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Die Erfindung betrifft die Lauffläche eines Straßenreifens,
der bevorzugt mit einer radialen Karkassenbewehrung und
einer Scheitelbewehrung verstärkt ist, und der insbesondere
für Abrollvorgänge auf verschneiten, vereisten oder nassen
Böden bestimmt ist.
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Eine solche Lauffläche ist im allgemeinen von reliefartigen
Elementen gebildet (Rippen oder Blöcke), die voneinander in
Umfangsrichtung und/oder in Querrichtung durch
querverlaufende und/oder in Umfangsrichtung verlaufende Rillen
getrennt sind und mit zahlreichen Einschnitten oder Schlitzen
versehen sind, deren nicht Null betragende Breite sehr viel
kleiner ist als die Breite der genannten Umfangs- oder
Querrillen. Die Breite eines Einschnitts ist im allgemeinen
als Funktion der Abmessung des untersuchten Reifens
variabel, liegt aber im allgemeinen zwischen 0,1 mm und 2 mm.
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Zahlreiche Arten von Schlitzen oder Einschnitten können im
Hinblick auf die Verbesserung der Haftung des Reifens auf
den in Betracht gezogenen Böden vorgeschlagen werden. Wie
bekannt, können die genannten Einschnitte senkrecht zur
Oberfläche der Lauffläche verlaufen oder können in Bezug
auf die Richtung senkrecht zur Oberfläche der Lauffläche
geneigt sein. Im Hinblick darauf, die Rollrichtung zu
unterdrücken, die durch Neigung der obigen Einschnitte
aufgeprägt wird, beschreibt die französische Anmeldung Nr. 2 612
129 eine Lauffläche, die Blöcke aufweist, die mit
Einschnitten versehen sind, die im Querschnitt auf der
Gesamtheit ihrer Tiefe Linienzüge aus unterbrochenen Linien
aufweisen, die "im Phasengegensatz" genannt sind. Zum Zweck,
dem Rückgang der Haftung auf den in Betracht gezogenen
Böden im Verlauf der Lebensdauer des Reifens abzuhelfen und
die Abnutzungsgeschwindigkeit der Lauffläche des genannten
Reifens zu verringern, beschreibt die französische
Anmeldung Nr. 2 641 501 Einschnitte, die im Querschnitt
Linienzüge in Form von mindestens zweiarmigen Gabeln darbieten.
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Die in den obigen Anmeldungen beschriebenen Lösungen
gestatten es, im Verlauf der Lebensdauer des Reifens, auf die
Beweglichkeit der Gummilamellen einzuwirken, die durch zwei
benachbarte Einschnitte begrenzt sind, oder auf die Anzahl
von Kanten, die in Berührung mit dem in Betracht gezogenen
Boden treten. Man erhält so einen guten Kompromiß zwischen
den Eigenschaften der Haftung und der
Abnutzungsgeschwindigkeit, gleichgültig, wie das Maß der Abnutzung des
Reifens auch sein mag.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand, etwa
denselben Kompromiß zwischen Haftung und Abnutzung durch eine
andere Ausbildung von Einschnitten zu erhalten, wobei sie es
außerdem gestattet, auf die mittlere Ausrichtung der Achsen
einzuwirken, längs deren sich die maximale und minimale
Steifigkeit der Gummilamellen auswirkt, die zwischen
Einschnitten gelegen sind, für einen bestimmten Abschnitt der
Tiefe der Einschnitte, was es gestattet, auch andere
Eigenschaften des Reifens in Funktion von der Tiefe von
Einschnitten und dem Abnutzungsgrad des Reifens in Rechnung zu
ziehen.
