DE2340761A1

DE2340761A1 - Reifen mit schutz fuer die obere seitenwand

Info

Publication number: DE2340761A1
Application number: DE19732340761D
Authority: DE
Inventors: Eathel L Duncan
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1972-08-21
Filing date: 1973-08-09
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2340761C2; GB1430466A; JPS4958503A; ZA735114B; US3811488A; JPS5526004B2; AU5862773A; CA979341A

Description

PATENTANWÄLTE DIPL. ING. WALTER MEISSNER DIPL. ING. HERBERT TISCHER DIPL. ING. PETER E. MEISSNER München DIPL. ING. H.-JOACHIM PRESTING

^BERLIN

1 BERLIN 33(GRUNEWALD), den HERBERTSTRASSE 22

7372 - GE

THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY, Akron, Ohio 44316, USA

Reifen mit Schutz für die obere Seitenwand

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen mit einer Lauffläche, mit zwei Seitenwänden und mit wenigstens einem in einem oberen Seitenwandabschnitt nahe der Lauffläche angeordneten Vorsprung, der sich in einer Richtung von der Mittelebene des Reifens über die angrenzende Seitenwand erstreckt und zwischen einer inneren Fläche und einer äußeren Fläche, die, gemessen in radialer Richtung, von der Mittelachse des Reifens entfernter ist als die innere Fläche, gebildet ist·

Der Erfindungsgegenstand ist besonders für Reifen, die an Erdbewegungsmaschinen oder -fahrzeugen, welche in schwierigem Gelände zum Einsatz kommen, geeignet, insbesondere aber für an solchen Fahrzeugen verwendete Radialreifen, die im allgemeinen als Gelände-(Off-the-road-)Reifen bezeichnet werden·

Reifenkonstrukteure waren immer mit dem Schutz der Seitenwände eines Reifens befaßt und insbesondere «it dem Schutz der oberen Seitenwandbereiche, das heißt, des Teiles der Seitenwände,

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BUro Berlin Fernsprecher: 885 60 37 J 886 23 82 Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank AG, Depka 36 Postscheckkonto: Drahtwort: Invention Berlin Berlln-Halensee, Kurfürstendamm 130, Konto-Nr. 95 716 W. Meissner, Berlin Weat 122

der an die Schultern, die die Verbindung zwischen der Lauffläche und den Seitenwänden bilden, angrenzt. Diese Bereiche der Reifen sind hochempfindlich gegen Schnitte durch scharfkantige Gegenstände. Aus diesem Grund wurden bisher viele bekannte Reifen mit besonders ungleich gestalteten Laufflächen versehen, die sich seitwärts über die Reifenseitenwände hinaus erstrecken, um zu verhindern, daß Gestein oder scharfe Gegenstände auf die leicht verletzbaren Seitenwände des Reifens treffen· Diese bekannten Ausbildungen waren ziemlich roh, bei späteren, mehr sophistischen Ausbildungen wurden die Rippen oder Vorsprünge der Lauffläche als ein Mittel zum Schutz der Seitenwände herangezogen. Dies wurde durch buchstäbliches Herumziehen der Rippen um einen Teil der Reifenseitenwände ausgeführt, d.h·, daß die Rippen sich von der Lauffläche nach außen über die Seitenwände erstrecken, dann aufwärts entlang dieser verliefen und beispielsweise in der Mitte der Seitenwände endeten· Die Gesamtbreite der Rippen oder Vorsprünge wird durch den freien Raum zwischen den Reifen und den benachbarten Teilen der Fahrzeuge, an denen die Reifen verwendet werden, bestimmt. Im allgemeinen sind die vorspringenden Rippen bei Diagonal-Reifen (bias-type) nicht so deutlich wie bei einem Radialreifen, weil die überlappenden. Verstärkungs-Kordeinlagen der Karkassensclaichten bei einem Diagonal-Reifen einen Exeuz Schraffierungseffekt herbeiführen, der die Seitenwände verstärkt und sie weniger anfällig für Schnitte macht als die Seitenwände von Radial - reif en, bei denen die Verstärkungs-Kordlagen sich in einer radialen Richtung erstrecken und voneinander durch Gummimaterial getrennt sind, das sehr empfindlich gegen Schnitte von scharfen Gegenständen ist·

