DE2225803B2

DE2225803B2 - Luftreifen

Info

Publication number: DE2225803B2
Application number: DE2225803A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1971-05-27
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1981-04-16
Also published as: DE2225803C3; FR2138542A1; FR2138542B1; IT958978B; AU4278472A; JPS5129282B1; NL150063B; CA960125A; GB1395532A; BE783697A; NL7206787A; US3841372A; ES403246A1; ZA723612B; LU65420A1; DE2225803A1; SE389475B

Description

— im Laufstreifen (2) lediglich zwei Umfangsnuten (13,14) vorgesehen sind,

deren Mittellinien (x-y) durchgehend einen axialen Abstand von der Mittellängsebene (X- Y) des Luftreifens aufweisen, der zwischen dem axialen Abstand derjenigen beiden auf der Seite der Mittellängsebene befindlichen Lagenenden (9a, 11a; 9b, 11) liegt, die den kleinsten Abstand zu ihr besitzen,

— die Axialnuten (19) von den Umfangsnuten (13, 14) aus lediglich axial nach außen zu den Reifenschultern hin verlaufen und
rechteckige, nahezu quadratische Blöcke (20) begrenzen und

— Schrägnuten (22; 32,33) zwischen den Umfangsnuten (13, 14) vorgesehen sind, die versetzt zu den Axialnuten (19) von den beiden Umfangsnuten (13,14) ausgehen, unter einem Winkel von 30 bis 60° schräg zur Umfangsrichtung verlaufen und

entweder bis zur gegenüberliegenden Umfangsnut durchgehen und zueinander parallel sind oder

beiderseits jeweils vor der Mittellängsebene enden, abwechselnd kürzer und länger sind und zueinander parallel oder fischgrätartig angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen sehr großer Abmessungen mit Radialkarkasse der im Oberbegriff des Anspruchs angegebenen Art für Bau- und Erdbewegungsfahrzeuge.

Großdimensionierte Luftreifen mit radialer Karkasse weisen in ihrer derzeitigen Ausführung eine doppelte Bewehrung aus einer Karkasse und einer Scheitelbewehrung auf. Die Karkasse besteht im wesentlichen aus in Radialebenen des Reifens angeordneten Metallkabeln. Die zwischen der Karkasse und dem Laufstreifen angeordnete Scheitelbewehrung ist demgegenüber aus mehreren übereinander angeordneten Lagen von in unter verschiedenen Winkeln verlegten Metallkabeln aufgebaut, die sich über einen Teil der Laufflächenbreite erstrecken. Die Enden dieser Lagen sind zur besseren Verteilung der Beanspruchungen in verschiedenen axialen Abständen von der Mittellängsebene des Reifens vorgesehen. Wenn die Lagen in zwei Gruppen eingeteilt werden, von denen die eine Gruppe die ungeradzahligen und die andere Gruppe die geradzahligen Lagen umfaßt, so sind in jeder Gruppe die Enden der Lagen so abgestuft, daß der Abstand der s Lagenenden von der Mittellängsebene des Luftreifens mit zu- oder abnehmendem Abstand der betreffenden Lage von der Karkasse zunimmt.

Die Breite aufeinanderfolgender Lagen kann sehr verschieden sein. Beispielsweise können sich die

iu breiteste und die schmälste Lage über Breiten erstrecken, die etwa 85% bzw. 25% der Laufflächenbreite ausmachen.

Diese gruppenweise Abstufung und Versetzung jeder Lagengruppe bietet die Möglichkeit, Spannungskonzen-

H trationen im Bereich der Lagenenden zu vermindern und auch die innere Erwärmung des Laufstreifens im Betrieb zu verringern.

Indessen kommt es auch bei solchen Reifen noch zu einer unerwünschten lokalen Erhitzung im Bereich der Lagenenden, die der Mittellängsebene des Reifens axial am nächsten liegen, was sich auf die Lebensdauer ungünstig auswirkt.

Aus der DE-OS 19 15 613 ist ein derartiger Luftreifen mit Radialkarkasse bekannt, bei dessen Scheitelbeweh-

2Ί rung der axiale Abstand der Lagenenden von der Mittellängsebene mit abnehmendem Abstand von der Karkasse zunimmt.

Der Laufstreifen dieses bekannten Luftreifens weist vier zxkzackförmige Umfangsnuten auf, wobei die Mittellinien der beiden äußersten, noch im Bereich der Scheitelbewehrung liegenden Umfangsnuten abschnittsweise den Bereich zwischen den am nächsten zur Mittellängsebene liegenden Lagenenden kreuzen.
Im Scheitelbereich sind zwei weitere zickzackförmige

J5 Umfangsnuten vorgesehen. Die Umfangsnuteii dieses Profils sind ferner auch im Mittelbereicb des Laufstreifens mit versetzt angeordneten Axialnuten verbunden, so daß stumpfwinklig-V-förmige Profilblöcke über die gesamte Laufstreifenbreite resultieren. Die Gelenkigkeit des Laufstreifens dieses bekannten Luftreifens in Axialrichtung wie auch in Umfangsrichtung ist daher über die gesamte Laufstreifenbreite etwa gleich.

