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Dokumentenidentifikation DE3017268C2 18.01.1990
Titel Radialreifen für Lastkraftwagen
Anmelder Deutsche Semperit GmbH, 8000 München, DE
Erfinder Arendt, Gernot, Dipl.-Ing., Tribuswinkel, AT
DE-Anmeldedatum 06.05.1980
DE-Aktenzeichen 3017268
Offenlegungstag 04.12.1980
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.01.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.1990
IPC-Hauptklasse B60C 11/04

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radialreifen für Lastkraftwagen oder ähnliche Fahrzeuge, insbesondere für die Triebachsen von Baustellenfahrzeugen mit den Merkmalen des Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind Radialreifen für Lastkraftwagen, die obige Merkmale aufweisen, bekannt. Bei der Konstruktion eines Laufflächenprofils für einen LKW-Reifen müssen verschiedene Kriterien beachtet werden, die alle zusammenwirkend erst über die Qualität des Reifens Aussage geben können. Bedeutung hat insbesondere die Traktion, die Seitenführung, das allgemeine Fahrverhalten, die Leistungsübertragung, das Abroll- und Abriebsverhalten. Häufig führt die Verbesserung der einen Eigenschaft zu einer Verschlechterung einer der anderen Eigenschaften. Um das Fahrverhalten eines Radial-LKW- Reifens gemäß obiger Ausführung zu verbessern, ohne die Traktionsfähigkeit zu verschlechtern, wurde z.B. bei einem einem bekannten Reifen dieses Typs die Tiefe der die beiden Blockreihen trennenden Umfangsrille nur in einer Größenordnung von etwa zehn Prozent der Tiefe der die Querblöcke trennenden Querrillen gewählt. Dadurch kann die Mobilität der Querblöcke verringert und damit die Straßenlage verbessert werden, wobei allerdings in Kauf genommen werden muß, daß nach einer geringen Kilometerleistung die Umfangsrille infolge Abriebs verschwindet, womit eine erhebliche Reduktion des Traktions- und Dränagevermögens eines derartigen Reifens einhergeht.

Es sind auch Reifen für Erdbewegungsmaschinen, Baumaschinen oder dgl. bekannt, die jedoch im allgemeinen Diagonalreifen sind, die ein grobstolliges Profil mit zwei Reihen von in Umfangsrichtung verlaufenden Querblöcken, und eine zickzackförmige Umfangsrille aufweisen. Breite Vertiefung trennen die Querblöcke voneinander. Diesbezüglich wird beispielsweise auf den aus der DE-OS 23 19 526 bekannten Reifen für Erdbewegungsmaschinen hingewiesen. Derartige grobstollige Reifenprofile können aber, insbesondere aufgrund unterschiedlicher Anforderungen, nicht bei Radialreifen für Lastkraftwagen eingesetzt werden.

Weiters sind LKW-Radial-Reifen bekannt, bei denen die Querblöcke zickzackförmig abgewinkelt sind, wobei die durch die Zickzackabwinkelung gebildeten Blockschenkel mit der Äquatorlinie des Reifens etwa gleiche Winkel einnehmen. Derartige Reifen besitzen zwar ein zufriedenstellendes Abrollverhalten, ihr Traktions- und Seitenführungsverhalten ist jedoch nicht zufriedenstellend.

Dieser Mangel rührt daher, daß bei einem Radialreifen, im Gegensatz zu einem Diagonalreifen, im normalen Betrieb häufig die Tendenz dazu besteht, daß die Bodenpressung des Reifens im Schulterbereich größer ist als im Äquatorbereich. Die Interaktionskräfte zwischen der Aufstandsfläche des Reifens und dem Untergrund sind daher ebenfalls im Schulterbereich größer als im Äquatorbereich. Das hat zur Folge, daß bei gleicher Winkellage einer Querblockkante zum Äquator im Äquatorbereich eine geringere Kraftübertragung erfolgen kann als im Schulterbereich. Diese Tatsache wirkt sich um so negativer auf das Seitenführungsverhalten eines derartigen Radialreifens aus, je mehr sich der Winkel, den die Querblockkanten mit dem Äquator einnehmen, der 90° Marke nähert. Das Seitenführungsverhalten, das bei einer derartigen Winkellage an und für sich schon schlechter wird, verschlechtert sich nun im Äquatorbereich im Verhältnis zum Schulterbereich noch durch die geringere Bodenpressung.

