DE2225803A1

DE2225803A1 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2225803A1
Application number: DE19722225803
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Michehn & Cie (Compagnie Generale des Ets Michehn), Clermont Ferrand (Frankreich)
Priority date: 1971-05-27
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1972-12-07
Also published as: ES403246A1; US3841372A; DE2225803C3; FR2138542B1; FR2138542A1; JPS5129282B1; GB1395532A; NL7206787A; ZA723612B; SE389475B; BE783697A; IT958978B; CA960125A; NL150063B; AU4278472A; DE2225803B2; LU65420A1

Description

Unser Zeichen: M 1265

Luftreifen

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Luftreifen von sehr großen Abmessungen mit radialer Karkasse, wie sie insbesondere bei Bau- und Erdbewegungsfahrzeugen Verwendung finden.

Luftreifen mit großen Abmessungen mit radialer Karkasse haben in ihrer derzeitigen Ausführung eine doppelte. Bewehrung, nämlich eine Karkassenbewehrung und eine Scheitelbewehrung. Die Karkassenbewehrung setzt sich im wesentlichen aus in Radialebenen des Reifens angeordneten Metallkabeln zusammen. Die zwischen der Karkasse und dem Laufstreifen angeordnete Scheitelbewehrung besteht demgegenüber aus einer Ancahl übereinander angeordneter Lagen von in unter verschiedenen Winkeln verlegten Metallkabeln, die sich alle auf ein^n Bruch-

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teil der Laufflächenbreite erstrecken. Die Enden dieser Lagen befinden sich zwecks besserer Verteilung der Beanspruchungen in verschiedenen Abständen von der Mittelebene des Reifens. Dabei sind die lagen in zwei Gruppen geteilt, von denen die eine Gruppe die ungeradzahligen und die andere Gruppe die geradzahligen Lagen enthält. In jeder Gruppe sind die Enden der Lagen abgestuft, so daß die Entfernung der Lagenenden von der Mittelebene mit der Verringerung (oder Vergrößerung) des Abstandes der betreffenden Lage von der Karkasse zunimmt.

Die Breite aufeinanderfolgender Lagen kann sehr verschieden sein. Beispielsweise können sich die breiteste und die schmälste Lage über Breiten erstrecken, die etwa 85 % bzw. 25 $ der Laufflächenbreite ausmachen.

Diese gruppenweise Abstufung und Versetzung jeder Lagengruppe bietet c>;'.-3 Möglichkeit, Spannungskonzentrationen in iec den Lagenenden benachbarten Gummi zu vermindern urd auch die innere Erwärmung des Laufstreifens zu verringern.

Indessen kommt es auch bei einem solchen Reifen noch vor, daß die Enden der der Mittelebene des Reifens am nächsten liegenden Lagen einer unerwünschten Erhitzung unterliegen, ¹Ue bich auf diesen Bereich beschränkt und sich auf die Lebensdauer ungünstig auswirkt.

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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, den bei längerem andauernden Lauf eines Reifens der angegebenen Art auftretenden Erwärmungsgrad noch weiter abzusenken. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung in neuartiger Weise und zwar dadurch, daß nicht nur die Enden der Scheitelbewehrungslagen abgestuft sind, sondern auch dadurch, daß der Laufstreifen Ausnehmungen aufweist, durch die die lokalen Beanspruchungen an den der Mittelebene des -Reifens am nächsten liegenden Lagenenden herabgesetzt und die die Lagenenden umgebenden Gummimassen verringert sind, was dann die Absenkung des auftretenden Wärmegrades bewirkt. Durch die Erfindung wird darüber hinaus eine Verbesserung der Haftung des Laufstreifens und eine bessere Widerstandsfähigkeit der Laufstreifenteile gegen ein Abreißen unter dem Einfluß des auf den Reifen übertragenen Drehmomentes erzielt.