Die vorstehenden Rippen - die Schutzmittel - für die Seitenwände werden durch eine Vermehrung der Menge des Gummiwerkstoffs in kritischen Bereichen der oberen Seitenwände gebildet. Dieses Material ist dazu bestimmt, irgendwelche Schnitte oder Stoßbelastungen, die auf den Reifen von großen Steinen, Felsen oder sonstigen scharfen Gegenständen her einwirken, zu absorbieren. Die vorspringenden Rippen bestehen aus einem nachgiebigen Werkstoff und haben folglich das Bestreben, einen scharfen Gegenstand

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beim Hinweggehen des Reifens über diesen zu umhüllen, anstatt den Gegenstand wegzudrücken und ihn aus dem Reifenweg zu schaffen. Insofern ist die Ausgestaltung der vorstehenden Rippei^vom Standpunkt des Absorbierens von Schnitten nicht kritisch.

Die Ausgestaltung der vorspringerüenRippen ist ästhetisch wichtig, da es wesentlich ist, daß der Reifen ein starkes, derbes Aussehen hat, um ihn mehr attraktiv und damit besser verkaufsfähig zu machen· Das Anbringen von massiven, vorspringenden Rippen an Radialreifen hat jedoch gewisse Probleme aufgeworfen, z.B. Rißbildungen in den Seitenwänden an deren Verbindung mit den Rippen. Es hat sich gezeigt, daß die spezielle Ausgestaltung der vorspringenden Rippen an ihren Verbindungsstellen mit den Seitenwänden von Wichtigkeit ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, irgendeine Rißbildung an der Verbindungsstelle der vorspringenden Rippen mit der Reifenseitenwand auszuschalten oder doch ganz wesentlich zu vermindern. Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem Reifen der eingangs genannten Gattung darin gesehen, daß an der Verbindung der inneren radialen Fläche und der Seitenwand ein Flankensteg vorgesehen wird, der eine äußere gekrümmte Fläche hat, die einen glatten Übergang zwischen der inneren radialen Fläche und der angrenzenden Seitenwandfläche bildet. Die gekrümmte Fläche des Flankenstegs ist mit Bezug auf die Mittelebene des Reifens konkav und hat einen Krümmungsradius, der vorzugsweise das 0,4- - l,3fache der Querschnittshöhe des Reifens im unbelasteten und aufgeblasenen Zustand beträgt.

Ferner ist gemäß der Erfindung ein Vorsprung vorgesehen, der eine äußere radiale Fläche hat, die mit Bezug auf die Mittelebene des Reifens konvex gekrümmt ist, wobei der Krümmungsradius (R₁) das 0,15 - O,55fache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens im unbelasteten und aufgeblasenen Zustand ist.

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Weiterhin werden erfindungsgemäß innerhalb der benachbarten Vorsprünge oder Rippen trennenden Vertiefungen Mittel zum Absorbieren von Schnitten oder Rissen vorgesehen, denen der Reifen in diesen Bereichen durch scharfkantige Gegenstände ausgesetzt ist·

Zum besseren Verständnis der Erfindung dienen die Zeichnungen und die darauf bezogene Beschreibung.

Fig. 1 und 2sind Teilquerschnitte durch Reifen mit Vorsprüngen oder Rippen verschiedenartiger Ausbildung nach dem Stand der Technik.

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch einen gemäß der Erfindung gestalteten Reifen.

