut münden, sind in Längsrichtung gegeneinander versetzt und haben parallele Ausrichtung. Die Quernuten, welche in die Ränder einer gleichen Umfangsrippe einschneiden, sind ebenfalls in Umfangsrichtung versetzt, haben aber eine symmetrische Orientierung, gegebenenfalls ausgenommen bei

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seitlichen Rippen, wenn diese deutlich wesentlich breiter sind als die zentralen Rippen;

d) Die etwa trichterförmig erweiterte Form der Quernuten ist derart, daß das Verhältnis zwischen der maximalen Breite an der Einmündung in die Umfangsnuten und der geringsten Breite am geschlossenen Ende der Quernut zwischen ungefähr zwei und ungefähr fünf liegt. Die maximale Breite überschreitet die minimale Breite der Umfangsnuten nicht nennenswert;

e) Nach einer ersten Variante schneiden die Quernuten an den Ecken ein, d. h. den vorspringenden Teilen der Umfangsrippen; in diesem Fall erstrecken sich die Quernuten zweckmäßigerweise über eine Länge, die - senkrecht zur Umfangsnut gemessen zumindest gleich der Breite dieser Nut ist. Nach einer zweiten Variante schneiden die Quernuten in den Winkeln ein, d. h. den zurücktretenden Stellen der Umfangsnuten; in diesem Fall erstrecken sich vorzugsweise die Quernuten über eine Länge, die - senkrecht zur Umfangsnut gemessen - kleiner als die Breite dieser Umfangsnut ist. Die erste Variante gibt den Umfangsrippen einen weniger massiven Aufbau, der stärker eingeschnitten ist und größere Haftung ergibt; die zweite Variante bringt im Gegensatz dazu einen wesentlich massiveren Aufbau, der mehr Spurhaltung und Abnutzungsfestigkeit schafft;

f) Die Anzahl der Umfangsnuten ist vier oder fünf, entsprechend den Abmessungen des Luftreifens; die beiden seitlichen Rippen sind wesentlich breiter als die zwei oder drei zentralen Rippen. Die Anzahl der Umfangsnuten ist infolgedessen drei oder vier; vorzugsweise sind diese Nuten identisch und nehmen ungefähr 20 $ der Breite des Laufstreifens ein;

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g) Die bei den Seitenrippen vorgesehenen Quernuten an den Rändern des Laufstreifens verlängern sich in die Reifenseitenwände oder -flanken;

h) Die in den seitlichen Zonen der Urafangsrippen vorgesehenen Lamellen bildenden Spalte sind parallel zu den Zickzackkanten der Umfangsnuten und zwischen den aufeinanderfolgenden Quernuten angeordnet, eine Ausnahme gibt es ggf° an den Rändern des Lauf streif ens. Die schmalen Spalte können ggf. mit·" einander über Einschnitte gleicher Breite, aber geringer Tiefe verbunden sein.

Die Erfindung wird an zwei Ausführungsformen erläutert, die unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben werden» In der Zeichnung zeigen!

Fig. 1 in der Aufsicht einen Teil des Laufstreifens eines erfindungsgemäßen Luftreifens;

Fig. 2 einen Radialschnitt längs der Linie H-II der Fig. 1 durch den Laufstreifen;

Fig. 3 in der Aufsicht einen Teil des Laufstreifens eines anderen erfindungsgemäßen Luftreifens;

Fig. 4 einen Radial schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3 durch den Laufstreifen.

Die unterschiedlichen Figuren veranschaulichen das Profilmuster zweier Laufstreifen von Luftreifen mit Radialkarkasse für Kleinlastwagen, mit den Abmessungen 700-16. In allen Figuren sind einander gleiche Teile mit gleichen Bezugs-

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zahlen oder gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Bezugsziffer 1 bedeutet einen Laufstreifen, dessen normalerweise auf dem Boden anliegender Teil durch die Linien K und L begrenzt ist, die ihn von den Flanken 2 und 3 des Luftreifens trennen.

Der Laufstreifen 1 setzt sich aus vier Umfangsrippen zusammen, von denen zwei, die Rippen 10 und 11, zentral liegen und zwei, die Rippen 12 und 13» wesentlich breitere seitliche Rippen bilden. Zwischen den Rippen 10 bis 13 befinden sich drei die Rippen begrenzende Umfangsnuten 20, und 22 mit Zickzackverlauf, die sich jeweils aus aufeinanderfolgenden Abschnitten A und B zusammensetzen, die um einen Winkel von 20° gegenüber der Äquatoriallinie XY geneigt sind, die einen nach rechts, die anderen nach links. An der Übergangsstelle von jedem Abschnitt A und jedem Abschnitt B, abwechselnd an der einen und der anderen Seite, münden in die Umfangsnuten 20, 21, 22 Quernuten 30, 31, 32, 33, 34 und 35, welche in die Rippen 10 - 13 einschneiden. Die seitlichen Rippen 12 und 13 sind andererseits durch Nuten 37 und 38 eingeschnitten, die sich in die Flanken hinein verlängern. Die vier Rippen sind weiterhin in der Nähe der Nuten 20, 21 und 22 und ungefähr parallel zu diesen mit Lamellen bildenden tiefen Spalten 4o und 41 versehen, die miteinander in jeder Umfangsnut 10 - 13 durch oberflächliche Einschnitte 42, 43 verbunden sind, welche den Zickzackverlauf der Lamellen bildenden Spalte 40 und 41 vervollständigen.

