Nutzfahrzeugreifen

Die Erfindung betrifft einen Nutzfahrzeugreifen vorgesehen zur Montage auf einer gemäß E.T.R.T.O. Standards Manual genormten 15°-Tiefbettfelge (Breitencodes 5,25 bis 18,00) mit zwei Felgenhörnern und mit zwei Felgenabschnitten mit je einer Wulstsitzfläche, wobei der Nutzfahrzeugreifen zwei Wulstbereiche mit Wulstkernen und je einer Wulstzehe und einer reifenaußenseitigen und einer reifeninnenseitigen Wulstkontur aufweist, welche Wulstkonturen an der Wulstzehe aneinander anschließen, wobei jede reifenaußenseitige Wulstkontur ein erstes Segment, welches bei auf der Felge montiertem Nutzfahrzeugreifen mit dem Felgenhorn in Kontakt ist, und einen Außenkonturbereich, welcher bei auf der Felge montiertem Nutzfahrzeugreifen mit der Wulstsitzfläche zumindest teilweise in Kontakt ist, aufweist.

Ein derartiger Nutzfahrzeugreifen ist beispielsweise aus der EP 1 240 033 B1 bekannt. Bei einer in dieser Druckschrift gezeigten Ausführung eines Wulstbereiches für den Nutzfahrzeugreifen ist der reifenaußenseitige Wulstkonturbereich, welcher bei auf der Felge montiertem Nutzfahrzeugreifen mit der Wulstsitzfläche der Felge in Kontakt ist, einheitlich kegelstumpfförmig geformt. An der Wulstzehenspitze treffen die reifeninnenseitige Wulstkontur und die reifenaußenseitige Wulstkontur aufeinander und verlaufen zueinander unter einem Öffnungswinkel von 105° bis 155°. Durch derart gestaltete Wulstzehen soll sichergestellt sein, dass beim Aufziehen des Reifens auf die Felge die Reifenwülste möglichst unversehrt bleiben. Die EP 1 240 033 B1 offenbart ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wulstkontur mit einer stark gerundeten Wulstzehe, um die Montage des Reifens zu erleichtern. Die Herstellung von Nutzfahrzeugreifen mit solchen Wulstkonturen erfordern jedoch sehr speziell gestaltet Vulkanisationsformen. Die Ausgestaltung der Wulstbereiche beeinflusst weitgehend, inwieweit sich ein Nutzfahrzeugreifen ohne ein Beschädigen der Wulstbereiche montieren lässt und ob zum Aufpumpen zusätzliche Montagehilfsmittel (wie z. B Reifenschockfüller) erforderlich sind. Es ist bekannt, dass bei Nutzfahrzeugreifen eine geringe Wulstzehendeformation mit einer guten Montierbarkeit unter einem Zielkonflikt steht, das heißt, dass gestalterische Maßnahmen, welche die Wulstzehendeformationen verringern, üblicherweise eine Verschlechterung der Montierbarkeit zur Folge haben und umgekehrt. Eine Verformung der Wulstzehen tritt meist erst bei der Nutzung der montierten Nutzfahrzeugreifen auf und kann derart sein, dass die Nutzfahrzeugreifen nicht mehr runderneuert werden können. Die unerwünschte Wulstzehenverformung kann durch die Ausgestaltung der Wulstzehe gering gehalten werden. Eine Reduktion der Wulstzehenverformung über spezielle Wulstkonturen bedingt in der Regel höhere Montagekräfte und bewirkt daher auch ein erhöhtes Risiko von Montageschäden. Nachdem den Wulstzehen auch eine bedeutende Funktion für die Luftdichtheit des Nutzfahrzeugreifens zukommt, ist es üblich, langgestreckt spitze Wulstzehen bei Nutzfahrzeugreifen vorzusehen, welche die Montagefreundlichkeit der Reifen beeinträchtigen. Um Wulstzehenverformungen zu reduzieren und die Montierbarkeit von Nutzfahrzeugreifen auf Felgen zu verbessern, sind auch alternative Lösungen, beispielsweise Felgenbandprotektoren, vorgeschlagen worden. Diese Maßnahmen bedingen zusätzliche Material- und Verarbeitungskosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Nutzfahrzeugreifen die Wulstbereiche derart zu gestalten, dass der zwischen der Montagefreundlichkeit und der Wulstzehenverformung bestehende Zielkonflikt möglichst optimal gelöst wird, indem sichergestellt wird, dass der Nutzfahrzeugreifen sich ohne Wulstzehendeformationen komfortabel montieren lässt und luftdicht bliebt.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass sich der Außenkonturbereich aus drei aneinander anschließenden Segmenten zusammensetzt, und zwar einem an das erste, mit dem Felgenhorn in Kontakt tretende Segment unter einem Außenwinkel von 190° bis 225° anschließenden zweiten Segment, einem an dieses unter einem Außenwinkel von 165° bis 175° anschließenden dritten Segment und einem an dieses unter einem Außenwinkel von 200° bis 210° anschließenden vierten Segment, wobei die auf eine unter einem Winkel von 15° zum zweiten Segment verlaufende Bezugsgerade projizierte Gesamtbreite des zweiten, dritten und vierten Segmentes 20,0 mm bis 45, 0 mm beträgt und wobei das vierte Segment in dieser Projektion eine Breite von 20 % bis 35 % der Gesamtbreite aufweist.