Der Reifen gemäß der Erfindung hat eine radiale Karkasse und eine Scheitelbewehrung aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten, abwechselnd der einen oder der anderen von zwei Gruppen angehörenden Lagen, deren Enden in jeder Gruppe abgestuft sind. Der Reifen kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß der Laufstreifen durch zv/ei Umfangsrinnen in drei Zonen unterteilt ist und daß die Umfangsrinnen so angeordnet sind, daß ihre Mittellinie sich zwischen den auf einer Seite der Mittellängsebene des Reifens gelegenen Enden der beiden Scheitellagen befindet, deren Ränder

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den kleinsten Abstand von der Mittellängsebene haben. Dies führt in der Praxis dazu, daß die beiden seitlichen Laufstreifenzonen eine Breite von etwa 15 <fi bis 20 °}o der Breite des Lauf streif ens haben, während sich die mittlere Zone über eine Breite von etwa 50 i° - 60 io derjenigen des Lauf Streifens erstreckt. Die beiden Umfangsrinnen nehmen etwa 10 % - 20 % der Laufstreifenbreite ein und bedecken im wesentlichen die Zwischenräume zwischen den Enden der der Mittelebene am nächsten liegenden Lagenränder.

Gemäß einer ersten Reihe von bevorzugten Merkmalen sind die beiden seitlichen Laufstreifenzonen durch radiale Rinnen in etwa rechteckige Blöcke aufgeteilt. Die radialen Rinnen verbinden die Ränder des LaufStreifens mit den Umfangsrinnen. Die so gebildeten Blöcke haben eine massive Form und ihre Abmessungen in der Querrichtung und in der Umfangsrichtung sind nahezu gleich. Beispielsweise unterscheiden sie sich um höchstens 20 $> voneinander. Die radialen Rinnen sind verhältnismäßig breit. Ihre Breite beträgt zwischen einem Viertel und der Hälfte der Abmessungen der rechteckigen Blöcke in der Umfang sr ichtung. Die Oberfläche der Blöcke ist verhältnismäßig gering und die durch einen Block und eine radiale Rinne gebildete Einheit entspricht einem Kreissektor von 6 bis 12° des Umfanges des Laufstreifens.

Gemäß einer zweiten Reihe von bevorzugten Merkmalen ist die mittlere Zone durch schräge Rinnen aufgeteilt, die in die eine oder in die beiden Um-

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fangsrinnen einmünden und miteinander schräge längliche Blöcke bilden. Die schrägen Rinnen bzw. Blöcke schließen mit der Umfangsrichtung einen Winkel zwischen 30 und 60 , vorzugsweise von etwa 45°, ein. Die Abmessungen in der Umfangsrichtung der schrägen Blöcke und Rinnen sind im wesentlichen gleich den Abmessungen in der Umfangsrichtung der Blöcke und Rinnen in den seitlichen Zonen. Ihre Abmessungen in einer Richtung rechtwinklig zu ihrem Verlauf sind infolgedessen etwas kleiner. Die Anzahl der schrägen Blöcke und Rinnen ist gleich derjenigen der radialen Blöcke und Rinnen an den . Seitenzonen. Dabei sind die schrägen Blöcke und Rinnen in der Umfangsrichtung um einen halben Intervall versetzt.

Wie ersichtlich, weist die Erfindung, zweckmäßig in Kombination, drei Grundgedanken auf:

a) Die am meisten gefährdeten Zonen der Scheitelbewehrung sind durch Umfangsrinnen entlastet, welche diesen Zonen überlagert sind. Diese Umfangsrinnen befinden sich in der Nähe der Enden derjenigen Scheitellagen, die der Mittelebene des Reifens am nächsten liegen. Dadurch wird die Verformung dieser üblicherweise verhältnismäßig stark beanspruchten Zone der Scheitelbewehrung vermindert. Hieraus ergibt sich eine beträchtliche Verminderung der Örtlichen Erhitzung dieser Zonenund damit eine Senkung des Erhitzungsgrades innerhalb des gesamten Laufstreifens.

