DE2851492A1

DE2851492A1 - FULL ELASTIC TIRE

Info

Publication number: DE2851492A1
Application number: DE19782851492
Authority: DE
Inventors: Pierre Pringiers
Original assignee: Bergougnan Benelux SA
Current assignee: Bergougnan Benelux SA
Priority date: 1977-11-28
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1979-05-31
Also published as: GB2012686B; FR2411721B1; FR2411721A1; BE872330A; GB2012686A

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANNLEINWEBER & ZIMMERMANN

_η PATENTANWÄLTE _η PATENT LAWYERS

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DipL-lng. H. Leinweber («μ-?« Dipl.-lng. Heinz Zimmermann Dip[.-Ing. A. Gf. ν. WengerskyDipL-lng. H. Leinweber («μ-?« Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dip [.- Ing. A. Gf. ν. Wengersky

Rosental 7 · D-8000 München 2Rosental 7 D-8000 Munich 2

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 fepatd
Telegr.-Adr. Leinpat München2. Ascent (Kustermann-Passage) Telephone (089) 2603989 Telex 528191 fepatd
Telegr. Addr. Leinpat Munich

_den 26. November 1978 _d en November 26, 1978

Unser ZeichenOur sign

Kr/Sd/CAS 679 BiIRGOUGMM BENELUX, Svergsm Eabot/BelgienKr / Sd / CAS 679 BiIRGOUGMM BENELUX, Svergsm Eabot / Belgium

Elastischer VollgummireifenElastic solid rubber tire

Die Erfindung, bezieht sich auf elastische Vollgummireifen für die .Räder τοη Fahrzeugen wie etwa Verladewagen und ähnliche Fahrzeuge.The invention relates to elastic solid rubber tires for the .Wheels τοη vehicles such as loading trolleys and similar vehicles.

Diesen Vollgummireifen wird wegen ihrer Unempfindliuhkeit gegen Durchlöcherung und ihrer erhöhten radialen Festigkeit, die unter Belastung eine nur schwache Senkung sicherstellt, bei bestimmten Anwendungen gegenüber Luftreifen der Vorzug gegeben.- Jedoch sind sie infolge ihrer massiven Struktur und der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kautschuks infolge der Erscheinung der Hysterese einer übermäßigen Erwärmung ausgesetzt, wenn sie ernsthaften Bedingungen bezüglich der Belastung und der Geschwindigkeit ausgesetzt sind. Diese innere Erwärmung kann einen derartigen Ifert annehmen, daß sie die Eigenschaften desThis solid rubber tire is because of its insensitivity against perforation and its increased radial strength, which only lowers slightly under load ensures that it is preferred to pneumatic tires in certain applications. However, as a result of their massive structure and the poor thermal conductivity of rubber due to the phenomenon of hysteresis exposed to excessive heating when severe conditions related to load and speed are exposed. This internal heating can take such a degree that it affects the properties of the

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Kautschuks "bezüglich seiner Wiaerstandsfähigkeit herabsetzt und die Abnutzung in hohem Maße beschleunigt.Rubber "decreases in terms of its thermal resistance and accelerates wear and tear to a great extent.

Es ist Aufgabe der Erfindung die Güte dieser Vollgummireifen erheblich -zu verbessern, indem einerseits ihre Erwärmung im Betrieb vermindert wird und andererseits das Abführen der erzeugten Wärme begünstigt wird. Damit wird auch die Langlebigkeit der Reifen verbessert sowie ihr Rollwiderstand.It is the object of the invention to considerably improve the quality of these solid rubber tires by, on the one hand, heating them up is reduced during operation and, on the other hand, the dissipation of the heat generated is favored. This also increases the longevity the tire improves as well as its rolling resistance.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und er Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt:Further advantages, details and features of the invention result from the following description and the drawing on which all are not described in the text Details are expressly referred to. It shows:

Fig. 1 und 2 eine Querschnittsansicht und eine teilweise Draufsicht auf einen Reifen,1 and 2 are a cross-sectional view and a partial plan view of a tire;

Fig. 3, 4 und 5 Querschnittsansichten bzw. Draufsichten zur Darstellung zwei weiterer Ausführungsbeispiele.Figures 3, 4 and 5 are cross-sectional and plan views, respectively to illustrate two further exemplary embodiments.