Erfindungsgemäß ausgeführte Wulstbereiche weisen einen mit der Wulstsitzfläche der Felge in Kontakt kommenden Außenkonturbereich auf, welcher in drei auf spezielle Weise zueinander gewinkelt verlaufende Segmente gegliedert ist, derart, dass die Montierbarkeit des Reifens deutlich verbessert ist, wobei die Aufpumpbarkeit des Reifens und die Luftdichtheit, insbesondere durch den Verlauf und die Breite des vierten Segmentes, gut erhalten bleiben. Die speziellen Winkelungen zwischen den vier Segmenten verringern eine plastische Verformung der Wulstbereiche des Nutzfahrzeugreifens und gewährleisten daher auch eine geringe Wulstzehenverformung, welche mit einer geringen Wulstflanschverformung der Felge einhergeht. Nutzfahrzeugreifen mit derart gestalteten Wulstbereichen zeichnen sich ferner durch eine hohe Wulsthaltbarkeit aus.

Weitere bevorzugte Maßnahmen tragen dazu bei, die plastische Verformung der Wulstbereiche des Nutzfahrzeugreifens zu verringern und eine geringe Wulstzehenverformung sicherzustellen.

Gemäß einer dieser Maßnahmen weisen das zweite Segment eine Breite von 40 % bis 60 % der Gesamtbreite auf.

Gemäß weiteren diesbezüglich vorteilhaften Maßnahmen sind das das zweite, das dritte und das vierte Segment über den Wulstbereichsumfang betrachtet Kegelstumpfmantelflächen oder Kegelstumpfmantelflächen ähnlich, das erste Segment entweder eine Kegelstumpfmantelfläche oder eine Zylindermantelfläche oder solchen Mantelflächen ähnlich.

In Hinblick auf eine geringe Wulstzehenverformung ist ferner vorteilhaft, wenn die reifeninnenseitige Wulstkontur einen Endabschnitt aufweist, welcher gemeinsam mit dem vierten Segment die Wulstzehe mit einer Zehenspitze definiert, wobei dieser Endabschnitt an der Zehenspitze mit dem vierten Segment einen Winkel einschließt, welcher 80° bis 90° beträgt. Dieser Endabschnitt erstreckt sich bevorzugt im Wesentlichen bis zur Innenkante des Wulstkernes. An den Endabschnitt anschließend verläuft die reifeninnenseitige Wulstkontur bevorzugt derart, dass die Winkel zwischen dem vierten Segment und Tangenten an der reifeninnenseitigen Wulstkontur mit zunehmender Entfernung vom vierten Segment kleiner werden.

Eine weitere Maßnahme, durch welche die bezüglich Wulstzehenverformung besonders heikle Zehenspitze vor unerwünschten Verformungen geschützt wird und eine optimale Luftdichtigkeit des Reifens sichergestellt wird, besteht darin, dass das vierte Segment an der Wulstzehe einen Endabschnitt aufweist, welcher eine Breite von 2,00 mm bis 5,00 mm aufweist und in Richtung zur nicht dargestellten Reifenachse mit einem Radius von 0,50 mm bis 3,00 mm gerundet verläuft.

Verformungen der Wulstbereiche beim Montieren des Nutzfahrzeugreifens werden insbesondere auch dann gering gehalten, wenn die einzelnen Segmente über Übergangsrundungen mit einem Radius von beispielsweise 1 ,00 mm bis 10,00 mm aneinander anschließen.

