Certains contenus de cette application ne sont pas disponibles pour le moment.
Si cette situation persiste, veuillez nous contacter àObservations et contact
1. (WO2019037900) CRAMPON DESTINÉ À ÊTRE ANCRÉ DANS UN TROU DE CRAMPON D'UNE BANDE DE ROULEMENT D'UN PNEUMATIQUE DE VÉHICULE ET PNEUMATIQUE DE VÉHICULE ÉQUIPÉ DE CRAMPONS
Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

Beschreibung

Spike zum Verankern in einem Spikeloch eines Laufstreifens eines

Fahrzeugluftreifens und Fahrzeugluftreifen mit Spikes

Die Erfindung betrifft einen Spike zum Verankern in einem Spikeloch eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens, mit einem Spikekörper aus Gummi, einem zumindest zum Teil innerhalb des Spikekörpers befindlichen Basisteil aus einem Fußflansch und einem

Pinhalter, in welchem ein Spikepin verankert ist, welcher mit einem Endabschnitt den Spikekörper und bei im Laufstreifen eingesetzten Spike die Laufstreifenoberfläche überragt, wobei der Endabschnitt von einer Gummischicht umgeben ist und der Fußflansch mit einer Gummischicht umhüllt ist, wobei der Fuß flansch und der Pinhalter jeweils Teile mit einer in Draufsicht ovalen bzw. annähernd ovalen Gestalt sind, wobei das Oval des Pinhalters gegenüber dem Oval des Fußflansches um 90° verdreht ist und wobei der Fußflansch in Draufsicht eine Mittenbreite und der Pinhalter eine Länge und eine Breite aufweisen. Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen mit Spikes.

Spikes werden üblicherweise durch eine Kombination aus Formschluss und Klemmung in den Spikelöchern des Laufstreifens von Fahrzeugluftreifen gehalten. Herkömmliche Spikes bestehen üblicherweise aus einem Spikekörper aus Aluminium oder Stahl, in welchem der über die Laufstreifenoberfläche vorstehende Spikepin, der aus Hartmetall besteht, gehalten ist.

Es ist üblich, auf winterlichen Fahrbahnen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit Streugut zu verwenden. Der Einsatz von Sand wurde in den letzten Jahren zugunsten von Streusplitt reduziert, da Sand dazu neigt, von Reifen zu Staub oder zu Feinstaub zermahlen zu werden, welcher zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung reduziert oder vermieden werden soll. Der Einsatz von Streusplitt führt jedoch dazu, dass die üblichen, in Fahrzeugluftreifen vorhandenen Spikes verstärkt abgenutzt werden, insbesondere wenn ihr Spikekörper aus Aluminium besteht.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, Spikes mit Spikekörpern aus Gummi zu verwenden. So sind beispielsweise aus der WO 2017/088995 AI Spikes bekannt, bei welchen der Spikepin und/oder der Fußflansch zumindest abschnittsweise in einen

Gummimantel bzw. in Gummimaterial integriert ist bzw. sind. Aus der WO 2017/088995 sind Ausführungsvarianten von Spikes bekannt, die einem Spike der eingangs genannten Art entsprechen. Die besonderen Vorteile dieser Ausführungen liegen in den

grundsätzlichen Materialeigenschaften des Gummikörpers. Durch seine geringe Dichte von ca. lg/cm3 ist Gummi im Vergleich zu Aluminium und Stahl besonders leicht. Der

Austausch von Aluminium und Stahl durch Gummi als Körpermaterial führt zu einer Reduktion des Spikegewichts, welche sich besonders positiv auf den Straßenverschleiß und auf die Feinstaubbildung auswirkt. Der Straßenverschleiß wird hauptsächlich durch die Aufschlagenergie des Spikes bestimmt. Die elastischen Materialeigenschaften des Gummis haben noch weitere Vorteile. Zum einen dämpft das elastische Körpermaterial Stöße, sodass geringere Kräfte auf Steine in der Straßenoberfläche oder auf Streugutpartikel wirken. Somit werden auch dadurch der Straßenverschleiß und die Feinstaubbildung reduziert. Des Weiteren sind Spikekörper aus Gummi jenen aus Aluminium oder Stahl im Abriebverhalten überlegen, da sie ein komplett anders Verschleißverhalten aufweisen. Werden Steine des Straßenbelags und insbesondere Splitt von Streugut in der Nähe eines konventionellen Spikes vom Reifen überrollt, so verformt sich das Profil im Laufstreifen sehr stark und„weicht" zur Seite aus. Der fixierte, starre Spike kann dieser

„Ausweichbewegung" nicht folgen. Dadurch bildet sich ein Spalt zwischen Spike und Gummi, welcher somit die Ober- und Mantelfläche des Spikekörpers dem abrasiven