Wie man aus den Fig. 1 und 3 ersieht, hat jede der Rippen 10 - 13 eine zentrale Zone M, die keine Nuten und Lamellen bildende Spalte enthält. Diese zentrale Zone wurde

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deutlich sichtbar gemacht, indem durch gestrichelte Linien die einander nahe liegenden Enden der Lamellen bildenden
Spalte 40 und der Quernuten 33 und 3^ verbunden wurden, und zwar für die Rippe 11. Die zentrale Zone M hat eine mittlere Breite, die in der Größenordnung von 1/3 der mittleren Breite jeder Rippe 10 bis 13 Hegt. Das Vorhandensein dieser durchgehenden uneingeschnittenen zentralen Zone M, die zwischen zwei seitlichen Zonen N liegt, welche durch
Quernuten 30 bis 35 eingeschnitten sind, bildet eines der grundsätzlichen Merkmale der Erfindung«, Diese steife Zone M bildet jeweils das "Skelett" der Rippen 10 bis 13 und
übt auf den Boden einen ganz wesentlich höheren Druck aus als die anschließenden seitlichen Zonen N, die durch die
Nähe der Nuten 20 bis 22 und auch durch die Unterbrechungen, die von den Quernuten 30 bis 35 herrühren, weicher gemacht sind.

Wie man gleichfalls feststellen kann, haben die Querrippen 30 bis 35 eine sich zur Umfangsnut hin und nach
außen erweiternde Form, jede von ihnen hat einen Abschnitt F mit parallelen Kanten, der tief in die Rippen 10 bis 13 eindringt, und einen Abschnitt G mit divergierenden Kanten an-der Einmündung in die XJmfangsnuten 20 bis 22. Diese
trichterförmige Gestalt ist ebenfalls eines der wichtigen Kennzeichen der Erfindung, sie bewirkt gleichzeitig das
Weichermachen der seitlichen Zonen N der Rippen 10 bis 13 und eine gute Wasserabfuhr aus der gesamten Oberfläche dieser Rippen.

Die Querrippen 30 bis 35 haben im allgemeinen eine senkrechte Ausrichtung zu den Abschnitten A der Umfangsnüten und 22 oder zu den Abschnitten B der Nut 21. Außerdem stoßen

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im Fall der Fig. 1 die zur Einmündung in die Umfangsnut hin divergierenden Kanten in den Teilen G der Nuten 30 bis 35 ungefähr senkrecht auf die Kanten der Abschnitte A und B der Nuten 20 bis 22.

In der Variante der Fig. 1 und 2 schneiden die Quernuten 30 bis 35 in die Stellen der vorspringenden Ecken C der Rippen 10 bis 13 ein. Sie erstrecken sich senkrecht zu den Abschnitten A und B über eine Länge, die ein wenig größer ist als die Breite der Nutenabschnitte A und B. Bei dieser gleichen Variante variiert die Breite der Quernuten 30 bis 35 zwischen einem maximalen Wert an ihrer Einmündung in die Umfangsnuten 20 bis 22, der ungefähr gleich dem Breitenwert der Abschnitte A und B ist, und einen minimalen ¥ert in ihrem Teil F, der gleich oder ungefähr gleich 1/3 der Breite der Nutabschnitte A und B ist.

Bei der Variante nach den Fig. 3 und k befinden sich die Quernuten 30 bis 35 an den zurücktretenden Winkeln D der Rippen 10 bis 13· Ihre Länge, gemessen senkrecht zu den Nutenabschnitten A und B, ist deutlich kleiner als die Breite dieser Abschnitte A und B. Weiterhin sind die Abschnitte G deutlich weniger breit und haben eine maximale Breite von etwa dem doppelten Breitenwert der Abschnitte F, wenn diese Abschnitte F ungefähr die gleiche Breite wie im Fall der Fig. 1 und 2 haben.

Wie man erkennt, haben die Quernuten 30 und 31, die in die Umfangsnut 20 münden, die Quernuten 32 und 33, die in die Umfangsnut 21 münden und die Quernuten 3k und 35, die in die Umfangsnut 22 münden, jeweils entsprechende parallele Ausrichtung. Im Gegensatz hierzu haben die Quernuten 31»

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32, welche in die Rippe 10 einschneiden oder die Quernuten 33» 34, welche die Umfangsrippe 11 einschneiden, zueinander symmetrische Ausrichtung. Diese Anordnung begünstigt die Steifigkeit des zentralen Bereiches M der Umfangsrippen sowie die gute Wasserabfuhr aus dem Laufstreifen.

