DE3522967A1 - Reifen, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reifen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dessen Lauffläche durch wenigstens zwei Umfangsrillen in mindestens drei Streifen unterteilt ist, wobei mit Ausnahme durch Querrillen in Stollen unterteilt sind. Im Falle von zwei Umfangsrillen ist die Reifenfläche, wie gesagt, in drei Streifen unterteilt, während es beispielsweise bei vier Umfangsrillen fünf Streifen sind, usw. All diesen Reifen ist gemeinsam, daß ein Vollstreifen vorhanden ist, der jedoch nicht notwendigerweise symmetrisch zur Reifen-Mittellinie angeordnet sein muß. Im Falle einer geraden Streifenzahl ist dies insbesondere nicht der Fall.

Reifen werden heute nach den verschiedensten Kriterien "gebaut". Hierbei steht die Lebensdauer nicht unbedingt im Vordergrund. Wichtige Kriterien sind beispielsweise gutes Verhalten bei Nässe sowie bei Eis und Schnee, aber auch möglichst geringe Geräuschentwicklung. Dabei ist es meist so, daß die verschiedenen Erfordernisse Maßnahmen bedingen, welche nur schlecht oder überhaupt nicht miteinander zu vereinbaren sind. Im letzteren Falle muß man dann eine der Forderungen ausklammern und man hat dafür einen die anderen Forderungen besonders gut berücksichtigende Reifenkonstruktion.

Reifenstollen gibt es in den unterschiedlichsten Formen und Anordnungen sowie Höhen. Andererseits aber in den Stollen bzw. in der Laufflächenprofilierung der Hauptgrund für die Geräuschentwicklung der Reifen. Das hängt damit zusammen, daß der Reifen im Gebrauch keine runde Form aufweist, sondern an der jeweils aufstehenden Fläche plattgedrückt wird. Infolgedessen schlägt jeder Stollen einzeln gegen die Fahrbahn und regt den Reifen hierdurch zu Schwingungen an. Darüber hinaus ergeben sich in Umfangsrichtung gesehen durch die Profilrillen Biegesteifigkeitssprünge der Lauffläche, die eine zusätzliche Schwingungsanregung bewirken, weil der Reifen wie ein "Vieleck" abrollt. Reifenschwingungen sind die Hauptursache für das Reifenabrollgeräusch. Durch die Schalltrichter vor und hinter dem Reifen, welche durch die Lauffläche einerseits und den Boden andererseits gebildet werden, wird dabei eine Erhöhung der abgestrahlten Schalleistung bewirkt. Im Schulterbereich des Reifens ist die Schallverstärkung durch den Trichter, der seitlich nicht begrenzt ist, nicht mehr so groß, weswegen der mittlere Laufflächenbereich die hauptsächliche Lärmquelle bildet. Aus diesem Grunde ist bereits vorgeschlagen worden, im mittleren Bereich des Reifens einen Vollstreifen vorzusehen, um dort das Aufschlagen von Stollen zu vermeiden. Hierdurch läßt sich zwar der vom Reifen erzeugte Lärm reduzieren, jedoch reicht dies in vielen Fällen, insbesondere bei Fahrzeugen mit wenig Eigengeräuschen, nicht aus.

Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, einen Reifen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er eine geringere Geräuschentwicklung im Gebrauch zeigt als die bisher bekannten Ausführungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Reifen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechnd dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist. Die Querrillen des vorbekannten Reifens verlaufen unter einem Winkel von 90 bis etwa 45° zur Reifenmittellinie bzw. zur Laufrichtung.Bei 90° liegenden Querrillen vor, die parallel zur Radachse gerichtet sind. Dieser Reifen leitet zwar das Wasser bei nasser Fahrbahn relativ gut zur Seite ab, jedoch sind seine Laufgeräusche besonders groß. Wenn man nun beim erfindungsgemäßen Reifen die Querrillen unter einem Winkel von etwa 10° bis 40° zur Laufrichtung bzw. Reifen-Mittellinie anordnet, so entstehen bei geraden Querrillen im Querschnitt parallelogrammförmige Stollen, die nicht mit voller Breite auf der Fahrbahn auftreffen, sondern mit einem spitzen, weichen Ende, dessen Winkel umso geringer ist, je kleiner der genannte Winkel der Querrrillen gewählt wird. Darüber hinaus werden durch die unter einem Winkel von etwa 10° bis 40° zur Laufrichtung angeordneten Querrillen die Biegesteifigkeitssprünge der Lauffläche vermindert. Aus diesen Gründen wird dem kleineren Wert an sich der Vorzug gegeben, jedoch kann man auch einen etwas größeren Winkel wählen, wenn dies im Hinblick auf die Befriedigung anderer Forderungen notwendig erscheint. Bei einem bogen- oder kurvenförmigen Verlauf der Querrillen bezieht sich die Winkelangabe auf den Winkel der Querrille mit der jeweils zugeordneten Längsrille bzw. Schulterrand der Abwicklung.