In den Zeichnungen ist ein Luftreifen 5 gezeigt, der besonders zur Verwendung an Erdbewegungsfahrzeugen geeignet ist. Der Reifen 5 weist im wesentlichen eine Lauffläche 6 und zwei Seitenwände 7,8 auf, die von der Lauffläche 6 ausgehen und in zwei ringförmigen Felgenrändern 9,10 enden. Der Reifen 5 ist vorzugsweise vom Radial-Typ und enthält eine übliche Kordeinlage aus textilem oder metallischem Werkstoff, die die Karkasseneinlagen des Reifens 5 verstärkt. Die Einlage 11 erstreckt sich über einen Winkelbereich von 70-90°, gemessen von einer durch die mittige Umfangslinie der Lauffläche 6 sich erstreckenden Ebene C-P, die als Mittelebene bezeichnet wird. Der Reifen 5 ist normalerweise zu dieser Mittelebene symmetrisch ausgebildet. Die Winkelmaße irgendwelcher verstärkender Kordeinlagen beziehen sich auf einen unbelasteten, normalerweise auf einen vom Hersteller empfohlenen Druck aufgeblasenen Reifen.

Eine allgemein mit 12 bezeichnete Gürtelstruktur ist zwischen der Lauffläche 6 und der Kordeinlage 11 vorgesehen, um den Reifen ringförmig zu verstärken. Die Gürtelstruktur 12 besteht aus einer Mehrzahl von auseinanderliegenden Lagen 13,14- aus textilem

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oder metallischem Verstärkungs-Kordwerkstoff, die in einem Winkelbereich von 0-24°, gemessen von der Mittelebene des Reifens 5> angeordnet sind·

Die Lauffläche 6 ist üblicherweise in ein System von miteinander abwechselnden Rippen 15 und Vertiefungen 16 aufgebrochen, um die Triebkraft des Reifens 5> insbesondere in weichem Gelände, zu erhöhen·

Die Rippen 15 ragen von der Mittelebene nach außen gerichtet über die Seitenwände 7»8 des Reifens 5 vor und bilden Leisten, Ansätze, Greifer oder Fortsätze 17 zum Schutz der Seitenwände 7,8 gegen scharfkantige Gegenstände, gegen die der Reifen 5 fährt oder trifft.

Die Vorsprünge 17 werden jeweils durch eine innere Fläche 18 und eine äußere Fläche 19, die, gemessen in radialer Richtung von der Achse des Reifens 5» weiter entfernt ist als die innere Fläche 18, gebildet. Die Vorsprünge 17 sind in den oberen Seitenwänden des Reifens 5 angeordnet, d.h., in dem Teil der Seitenwände, der der Lauffläche 6 benachbart und von den ^elgenrändera 9,10 am weitesten entfernt ist. Die äußere radiale

d.h. Fläche 19 jedes VorSprungs 17 geht von der Schulter 20yvon der Verbindung zwischen der Lauffläche 6 und der oberen Seitenwand des Reifens 5» aus und erstreckt sich in Richtung zum Mittelpunkt 21 der angrenzenden Seitenwand 7 oder 8. Der Querschnittsdurchmesser (SD) wird an gegenüberliegenden Mittelpunkten 21 der Seitenwände 7»8 gemessen und stellt im allgemeinen die maximale Breite des Reifens - irgendwelche unüblichen Höcker oder Vorsprünge sind hierbei ausgenommen - dar.

Der in Fig. 1 gezeigte Vorsprung 17 hat eine gekrümmte äußere Radialfläche 19, die im Vergleich zu der kurzen, flachen, inneren Radialfläche 18 lang ist. Andere bekannte Reifen haben einen Vorsprung 17» der dem in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist mit der Ausnahme, daß die äußere Radialfläche flach und mit einem hohen

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oder steilen Winkel, bezogen auf die Achse des Reifens 5 und gemessen im Uhrzeigersinn von der mittigen Achse aus, angeordnet ist. Der Vorsprung 17 in Fig. 2 ist konisch und wird von einer flachen und äußeren Radialfläche 18 bzw. 19 gebildet, die sich schneiden und einen First 22 ergeben, der sich von der benachbarten Seitenwand nach außen erstreckt. Ein derart ausgebildeter Vorsprung erwies sich als besonders für Keifen geeignet, die an Planiermaschinen zur Verwendung kommen, welche häufig an geneigten Flächen fahren, an denen spitze Felsen und andere scharfkantige Gegenstände, die den Reifen 5 mit Ausnahme der Vorsprünge 17 zerschneiden und beschädigen können, anzutreffen sind.