Die betreffenden Reifen umfassen in klassischer Weise drei konzentrische Teilbereiche 1, 2 und 3 aus Kautschuk, die während des Ausformens des Reifens eng untereinander verbunden worden sind. Der innere Teilbereich 1 besteht aus einer verhältniüinäßig harten gummiartigen Mischung und ist möglicherweise durch Armierungen verstärkt, wie etwa Metalldrähte, um eine straffe Montage dec Reifens auf seiner Felge zu ermöglichen und jede Gefahr eines relativen Verrutschens zu vermeiden. Der mittlere Teilbereich 2 stellt den dicken ringförmigen Körper des Reifens dar und besteht aus· geschmeidigem Kautschuk um die Elastizität und Fahrkomfort des Reifens sicherzustellen. Der äußere Teilbereich 3 bildet die Lauffläche die aus einer gummiartigen Mischung besteht, welche gegenüber Abrieb, Zerreißen und Einschneiden widerstandsfähig ist.The tires in question typically include three concentric sections 1, 2 and 3 made of rubber, which are closely connected to each other during the molding of the tire have been. The inner portion 1 consists of a relatively hard rubber-like mixture and is possibly Reinforced with reinforcements, such as metal wires, to allow the tire to be mounted tightly on its rim and avoid any risk of relative slipping. The middle section 2 represents the thick one represents the ring-shaped body of the tire and consists of a flexible Rubber to ensure the elasticity and driving comfort of the tire. The outer sub-area 3 forms the running surface which consists of a rubber-like mixture, which is resistant to abrasion, tearing and cutting.

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Erfindungsgemäß vermeidet man die übermäßige üirwärmung des Reifens beim Betrieb einerseits dadurch, daß die Lauffläche 3 mit wenigstens einer breiten und tiefen um ihren gesamten Umfang umlaufenden Rinne 4 versehen ist, die sich bis zu einer Umgebung des Bodens oder sogar bis zum Boden dieser Lauffläche erstreckt, und andererseits dadurch, daß diese Lauffläche einem sehr geschmeidigen ringförmigen Körper 2 mit schwacher Hysterese zugeordnet ist.According to the invention, excessive heating is avoided of the tire during operation on the one hand by the fact that the tread 3 with at least one wide and one deep around its entire Circumference circumferential channel 4 is provided, which extends to an area around the ground or even to the bottom of this Tread extends, and on the other hand, in that this tread has a very flexible annular body 2 assigned with weak hysteresis.

Für Reifen mit klassischen Abmessungen, bei denen die Breite des Körpers ungefähr gleich der Höhe seines Querschnitts ist verwendet man im allgemeinen eine einzige zentrale Rinne 4, deren Tiefe 60 bis 100$ der radialen Dicke der Lauffläche beträgt und deren Breite ungefähr 10 bis 40$ der gesamten Breite der Lauffläche ausmacht. Bei Reifen die eine größere Breite bezogen auf die Höhe des Querschnitts aufweisen, können mehrere breite und tiefe um den Umfang umlaufende Rinnen vorgesehen sein, die gemäß der Breite der Lauffläche derart verteilt sind, daß zwischen ihnen Laufflächenstücke bestehen bleiben,deren aufsummierte Breiten ungefähr zwischen 60 und 80$ der gesamten Breite der Lauffläche 3 ausmachen.For tires with classic dimensions, where the width of the body is approximately equal to the height of its cross-section A single central groove 4 is generally used, the depth of which is 60 to 100 $ of the radial thickness of the tread and its width is approximately $ 10 to $ 40 of the total Width of the tread. For tires that have a larger width in relation to the height of the cross-section, A plurality of wide and deep grooves running around the circumference can be provided, which correspond to the width of the tread are distributed such that tread pieces remain between them, their summed widths approximately between 60 and 80 $ make up the entire width of the tread 3.