Angriff der Steine aussetzt. Da Steine im Straßenbelag und Splitt üblicherweise eine höhere Härte als Aluminium und sogar als Stahl aufweisen, wird der Spikekörper sehr stark abgeschliffen, wodurch sich die Spikekörperhöhe und der Durchmesser des Spikekörpers verringern. Dies führt dazu, dass die Spikelochkanten einem schneidenden Abrieb ausgesetzt sind. Sie erodieren, wodurch sich der Spalt zwischen Spike und umliegender Gummimatrix vergrößert. Dies begünstigt das Eindringen von Sand und kleineren Steinen, wodurch der Spikekörperabrieb weiter beschleunigt wird. Als Folge davon reduzieren sich die seitlichen Haltekräfte auf den Spike, was zu einer Reduktion der Wintereigenschaften durch starkes Verkippen, im schlimmsten Fall zum Spikeverlust, führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spike der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere derart zu gestalten, dass er hinsichtlich einer flexiblen

Verformung und hinsichtlich seiner Eignung zum Dämpfen von Stößen optimiert ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Spikekörper kreiszylindrisch gestaltet ist und einen Durchmesser aufweist, welcher der Mittenbreite des Fußflansches entspricht oder von dieser Breite um bis zu 1 ,0 mm abweicht, wobei das Basisteil eine Höhe von 40 % bis 60 % der Spikehöhe aufweist und wobei das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite des Pinhalters 1,10 bis 1,18 beträgt.

Der Pinhalter ist daher nahezu kreiszylindrisch ausgeführt und somit in annähernd gleicher Stärke vom Gummimaterial des kreiszylindrischen Spikekörpers umhüllt. Der Spikekörper weist durch die Anpassung seines Durchmessers an die Mittenbreite des Fußflansches des Basisteils ein großes Gummivolumen auf, wobei diese Maßnahme gemeinsam mit der Maßnahme, dass die Höhe des Basisteils maximal 60% der Spikehöhe beträgt, dafür sorgt, dass der Spikekörper sowohl den Pin als auch das Basisteil mit einer zur flexiblen

Verformung und zum Dämpfen von Stößen optimalen Gummischicht umhüllt. Da eine Spaltbildung vermieden wird, erfolgt der Abrieb des Körpermaterials aus Gummi im Wesentlichen genauso schnell wie jener der umgebenden Gummimatrix, die

Spikelochkanten werden keinem schneidenden Abrieb ausgesetzt. Eine Reduktion des Spikekörperdurchmessers sowie eine verstärkte Längenreduktion erfolgen bei

erfindungsgemäßen Gummispikes nicht, so dass die seitlichen Haltekräfte auf hohen

Niveau erhalten bleiben. Diese Effekte führen zu einer Erhaltung der Wintereigenschaften, insbesondere der„Eisperformance", des Spikes auf hohem Niveau.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Spikes beträgt das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite des Pinhalters des Basisteils bis 1,16. Dadurch nähert sich die äußere Gestalt des Pinhalters vorteilhafterweise noch mehr einem Kreiszylinder an.

Bevorzugt ist ferner eine Ausführung, bei der der Spikepin in Draufsicht langgestreckt gestaltet ist und derart im Pinhalter verankert ist, dass er mit seiner Längserstreckung entlang der Längserstreckung des Pinhalters verläuft. Bei der bevorzugten Orientierung des Fußflansches des Spikes im eingebauten Zustand in Umfangsrichtung des Laufstreifens ist der Spikepin mit seiner längeren Erstreckung in axialer Richtung orientiert und daher auf eisigem Untergrund besonders wirksam.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weist der Fußflansch in Draufsicht eine Länge von 7,0 mm bis 9,0 mm und eine Mittenbreite auf, die um 1,0 mm bis 2,0 mm geringer ist als seine Länge. Diese Abmessungen des Fußflansches sind für gute Haltekräfte des Spikes im Laufstreifen besonders günstig.

Bevorzugt ist ferner eine Ausführung, bei der die Länge des Pinhalters 4,0 mm bis 4,5 mm beträgt und die Breite des Pinhalters um 0,4 mm bis 0,6 mm geringer ist als seine Länge.

Der Fußflansch kann, wie erwähnt, oval oder annähernd oval ausgeführt sein. Bei einer annähernd ovalen Ausführung des Fußflansches weist dieser beispielsweise entlang seiner längeren Erstreckung gerade und parallel zueinander verlaufende oder zueinander konisch verlaufende Seitenflächen auf. Beide Ausführungen sind für eine gute Verankerung des Fußflansches im Gummimaterial des Laufstreifens von Vorteil.