An der Verbindungsstelle 23 der Vorsprünge 17 mit den Seitenwänden 7»8 wird eine bestimmte Grenzlinie gebildet. Es wurde gefunden, daß eine Eißbildung häufig an der Verbindungsstelle bei Radialreifen, wenn massive Vorsprünge 17 zur Anwendung kommen, auftritt. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden oder wesentlich vermindert, indem an jeder der Verbindungsstellen 23 ein Flankensteg 25 vorgesehen wird.

Die Flankenstege 25 (Fig.3) bestehen vorzugsweise aus einem unverstärktem Gummiwerkstoff, obwohl es in manchen Fällen erwünscht sein kann, textile oder metallische Verstärkungs-Kordeinlagen in das Gummimaterial einzusetzen. Die Flankenstege 25 haben äußere Flächen 26, die zweckdienlich gekrümmt sind, um glatte Übergangsflächen zwischen den inneren radialen Flächen 18 der Vorsprünge 17 und den angrenzenden Flächen 27 der ^eitenwände 7>8za bilden. Die äußere gekrümmte Fläche 26 jede Flankensteges 25 ist mit Bezug auf die Mittelebene konkav und hat einen Krümmungsradius R, der auf einer Linie gemessen wird, die durch gegenüberliegende Mittelpunkte 21 der Seitenwände 7»8 geht. Der Krümmungsradius R beträgt vorzugsweise das 0,4-1,3-fache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens 5 im unbelasteten und - wie vorher angegeben - aufgeblasenen Zustand. Die inneren und äußeren Radialflächdn 18,19 eines jeden Vorsprungs 17 sind in Bezug auf die Mittelebene des

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Reifens 5 konvex und haben vorzugsweise einen gemeinsamen Krümmungsradius R, , der das 0,15 - O,55fache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens 5 betragen soll. Die äußeren freien Flächen 18,19 und 26, die jeden Vorsprung 17 umgrenzen, bilden eine glatte, fortlaufende, S-förmige Krümmung, die sich zwischen der Schulter 20 und dem Mittelpunkt 21 der angrenzenden Seitenwand 7 oder 8 hinzieht. Es hat sich gezeigt, daß durch die Anfügung der Gummi-Flankenstege 25 das Problem der Rißbildung beseitigen läßt'· Die Gesamtbreite W zwischen gegenüberliegenden VorSprüngen 17 beträgt vorzugsweise das 1-1,2fache des Querschnittsdurchmessers (SD) des Reifens 5·

Wie vorher schon angedeutet wurde, richtet sich die Erfindung auch auf die Ausbildung von Vorsprüngen oder Ausbauchungen 16 nahe den Vorsprüngen 17· Die Ausbauchungen 29 sind vorzugsweise aus unverstärktem Gummiwerkstoff gebildet und dazu bestimmt, von scharfkantigen Gegenständen herrührende Schnitte abzuschwächen oder aufzunehmen, und zwar in der gleichen Weise wie die Vorsprünge 17 Schnitte und Stoßbelastungen abschwächen oder absorbieren, um die Seitenwände 7»8 zu schützen· Die Vertiefungen 16 von größeren Reifen sind ausreichend breit, um spitzes Gestein und andere scharfkantige Gegenstände in sich aufzunehmen· Wie in Fig. 1 und 2 sowie mit gestrichelten Linien in Fig. 5 gezeigt, stellen die Seitenwände 7»8 normalerweise eine glatte Fortsetzung der Vertiefungen 16 dar. Es hat sich als wünschenswert herausgestellt, die Gummiausbauehungen oder -anhäufungen 29 nach auswärts von der Mittelebene bis zu einem Punkt zu erstrecken, an dem die Ausbauchungen 29 die äußeren freien Flächen 18,19 der Vorsprünge 17 an oder nahe den Punkten der maximalen Breite (W) der Vorsprünge 17 schneiden· Das zusätzliche Gummi material in diesem Bereich trägt ebenfalls dazu bei, das vorher erwähnte Problem der Seitenwandrißbildung zu beseitigen* Das eliminiert jedoch praktisch die Vorsprünge 17» was vom ästhetischen Standpunkt unerwünscht ist· Insofern hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, jede Gummianhäufung ganz dicht an den Außenflächen 18,19 der angrenzenden Vorsprünge 17 zu hinterschneiden, um eine eingeschnürte Rinne oder Kehle 30 zu bilden, die aufwärts zum Mittelpunkt 21 der angrenzenden Seitenwand 7 oder 8 verläuft.