Der diese Lauffläche 3 tragende ringförmige Körper 2 besteht aus einer sehr geschmeidigen und deformierbaren Mischung, deren Härte sich zwischen 40 und 60 Shore A bewegt, während die Härte der Lauffläche 3 wie üblich in der Größe von ungefähr 70 Shore A oder mehr liegt. Dank dieser Geschmeidigkeit verlegt der Körper 2 dem Reifen die Fähigkeit stärker einzusinken und auf diese Weise die Vermiderung der Kontaktfläche mit dem Boden auszugleichen, die sich aus dem alleinigen Vorhandensein der Rinne 4 ergeben würde. Der Berührungsdruck mit- dem Boden kann auf diese Weise im allgemeinen auf einem mittleren Wert von 15 bis 16 kg/cm gehalten werden, was vom Standpunkt der Abnützung der Lauffläche 3 her gesehen ohne weiteres annehmbar ist. - 4 -The annular body 2 carrying this running surface 3 consists of a very pliable and deformable mixture, the hardness of which is between 40 and 60 Shore A, while the hardness of the tread 3 is, as usual, of the order of about 70 Shore A or more. Thanks to this suppleness the body 2 gives the tire the ability to sink in more and in this way the avoidance of the Compensate for contact surface with the ground, which would result from the sole presence of the channel 4. Of the Contact pressure with the ground can generally be achieved in this way be kept at an average value of 15 to 16 kg / cm, which is from the point of view of the wear and tear of the tread 3 is readily acceptable from a point of view. - 4 -

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Die Rinne oder die Rinnen 4 ermöglichen eine beträchtliche Verringerung der Erwärmung des Reifens im Betrieb, einerseits wegen der Entfernung eines Teils des Materials der Lauffläche und andererseits wegen der Tatsache einer besser-en Kühlung der Lauffläche 3, die infolge dieser Rinnen weniger massiv gemacht ist. Biese Rinnen begünstigen auch die Abführung der im Inneren des ringförmigen Körpers 2 erzeugten Wärme, obgleich diese Erwärmung verhältnismäßig weniger wichtig ist, wenn man für diesen geschmeidigen Körper Mischungen mit schwacher Hysterese verwendet wie etwa wenig gefüllte gummiartige Mischulen. In der Praxis und dank dieser Maßnahmen kann die Erwärmung verringert werden oder auf hinreichend niedrigen Werten gehalten werden, so daß keine schnelle Degra- - dation des Reifens selbst unter Anwendungsbedingungen hervorgerufen ist, die für bekannte ^rLeifen vom gleichen Typ als schwierig betrachtet werden.The trough or troughs 4 enable a considerable reduction in the heating of the tire during operation, on the one hand because of the removal of part of the material of the tread and on the other hand because of the fact of better cooling of the tread 3, which is made less solid as a result of these treads. These channels also favor the dissipation of the heat generated inside the annular body 2, although this heating is relatively less important if mixtures with weak hysteresis are used for this flexible body, such as, for example, slightly filled rubber-like mixing columns. In practice and thanks to these measures, the heating can be reduced or maintained at sufficiently low levels so that no quick degrada- - dation of the tire itself is caused under application conditions, be considered the same type as difficult the eifen for known ^rL.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Lauffläche 3 aus einer gummiartigen Mischung,die 5 his 50 Gew.^ von in dieser Mischung dispergierten Stapelfasern enthält. Diese Stapelfasern können Textilfaser^ oder vorzugsweise Metallfasern sein, wobei diese Fasern "derart behandelt sind oder auch die gummiartige Mischung derart angesetzt ist, daß ein starkes Haftvermögen zwischen dem Kautschuk und den Fasern erhalten wird. Diese Fasern werden dem Kautschuk beispielsweise im Verlauf von Knet- oder Mischoperationen zugesetzt, die dazu dienen, das Grundelastomer mit den anderen Bestandteilen zu mischen. Die Fasern können gleichwohl vor oder nach der Bildung der Rohmischung durch zusätzliches Kneten oder Mischen zugefügt werden.According to a further feature of the invention, the tread 3 consists of a rubber-like mixture that 5 to 50 Contains wt. ^ Of staple fibers dispersed in this mixture. These staple fibers can be textile fibers or preferably Be metal fibers, these fibers "are treated in such a way or the rubber-like mixture is set in such a way that strong adhesiveness between the rubber and the fibers is obtained. These fibers are the rubber for example added in the course of kneading or mixing operations which serve to combine the basic elastomer with the other components to mix. The fibers can, however, before or after the formation of the raw mixture by additional kneading or mixing be added.