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Somit ist die Lauffläche für einen Reifen gemäß der
Erfindung, bei dem mindestens bestimmte reliefartige Elemente
mit Einschnitten versehen sind, wobei jeder Einschnitt auf
der Oberfläche der Lauffläche eine Spur mit einer Breite
darbietet, die nicht Null ist, und mit einer mittleren
Ach
se, die zur Umfangsrichtung des Reifens einen vorgegebenen
Winkel bildet, und mindestens bestimmten Einschnitten, die
jeweils auf einer Oberfläche parallel zur Oberfläche der
Lauffläche und unter einem radialen Abstand von der
genannten Oberfläche gelegen sind, der mindestens gleich ist der
Hälfte der maximalen Tiefe des Einschnittes, wobei bei
einer oder mehreren Spur(en) die Ausrichtung(en) der
Mittelachse n) unterschiedlich ist bzw. sind gegenüber der
Ausrichtung der Mittelachse der Spur des genannten Einschnitts
an der Oberfläche der Lauffläche, so daß die Differenz βD
im Absolutwert, die gleich ist α&sub0;-α&sub1; , zwischen der
Oberfläche der Lauffläche und der Oberfläche Null ist, die
parallel ist zur Oberfläche der Lauffläche und unter einer
radialen Differenz h&sub1; von der genannten Oberfläche gelegen
ist, und dann proportional zum radialen Abstand, der die
Oberfläche, bei der man die genannte Differenz mißt, von
der Oberfläche trennt, die in der Tiefe h&sub1; gelegen ist.
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Diese Einschnitte, die man auf den Blöcken und/oder Rippen
einer Lauffläche findet, gehören im allgemeinen zwei Arten
an. Die Einschnitte der ersten Art sind Einschnitte, deren
Spuren auf der Lauffläche oder auf einer Oberfläche
parallel zur genannten Lauffläche zwei Enden besitzen, zwischen
denen die Spur des Einschnitts irgendeine beliebige
Ausbildung einnehmen kann. Bei dieser Art von Einschnitt ist die
Mittelachse der Spur des Einschnitts auf der Oberfläche der
Lauffläche oder auf jeder Oberfläche parallel zur genannten
Oberfläche herkömmlicherweise das Geradensegment, das die
beiden Enden der genannten Spur verbindet. Die Einschnitte
der zweiten Art sind Einschnitte, deren Spuren auf der
Oberfläche der Lauffläche oder auf einer Oberfläche
parallel zur genannten Oberfläche geschlossene geometrische
Figuren sind. Für diese zweite Art von Einschnitt ist die
Mittelachse der Spur an der Oberfläche der Lauffläche oder
an jeder anderen Oberfläche, die zur genannten Oberfläche
parallel ist, herkömmlicherweise eine Hauptträgheitachse
der Fläche der genannten geometrischen Figur. Die
Ausrichtung der Mittelachse der Spur entspricht dann der Neigung
der genannten Achse in Bezug auf die Bezugsachse, die so
gewählt ist, daß sie die Spur der Äquatorialebene des
Reifens auf der Oberfläche der Lauffläche ist, wobei die
Neigung demnach durch einen Winkel gemessen ist.
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Die Mittelachse der Spur einer Neigung, in der Tiefe oder
im Querschnitt gesehen, ist, ebenfalls und üblicherweise,
das Geradensegment, das die beiden Enden der genannten Spur
in Richtung der Tiefe verbindet.
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Die Spur eines Einschnitts auf einer Oberfläche parallel
zur Oberfläche der Lauffläche ist in der Mehrzahl der Fälle
identisch mit der Spur des genannten Einschnitts auf der
Lauffläche, gleichgültig, wie auch die Tiefe ist, in
welcher die Oberfläche parallel zur Oberfläche der Lauffläche
gelegen ist, auf der sie angeordnet ist. Die Erfindung
richtet sich vorteilhafterweise auf diese obere Spur als
eine Einschnittspur, die in der Abmessung als Funktion der
genannten Tiefe variabel ist, wie es beispielsweise in der
französischen Anmeldung Nr. 2 544 251 beschrieben ist, wo
die Spur des Einschnitts, die auf der Oberfläche der
Lauffläche gewellt oder zickzackförmig verläuft, eine Amplitude
hat, die in Funktion der Tiefe abnimmt, oder auch, wie in
der französischen Anmeldung Nr. 2 641 501, die oben genannt
ist, beschrieben ist, wobei die Spur des Einschnitts
zweifach, dreifach oder mehrfach in Funktion der Tiefe des
Einschnitts ihrerseits in zwei Mittelachsen oder mehrere
unterteilt ist.