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Die Außenoberflächen 31,32 einer jeden Gummiausbauchung 29 sind mit Bezug zueinander entgegengesetzt gekrümmt. Die erste, den Außenflächen der benachbarten Vorsprünge 17 zunächst liegende Oberfläche 31 ist mit Bezug auf die Mittelebene konkav, während die zweite Oberfläche 32 mit Bezug auf diese Ebene konvex ist. Die erste Oberfläche 31 jeder Ausbauchung 29 hat einen Krümmungsradius r, der vorzugsweise das 0,3 - Ifache des Gleitschutzes d, das ist die Tiefe der Vertiefung 16 in der Mittelebene, beträgt. Die zweite Oberfläche 32 der Laufflächen-Gummiausbauchung hat einen Krümmungsradius r-, , der vorzugsweise das 0,5 - l,5fache des Gleitschutzes d beträgt· Die Breite oder das Maß G der eingeschnürten oder schmalen Kehle 30 beträgt vorzugsweise das 0,1 - 2,5fache des Gleitschutzes d. Die Verbindung jeder Gummianhäufung 29 mit den äußeren freien Flächen der benachbarten Vorsprünge 17 liegt an einer Stelle, die, gemessen von der Schulter 20 in einer radialen Richtung gegen die Mittelachse des Reifens 5 hin, einen Abstand K hat, der vorzugsweise das 0,15 - 0,4-fache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens 5 ist·

Auf diese Weise wurde eine glatte Übergangskrümmungsfläche 26 zwischen der inneren radialen Fläche 18 eines jeden Vorsprunges 17 und der angrenzenden Fläche der Seitenwände 7»8 geschaffen. Diese Übergangsfläche ist mit Bezug auf die Mittelebene des Reifens 5 konkav. Die inneren und äußeren radialen Flächen 18,19 haben einen gemeinsamen Krümmungsradius R, und sind in Bezug auf die Reifenmittelebene konvex. Das Gesamtaussehen eines jeden Vorsprungs 17 ist das einer glatten, fortlaufenden, S-förmigen Krümmung, die sich von scharfen Winkelflächen, die bei bekannten Reifen die Vorsprünge bilden, abhebt und unterscheidet. Zusätzlich sind die Vertiefungen jeweils mit weiterem Gummimaterial versehen, das die freien Oberflächen der benachbarten Vorsprünge schneidet, und zwar zwischen gegenüberliegenden Enden des Vorsprungs an der Lauffläche 6 und an den anliegenden Seitenwänden 7,8,