Auf der anderen Seite ist es aber nicht möglich, alle Querblockkanten über die ganze Laufflächenbreite in einem kleinen Winkel zum Äquator anzuordnen, da dadurch die Traktion zu sehr litte, da ja das Traktionsverhalten dadurch begünstigt wird, wenn Blockschenkelkanten in Axialrichtung vorliegen. Da aber ein Reifen, dessen Seitenführung ungenügend ist, auch seine Traktionsfähigkeit nicht ausnützen kann, da er seitlich wegrutscht, entspricht die bekannte Lösung, die Winkel, die die Blockschenkel eines zickzackförmigen Querblockes mit der Äquatorlinie einnehmen, über die ganze Laufflächenbreite gleich zu halten, nicht den praktischen Gegebenheiten eines Radialreifens.

Völlig konträr dazu liegen die diesbezüglichen Verhältnisse bei einem Diagonalreifen, weil bei diesem in der Regel die Bodenpressung im Äquatorbereich höher ist als im Schulterbereich.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Schaffung eines Radialreifens für Lastkraftwagen zur Aufgabe gestellt, der bezüglich aller an ihn gestellten Anforderungen einen optimalen Kompromiß darstellt. Gleichzeitig soll die Lebensdauer eines derartigen Reifens sehr groß sein und das Eigenschaftsbild soll über die gesamte Lebensdauer gleichbleibend gut erhalten bleiben. Die Lösung dieser ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Diese Merkmalskombination führt dazu, daß der Reifen hervorragende Seitenführungs- und Traktionseigenschaften am Baustellengelände aufweist und daher insbesondere zur Verwendung für die Triebachsen von Baustellenfahrzeugen geeignet ist. Von besonderer Bedeutung ist, daß das gute Leistungsverhalten, das durch die gewählte Kombination erreicht werden kann, nicht auf Kosten des Abriebsverhaltens geht, sondern daß im Gegenteil auch das Abriebsverhalten durch die gleichmäßigere Beanspruchung der Lauffläche über ihre ganze Breite ausgesprochen vorteilhaft ist.

Dieses günstigere Leistungsverhalten des erfindungsgemäßen Radialreifens rührt daher, daß nunmehr im Äquatorbereich, wo die Bodenpressung häufig geringer ist, der Winkel der der Aquatorlinie benachbarten Schenkel der Querblöcke der kleinste ist, wodurch in vorteilhafter Weise das Seitenführungsverhalten begünstigt ist. Dadurch wird die Tatsache kompensiert, daß das Seitenführungsverhalten im Äquatorbereich aufgrund der geringeren Bodenpressung eigentlich geringer sein muß als im Schulterbereich. Es kommt durch diese Ausbildung eines Laufflächenprofiles zwar im Äquatorbereich zu einem etwas herabgesetzten Traktionsvermögen, dies spielt jedoch insofern keine Rolle, als durch die sich der Axialrichtung nähernde Winkelstellung der Blockschenkel in Richtung auf die Reifenschulter das Traktionsverhalten so gesteuert werden kann, daß es den praktischen Bedürfnissen problemlos entspricht. Es muß in diesem Zusammenhang betont werden, daß das Fahrverhalten eines Reifens im Geländeeinsatz im wesentlichen der Forderung Genüge leisten muß, daß das Fahrzeug auch bei steilerem Anstieg oder Abfall oder bei Hangschrägfahrt nicht seitlich wegrutscht. Kommt es zu einem seitlichen Wegrutschen, so nützen auch die besten Geradeaustraktionseigenschaften nichts mehr, da sie nicht mehr auf das Fahrzeug wirken können. In diesem Sinne stellt die vorliegende Erfindung einen ausgezeichneten Kompromiß dar.