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Bevorzugt, und um die Metalleinsätze der Form, die dazu
bestimmt sind, diese Einschnitte zu erzeugen, nicht zu fragil
zu machen, ist die Differenz im Absolutwert zwischen dem
Winkel, den die Mittelachse der Spur des Einschnitts auf
der Oberfläche der Lauffläche zur Umfangsrichtung des
Reifens bildet, und dem Winkel mit der genannten Richtung der
Mittelachse(n) der Spur(en) des Einschnitts auf der
Oberfläche parallel zur Lauffläche und radial im Inneren der
genannten Oberfläche um einen Abstand getrennt, der
mindestens gleich ist der Hälfte der maximalen Tiefe des
Einschnitts, mindestens gleich 45º.
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Falls ein Einschnitt auf der Oberfläche der Lauffläche eine
Spur in beliebiger Form hat, aber bevorzugt eine gewellte
oder zickzackförmig genannte Form, und eine geradlinige und
senkrecht zur Lauffläche in Richtung der Tiefe verlaufende
Spur, dann kann die Differenz der obigen Spuren geometrisch
einer Umsetzung der Spur des Einschnitts auf der Lauffläche
längs eines Querschnitts über den radialen Abstand h&sub1;
entsprechen, der von der Lauffläche ausgehend gemessen wurde,
und dann einer Umsetzung längs desselben Querschnitts für
den verbleibenden radialen Abstand, begleitet von einer
Drehung derselben Spur parallel zur Lauffläche, wobei der
genannte Querschnitt die Mittelachse der Spur des
Einschnitts in der Tiefe ist.
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Der gesamte Drehwinkel ist dann gleich der Differenz der
Richtungen jeweils auf der Oberfläche der Lauffläche und
auf der Oberfläche parallel zur genannten Lauffläche und in
der Tiefe des Einschnitts. Das gleiche gilt, gleichgültig,
wie die Spur des Einschnitts in der Tiefe sein mag,
senkrecht zur Oberfläche der Lauffläche oder geneigt, gewellt
oder zickzackförmig mit Neigung oder nicht, mit
Verzweigungen oder nicht oder jede sonstige Form, wobei der oben
er
wähnte Winkelunterschied ebenfalls durch eine Umsetzung der
Spur des Einschnitts auf der Oberfläche der Lauffläche
erhalten werden kann, die begleitet ist von einer Drehung
parallel zur Lauffläche, und dann einer Umsetzung, die
begleitet ist von einer Drehung parallel zur Lauffläche.
Die Drehung ist regelmäßig, und die Winkeländerung ist
proportional zur durchlaufenen Tiefe.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der der Beschreibung
beigefügten Zeichnung besser verständlich, die nicht einschränkende
Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Lauffläche
darstellen, wobei in der Zeichnung:
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- Fig. 1 schematisch ein reliefartiges Element der
Lauffläche zeigt, das mindestens einen Einschnitt aufweist,
gemäß einer ersten Variante der Erfindung,
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- Fig. 2 schematisch ein reliefartiges Element der
Lauffläche zeigt, das mindestens einen Einschnitt aufweist,
gemäß einer zweiten Variante der Erfindung,
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- Fig. 3 schematisch eine andere Form des Einschnitts
gemäß der Erfindung zeigt, und
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- Fig. 4 schematisch eine Variante eines Einschnitts mit
einer Spur zeigt, die "geschlossen" ist, auf der Oberfläche
der Lauffläche, und auf jeder Oberfläche, die parallel ist
zur genannten Oberfläche.
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Das reliefartige oder blockförmige Element (1) der
Lauffläche eines Reifens mit der Abmessung 185/65.R.15 X ist in
Querrichtung durch Umfangsrillen (2) und in Umfangsrichtung
durch gewissermaßen querverlaufende Rillen (3) begrenzt.