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

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_v Luftreifen mit einer Lauffläche, mit zwei Seitenwänden und mit wenigstens einem in einem oberen Seitenwandabschnitt nahe der Lauffläche angeordneten Vorsprung, der sich in einer Richtung von der Mittelebene des Reifens über die angrenzende Seitenwand erstreckt und zwischen einer inneren Fläche und einer äußeren Fläche, die, gemessen in radialer Richtung, von der Mittelachse des Reifens entfernter ist als die innere Fläche, gebildet ist, gekennzeichnet durch eine gekrümmte, zwischen der inneren Radialfläche (18) des Vorsprungs (17) und der angrenzenden Fläche (26) der benachbarten Seitenwand (7*8) sich erstreckende Fläche (26), die mit Bezug auf die Mittelebene (C - P) des Reifens (5) konkav ist und einen Krümmungsradius (R) hat, der das 0,4 - l,3fache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens int unbelasteten und aufgeblasenen Zustand beträgt·
2. Reifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorsprung (17)» dessen äußere radiale, in bezug auf die Mittelebene (C-P) konvex gekrümmte Fläche (19) einen Krümmungsradius (R₁) hat, der das 0,15 - O,55£ache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens (5) im unbelasteten und aufgeblasenen Zustand beträgt·
3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Vorsprung (17) mit inneren und äußeren radialen Flächen

(18 bzw.19), die mit Bezug zur Mittelefoene (C - P) des Reifens (5) konkav ausgebildet sind und einen gemeinsamen Krümmungsradius (R₁) haben, der das 0,15 - O,55fache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens im unbelasteten und aufgeblasenen Zustand beträgt·

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4·. Reifen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorsprung (17) mit sich schneidenden inneren und äußeren Ec^dialflächen (18 bzw. 19), die einen sich auswärts von der angrenzenden Seitenwand (7»8) erstreckenden First (22) im belasteten und unbelasteten Zustand des Reifens (5) bilden.
5· Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche (26) an eine angrenzende Fläche (27) der benachbarten Seitenwand (7»8) derart anschließt, daß eine Tangente zur konkaven Fläche (26) an deren Verbindungsstelle mit der angrenzenden Seitenwandflache (27) ebenfalls tangential zu dieser angrenzenden Seitenwandflache (27) liegt<
6. Reifen nach Anspruch 1, 2 oder M- mit abwechselnden Vorsprüngen und diese trennenden Vertiefungen, gekennzeichnet durch eine nachgiebige Ausbauchung (29) in jeder Vertiefung (16), die den Vorsprüngen (17) benachbart liegen und Schnitte von scharfkantigen, in die Vertiefung eindringenden Gegenständen abschwächen.
7· Reifen nach Anspruch 1 mit wenigstens zwei durch eine Vertiefung voneinander getrennten VorSprüngen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (16) Außenflächen der Vorsprünge (17) zwischen gegenüberliegenden Enden der Vorsprünge schneidet·
8. Reifen nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (16) in der Nähe der Außenflächen der Vorsprünge (17) eine geringere Tiefe hat als die Tiefe des Gleitschutzes (d), gemessen in der Mittelebene, und in einem Abstand (K), gemessen von der Schulter (20) des üeifens, beginnt, der das 0,15 - 0,4-fache der Querschnittshöhe (SH) des Reifens ist.

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9. Reifen nach .Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbreite (W) von zwei gegenüberliegenden, von entgegengesetzten Seitenwänden (7 bzw.8) vorragenden Vörsprüngen (17) das 1 - l,2fache des Querschnittsdurchmessers (SD) des Reifens beträgt·
10. Reifen nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch eine nachgiebige Ausbauchung (29) in der Vertiefung (16) nahe den Außenflächen (19) der VorSprünge (17)» von der ein den Außenflächen (19) zunächst liegender Teil zur Ausbildung einer Kehle (30), die im allgemeinen parallel zur Mittelebene (C - P) des Reifens verläuft, entfernt ist·
11. Reifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kehle (30) in dem der Mittelachse des Reifens (5) zunächst liegenden Bereich mit Bezug auf die Mittelebene (C - P) konkav ausgebildet ist und einen Krümmungsradius (r) hat, der das 0,3 - !fache der Tiefe (d) der Vertiefung^ (16) gemessen in der Mittelebene, beträgt. /

Dipl.-IiW

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