Dieses Merkmal führt zwar allein schon zu einer Geräuschminderung, jedoch noch nicht im vollen Umfange. Ein wesentliches Merkmal zur Geräuschminderung ist die Variation der in Umfangsrichtung gemessene Breite der Stollen. Dadurch, daß jeder nachfolgend zu dem eben auf der Fahrbahn aufgekommenen Stollen auf der Fahrbahn auftreffende weitere Stollen eine andere Breite aufweist, entsteht eine zeitlich ungleichmäßige Stoß- bzw. Schwingungsanregung des Reifens, was sich akustisch günstig auswirkt, weil die Tonhäufigkeit des Abrollgeräusches hierdurch vermindert werden kann.

Die Heftigkeit der Stöße wird, wie gesagt, durch die Parallelogrammform der Stollen gemindert. Durch die spiegelbildartige Anordnung der Stollen des bzw. der linken und rechten Seitenstreifen erreicht man in Verbindung mit der unterschiedlichen Stollenbreite, daß die Stollen des bzw. linken und rechten Seitenstreifen kontinuierlich und nicht zur gleichen Zeit in die Aufstandsfläche einlaufen. Darüber hinaus trägt auch dieses Merkmal dazu bei, die Biegefestigkeitssprünge der Lauffläche zu vermindern. Um in Umfangsrichtung des Reifens gemessen keine überbreiten Stollen zu bekommen, verhalten sich gemäß einem letzten Kennzeichnungsmerkmal die Stollenbreiten des schmälsten zum breitesten Stollen wie etwa 1 : 3, insbesondere wie etwa 1 : 2.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Breite der Stollen proportional zu Zufallszahlen variiert, wobei das Frequenzspektrum der Profilierung jedes Streifens frei von harmonischen Anteilen ist, welche das mittlere spektrale Niveau um mehr als etwa 2 bis 10 dB überschreiten. Für die kleinste Stollenbreite werden Grenzwerte vorgegeben. Hiervon ausgehend werden die Stollenbreiten mit Hilfe eines konstanten Proportionalitätsfaktors so berechnet, daß sie reihenfolgenrichtig Zufallszahlen proportional sind, wobei nur solche Stollenbreiten berücksichtigt werden, die innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen. Die Zufallszahlen lassen sich in bekannter Weise mit Hilfe eines Zufallsgenerators erzeugen, wie er beispielsweise als Bibliotheksfunktion in FORTRAN-COMPILERN enthalten ist. In gleicher Weise könnte man die Zufallszahlen aber auch aus Tabellen ermittelen, die man in der angewandten Statistik verwendet. Die Berechnung der Stollenbreiten ist abgeschlossen, wenn die Summe der Stollenbreiten und der Querrillenbreiten gleich oder größer ist als der Umfang des betreffenden Seitenstreifens. Ist die Summe größer als der Umfang dieses Seitenstreifens, so ist die Breite des letzten Stollens entsprechend zu verringern.

Die sich ergebende Verteilung der Stollenbreiten und Rillenbreiten über den Reifenumfang wird bei einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit v mit Hilfe der Beziehungen

als Rechteck-Zeitfunktion dargestellt. Dabei ist den Stollen die Amplitude A1 und den Querrillen die Amplitude A2 zugeordnet, wobei A2 kleiner als A1 ist (Fig. 2). Hierbei bedeuten b _Si die Stollenbreite und b _Ri die Rillenbreite. t _{S i} bzw. t _Ri ist die Zeit, welche benötigt wird, um die Strecke b _Si bzw. b _Ri zurückzulegen, wobei i ein ganzzahliger Stollen-Zählwert und n die Stollenanzahl ist.