Bevorzugt weist die Gummischicht am oberen Endabschnitt des Spikepins und am

Fußflansch eine Stärke von 0,2 mm bis 0,5 mm auf. Eine Gummischicht dieser Stärke lässt sich, insbesondere unter Verwendung eines Haftvermittlers, gut herstellen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weist der Fußflansch an seiner Unterseite eine 0,3 mm bis 0,5 mm tiefe Einbuchtung auf, die mit Gummimaterial befüllt ist, wobei die Unterseite des Fußflansches zumindest weitgehend eben ist. Der durch die Einbuchtung gebildete Gummipolster wirkt als Dämpfungselement bei auf den Spike beim Abrollen des Reifens wirkenden Vertikalkräften.

Die Gesamthöhe des Spikes beträgt 6,0 mm bis 20,0 mm, insbesondere 8,0 mm bis 12,0 mm, die Höhe des Basisteils 40 % bis 60 % der Spikehöhe.

Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen mit Spikes, welche gemäß der Erfindung ausgeführt sind, wobei die Spikes derart im Laufstreifen verankert sind, dass sich ihre Fuß flansche in Umfangsrichtung erstrecken.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Spike gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Spikes entlang der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Spikes entlang der Linie III-III der Fig. 1.

Der in den Figuren gezeigte Spike 1 besteht aus einem Basisteil 2, einem Spikepin 3 und einem Spikekörper 4. Das Basisteil 2, welches insbesondere aus Aluminium besteht, weist einen Fußflansch 5 und einen mit diesem einteilig ausgeführten Pinhalter 6 auf. Das Basisteil 2 und der Spikekörper 4 sind bezüglich zweier senkrecht zueinander verlaufenden, einander entlang der zentralen Hochachse des Spikes 1 schneidenden Symmetrieebenen Si und S2 symmetrisch gestaltet. Der Fußflansch 5 weist in Draufsicht eine ovale bzw.

annähernd ovale Form mit zwei in der längeren Erstreckung des Ovals und parallel zur Symmetrieebene Si orientierten Seitenflächen 5a und zwei diese Seitenflächen 5a miteinander verbindenden, bogenförmigen Stirnflächen 5b. Entlang der Symmetrieebene Si weist der Fußflansch 5 daher seine größte Länge 1F auf, die 7,0 mm bis 9,0 mm beträgt, seine größte Breite bF entspricht dem gegenseitigen Abstand der geraden Seitenflächen 5a und ist um 1 ,0 mm bis 2,0 mm, insbesondere bis zu 1 ,5 mm, geringer als seine Länge 1F. Der Spike 1 wird bevorzugt derart im Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens positioniert, dass die Seitenflächen 5a des Fußflansches 5 parallel zur Umfangsrichtung des

Laufstreifens verlaufen. Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung verlaufen die Seitenflächen leicht konisch zueinander, sodass der Fußflansch an seinem einen Ende eine Breite aufweist, die um bis zu 1 ,0 mm größer ist als an seinem anderen Ende.

An seiner Unterseite ist der Fußflansch 5 mit einer flachen Einbuchtung 5 c versehen, welche ihre größte Tiefe tF von 0,3 mm bis 0,6 mm im Zentrum des Fußflansches 5 aufweist. Auf dem Fußflansch 5 befindet sich mittig der Pinhalter 6, welcher in Draufsicht ein ovaler Körper ist, in welchem mittig der Spikepin 3 gehalten ist. Der Pinhalter 6 weist in Draufsicht entlang der Symmetrieebene S2 seine größere Erstreckung auf, seine somit entlang der Symmetrieebene S2 vorliegende größte Länge lp beträgt vorzugsweise 4,0 mm bis 4,5 mm, seine größte Breite bp entlang der Symmetrieebene Si ist insbesondere um 0,4 mm bis 0,6 mm kleiner als seine Länge lp. Das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite des Pinhalters 6 beträgt 1 , 10 bis 1 , 18, insbesondere bis 1 , 16.

Der Spikepin 3 besteht insbesondere aus einem Hartmetall, ist in Draufsicht ebenfalls länglich ausgeführt und gemäß einer bevorzugten Ausführung bezüglich der beiden Symmetrieebenen Si und S2 symmetrisch gestaltet. Analog zum Pinhalter 6 weist der Spikepin 3 seine größere Erstreckung entlang der Symmetrieebene S2 auf. Der Spikepin 3 kann in Draufsicht oval, viereckig, oder als sonstiges Polygon ausgestaltet sein und überragt in Richtung der Hochachse mit einem Endabschnitt 3a den Spikekörper 4. Bei der gezeigten Ausführung wird die Querschnittsfläche des Spikepins 3 ausgehend von seiner Außenfläche am Endabschnitt 3 a in Richtung seines im Pinhalter 6 verankerten

Endabschnittes kontinuierlich geringer. Der Pinhalter 6 bildet somit eine Aufnahme für den Spikepins 3 mit einer Wandstärke d, die im Bereich von 0,9 mm bis 1 ,2 mm beträgt.