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Der genannte Block (1) ist mit mehreren Einschnitten (10)
versehen, die mit dem einen ihrer Enden in die
Umfangsrillen einmünden und von denen die Spuren in der Oberfläche
der Lauffläche etwa zueinander parallel und etwa parallel
zur Richtung der gewissermaßen querverlaufenden Rillen (3)
verlaufen. Der besseren Deutlichkeit der Fig. 1 und des
besseren Verständnisses halber weist der einzige Einschnitt
(10), der gezeigt ist, auf der Oberfläche der Lauffläche
eine Spur auf, die "gewellt" genannt ist, wobei die
Amplitude und Länge einer Welle der genannten Wellung über die
gesamte Länge des Einschnitts konstant sind. Die
Mittelachse der Spur auf der Oberfläche der Lauffläche ist die
Gerade O&sub1;, die die beiden Enden O&sub0; und O&sub1; der Spur auf der
genannten Oberfläche verbindet. Was die Mittelachse O&sub0;D&sub0; der
Spur in Richtung der Tiefe angeht, einer geraden Spur, die
senkrecht zur Oberfläche der Lauffläche verläuft, so fällt
sie mit der Spur ihrerseits zusammen.
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Auf einer Oberfläche parallel zur Oberfläche der Lauffläche
und entsprechend einer Tiefe h&sub1;, die der radiale Abstand
ist, der das Ende O&sub0; vom Punkt B&sub0; der Mittelachse O&sub0;D&sub0;
trennt, hat der Einschnitt (10) genau dieselbe Ausbildung
wie an der Oberfläche der Lauffläche, wobei sich seine Spur
B&sub0;B&sub1; von der Spur O&sub0;O&sub1; durch eine einfache Vektorumsetzung
O&sub0;B&sub0; ableitet. Dagegen erfährt von der Oberfläche parallel
zur Oberfläche der Lauffläche und mit der Tiefe h&sub1; bis zur
Oberfläche, die der Gesamttiefe h entspricht, die
Mittelachse B&sub0;B&sub1; der Spur eine Drehung des Winkels βD, um die
neue Mittelachse D&sub0;D&sub1; zu erhalten, wobei die Ausbildung des
Einschnitts (10) in allen Punkten identisch zur Ausführung
der Spur auf der Oberfläche der Lauffläche bleibt. Die
Tiefe h&sub1; ist beispielsweise kleiner als die Hälfte der
Gesamttiefe h des Einschnitts. Eine solche Ausbildung ist
dann von besonderem Interesse, wenn die Ausrichtung der
Einschnitte an der Oberfläche der Lauffläche anfangs zur
Verbesserung einer gegebenen Eigenschaft des Reifens
gewählt ist, und wenn diese Eigenschaft während einer
bestimmten Zeit so gut wie möglich bewahrt werden soll:
beispielsweise ist eine anfängliche schräge Ausrichtung für
eine geringe Geräuschabgabe zu bevorzugen, wobei diese
Ausrichtung, von einer bestimmten Tiefe h&sub1; ausgehend, in
Funktion der Tiefe derart variabel wird, daß man bei der Tiefe
h eine Ausrichtung etwa senkrecht zur Umfangsrichtung hat.
Jeder Einschnitt, gleichgültig, wie seine anfängliche
geometrische Ausbildung im Raum sein mag, kann in einen
erfindungsgemäßen Einschnitt umgewandelt werden. Der Einschnitt,
der in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Einschnitt (10), dessen
Spur O&sub0;O&sub1; auf der Oberfläche der Lauffläche gewellt ist,
wobei die Mittelachse der genannten Spur der
Geradenabschnitt O&sub0;O&sub1; ist. Der genannte Einschnitt (10) besitzt so
am einen seiner Enden in Richtung der Tiefe eine gewellte
Spur O&sub0;D&sub0;, wobei die Tiefe gleich h ist. Auf einer
Oberfläche parallel zur Oberfläche der Lauffläche und entsprechend
einer Tiefe h&sub1;, wobei der radiale Abstand, der das Ende O&sub0;
vom Punkt B&sub0; der Mittelachse O&sub0;D&sub0; trennt und kleiner ist als
die Hälfte der gesamten Tiefe h, hat der Einschnitt (10)
genau dieselbe Ausbildung wie an der Oberfläche der
Lauffläche, wobei sich seine Spur B0B1 ableitet von der Spur
O&sub0;O&sub1; durch eine einfache Umsetzung längs des Abschnitts O&sub0;B&sub2;
der Spur, die der Tiefe h&sub1; entspricht. Wie im
vorausgehenden Beispiel erfährt, von der Oberfläche parallel zur
Oberfläche der Lauffläche und in der Tiefe h&sub1; gelegen, bis zur
Oberfläche, die der Gesamttiefe h entspricht, die
Mittelachse B&sub0;B&sub1; eine Winkeldrehung βD, um die neue Mittelachse
D&sub0;D&sub1; zu erhalten, wobei die Ausbildung des Einschnitts (10)
an allen Punkten identisch der Ausbildung der Spur an der
Oberfläche der Lauffläche bleibt und die Änderung des
Dreh
winkels β proportional ist zum radialen Abstand. Die Tiefe
h&sub1; ist im gezeigten Beispiel gleich einer Halblänge einer
Welle der Spur in der Tiefe.