Ausgehend von einem Rillen- oder Stollenanfang wird gemäß der obigen Gleichung reihenfolgenrichtig in Umfangsrichtung für jeden Stollen und für jede Rille die Zeit t _Si bzw. t _Ri berechnet, so daß eine Rechteck-Zeitfunktion entsteht, die ein zeitliches Abbild der Streifenprofilierung darstellt.

Aus der Nachbildung der Streifenprofilierung durch eine Rechteck-Zeitfunktion wird eine Fourier-Reihe, d.h. ein Frequenzspektrum berechnet (Fig. 3). Dieses Frequenzspektrum der Streifenprofilierung darf in dem bei Reifen üblicherweise interessierenden Frequenzbereich zwischen 0,1 kHz bis 10 kHz keine harmonischen Anteile, d.h. keine Spitzen aufweisen, welche das mittlere spektrale Pegelniveau um mehr als etwa 2 bis 10 dB, vorzugsweise aber etwa 2 bis 8 dB überschreiten. Zeigt sich ein Frequenzspektrum, welches an wenigstens einer Stelle die genannten Werte überschreitet, so ist die Berechnung mit anderen Zufallszahlen erneut durchzuführen.

Hierbei ist von Wichtigkeit, daß die verwendete Zahlenfolge im Frequenzbereich annähernd ein weißes Rauschen ergibt, d.h. daß alle spektralen Amplituden in etwa gleich groß sind. Die Grenzwerte für die kleinste und größte Stollenbreite in Umfangsrichtung verhalten sich dabei gemäß Anspruch 1 wie etwa 1 : 3, vorzugsweise wie etwa 1 : 2. Die Stollenbreiten werden dann so gewählt, daß sie reihenfolgerichtig den sich ergebenden Zufallszahlen proportional sind. Hierbei werden jedoch die Stollenbreiten nicht berücksichtigt, die außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen. Die sich ergebende Variation der Stollenbreiten über den Reifenumfang kann für alle Seitenstreifen gleich sein. Einer Ausführung, bei welcher diese Variation für alle Seitenstreifen verschieden ist, wird allerdings der Vorzug gegeben. Das bedeutet, daß für die Berechnung der Stollenbreite jedes Seitenstreifens eine andere Zahlenfolge verwendet wird.

Grundgedanke dieser Ausführungsform ist die Erkenntnis, daß von dem Frequenzspektrum der Profilierung in Umfangrichtung unter der Voraussetzung einer ebenen Fahrbahn ohne Macrorauhigkeit, d.h. Rauhigkeiten größer als etwa 3 mm, qualitativ auf das Frequenzspektrum des Abrollgeräusches geschlossen werden kann. Ziel der Optimierung ist deshalb, daß in Umfangrichtung die Frequenzspektren der Größenvariation der Stollenbreiten des bzw. der linken und rechten Seitenstreifen breitbandig sind und keine ausgeprägten harmonischen Anteile mit hohen Amplituden enthalten.

Bei einem PKW-Reifen bzw. bei einem Nutzfahrzeug-Reifen wird man in aller Regel die Breite der Lauffläche in mehr als drei Streifen aufteilen, wobei die Längsrillen zwar bevorzugt aber nicht notwendigerweise verlaufen müssen. Die Stollenausbildung des zweiten und gegebenenfalls auch eines dritten Seitenstreifens richtet sich, wie gesagt, deshalb weniger nach dem Erfordernis verringerter Geräuschentwicklung, weil die Hauptgeräusche im mittleren Reifenbereich entstehen. Statt dessen müssen die Stollen des zweiten und gegebenenfalls eines dritten Seitenstreifens unter stärkerer Berücksichtigung anderer Komponenten geformt und dimensioniert werden, beispielsweise unter dem Aspekt eines guten Fahrverhaltens bei nasser Fahrbahn oder im Winter. Trotzdem soll natürlich auch beim zweiten und den weiteren Seitenstreifen die Geräuschminderung auch eine wichtige Forderung sein.