Es ist γόη Interesse, das Entstehen vulkanisierter faseriger Mischungen aufzusuchen, die im Betrieb die schwächste Erwärmung aufweisen die mit den übrigen verlangten Eigenschaften verträglich ist. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen zu ergreifen. - 5 -It is γόη interest to look for the formation of vulcanized fibrous mixtures, which show the weakest warming during operation, which is compatible with the other required properties. To do this, it is beneficial to take one or more of the following measures. - 5 -

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Das G-rundelastomer der Mischung, das natürlich oder synthetisch sein kann, ebenso wie die Zusammensetzung der Mischung werden derart gewählt, daß ein vulkanisierter Kautschuk entsteht, der für sich eine durch Hysterese bedingte Erwärmung besitzt, die so gering wie möglich ist. Dieser Mischung werden Fasern zugesetzt, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, ggfs. metallische Fasern,wie Fasern die aus vermessingtem Stahl bestehen oder im Hinblick auf ihr Haftvermögen mit dem Kautschuk in anderer Weise vorbehandelt sind. Diese Fasern können einen Durchmesser im Bereich zwischen 0,05 und 0,9 mm und Längen im Bereich zwischen 1 und 50 mm aufweisen und sie sind in einer hinreichenden Menge beigemischt, beispielsweise in der Größe von 15 Gew.^ bezogen auf das Elastomer, derart, daß im Inneren der vulkanisierten Mischung ein Netzwerk gebildet wird, das sich einerseits der Ausbreitung von Spaltungen widersetzt und das andererseits eine gute Wärmeübertragung sicherstellt, die dazu geeignet ist, die beim Betrieb im Inneren sich entwickelnde Wärme zur Außenseite des Reifens abzuführen. Man kann auch die Fasern derart der Mischung beifügen, daß man diesen Fasern, statt sie in einer beliebigen Verteilung zu belassen, eine mehr oder weniger ausgeprägte Vorzugsrichtung erteilt. Diese Vorzugsrichtung kann beispielsweise durch Kneten der faserigen Mischung zwischen Zylindern erhalten werden. Man hat in diesem Zusammenhang festgestellt, daß eine derartige Ausrichtung der Fasern die Wärmeübertragung im Inneren der Mischung verbessert, insbesondere wenn es sich um metallische Fasern handelt. Sine derartige faserige Mischung mit ausgerichteten Fasern wird in vorteilhafter Weise derart angewendet, daß die vorherrschende Richtung der Fasern mit der üigsrichtung oder Umfangsrichtung der Lauffläche 3 übereinstimmt, was auf diese Weise zu einem höheren Elastizitätsmodul führt, ungefähr im Bereich von 1,5 bis 4, sowohl in longitudinaler Richtung als auch in transversaler Richtung. Diese relative ErhöhungThe compound's G-round elastomer, natural or Can be synthetic, as can the composition of the mixture are selected in such a way that a vulcanized rubber is produced which in itself causes heating due to hysteresis which is as small as possible. Fibers with good thermal conductivity are added to this mixture, if necessary, metallic fibers, such as brass-plated fibers Steel or have been pretreated in another way with regard to their adhesive properties with the rubber. These fibers can have a diameter in the range between 0.05 and 0.9 mm and lengths in the range between 1 and 50 mm and they are added in a sufficient amount, for example in the size of 15 wt. ^ based on the elastomer, in such a way, that a network is formed inside the vulcanized mixture, which on the one hand opposes the spread of fissures and that, on the other hand, ensures good heat transfer suitable for use inside to dissipate the developing heat to the outside of the tire. You can also add the fibers to the mixture in such a way that instead of leaving them in any desired distribution, these fibers have a more or less pronounced preferred direction granted. This preferred direction can be obtained, for example, by kneading the fibrous mixture between cylinders. It has been found in this context that such an orientation of the fibers, the heat transfer inside the Mixing improves, especially when it comes to metallic fibers. Sine such a fibrous mixture with aligned Fibers is advantageously used in such a way that the predominant direction of the fibers coincides with the direction of the river or the circumferential direction of the tread 3 coincides, which in this way leads to a higher modulus of elasticity, approximately in the range from 1.5 to 4, both in the longitudinal direction and in the transverse direction. This relative increase