Vorzugsweise bestehen die Wulstkerne aus gummierten Stahldrähten, sodass sich die Wulstkerne bei der Montage des Nutzfahrzeugreifens leichter verformen lassen. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Wulstbereich eines Nutzfahrzeugreifens im axialen Schnitt bzw. Querschnitt und

Fig. 2 eine zugehörige Schnittansicht eines Abschnittes einer 15°-Tiefbettfelge.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Wulstbereich eines Nutzfahrzeugreifens, beispielsweise eines Reifens für Lastkraftwagen oder Busse. Nutzfahrzeugreifen mit gemäß der Erfindung gestalteten Wulstbereichen sind zur Montage auf 15°- Tiefbettfelgen vorgesehen, ausgeführt gemäß European Tyre and Rim Technical Organisation Standards Manual in der jeweils geltenden Fassung, Abschnitte „15° Drop-Center Rims (width codes 5,25 to 18,00) mit nominalen Durchmessern von 17,5 Zoll, 19,5 Zoll, 20,5 Zoll, 22,5 Zoll oder 24,5 Zoll.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht durch einen randseitigen Abschnitt einer Felge 1 , welche eine 15°-Tiefbettfelge, wie erwähnt, ist. Dargestellt sind im Querschnitt ein Felgenhorn 2 mit einer felgeninnenseitigen Sitzfläche 2a und einem unter einem Winkel a von 15° zur nicht gezeigten Felgenachse (Rotationsachse der Felge 1 ) sowie Richtung Tiefbett geneigten Felgenabschnitt 3 mit einer felgeninnenseitigen und ebenfalls unter einem Winkel a von 15° zur nicht gezeigten Rotationsachse der Felge 1 verlaufenden Wulstsitzfläche 3a. Die Sitzfläche 2a am Felgenhorn 2 und die Wulstsitzfläche 3a schneiden einander entlang eines die Felge 1 um laufenden Kreises, welcher im gezeigten Querschnitt durch einen Punkt Pi versinnbildlicht ist. Der Durchmesser dieses Kreises entspricht dem jeweiligen Felgendurchmesser. Der Winkel a ist in Fig. 2 zwischen der Wulstsitzfläche 3a und einer parallel zur nicht gezeigten Felgenachse verlaufenden gestrichelten Bezugsgeraden gi durch den Punkt Pi eingezeichnet. Fig. 1 zeigt den Wulstbereich, wie er bei einem vulkanisierten Nutzfahrzeugreifen ausgebildet ist, bevor der Nutzfahrzeugreifen auf der Felge 1 montiert wird. Der in Fig. 1 gezeigte Wulstbereich enthält einen schematisch eingezeichneten, im Beispiel runden Wulstkern 4 aus gummierten Stahldrähten und eine den Wulstkern 4 um laufende ebenfalls lediglich angedeutete Karkassenlage 5. Weitere, den Wulstbereich üblicherweise verstärkende Bauteile, wie Wulstverstärkerlagen, sind nicht dargestellt.

Die reifenaußenseitige Wulstkontur des Wulstbereiches ist in vier flächige, unmittelbar aufeinander folgende Segmente gegliedert, die mit Si, S2, S3 und S4 bezeichnet sind, bei der Montage des Nutzfahrzeugreifens mit der Felge 1 zumindest teilweise in Kontakt kommen und im montierten Zustand zumindest teilweise in Kontakt sind. Mit dem Segment S1 steht der Wulstbereich im montierten Zustand mit der Sitzfläche 2a des Felgenhorns 2 in Kontakt. Die Segmente S2 bis S4 sind jene, die bei der Montage des Nutzfahrzeugreifens und im montierten Zustand üblicherweise des Nutzfahrzeugreifens teilweise oder vollständig in Kontakt mit der Wulstsitzfläche 3a der Felge 1 sind. Jedes Segment S1 bis S4 ist im Wulstquerschnitt eine Gerade, am Wulst des Nutzfahrzeugreifens eine ringförmig umlaufende Fläche. Dabei sind die Segmente S2, S3 und S4 Kegelstumpfmantelflächen, das Segment S1 entweder eine Kegelstumpfmantelfläche oder eine Mantelfläche eines Kreiszylinders.