In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Querrillen der sich an die ersten Seitenstreifen anschließenden zweiten und gegebenenfalls weiterer Seitenstreifen mit der Reifenmittellinie einen Winkel von etwa 15° bis 90° einschließen, wobei diejenigen des zweiten linken Seitenstreifens gegenläufig geneigt zu denjenigen des zweiten rechten Seitenstreifen verlaufen. Damit bilden also die Querrillen nicht nur der ersten Seitenstreifen, sondern auch diejenigen der zweiten Seitenstreifen - mit Ausnahme des 90°-Winkels- ein etwa pfeilförmiges Profil, wenn man sie sich gedanklich unmittelbar nebeneinander vorstellt. Andererseits ist aber der Winkel, welchen die Querrillen der zweiten Seitenstreifen mit der Reifen-Mittellinie einschließen, größer als derjenige der Querrillen jedes ersten Seitenstreifens mit der Reifen-Mittellinie. Es ist zwar jeweils ein Bereich angegeben, innerhalb dem sich die Lage der Querrillen befinden kann, jedoch soll die Zuordnung so sein, daß dem kleinen Bereichswert der ersten Seitenstreifen der kleine Bereichswert der zweiten Seitenstreifen zugeordnet ist und dem großen Wert der ersten Seitenstreifen der große Wert des Bereichs der zweiten Seitenstreifen. Für dazwischen liegende Bereichswerte gilt dann das Vorhergesagte sinngemäß. Außerdem ist vorgesehen, daß die großen Winkelwerte in erster Linie für einen gegebenenfalls vorhandenen dritten Seitenstreifen gelten sollen. Reifen mit mehr als drei linken und drei rechten Seitenstreifen haben in der Praxis kaum eine Bedeutung. In bevorzugter Weise findet die Erfindung bei einem Reifen mit insgesamt fünf Streifen Anwendung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Querrillen zumindest des ersten linken und ersten rechten Seitenstreifens mit der Reifen-Mittellinie jeweils etwa den gleichen Winkel einschließen, sie jedoch -wie gesagt- jeweils gegenläufig geneigt, also in einer Art spiegelbildlichen Anordnung angebracht sind. Eine reine spiegelbildliche Anordnung ergibt sich deshalb nicht, weil die Stollenbreite aller Seitenstreifen von Stollen zu Stollen variiert und die Variationen des linken und des rechten Seitenstreifens eines Seitenstreifenpaares nicht identisch zu sein brauchen und -von zufälligen örtlichen Konstellationen abgesehen- auch nicht identisch sein sollen. Auch letzteres trägt in vorteilhafter Weise zur Reduzierung der Laufgeräusche bei.

Bei einem Reifen mit lediglich je einem Vollstreifen, einem ersten linken und einem ersten rechten Seitenstreifen, beträgt die Breite des Vollstreifens in bevorzugter Weise etwa 10% bis 25% der Reifenbreite. Dies bedeutet, daß die Seitenstreifen wesentlich breiter ausfallen, als der in bevorzugter Weise symmetrisch zur Mitte angeordnete Vollstreifen. Eine derartige Ausbildung ist auch nur für relativ schmale Reifen vorgesehen, wie man sie beispielsweise für Motorräder verwendet. Einem PKW-Reifen oder gar Nutzfahrzeug-Reifen mit drei Streifen kommt eine Bedeutung kaum zu.

Eine andere Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Reifen mit einem Vollstreifen und wenigstens je zwei linken und rechten Seitenstreifen die Breite des Vollstreifens etwa dem Streifenzahlkehrwert der Reifenbreite entspricht. Anders ausgedrückt, beträgt die Breite des Vollstreifens bei einem Reifen mit fünf Streifen etwa ein Fünftel der Reifenbreite, wobei man bei dieser groben Festlegung jedem Streifen noch knapp die Breite einer Umfangsrille hinzuaddieren muß. Außerdem ist zu beachten, daß man bei ungleichmäßig großer Breite der Streifen zweckmäßigerweise die Streifenbreite des Vollstreifens geringfügig kleiner wählt als diejenige der ersten Seitenstreifen bzw. aller Seitenstreifen. In diesem Sinne ist es dann auch vorteilhaft, wenn die Breite des zweiten Seitenstreifens etwas größer gewählt wird als diejenige des ersten Seitenstreifens.