Das gute Seitenführungs- und damit auch Traktionsverhalten im Mittenbereich wird noch dadurch verstärkt, daß die zur Äquatorlinie weisenden Schenkel einander gegenüberliegender Querblöcke fluchtend ausgebildet sind, weil dadurch quasi eine Kantenverlängerung stattfindet, so daß die einmal stattgefundene Verankerung der Blockschenkelkante im Untergrund im Zuge des Abrollens sich kontinuierlich fortsetzt. Dies ist insbesondere für steile Rampen von Vorteil, da dadurch die hohe Seitenführungskraft in einer relativ breiten Laufflächenregion gegeben ist. Der Seitenschubwiderstand wird auch dadurch begünstigt, daß gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausbildung im Erdreich relativ kompakte Negativ-Rippen entstehen, die quasi eine Abstützung der Querblöcke erlauben.

Da im Baustelleneinsatz vielfach auch mit matschigem Untergrund gerechnet werden muß, spielt auch der Selbstreinigungseffekt des Profiles eine große Rolle. Auch diese Eigenschaft ist durch die nach außen kontinuierlich zunehmende Winkelung der Blockschenkel zur Äquatorlinie verbessert.

Um die Traktion im Schulterbereich noch weiter zu verbessern, enden die Querblöcke alternierend in verschiedenem Abstand zur Äquatorlinie. Dieses für derartige Reifen an und für sich bekannte Merkmal führt zur Ausbildung eines quasi gezahnten Laufflächenrandes, wodurch eine erhöhte Griffigkeit erzielt ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Winkel α, β,γ, die die Schenkel mit der Äquatorlinie bilden, innerhalb folgender Grenzen liegen: α= 35° bis 45°, β= 55° bis 65°, γ = 70° bis 80°. In diesem Fall können die oben beschriebenen Effekte besonders deutlich zum Tragen kommen.

Um die Querblockkantenlänge im Mittenbereich der Lauffläche zu vergrößern, die wesentlich zum Seitenführungsvermögen beiträgt, ist es zweckmäßig, wenn die Querblöcke im mittleren Schenkel Sacknuten aufweisen, die in Verlängerung gleichsinnig geneigter Segmente der zickzackförmigen Umfangsrille angeordnet sind. Es ergibt sich dadurch eine parallele Schar von Blockkanten, die entsprechend dem äquatorseitigen Schenkel geneigt sind und deren Länge jeweils etwa einem Drittel der Laufflächenbreite entspricht. Diese Kantenschar begünstigt das Seitenführungsverhalten und damit die Leistungsübertragungsfähigkeit.

Um das Selbstreinigungsvermögen der in den Laufflächenrand mündenden Rillen zu verbessern, können die schulterseitigen Querblockenden facettenartige Flächen aufweisen, deren Neigung sich alternierend ändert, wobei alle Flächen in etwa gleichem Abstand vom Wulst beginnen. Es springt dadurch jedes zweite Querblockende gegenüber den dazwischenliegenden Querblockenden etwas vor, wodurch eine Angriffsfläche gebildet ist, die das Herausdrücken von allfälligem Schmutz aus den Querrillen begünstigt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert:

Es zeigen

Fig. 1 und 2 je eine Draufsicht auf eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reifens, die