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b) Durch die radialen Einschnitte, welche Blöcke von verhältnismäßig kleiner Oberfläche jedoch massiver Form, bilden, wird die Beweglichkeit und die Aufteilung der seitlichen Zonen in der Umfangsrichtung vergrößert. Diese gelenkige Aufteilung der seitlichen Zonen vermeidet beim Lauf des Reifens die Verformung zusammenhängender und sehr dicker Gummimassen, welche beträchtliche Wärmemengen erzeugen und nur ungenügend gekühlt werden.

c) Durch die schrägen Rinnen, welche Blöcke von verhältnismäßig großer Oberfläche und länglicher Form bilden und sich in der Umfangsrichtung teilweise überlappen, werden gleichzeitig der Zusammenhalt und die Nachgiebigkeit der mittleren Zone vergrößert. Die mittlere trotz ihrer großen Ausschnitte wenig gelenkige Zone trägt somit zu der der Bodenhaftung und dem Widerstand gegen Herausreißen von Profilelementen günstigen Kompaktheit in der Kontaktellipse und gleichzeitig zu der Nachgiebigkeit bei, die ein gutes Abrollen des Laufstreifens auf dem Boden sichert.

Die Erfahrung zeigt, daß die oben aufgeführten Merkmale sowohl den Erhitzungsgrad des Reifens bei gleichen Fahrbedingungen als auch die Haftung des Reifens auf lockerem Boden und den Widerstand gegen ein Herausreißen der Gummiblöcke verbessern.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar sind:

Fig. 1 ein Radialschnitt durch einen Reifen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Grundriß eines Sektors von etwa

25° des Laufstreifens dieses Reifens,

Fig. 3 eine in größerem Maßstab gezeigte Darstellung des in Fig. 1 eingekreisten Abschnittes und

Fig. 4 ein Grundriß entsprechend Fig. 2 einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung .

Der Luftreifen 1 gemäß Fig. 1 hat als wesentliche. ' Bestandteile den Laufstreifen 2, die Karkassenlage 3 aus radial verlaufenden, sich unterhalb des Laufstreifens 2 und in den Seitenwänden 4 erstreckenden Kabeln, deren Enden um die Wulstkerne 5 zurückgeschlagen sind und die sich aus fünf Kabellagen zusammensetzende Scheitelbewehrung 6. Die die Scheitelbewehrung 6 bildenden Kabellagen sind: Die Lage 7 aus zwei gleichen in der einen bzw-, der anderen Scheitelhälfte angeordneten Elementen, deren Kabel unter einem Winkel von 70° schräg nach rechts verlaufen,

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die Lage 8 aus unter einem Winkel von 26° schräg nach rechts verlaufenden Metallkabeln,

die Lage 9 aus unter einem V/inkel von 26 schräg nach links verlaufenden Metallkabeln,

die Lage 10 aus elastischen Metallkabeln, die unter einem V/inkel von 26° nach rechts verlaufen und

die Lage 11 aus elastischen Metallkabeln mit einer Schräge von 26° nach links.

Diese Lagen sind in zwei Gruppen geteilt, nämlich einerseits in die Gruppe der Lagen 7, 9 und 11 und andererseits in die Gruppe der Lagen 8 und 10. Die Enden 7 A, 7 B, 9 A und 9 B, 11 A und 11 B der drei ersten Lagen sind abgestuft und um so mehr von der Mittelebene ΧΪ entfernt, je näher die betreffende Lage der Karkassenlage 3 gelegen ist. Die Enden 8 A und 8 B, 10 A und 10 B der beiden anderen Lagen sind ebenfalls abgestuft. Im übrigen sind die Enden 8 A, 8 B und 10 A, 10 B der Lagen 8 und 10 von der Mittelebene weiter entfernt als die Enden 9 A, 9 B und 11 A, 11 B der Lagen 9 und 11 (Fig. 3).