Einem Reifen mit vier Streifen, also einem Vollstreifen, und zwei linken und einem rechten bzw. einem rechten und zwei linken Seitenstreifen, kommt in der Praxis eine geringere Bedeutung zu. Die vorstehenden Ausführungen gelten aber für diesen Reifen und auch für Reifen mit einer anderen geradzahligen Streifenzahl sinngemäß.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Breite der Umfangsrillen etwa drei Millimeter bis zwanzig Millimeter beträgt, wobei der kleinere Wert der größeren Umfangsrillenzahl und einer kleineren Laufflächenbreite zugeordnet ist. Dies bedeutet, daß bei einem Reifen mit sieben Streifen und kleiner Laufflächenbreite die Rillen im Bereich von drei Millimetern liegen, während man bei einem Reifen mit drei Streifen und großer Laufflächenbreite in die Größenordnung von zwanzig Millimetern geht.

Eine besonders bevorzugt Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Breite der Querrillen von Stollen zu Stollen variiert, wobei sich die kleinste zur größten Rillenbreite etwa wie 1 : 3 verhält. Die Rillenbreite der Querrillen ist in bevorzugter Weise jeweils etwas geringer als die Breite der Umfangsrillen. Außerdem wird man die Zuordnung so treffen, daß zwischen zwei verhältnismäßig großen Stollen eine breitere Querrille gewählt wird als zwischen zwei Stollen mit geringer Stollenbreite. Die Rillenbreite bestimmt sich nach der Eintragung in der Zeichnung, d.h. sie wird in Umfangsrichtung gemessen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei stellen dar:

Fig. 1 Einen Ausschnitt aus einer Abwicklung des Reifenprofils,

Fig. 2 ein Diagramm der Amplituden über der Zeit für eine Radumdrehung,

Fig. 3 ein Diagramm der spektralen Amplitude über der Frequenz.

Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Reifen, der insbesondere für einen PKW geeignet ist. Er besitzt einen Vollstreifen 1, einen ersten linken Seitenstreifen 2, einen ersten rechten Seitenstreifen 3, einen zweiten linken Seitenstreifen 4 sowie einen zweiten rechten Seitenstreifen 5. Der Vollstreifen 1 ist beim Ausführungsbeispiel symmetrisch zur Reifenmittellinie 6 angeordnet. Seine Breite 7 entspricht etwa der Breite 8 der ersten Seitenstreifen und auch der Breite 9 der zweiten Seitenstreifen. Sie kann jedoch geringfügig kleiner sein als die Breiten 8 und 9, wobei auch letztere geringfügig in der Weise voneinander abweichen können, daß die Breite 9 die Breite 8 etwas übertrifft. In gleicher Weise sind auch die Breiten 10 der Umfangsrillen 26, 27 zwischen dem Vollstreifen 1 und dem ersten linken 2 bzw. dem ersten rechten Seitenstreifen 3 zumindest in etwa gleich groß wie die Breite 11 der Umfangsrillen 21, 23zwischen dem ersten und dem zweiten Seitenstreifen.

Die ersten und zweiten Seitenstreifen sind durch Querrillen 12 bzw. 13 in Stollen 14 bzw. 15 unterteilt. Die Breite der Querrillen 12 und 13 kann von Stollen zu Stollen variieren. Darüber hinaus schließt sich an jeden Stollen in Umfangsrichtung ein Nachbarstollen anderer Breite 16 an. Die Breite wird dabei in Richtung der Reifen-Mittellinie 6 bzw. in Laufrichtung 17 gemessen. Dadurch entstehen Stollen mit einem parallellogrammförmigen Querschnitt.

Hierbei sind die Parallelogramme des linken und des rechten Streifens eines Streifenpaares in Spiegelbildartiger Weise angeordnet.

Die Querrillen 12 des ersten linken Seitenstreifens 2 bilden mit der Laufrichtung 17 bzw. der Reifen-Mittellinie 6 einen Winkel 18 und die Querrillen 12 des ersten rechten Seitenstreifens 3 schließen mit der Reifen-Mittellinie 6 einen Winkel 19 ein. Die beiden Winkel 18 und 19 können gleich groß sein, müssen es aber nicht notwendigerweise.