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des Elastizitätsmoduls in longitudinaler Richtung trägt dazu "bei, die inneren Verformungen der Lauffläche und somit ihre Erwärmung "beim Betrieb herabzusetzen. Mit diesem Typ von gummiartigen Mischungen ist es auch möglich,die Breite der um den Umfang umlaufenden Rinne oder der Rinnen zu erhöhen, da wegen des Vorliegens höherer Elastizitätsmadlen und bessrer Abrieb- und Reißfestigkeit höhere spezifische Belastungen in der Größe von 22 bis 24 kg/cm^ der Bodenberührung getragen Vierden können.of the modulus of elasticity in the longitudinal direction contributes to "the internal deformations of the tread and thus its Reduce warming "during operation. With this type of rubber-like mixtures, it is also possible to increase the width of the circumferential groove or grooves, since because of the presence of higher levels of elasticity and better Abrasion and tear resistance higher specific loads carried in the size of 22 to 24 kg / cm ^ of the ground contact Vierden can.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen andere Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Laufflächen 3 neben einer zentralen Rinne 4 transversal oder schräg angeordnete zusätzliche Einkerbungen 5 aufweisen, welche die Rippen der Lauffläche teilweise oder vollständig kreuzen.Figs. 2 to 5 show other embodiments of the Invention, in which the running surfaces 3 in addition to a central channel 4 transversely or obliquely arranged additional Have notches 5 which partially or completely cross the ribs of the tread.

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Claims

Patent claims:

1.yElastic solid rubber tire with a thick ring-shaped body which is surrounded by a wear-resistant running surface, the at least one circumferential groove has, characterized-in that on the one hand the around the Circumferential, wide and deep groove (4) extends to the vicinity of or to the annular body (2) Dis to favor the cooling of the arrangement in operation and that on the other hand the annular body (2) made of a rubber-like Mixture consists, which is very flexible and has only a low hysteresis.

2 »Tire according to claim 1, characterized in that the depth of the circumferential groove (4) in the range γόη 60 to 100 ^ "of the radial thickness of the running surface (3).

3. Tire according to claim 1 or 2, characterized in that that the rolling surface of the tread (3) has a width in the range γοη 60 to 80 $ of the entire width of the tread (3) having.

4. Tire according to one of Claims 1 to 3, characterized in that that the annular body (2) consists in a known manner of a rubber-like mixture which has a hardness of 40 to 60 Shore A, while the running surface (3) consists of a rubber-like mixture that has a hardness of approximately 70 Shore A.

. Tire according to any one of claims 1 to 4, characterized

characterized in that the running surface (3) consists of a rubber-like mixture in which textile or metallic staple fibers are distributed in a ratio of 5 to 50 wt. * p of the mixture.

6. Tire according to claim 5, characterized in that the staple fibers of the rubber-like mixture of the tread (3) mainly in the longitudinal or circumferential direction of the tread (3) are aligned.

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