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In Fig. 3 ist eine andere Variante des erfindungsgemäßen
Einschnitts gezeigt, die durch Umwandlung eines Einschnitts
erhalten ist, die mit "Zweigen" genannt ist. Der gezeigte
Einschnitt ist ein Einschnitt, der, gesehen im Querschnitt
senkrecht zur Oberfläche der Lauffläche, eine Spur (a)
darbietet, die bis zu einer bestimmten Tiefe geradlinig ist,
um sich dann in zwei Zweige (41) und (42) zu unterteilen,
sowie an der Oberfläche der Lauffläche eine geradlinige
Spur (43). Auf der Oberfläche parallel zur Oberfläche der
Lauffläche entsprechend der Tiefe h&sub1; des Einschnitts
verbleibt die geradlinige Spur (43) zu sich selbst identisch
und leitet sich von der Spur an der Oberfläche der
Lauffläche durch eine einfache Umsetzung der Tiefe h&sub1; ab. Dagegen
liegen in der Gesamttiefe h des Einschnitts zwei Spuren
(43') und (43") vor, die dieselbe geometrische Ausbildung
wie die Spur (43) der Oberfläche der Lauffläche haben, aber
zur orthogonalen Projektion (44) der genannten Spur (43)
auf die Oberfläche, die parallel ist zur Oberfläche der
Lauffläche, einen Winkel βD bildet, der im beschriebenen
Beispiel 30º beträgt.
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In Fig. 4 weist das relief- oder blockartige Element (1)
der Lauffläche Einschnitte (10) auf (der besseren
Deutlichkeit der Figur halber ist nur ein einziger gezeigt), mit
einer elliptischen Spur auf der Oberfläche der Lauffläche.
Diese Spur besitzt zwei Achsen: eine große Achse O&sub0;O&sub1; und
eine kleine Achse O'&sub0;O'&sub1;. Die große Achse der Ellipse
bildet mit der Umfangsrichtung einen Winkel α&sub0;. Wenn man den
Schnittpunkt I der beiden Achsen der Ellipse betrachtet,
sowie seine Projektion I' senkrecht zur Oberfläche der
Lauffläche, dann hat der Abstand I-I' die Abmessung der
Tiefe h&sub1; des Einschnitts, nämlich ein radialer Abstand
zwischen der Oberfläche der Lauffläche und der Ebene parallel
zur genannten Lauffläche, auf welcher die Spur des
Einschnitts identisch ist zu der, die auf der Oberfläche der
Lauffläche vorliegt. Von dieser Tiefe h&sub1; bis zur
Gesamttiefe h (I-I") des Einschnitts ist die Umsetzung längs der
Achse I'-I" von einer derartigen Drehung begleitet, daß auf
der Oberfläche parallel zur Oberfläche der Lauffläche, die
mit dem Abstand h zur genannten Oberfläche beabstandet ist,
der Einschnitt (10) eine elliptische Spur darbietet, deren
große Achse D&sub0;D&sub1; zur Umfangsrichtung einen Winkel α&sub1; bildet,
der von α&sub0; unterschiedlich ist.
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Wenn man die Länge der Spur des Einschnitts auf der
Oberfläche parallel zur Lauffläche betrachtet, verläßt man
nicht den Rahmen der Erfindung, wenn diese Länge kleiner,
gleich oder größer ist als die Länge der Spur des genannten
Einschnitts an der Oberfläche der Lauffläche. In gleicher
Weise kann die Tiefe des Einschnitts in Funktion seiner
Länge variabel sein.