In analoger Weise schließen die Querrillen 13 des zweiten linken Seitenstreifens 4 mit der Reifen-Mittellinie 6 bzw. der dazu parallelen Längsachse 20 der Umfangsrille 21 zwischen dem ersten und dem zweiten linken Seitenstreifen einen Winkel 22 ein. Die Querrillen 13 des zweiten rechten Seitenstreifens 5 bilden mit der Reifen-Mittellinie 6 bzw. der Längsachse 24 der Umfangsrille 23 zwischen dem ersten und zweiten rechten Seitenstreifen einen Winkel 25. Auch die Winkel 22 und 25 können gleich oder verschieden sein. Auf jeden Fall liegt die Größe der Winkel 18 und 19 im Bereich von etwa 10° bis 40°, während die Winkel 22 und 25 im Bereich von ca. 15° bis 90° liegen. Im letzteren Falle verlaufen die Querrillen senkrecht zu den Umfangsrillen 21 und 23. Im übrigen sind die Umfangsrillen zwischen dem Vollstreifen 1 und dem ersten linken Seitenstreifen 2 mit 26 bzw. zwischen dem Vollstreifen 1 und dem ersten rechten Seitenstreifen 3 mit 27 bezeichnet. Beim 90°-Winkel der Querrillen 13 geht die Parallelogrammform in die Rechteckform über. Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist der Winkel 22 größer oder allenfalls gleich dem Winkel 18 und dementsprechend ist der Winkel 25 stets größer oder allenfalls gleich dem Winkel 19. Der absolute Winkelbetrag des Winkels 22 bzw. 25 ist demnach von der Wahl des Winkels 18 bzw 19 abhängig.

Die Breite der Stollen 14, 15 ändert sich von einem zum nächsten in Umfangsrichtung betrachtet. Dabei verhalten sich die Stollenbreiten maximal wie 1 : 3, vorzugsweise aber wie 1 : 2, d.h. der breiteste Stollen ist höchstens dreifach, vorzugsweise aber nur zweifach so breit wie der schmälste. Wenn man die Querrillen 12, 13 unterschiedlich breit ausgebildet, so sind vorzugsweise den breiten Stollen breite Querrillen und benachbarten schmäleren Stollen schmälere Querrillen zuzuordnen. Die Breiten der Umfangsrillen 21, 23, 26, 27 können auch in einem Bereich von drei bis etwa fünf Millimetern variieren. Beim Ausführungsbeispiel sind alle Längsrillen, zumindest in etwa, gleich breit.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt des Profils und zwar von oben gesehen. Bei der angegebenen Laufrichtung und dem etwa pfeilförmigen Profil läuft demnach die Pfeilspitze zuerst ein.

Im Diagramm der Fig. 2 bedeutet A1 die den Stollen zugeordnete Amplitude und A2 die den Rillen zugeordnete Amplitude. Man kann diese Amplitude willkürlich wählen, jedoch ist immer A1 größer A2. Demnach entspricht das erste Rechteck 29 dem ersten Stollen und das letzte Rechteck oder n-te Rechteck 30 dem letzten Stollen. 31 bezeichnet die erste Querrille und 32 die letzte oder n-te Querrille des betreffenden Seitenstreifens. Im Diagramm sind außerdem noch die Zeit t S2 für den zweiten Stollen und die Zeit t R3 für die dritte Querrille eingezeichnet.

t S2 (= b S2 : v) ist die Zeit, die benötigt wird, um die Breite b S2 des zweiten Stollens bei einer Geschwindigkeit vzurückzulegen.

t R3 (= b R3 : v) ist demnach die Zeit, die benötigt wird, um die Breite b R3 der dritten Rille bei einer Geschwindigkeit v zurückzulegen.

Fig. 3 zeigt das Frequenzspektrum der Streifenprofilierung über den Reifenumfang. Mit fester Linie ist ein Kurvenzug eingezeichnet, der sich ergibt, wenn man die Breite der Stollen und der Querrillen in der vorstehend geschilderten erfindungsgemäßen Weise berechnet. Die dickere strichpunktierte Linie 33 gibt ein mittleres spektrales Pegelniveau an. Es ergibt sich aus der Summe der Amplituden jeder Frequenzlinie in Dezibel geteilt durch die Anzahl der Frequenzlinien (arithmetischer Mittelwert). Eine zweite, etwas dünnere strichpunktierte Linie 34 ist am Abstand 8 dB vom mittleren spektralen Pegelniveau eingezeichnet. Sie markiert einen Grenzwert, den die harmonischen Anteile (Pegelspitzen) nicht überschreiten dürfen, wenn der Reifen den akustischen Anforderungen genügen soll. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß sich die Linie 34 in einem Abstand von 2 bis 10 dB von der Linie des mittleren spektralen Pegelniveaus befinden kann, wobei allerdings der bevorzugte Wert 8 dB ist. Wenn, wie mit einem strichpunktierten Linienzug 35 eingezeichnet, im Frequenzspektrum ein harmonischer Anteil (Pegelspitze) vorhanden ist, welcher die genannte z.B. "8 dB-Grenze" deutlich überschreitet, so führt dies zu einem tonhaltigen Abrollgeräusch und damit zu einem in akustischer Hinsicht unbefriedigenden oder unbrauchbaren Reifen. In einem solchen Falle müssen gemäß den vorstehenden Ausführungen der Berechnung andere Zufallszahlen zugrunde gelegt werden, bis sich schließlich ein mittleres spektrales Pegelniveau ohne derartigen harmonischen Anteil im Frequenzspektrum ergibt. Ohne den harmonischen Anteil im Frequenzspektrum liegt ein Frequenzspektrum der Streifenprofilierung vor, welches ein sogenanntes weißes Rauschen erzeugt.