Der E:find'<ng liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftreifen der oben angegebenen Art im Lauistreifenprofil so weiterzubilden, daß einerseits die Selbsterhitzung im Betrieb, insbesondere im Bereich der Lagenenden, die den kleinsten axialen Abstand zur Mittellängsebene aufweisen, verringert und andererseits eine gute Bodenhaftung und Verschleißfestigkeit

w des Profils, insbesondere gegen Ausreißen von Profilblockteilen unter dem Einfluß hoher Drehmomente, erzielt wird.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Durch die erfindungsgemäße, auf die Enden der Lagen der Scheitelbewehrung abgestimmte Profilausbildung resultiert ein in drei Zonen unterteilter Laufstreifen, dessen seitliche Zonen eine Breite von etwa 15 bis 20% der Gesamtbreite des Laufstreifens besitzen, während die mittlere Zone etwa 50 bis 60% der Gesamtbreite des Laufstreifens einnimmt. Die beiden Umfangsnuten nehmen etwa 10 bis 20% der Laufstreifenbreite ein und liegen im Querschnitt über dem Zwischenraum zwischen den Enden der der Mittellängsebene am nächsten liegenden Lagenränder.

Die beiden seitlichen Laufstreifenzonen sind durch die Axialnuten, die die Ränder des Laufstreifens mit den Umfangsnuten verbinden, in etwa rechteckige Blöcke aufgeteilt. Die resultierenden Blöcke haben in Axialrich-

tung und in Umfangsrichtung nahezu gleiche Abmessungen, die sich um höchstens 20% voneinander unterscheiden. Die Axialnuter. sind verhältnismäßig breit; ihre Breite beträgt zwischen einem Viertel und der Hälfte der Abmessung der rechteckige·! Blöcke in Umfangrrichtung, so daß die Oberfläche der Blöcke verhältnismäßig klein ist. Die durch einen Block und eine Axialnut gebildete Einheit entspricht der Bogenlänge eines Kreissektors von 6 bis 12° auf dem Umfang des Laufstreifens.

Die mittlre Zone zwischen den beiden Umfangsnuten ist durch Schrägnuten unterteilt, die versetzt zu den Axialnuten von den Umfangsnuten ausgehen und unter einem Winkel von 30 bis 60" und vorzugsweise etwa 45° schräg zur Umfangsrichtung verlaufen und entweder bis zur gegenüberliegenden Umfangsnut durchgehen, zueinander parallel sind und miteinander schräge längliche Blöcke bilden oder beiderseits jeweils vor der M'ittellängsebene enden, abwechselnd kürzer und langer und zueinander parallel oder fischgrätartig angeordnet sind und se im Mittefbereich des Laufstreifens eine durchgehende Zone mit länglichen, schrägen Blockansäizen bilden.

Die Abmessungen der resultierenden schrägen Blöcke und der Schrägnuten in Umfangsrichtung sind im wesentlichen gleich den Abmessungen der rechteckigen Blöcke bzw. der Axialnuten in Umfangsrichtung. Die senkrecht zur Längskante gemessene Br ite der schrägen Blöcke ist infolgedessen etwas kleiner als die Breite der Blöcke in den seitlichen Zonen. Die Anzahl der schrägen Blöcke und Schrägnuten ist gleich der Anzahl der rechteckigen Blöcke und Axialnuten. Die schrägen Blöcke sowie die Schrägnuten sind ferner in Umfangsrichtung um ein halbes Intervall versetzt.

Durch die erfindungsgemäße Profilausbildung wird folgendes erreicht:

a) Die am meisten erhitzungsgefährdeten Zonen der Scheitelbewehrung sind durch die darüberliegenden Umfangsnuten entlastet. Diese Umfangsnuten befinden sich im Querschnitt zwischen den Enden derjenigen Scheitellagen, die der Mittellängsebene des Reifens am nächsten liegen. Hierdurch wird die Verformung dieser üblicherweise verhältnismäßig stark beanspruchten Zone der Scheitelbewehrung vermindert, was wiederum eine beträchtliche Verringerung der lokalen Erhitzung dieser Zonen und damit auch eine Verringerung der Erwärmung des gesamten Laufstreifens ergibt.