Der Spikekörper 4 besteht aus Gummi und umgibt den Pinhalter 6 des Basisteils 2 sowie den über den Pinhalter 6 überstehenden Teil des Spikepins 3 - abgesehen vom Endabschnitt 3a - als kreiszylindrischer Körper, in welchem diese Teile eingebettet sind. Der

Durchmesser D des Spikekörpers 4 entspricht bei der bevorzugten und dargestellten Ausführung der Breite bF des Fußflansches 5, bei einem Fußflansch mit konisch

verlaufenden Seitenflächen der Breite in der Mitte des Fußflansches, kann jedoch um bis zu 1 ,0 mm von dieser abweichen, insbesondere geringer sein als diese. Der Endabschnitt 3a des Spikepins 3 überragt den Spikekörper 4 um 1 ,3 mm ± 0,2 mm und ist jener Abschnitt des Spikepins 3 welcher bei im Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifen positionierten Spike 1 über die Laufstreifenperipherie vorsteht und beim Abrollen des Reifens mit dem

Untergrund bzw. der Straße in Kontakt kommt. Der Endabschnitt 3 a des Spikepins 3 ist mit einer dünnen Gummischicht 7 des Gummimaterials des Spikekörpers 4 außenseitig umgeben, wobei die Außenfläche am Spitzenbereich des Spikepins 3 vorzugsweise keine Gummischicht aufweist.

Der Fußflansch 5 des Basisteils 2 ist von einer dünnen Gummischicht 8 des

Gummimaterials des Spikekörpers 4 umschlossen bzw. umhüllt. Dabei ist die Einbuchtung 5 c an der Unterseite des Fußflansches 5 mit Gummimaterial befüllt, sodass die Unterseite des Spikes 1 eine im Wesentlichen ebene Fläche bildet. Der dadurch in der Einbuchtung 5 c gebildete Gummipolster wirkt als Dämpfungselement bei auf den Spike 1 beim Abrollen des Reifens wirkenden Vertikalkräften.

Die erwähnten, den Fuß flansch 5 umhüllenden und den Endabschnitt des Spikepins 3 außen umlaufenden Gummischichten 7, 8 weisen eine Dicke von insbesondere 0,2 mm bis 0,5 mm auf. Der Spike 1 ist daher an seinen sämtlichen Außenflächen, die innerhalb des Laufstreifens mit dem Gummimaterial des Laufstreifens in Kontakt kommen, von

Gummimaterial ummantelt. Mittels eines gängigen Haftvermittlers für Gummimaterialen kann der Spike 1 somit besonders haltbar mit dem Gummimaterial des Laufstreifens verbunden werden.

Das bei erfindungsgemäßen Spikes optimierte, große Gummivolumen des Spikekörpers 4 verhindert besonders effektiv das Eindringen von Partikeln, wie Sand oder Split in den Bereich zwischen dem Spikekörper 4 und dem Laufstreifen. Diese Partikel befinden sich oft auf jenen Straßen bzw. jenem Untergrund, auf welchem mit Spikes versehene Reifen gefahren werden. Erfindungsgemäße Spikes behalten daher über die Lebensdauer des Reifens ihre Wirkung. Bei einer alternativen, gesondert nicht dargestellten Ausführung kann der den Pinhalter und den Spikepin umgebende, bei der gezeigten Ausführung kreiszylindrische Spikekörper mit einer Taillierung, einer ihn umlaufenden Einbuchtung, versehen sein. Die Gesamthöhe H des Spikes 1 kann von Ausführung zu Ausführung variieren und beträgt 6 mm bis 20 mm, insbesondere 8 mm bis 12 mm, besonders

bevorzugt 9 mm bis 10 mm. Die Gesamthöhe hi des Basisteils 2 beträgt 40 % bis 60 % der Spikehöhe H, wobei der Fußfiansch 5 eine Höhe hf von 1,1 mm bis 1,4 mm aufweist.

Bezugszeichenliste

1 Spike

2 Basisteil

3 Spikepin

3 a Endabschnitt

4 Spikekörper

5 Fuß flansch

5a Seitenfläche

5b Stirnfläche

5 c Einbuchtung

6 Pinhalter

7. 8 Gummischicht

bF Breite des Fußflansches bp Breite des Pinhalters

D Durchmesser des Spikekörpers d Wandstärke

H Spikehöhe

hi Höhe des Basisteils

1IF Höhe des Fußflansches

1F Länge des Fußflansches lp Länge des Pinhalters

Si, S2 Symmetrieebene

t Tiefe