Allein aus der Darstellung des Frequenzspektrums der Streifenprofilierung über den Reifenumfang kann man mit Sicherheit theoretisch vorhersagen, ob ein Reifen mit der gewählten Profilierung ein tonhaltiges Abrollgeräusch oder lediglich ein weißes Rauschen erzeugt.

Claims (8)

1. Reifen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dessen Lauffläche durch wenigstens zwei Umfangsrillen (21, 23; 26, 27) in mindestens drei Streifen (1 bis 5) unterteilt ist, wobei mit Ausnahme des der Reifen-Mittellinie (6) zugeordneten Vollstreifens 1) alle Streifen (2 bis 4) durch Querrillen (12, 13) in Stollen (14, 15) unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrillen (12) der dem Vollstreifen (1) benachbarten ersten linken und rechten Seitenstreifens (2, 3) mit der Reifen-Mittellinie (6) einen Winkel von etwa 10° bis 40° einschließen, wobei diejenigen des ersten linken Seitenstreifens (2) gegenläufig geneigt zu denjenigen des ersten rechten Seitenstreifens (3) verlaufen, und daß sich die Breite (16) der Stollen (14), in Umfangsrichtung (17) gemessen, von einem zum nächsten ändert, wobei sich die geringste Stollenbreite zur größten etwa wie 1 : 3, insbesondere wie 1 : 2, verhält.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (16), der Stollen (14) proportional zu Zufallszahlen variiert, wobei das Frequenzspektrum der Profilierung jedes Streifens (2,3; 4,5) frei von harmonischen Anteilen ist, welche das mittlere spektrale Niveau um mehr als etwa zwei bis 10 dB überschreiten.

3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrillen (13) der sich an die ersten Seitenstreifen (2, 3) anschließenden zweiten (4, 5) und gegebenenfalls weiterer Seitenstreifen mit der Reifen-Mittellinie (6) einen Winkel (22, 25) von etwa 15° bis 90° einschließen, wobei diejenigen des zweiten linken Seitenstreifens (4) gegenläufig geneigt zu denjenigen des zweiten rechten Seitenstreifens (5) verlaufen.

4. Reifen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrillen (12, 13) zumindest des ersten linken und ersten rechten Seitenstreifens (12) mit der Reifen-Mittellinie (6) jeweils etwa den gleichen Winkel (18, 19) einschließen.

5. Reifen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Reifen mit lediglich je einem Vollstreifen (1), einem ersten linken und einem ersten rechten Seitenstreifens (2, 3), die Breite (7) des Vollstreifens (1) etwa 10% bis 25% der Laufflächenbreite (28) beträgt.

6. Reifen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Reifen mit einem Vollstreifen (1) und wenigstens je zwei linken und rechten Seitenstreifen (2 bis 4) die Breite (7) des Vollstreifens (1) etwa dem Streifenzahlkehrwert der Laufflächenbreite (28) entspricht.

7. Reifen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (10, 11) der Umfangsrillen (21, 23; 26, 27) etwa drei Millimeter bis zwanzig Millimeter beträgt, wobei der kleinere Wert der größeren Umfangsrillenzahl und einer kleineren Laufflächenbreite (28) zugeordnet ist.

8. Reifen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Querrillen (12, 13) von Stollen zu Stollen variiert, wobei sich die kleinste zur größten Rillenbreite etwa wie 1 : 3 verhält und die absoluten Werte zwischen etwa 2 und 20 mm liegen.