Der Laufstreifen 2 ist durch zwei Umfangsrinnen und 14 in drei Zonen unterteilt, nämlich die seitlichen Zonen 15 und 16 und die mittlere Zone 17, deren Breiten 17 % bzw. 53 % der Laufstreifenbreite einnehmen (Fig. 2).

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Die Umfangsrinnen 13 und 14 befinden sich etwa in gleichen Abständen von den Enden 9 A und 11 A bzw. 9 B und 11 B der Lagen 9 und 11, deren Enden der Mittelebene am nächsten gelegen sind. Die Mittellinien xy der Rinnen 13 und 14 verlaufen nämlich etwa in gleichem Abstand von den Enden 9 A, 11 A bzw. 9 B, 11 B, wie dies aus der Zeichnung er~ sichtlich ist.

Die seitlichen Zonen 15 und 16 sind weiterhin durch radiale Rinnen 19 in rechteckige, nahezu quadratische Blöcke 20 unterteilt. Die Breite der radialen Rinne 19 entspricht derjenigen der Rinnen 13 und 14 und . 45 °J> der Breite der Blöcke 20.

Die mittlere Zone 17 des Laufstreifens ist durch unter einem Winkel von 45° schräg verlaufende Rinnen 22 unterteilt, die ebenfalls schräge, unter einem Winkel von 45° verlaufende Blöcke 23 begrenzen. Die Oberfläche der Blöcke 23 beträgt etwa das Dreifache derjenigen der Blöcke 20 und das Verhältnis zwischen ihren größten und kleinsten Abmessungen ist 7, während das gleiche-Verhältnis bei den Blöcken 20 etwa den Wert 1,1 hat. Der Mindestabstand zwischen benachbarten Blöcken 23 ist geringer als derjenige zwischen benachbarten Blöcken 20, obwohl die Abmessungen der Blöcke 23 und der Rinnen 22 in der Umfangsrichtung die gleichen sind, wie diejenigen der Blöcke 20 und der Rinnen 19. Auf diese Weise ist der mittlere Teil 17 des LaufStreifens durch einen besseren Zusammenhalt der Blöcke 23 kompakter. Im Gegensatz dazu sind die seitlichen Teile 15 und

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sehr gelenkig. Man kann diese zahnkranzartige Struktur mit Hilfe zusätzlicher mehr oder weniger tiefer radialer Einschnitte noch stärker betonen.

Der gesamte Reifen hat in jeder Zone 15, 16 und eine Blockanzahl von 48. Die aus einem Block 20 und einer Rinne 19 bestehende Einheit entspricht einem Sektorwinkel von 7 1/2°. Die Blöcke 20 folgen in den seitlichen Zonen 15 und 16 in der .Umfangsrichtung ohne Versetzung oder Überlappung aufeinander, wahren die aufeinanderfolgenden Blöcke 23 der mittleren Zone 17 sich beträchtlich überlappen. Eine aus einem Block 23 und einer Rinne 22 bestehende Einheit erstreckt sich hier über einen Winkelsektor von etwa 26°, der somit das 3 1/2-fache des Winkelsektors beträgt, den die Einheit aus einem Block 20 und einer Rinne 19 einnimmt.

Die abgeänderte Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 1 bis dadurch, daß die mittlere Zone 17 nicht mehr mit Hilfe durchlaufender, zwei Umfangsrinnen 13 und miteinander verbindender Rinnen unterteilt ist, sondern abv/echselnd kurze und lange Rinnen 32 bzw. 33 aufweist, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 45°einschließen und nur in eine einzige Umfangsrinne 13 oder 14 einmünden. Die schrägen Rinnen 32 und 33 begrenzen miteinander längliche Blöcke 34. Die mittlere Zone 17 zwischen den blinden Enden der Rinnen 32 und 33 bildet somit bei dieser Ausführungsform eine starke ununterbrochene

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mittlere Umfang sr! ppe'.

Gemäß einer dritten nicht dargestellten, von der Fig. 4 abgeleiteten Ausführungsform sind die in die Umfangsrinne 13 einmündenden Rinnen 32 und 33 gegenüber den in die Umfangsrinne 14 einmündenden Rinnen 32 und 33 in entgegengesetzter Schrägrichtung angeordnet, so daß die mittlere Zone 17 hier durch fischgrätenartige Rinnen 32 und 33 unterteilt ist.

Die dargestellten Aus führung sb ei spiele können Abänderungen erfahren, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So kann man den verschiedenen Rinnen einen gewellten oder gebogenen Verlauf geben, obwohl der geradlinige Verlauf vorzuziehen ist. V/eiterhin besteht die Möglichkeit, sich von den vorzugsweise angegebenen Abmessungen und Anordnungen etwas zu entfernen. Wesentlich ist es, die Stärke des Laufstreifens im Bereich der Enden der Scheitelschichten, deren Ränder der Mittelebene am nächsten gelegen sind, zu vermindern und den seitlichen Zonen des LaufStreifens eine ausgesprochen gelenkige Struktur zu geben und die Struktur der mittleren Zone verhältnismäßig kompakt und nachgiebig zu gestalten. ..

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1.) Luftreifen mit radialer Karkasse und einer Scheitel"bewehrung aus einer Mehrzahl übereinander angeordneter, abwechselnd der einen oder der anderen von zwei Gruppen angehörender Lagen, deren Enden in jeder Gruppe abgestuft sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifen durch zwei Umfangsrinnen in drei Zonen unterteilt ist und daß die Umfangsrinnen so angeordnet sind, daß ihre Mittellinie sich, zwischen den auf einer Seite der Mittellängsebene des Reifens gelegenen Enden der beiden Scheitellagen befindet, deren Ränder den kleinsten Abstand von der Mittellängsebene haben.

2.) Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Umfangsrinnen im wesentlichen.die·Zwischenräume überdecken, die die auf einer Seite der Mittellängsebene des Reifens gelegenen Enden der beiden Scheitellagen mit den kleinsten Randabständen von der Miti ellängsebene voneinander trennen.

3.) Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa 1^> bis 20 ?' der

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Laufstreifenbreite einnehmenden seitlichen Laufstreifenzonen durch radiale Rinnen in rechteckige Blöcke aufgeteilt sind.

4.) Luftreifen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der rechteckigen Blöcke in der Quer- und der ümfangsrichtung höchstens um 20 $ voneinander abweichen.

5.) Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der radialen Rinnen zwischen einem Viertel und der Hälfte der Blockabmessung in der Umfangsrichtung beträgt,

6.) Luftreifen nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der mittleren Zone des Laufstreifens etwa 50 fo bis 60 ^c/> der Laufstreifenbreite beträgt und daß diese mittlere Zone durch schräge Rinnen aufgeteilt ist, die wenigstens in eine der Umfangsrinnen einmünden und miteinander schräge längliche Blöcke bilden.

7.) Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Rinnen mit der Umfangsrichtung Winkel von 30° bis 60° und vorzugsweise von etwa 45° einschließen.

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8.) Luftreifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen in der Umfangsrichtung der Blöcke und der schrägen Rinnen der Mittelzone des Laufstreifens und der radialen Blöcke und Rinnen der seitlichen Laufstreifenzonen im wesentlichen gleich sind.

9.) Luftreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke und Rinnen der seitlichen Laufstreifenzonen gegenüber den Blöcken und Rinnen der Mittelzone um die Hälfte ihres Abstandes ■ versetzt sind.

10.) Luftreifen nach Anspruch 8 oder 9> dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsabstand zwischen entsprechenden Stellen in der Umfangsrichtung benachbarter Blöcke etwa einem Kreissektor von 6° bis 12° des Laufstreifenumfanges entspricht.

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