Fig. 3 schematisch einen Querschnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Radialreifen 1 besitzt zwei in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Reihen von Querblöcken 2, 2&min;, 3, 3&min;. Die Querblöcke 2, 2&min;, 3, 3&min;, weisen jeweils drei zickzackförmig angeordnete Schenkel 5, 5&min;, 6, 6&min;, 7, 7&min;, auf, wobei die Winkel α, β, γ, die die Schenkel 5, 5&min;, 6, 6&min;, 7, 7&min;, mit der Äquatorlinie 8 einschließen, von der Äquatorlinie 8 zur Schulter zunehmen, das heißt α<b<γ.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Laufflächenprofil weisen die Querblöcke 2, 2&min;, 3, 3&min; im mittleren Schenkel 6, 6&min; Sacknuten 9, 9&min; auf, die in Verlängerung gleichsinnig geneigter Segmente der zickzackförmigen Umfangsrille 4 angeordnet sind. Die Enden der Querblöcke 2, 2&min;, 3, 3&min; enden alternierend in verschiedenem Abstand zur Äquatorlinie 8, wobei sie facettenartige Flächen 10, 11 aufweisen, die in etwa gleichem Abstand vom Reifenwulst beginnen.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt A-A&min; gemäß Fig. 1, dem entnommen werden kann, daß der Nutengrund im Bereich der Umfangsrille 4 und im benachbarten Bereich um etwa 25% gegenüber der Tiefe der angrenzenden Querrillen angehoben ist. Dadurch kann eine Stabilisierung in diesem Bereich erreicht werden, die zu einer Minimierung des Abriebs beiträgt. Die Anhebung des Nutengrundes ist dabei jedoch so gering, daß eine Beeinträchtigung der Dränageeigenschaften erst dann erfolgt, wenn die Lebensdauer des Reifens in bezug auf die Profiltiefe nahezu erreicht ist.

Unter einem Radialreifen im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Reifen mit einer Karkasse verstanden, die aus zumindest einer von Wulst zu Wulst reichenden Lage eines gummierten Gewebes besteht, dessen Textil-, Kunststoff- oder Stahlkorde parallel zueinander und in Ebenen verlaufen, die gegenüber Meridianebenen um nicht mehr als 10% geneigt sind. Im übrigen weisen Radialreifen gemäß der Erfindung in der Regel einen in den Figuren nicht dargestellten Verstärkungsgürtel auf, der aus mehreren Lagen gummierten Kordgewebes bestehen kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Radialreifen für Lastkraftwagen und ähnliche Fahrzeuge, insbesondere für die Triebachsen von Baustellenfahrzeugen, mit zwei in Umfangsrichtung angeordneten Reihen von Querblöcken, die durch eine zickzackförmige Umfangsrille getrennt sind, wobei die die Querblöcke trennenden Rillen in den Laufflächenrand münden, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß jeder Querblock (2, 2&min;, 3, 3&min;) drei zickzackförmig angeordnete Schenkel (5, 5&min;, 6, 6&min;, 7, 7&min;) aufweist und die Winkel (α, β, γ), die die Schenkel mit der Äquatorlinie (8) bilden, zur Reifenschulter hin zunehmen,
    2. - daß die zur Äquatorlinie (8) weisenden Schenkel (5, 5&min;) einander gegenüberliegender Querblöcke (2, 2&min;, 3, 3&min;) fluchtend ausgebildet sind,
    3. - daß die Umfangsrille (4) mindestens 3/4 der Tiefe der die Querblöcke (2, 2&min;, 3, 3&min;) trennenden Rillen aufweist und
    4. - daß die Querblöcke (2, 2&min;, 3, 3&min;) alternierend in verschiedenem Abstand zur Äquatorlinie (8) enden.
  2. 2. Radialreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (α, β, γ), die die Schenkel (5, 5&min;, 6, 6&min;, 7, 7&min;) mit der Äquatorlinie (8) bilden, innerhalb folgender Grenzen liegen:

    α= 35° bis 45°,

    β= 55° bis 65°,

    γ= 70° bis 80°.
  3. 3. Radialreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querblöcke (2, 2&min;, 3, 3&min;) im mittleren Schenkel (6, 6&min;) Backnuten (9, 9&min;) aufweisen, die in Verlängerung gleichsinnig geneigter Segmente der zickzackförmigen Umfangsrille (4) angeordnet sind.
  4. 4. Radialreifen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schulterseitigen Querblockenden facettenartige Flächen (10, 11) aufweisen, deren Neigung sich alternierend ändert, wobei alle Flächen (10, 11) in etwa gleichem Abstand vom Wulst beginnen.






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