In Fig. 1 ist ein Punkt P2 eingezeichnet, welcher im Wesentlichen mit dem Punkt Pi der Felge 1 korrespondiert und sich auf dem den Wulstbereich des Reifens umlaufenden Schnittkreis zwischen dem Segment S1 und dem Segment S2 befindet. Am Schnittpunkt P2 schließt das Segment S1 mit dem Segment S2 einen Außenwinkel ßi ein, welcher 190° bis 225° beträgt. In Fig. 1 ist ferner eine in axialer Richtung verlaufende Bezugsgerade g2 eingezeichnet, welche zum Segment S2 unter einem Innenwinkel a‘ von 15° verläuft und im Beispiel durch den Punkt P2 geht. Insbesondere kann die Bezugsgerade g2 parallel zur Drehachse des Reifens verlaufen. Entlang eines weiteren, den Wulstbereich des Reifens umlaufenden Schnittkreises, welcher in Fig. 1 durch einen Punkt P3 gekennzeichnet ist, schließt das Segment S3 an das Segment S2 an. Die Segmente S2 und S3 schließen miteinander einen stumpfen Außenwinkel ß2 ein, welcher 165° bis 175° beträgt. Ein Punkt P4 liegt auf einem weiteren, am Übergang des Segmentes S3 in das Segment S4 vorliegenden, den Wulstbereich des Reifens umlaufenden Schnittkreis. Die Segmente S3 und S4 schließen miteinander einen Außenwinkel ßs ein, welcher 200° bis 210° beträgt.

Das erste, mit der Sitzfläche 2a des Felgenhornes 2 in Kontakt kommende Segment S1 reicht von der Bezugsgeraden g2 aus im rechten Winkel ermittelt bis in eine Höhe h, die zumindest der Felgenhornhöhe entspricht, sodass h üblicherweise > 13,00 mm beträgt.

Auf die Bezugsgerade g2 in Fig. 1 projiziert verlaufen die Segmente S2 bis S4 gemeinsam bzw. in Summe über eine Breite B, die je nach Reifendimension 20,00 mm bis 45,00 mm beträgt. Das Segment S2 weist eine Breite b2, das Segment S3 eine Breite bs und das Segment S4 eine Breite b4 auf. Die Breite b2 des Segmentes S2 beträgt 40 % bis 60 %, insbesondere 45 % bis 55 % der Breite B. Die Breite b4 des Segmentes S4 beträgt 20 % bis 35 % der Breite B, die Breite bs ist entsprechend auf die Breiten b2 und b4 abgestimmt sind.

Der Wulstbereich weist reifeninnenseitig eine insgesamt gerundet verlaufende reifeninnenseitige Wulstkontur auf, die einen Endabschnitt 7 aufweist, welcher gemeinsam mit dem Segment S4 eine Wulstzehe 6 mit einer Zehenspitze 6a definiert. An der Wulstzehe 6 schließt der Endabschnitt 7 der reifeninnenseitigen Wulstkontur (siehe eingezeichnete Tangente) mit dem Segment S4 einen Innenwinkel y ein, welcher 80° bis 90° beträgt. Der Endabschnitt 7 der reifeninnenseitigen Wulstkontur des Wulstbereiches reicht im Wesentlichen bis zur Unter- bzw. Innenkante des Wulstkernes 4. Seitlich des Wulstkernes 4 nimmt der Winkel zwischen Tangenten an die reifeninnenseitige Wulstkontur und dem Segment S4 kontinuierlich ab, bis dieser Winkel oberhalb des Wulstkernes 4 in der Größenordnung von 35° bis 45° beträgt. An die Zehenspitze 6a anschließend weist das Segment S4 einen Endabschnitt 4a auf, welcher eine Breite bs von 2,0 mm bis 5,0 mm aufweist und in Richtung zur nicht dargestellten Reifenachse mit einem Radius von 0,5 mm bis 3,0 mm gerundet verläuft. Die Zehenspitze 6a kann zusätzlich schräg angefast sein.

Die Übergänge zwischen den einzelnen Segmenten Si , S2, S3 und S4 sind als Knicklinien eingezeichnet, können jedoch auch geringfügig gerundet sein, daher beispielsweise mit Übergangsrundungen mit einem kleinen Radius in der Größenordnung von 1 ,0 mm bis 10,0 mm versehen.

Bezugsziffern liste

1 Felge

2 Felgenhorn

2a Sitzfläche

3 Felgenabschnitt

3a Wulstsitzfläche

4 Wulstkern

5 Karkassenlage

6 Wulstzehe

6a Zehenspitze

7 Endabschnitt h > . Höhe gi , g2 Bezugsgerade B Breite bi, b2, bs Breite Pi, P2, P3, P4.. Punkt

Si , S2 Segment

S3, S4 Segment a, a ‘ Winkel ßi, ß2, ßs Außenwinkel Y Innenwinkel