Zur Vermittlung einer Vorstellung der Größenordnung sei gesagt, daß im Fall eines Laufstreifens mit einer Breite von 121 mm zwischen den Umfangslinien K und L die Breite der TJmfangsnuten 20 bis 22 senkrecht zu den Abschnitten A oder B gleich 7,5 mm beträgt, die der Rippen 10 und 11, gemessen in der gleichen Richtung, etwa 20 mm und die Breite der Rippen 12 und 13 etwa 25 mm ist.

Aus den Fig. 2 und 3 kann man entnehmen, daß die Umfangsnuten 20 bis 22, die Quernuten 30 bis 35, die Lamellen bildenden Spalte 40 und 4.1 alle die gleiche Tiefe in der Größenordnung von 10,5 mm haben. Dagegen haben die oberflächlichen Einschnitte 42 und 43 nur eine Tiefe von 1,7 mm.

Versuche mit den erfindungsgemäßen Luftreifen für Leichtlastwagen, die mit Laufstreifen versehen sind, welche entsprechend den Fig. 1 bis 4 profiliert waren, haben eine besonders gute Haftung auf nasser Straße, eine Spurhaltung und eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnutzung gezeigt, die wesentlich größer als die von bekannten Laufstreifen ist, wie sie bei den handelsüblichen Luftreifen verwendet werden, und dies sogar unter Belastungs- und Geschwindigkeitsbedingungen, die an der Grenze der normalen Bedingungen liegen.

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Claims (10)

Patentansprüche

1./ Luftreifen, insbesondere Luftreifen mit Radialkarkass^e—-für Kleinlastwagen, dessen Laufstreifen sich aus mehreren durchgehenden Umfangsrippen zusammensetzt, die durch relativ breite Zickzack-Umfangsnuten voneinander getrennt, In Querrichtung durch relativ schmale "Sacknuten" eingeschnitten sind, welche in den Umfangsnuten münden, und in die feine sowie tiefe Lamellen bildende Spalte eingeschnitten sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Quernuten (30 bis 35) und die Lamellen bildenden Spalte (hO, 4i) derart zu den Rändern der Umfangsrippen (1O bis 13) angeordnet sind, daß sie in der jeder der Rippen eine zentrale Zone (m) von beträchtlicher nicht eingeschnittener Breite und deshalb Steifigkeit begrenzen, und daß die in den Umfangsnuten (20, 21, 22) mündenden Quernuten eine sich erweiternde Form haben, was - als Folge der Form - die Bewegbarkeit der Ränder oder Randzonen (n) der Umfangsrippen und den Wasserabfluß aus ihrer gesamten Oberfläche begünstigt.

2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale, nicht tief eingeschnittene Zone (m) jeder Umfangsrippe (1O bis 13) eine Breite in Querrichtung aufweist, die zwischen 1/4 und der Hälfte der Querbreite der Rippe liegt.

3« Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quernuten (30 bis 35) zumindest auf einem Abschnitt ihrer Länge schräg angeordnet sind und ihre Kanten mit der Umfangsrichtung Winkel einschließen, die deutlich größer als

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die Winkel der Kanten der Umfangsnuten (20, 21, 22) sind.

4„ Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Richtung der Quernuten (30 bis 35) ungefähr senkrecht zu der der Abschnitte (A und B) der Umfangsnuten (20, 21, 22) ist oder die divergierenden Kanten der Quernuten (30 bis 35) die Kanten der Umfangsnuten ungefähr unter einem rechten Winkel schneiden.

5. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quernuten (30 bis 35)» die in eine gleiche Umfangsnut (20, 21, 22) münden, parallel zueinander liegen, während die Quernuten, welche die Ränder einer gleichen Umfangsrippe (1O - 13) einschneiden, symmetrisch orientiert sind, und daß die Quernuten (30 t»is 35)» die in eine gleiche Umfangsnut (20, 21, 22) münden oder in eine gleiche Umfangsrippe (1O bis 13) einschneiden, in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind»

6. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der größten und kleinsten Breiten der Quernuten (30 bis 35) zwischen zwei und fünf liegt.

7. Luftreifen nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quernuten (30 bis 35) an den vorspringenden Ecken der Umfangsrippen (TO bis 13 in. Fig. 1) einschneiden und eine Länge haben, die vorzugsweise größer oder gleich der Breite der Umfangsnuten (20, 21, 22) ist.

8. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ■ Quernuten (30 bis 35) an den einspringenden Win-

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kein der Umfangsrippen (1O bis 13 in Fig. 3) einschneiden 'und vorzugsweise eine hänge haben, die kleiner als die Breite der ümfangsnuten (20, 21, 22) ist.

9« Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Umfangsrippen (1O bis 13) vier oder fünf beträgt, die der Ümfangsnuten (20, 21, 22) drei oder vier, daß die seitlichen Umfangsrippen (12, 13) wesentlich breiter sind als die zentralen Rippen, die Ümfangsnuten (20, 21, 22) identisch zueinander sind und insgesamt ungefähr 20 $ der Breite des LaufStreifens einnehmen.

10. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen bildenden Spalte (^0) ungefähr parallel zu den Ümfangsnuten (20, 21, 22) im Zickzack angeordnet sind«

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