b) Durch die Axialnuten, die verhältnismäßig kleine, jedoch massive rechteckige Blöcke bilden, wird die Unterteilung und Beweglichkeit der seitlichen Zonen in Umfangsrichtung vergrößert. Durch diese gelenkige Unterteilung der seitlichen Zonen wird beim Abrollen des Reifens die Verformung zusammenhängender und sehr dicker Gummimassen, die beträchtliche Wärmemengen erzeugen und nur ungenügend gekühlt werden, vermieden.

c) Durch die Schrägnuten, die längliche Blöcke mit verhältnismäßig großer Oberfläche bilden, wird gleichzeitig der Zusammenhalt der mittleren Zone des Laufstreifens vergrößert. Die mittlere, trotz ihrer großen Ausschnitte wenig gelenkige Zone trägt somit zu der für eine gute Bodenhaftung und Widerstandsfähigkeit gegen Herausbrechen von Profilteilen günstigen Kompaktheit in der Aufstandsflächc bei und ist gleichzeitig nachgiebig genug, um ein gutes Abrollen des Laufstreifens auf dem Boden zu sichern.

Durch die erfindungsgemaße Frofilausbildung wird die Selbsterhitzung des Reifens verringert, die Haftung auf lockerem Boden erhöht und die Widerstandsfähigkeit gegen Herausbrechen von Profiiteilen verbessert.
Es ist demzufolge beim erfindnngsgemäßen Luftreifen wesentlich, daß die Stärke des Laufstreifens im Bereich der Enden der Lagen der Scheitelbewehrung, deren Ränder den kleinsten axialen Abstand zur Miuellängsebenc aufweisen, verringert ist und die ίο seitlichen Zonen des Laufstreifsns eine ausgesprochen gelenkige Struktur besitzen, während die mittleren Zone verhältnismäßig kompakt ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung erläutert; es is zeigt

Fig. 1 einen Radialschnitt durch tinen erfindungsgemäßen Reifen,

Fig.2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Laufstreifens des in F i g. 1 dargestellten Reifens, dessen Länge in Umfangsrichtung dem Boden eines Mittelwinkels von etwa 25° entspricht,

F i g. 3 eine Darstellung des in F i g. 1 eingekreisten Bereichs in größerem Maßstab und

Fig.4 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Laufstreifens einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftreifens.

Der in F i g. 1 dargestellte Luftreifen 1 weist als wesentliche Bestandteile einen Laufstreifen 2, eine Karkasse 3 aus radial verlaufenden, sich unterhalb des JO Laufstreifens 2 und in den Seitenwänden 4 erstreckenden Kabeln, deren Enden um die Wulstkerne 5 zurückgeschlagen sind, und eine aus fünf Kabellagen bestehende Scheitelbewehrung 6 auf. Die Kabellagen der Scheitelbewehrung 6 sind:

Eine Lage 7 aus zwei gleichen, beiderseits der Mittellängsebene angeordneten Elementen, deren Kabel unter einem Winkel von 70° schräg nach rechts verlaufen,

eine Lage 8 aus unter einem Winkel von 26^J schräg nach rechts verlaufenden Metallkabeln,

eine Lage 9 aus unter einem Winkel von 26° schräg nach links verlaufenden Metallkabeln,

eine Lage 10 aus elastischen Metallkabeln, die unter einem Winkel von 26" nach rechts verlaufen, und

eine Lage 11 aus elastischen Metallkabeln, die unter einem Winkel von 26° nach links verlaufen.

Diese Lagen lassen sich in zwei Gruppen, nämlich die Gruppen der Lagen 7, 9 und 11 und die Gruppe der Lagen 8 und 10, einteilen. Die Enden 7 A und 7 β 9A und ·"?, 11/4 und llßder drei ersten Lagen sind abgestuft und um so mehr von der Mittellängsebene Λ-V entfernt, je näher die betreffende Lage zur Karkasse 3 liegt. Die Enden 8/4 und 8ß, iOA und 10ß der beiden anderen Lagen sind ebenfalls abgestuft. Die Enden SA, SB und 10/4, lOß der Lagen 8 und 10 sind ferner von der Mittellängsebene weiter entfernt alf die Enden 9A, 9ß und HA, llß der Lagen 9 und 11, wie im Detail aus F i g. 3 hervorgeht.

Der Laufstreifen 2 ist durch nwei Umfangsnuten 13 und 14 in drei Zonen, zwei seitliche Zonen 15 und 16 und eine mittlere Zone 17, unterteilt, deren Breite 17% bzw. 53% der Laufstreifenbreite beträgt (F i g. 2).

Pie Umfangsnuten 13 und 14 liegen etwa in gleichen Abständen von den Enden 94 und 1XA bzw. 9ß und 11B der Lagen 9 und 11, deren Enden den kleinsten axialen Abstand zur Mittellängsebene aufweisen, da die Mittellinien x-v der Umfanesnuten 13 und 14 etwa in

gleichem Abstand von den Enden 94, 1 \A bzw. 9 S, 11B verlaufen, wie aus F i g. 1 und 3 hervorgeht.

Die seitlichen Zonen 15 und 16 sind ferner durch Axialnuten 19 in rechteckige, nahezu quadratische Blöcke 20 unterteilt. Die Breite der Axialnuten 19 entspricht der Breite der Umfangsnuten 13 und 14 und 45% der Breite der Blöcke 20.

Die mittlere Zone 17 des Laufstreifens ist durch unter einem Winkel von 45° schräg verlaufende Schrägnuten 22 unterteilt, die ebenfalls schräge, unter einem Winkel von 45° verlaufende Blöcke 23 begrenzen. Die Fiäche der Blöcke 23 beträgt etwa das Dreifache der Oberfläche der Blöcke 20; das Verhältnis ihrer größten und kleinsten Abmessungen beträgt 7, während dieses Verhältnis bei den Blöcken 20 etwa den Wert 1,1 hat. Der Mindestabstand zwischen benachbarten Blöcken 23 ist geringer als der Abstand zwischen benachbarten Blöcken 20. obwohl die Abmessungen der Blöcke 23 und der Schrägnuten 22 in Umfangsrichtung gleich wie bei den Blöcken 20 und den Axialnuten 19 sind. Auf diese Weise ist die mittlere Zone 17 des Laufstreifens durch einen besseren Zusammenhalt der Blöcke 23 kompakter. Im Gegensatz dazu sind die seitlichen Zonen 15 und 16 sehr gelenkig. Die resultierende zahnkranzartige Struktur kann durch zusätzliche, mehr oder weniger tiefe radiale Einschnitte noch verstärkt werden.

Der Reifen weist in jeder der Zonen 15,16 und 17 48 Blöcke auf. Die aus einem Block 20 und einer Axialnut

19 bestehende Einheit entspricht dem zu einem Scktorwinkel von 7'/2° gehörenden Bogen. Die Blöcke

20 folgen in den seitlichen Zonen 15 und 16 in Umfangsrichtung ohne Versetzung oder Überlappung aufeinander, während sich aufeinanderfolgende Blöcke 23 der mittleren Zone 17 beträchtlich überlappen. Die aus einem Block 23 und einer Axialnut 22 bestehende Einheit erstreckt sich über den zu einem Sektorwinkel von etwa 26° gehörenden Bogen und ist somit 3'/2fach größer als die Einheit aus einem Block 20 und einer Umfangsnut 19.

Die in Fig.4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach den F i g. 1 bis 3 dadurch, daß

κι die mittlere Zone 17 nicht mehr mit durchlaufenden Schrägnuten unterteilt ist, die zwei Umfangsnulen 13 und 14 miteinander verbinden, sondern abwechselnd kurze und lange Schrägnuten 32,33 aufweist, die mit der Umfangsrichtung einen Winkel von 45° einschließen

Ii und jeweils nur in eine einzige Umfangsnut 13 bzw. 14 einmünden. Die Schrägnuten 32 und 33 begrenzen jeweils längliche Blockabschnitte 34. Die mittlere Zone 17 zwischen den blinden Enden der Schrägnuten 32 und 33 bildet somit bei dieser Ausführungsform eine starke, nicht unterbrochene mittlere Umfangsrippe.

Gemäß einer dritten, nicht dargestellten und von der in Fig.4 abgeleiteten Ausführungsform sind die in die Umfangsnut 13 einmündenden Schrägnuten 32 und 33 gegenüber den in die Umfangsnut 14 einmündenden

y, Schrägnuten 32 und 33 in entgegengesetzter Schrägrichtung angeordnet, so daß die mittlere Zone 17 hier in fischgrätartig angeordnete Schrägnuten 32 und 33 unterteilt ist.

Die verschiedenen Nuten können auch einen

in gewellten oder bogenförmigen Verlauf haben; geradlinige Nuten sind jedoch bevorzugt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Luftreifen sehr großer Abmessungen für Bau- und Erdbewegungsfahrzeuge mit
einer Radialkarkasse,

einer Scheitelbewehrung aus mehreren übereinander angeordneten Lagen, die abwechselnd der einen und der anderen von zwei Gruppen von Lagen angehören, wobei im Querschnitt die axialen Abstände der Enden der Lagen jeder Gruppe von der Mittellängsebene des Luftreifens abgestuft und von Gruppe zu Gruppe gegeneinander versetzt sind, und

einem Laufstreifen mit Umfangsnuten gleichbleibender Breite, die durch gegeneinander versetzt angeordnete Axialnuten mit dem Schulterbereich des Luftreifens verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß