DE3232022C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reifen für landwirtschaftliche Zugmaschinen oder ähnliche Fahrzeuge, die überwiegend auf leichten bzw. weichen Böden eingesetzt werden sollen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Reifen dieser Gattung ist aus der DE-OS 27 44 848 bekannt.

Der Laufstreifen von Reifen dieser Art ist im wesentlichen aus massiven, voneinander beabstandeten Stegen gebildet, die in zwei Reihen angeordnet sind, welche sich in Umfangsrich­ tung erstrecken und deren Stege sich in Axialrichtung jeweils etwa über eine andere Hälfte der Breite des Laufstreifens erstrecken. Die Stege sind von einer Reihe zur anderen ab­ wechselnd in Umfangsrichtung versetzt. Diese Stege sind je­ weils aus zwei im wesentlichen geradlinigen und miteinander einteilig verbundenen Segmenten gebildet, die mit der Um­ fangsrichtung verschiedene Winkel bilden.

Derartige Stege sind auch aus der US-PS 36 03 370 be­ kannt. Das in Axialrichtung innere Segment bildet bei diesen Stegen einen Winkel zwischen 15 und 35°, während das in Axialrichtung äußere Segment einen Winkel zwischen 60 und 75° mit der Umfangsrichtung bildet. Ein solcher Laufstreifen weist jedoch auf leichten Böden eine unzu­ reichende Haftung und auf harten Böden (Straßen usw.) eine ungenügende Verschleißfestigkeit auf, was vermutlich auf die allgemeine Anordnung der Stege sowie auf Defor­ mierungen des Reifenkörpers (mit Kreuzkarkasse) zurückzu­ führen ist.

Gleiches gilt für eine Anordnung nach der FR-PS 12 37 762, bei welcher die geradlinigen Stege abwechselnd V-för­ mig angeordnet und jeweils an der Außenseite des Rei­ fens durch ein transversales Segment verlängert sind, das sich auf der Reifenseitenwand abstützt.

Bei dem Reifen nach der DE-OS 27 44 848 bestehen die Stege des Laufstreifens jeweils aus zwei im wesentlichen geradli­ nigen, miteinander verbundenen Segmenten, die verschiedene Winkel mit der Umfangsrichtung bilden. Das in Axialrichtung äußere Segment der Stege steht axial über den entsprechenden Rand der Scheitelbewehrung hinaus und bildet einen größeren Winkel mit der Umfangsrichtung als das in Axialrichtung inne­ re Segment. Der Winkel, den die inneren Segmente mit der Um­ fangsrichtung des Reifens bilden, beträgt etwa 20°.

Aus der DE-OS 14 80 935 ist bereits ein Reifen für Gelände­ fahrzeuge bekannt, dessen Laufstreifen gleichfalls mit mas­ siven Stegen von konstanter Breite versehen ist, die in zwei Reihen angeordnet sind, welche sich in Umfangsrichtung er­ strecken, wobei die Stege abwechselnd von einer Reihe zur anderen in Umfangsrichtung versetzt sind. Jeder Steg besitzt eine durchgehende, gleichbleibende Krümmung. Die Tangente an dem innenliegenden Teil jedes Steges weist einen Winkel von mindestens 40° zur Umfangsrichtung des Reifens auf.

In jüngster Zeit wurden Laufstreifen mit geradlinigen oder leicht gekrümmt verlaufenden Stegen, die abwech­ selnd V-förmig angeordnet sind, bei Reifen mit Radial­ karkasse, auf die eine Scheitelbewehrung (Gürtel) aufge­ setzt ist, vorgeschlagen. Bei diesen Reifen wird jedoch zusätzlich eine unzureichende Verschleißfestigkeit auf leichten Böden festgestellt, insbesondere wenn diese Reifen an der Vorderachse von Zugmaschinen verwendet wer­ den, die mit zwei Antriebsachsen versehen sind. Es ist dann unbedingt erforderlich, daß die auf der vorderen (Antriebs-) Achse montierten Reifen eine Haftung auf leichten bzw. weichen Böden aufweisen, die größer ist als die der Reifen auf der hinteren (Antriebs-) Achse.

In jüngster Zeit wurden die Antriebsleistungen von landwirt­ schaftlichen Zugmaschinen erheblich gesteigert, insbesondere bei Maschinen mit zwei angetriebenen Achsen. Dabei hat sich herausgestellt, daß die herkömmlichen Radialreifen in zweier­ lei Hinsicht verbesserungsbedürftig waren, nämlich sowohl hinsichtlich der Bodenhaftung als auch hinsichtlich der Le­ bensdauer. Bei landwirtschaftlichen Zugmaschinen stellt sich das Problem der Bodenhaftung aufgrund der üblichen Beschaf­ fenheit von Böden, die durch derartige landwirtschaftliche Zugmaschinen bearbeitet werden. Es handelt sich nämlich um sogenannte "weiche" oder "leichte" Böden. Das Verhalten auf solchen Böden muß aber nicht nur eine gute Kraftübertragung, sondern auch einen guten Selbstreinigungseffekt des Lauf­ streifens gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemä­ ßen Reifen dahingehend weiterzubilden, daß seine Stege in allen Richtungen, nämlich longitudinal, transversal und in allen Zwischenrichtungen, eine optimale Bodenhaftung auf leichten und weichen Böden bei gutem Selbstreinigungseffekt aufweisen, während sie sich aber auf harten Böden durch hohe Verschleißfestigkeit auszeichnen.

Diese Aufgabe wird mit einem Reifen, der die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeich­ nung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines Teils eines Reifens einer ersten Ausführungsform, wobei ein Teil der Bewehrung (Kar­ kasse und Scheitelbewehrung) bloßgelegt ist;

Fig. 2 einen Radialschnitt des in Fig. 1 gezeigten Reifens in der Ebene II-II;

Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen der Erfindung; und

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung der Wirkungs­ weise der Erfindung.

Der in Fig. 1 gezeigte Teil eines Laufstreifens umfaßt massive Stege 6, die voneinander beabstandet in zwei Reihen 7, 8 angeordnet sind. Jede Reihe erstreckt sich in Um­ fangsrichtung, und ihre Stege erstrecken sich in Axial­ richtung ungefähr über eine jeweils andere Hälfte des Laufstreifens. Von einer Reihe zur anderen sind die Stege 6 abwechselnd in Umfangsrichtung versetzt. Die Stege 6 einer Reihe gleichen einander. Die Stege 6 sind jeweils aus zwei Segmenten 11, 12 gebildet, die im wesentlichen geradlinig oder nur sehr wenig gekrümmt und miteinander einteilig verbunden sind und verschiedene Winkel A und B mit der Umfangsrichtung bilden.

Der in Fig. 2 gezeigte Reifen 1 enthält eine radiale Kar­ kasse 2 und eine Scheitelbewehrung 3. Die Kar­ kasse 2 erreicht ihre maximale Meridiankrümmung an den beiden Schultern 13, wenn der Reifen auf der Felge montiert und normal aufgepumpt, jedoch unbelastet ist.

Die Scheitelbewehrung 3 ist in Radialrichtung auf der Außenseite der Karkasse und um diese herum angeordnet; ihre axiale Breite L ₁ beträgt höchstens das 0,9fache, vorzugsweise 0,75- bis 0,85fache, der maxi­ malen axialen Breite L des Körpers des Reifens 1, die zwischen den Wülsten und den schützenden Ausstülpungen 16 der Schultern 13 erreicht wird. Diese Ausstülpungen 16, sind ausdrücklich bei der Messung der genannten Breite L unberücksichtigt. Die Scheitelbewehrung 3 ist aus wenigstens zwei Lagen 3 ₁, 3 ₂ von Kabeln gebildet, die in jeder Lage parallel und von einer Lage 3 ₁ zur anderen Lage 3 ₂ gekreuzt sind und am Äquator 9 Winkel C mit der Umfangsrichtung des Reifens bilden, die kleiner als 30° sind und vorzugsweise zwischen 15 und 20° betragen.

Das in Axialrichtung äußere Seg­ ment 11 der Stege 6 steht axial über den entsprechenden Rand der Scheitelbewehrung 3 hinaus und bildet einen Winkel B zwi­ schen 85° und 100° mit der Umfangsrichtung des Reifens. Das in Axialrichtung innere Segment 12 der Stege 6, das in normaler Fahrtrichtung dazu bestimmt ist, in der Aufstands­ fläche 14 des Reifens vor dem axial äußeren Segment 11 mit dem Boden in Berührung zu gelangen, ist an dieses Segment 11 über ein Zwischensegment 10 angeschlossen, das vorzugs­ weise einen Kreisbogen mit dem Radius R ₁ bildet. Dieses Verbindungssegment 10 erstreckt sich über eine axiale Breite l, die gleich etwa dem 0,15 fachen der axialen Breite L des Reifens beträgt, die oben definiert ist. Das in Axialrichtung innere Segment 12 der Stege 6 bildet bei dieser Ausführungsform mit der Umfangsrichtung des Reifens einen Winkel A, der kleiner als 30° ist und an die Winkel der in Radialrichtung äußeren Lagen 3 ₁, 3 ₂ der Scheitelbewehrung 3 angenähert ist.

Die Scheitelbewehrung 3 weist eine sehr geringe Meridian­ krümmung 1/R auf, die von einem Rand zum anderen im wesentlichen konstant ist. Diese Krümmung ist höchstens gleich der Krümmung in Umfangsrichtung, die gleich dem Kehrwert des halben Gesamtdurchmessers des Reifens ist, vorzugsweise aber geringer als diese. Entlang einer Zone, die auf den Äquator zentriert ist und eine axiale Breite aufweist, die wenigstens gleich dem 0,75fachen der Breite L ₁ der Scheitelbewehrung beträgt, ist die Kar­ kassenbewehrung 2 parallel zu dieser Scheitelbewehrung 3. Vorzugsweise sind die Lagen 3 ₁, 3 ₂ der Scheitelbewehrung 3 symmetrisch unter Winkeln von etwa 20° zur Umfangs­ richtung des Reifens angeordnet.

Die Scheitelbewehrung 3 ist aus wenigstens zwei Lagen von Kabeln gebildet, die unter weniger als 30° zur Umfangsrichtung geneigt sind. Diese Lagen 3 ₁, 3 ₂ sind unter dem Laufstreifen angeordnet, ebenso wie bei einer bevorzugten Ausführungs­ variante, bei welcher die Scheitelbewehrung 3 darüber hinaus wenigstens eine Lage (nicht dargestellt) von parallelen Kabeln umfaßt, die einen Winkel von mehr als 45° mit der Umfangsrichtung des Reifens bilden. Die in Axialrichtung inneren Segmen­ te 12 der Stege 6 sind im wesentlichen parallel zu diesen La­ gen 3 ₁, 3 ₂ orientiert, die eine Neigung von weniger als 30° haben, d. h. parallel zu der Orientierung, gemäß welcher die Scheitelbewehrung 3 bzw. der Gürtel arbeitet. Es kann also angenommen werden, daß die praktisch in Längsrichtung orientierten Segmente 12 der Stege 6 durch den darunterliegenden Gürtel optimal gehalten wer­ den und sowohl auf harten als auch auf leichten Böden sehr verschleißbeständig sind. Diese praktisch in Längs­ richtung orientierten Segmente 12 können auch leichter in leichte oder weiche Böden eindringen. Daraus ergeben sich eine verbesserte seitliche Verdrängung der Erde und Kurshaltung, insbesondere auf abschüssigen Böden. Zum anderen verleihen die unter weniger als 30° orientierten Lagen 3 ₁, 3 ₂ dem Reifen einen praktisch zylindrischen Scheitel, der in der Bodenaufstandszone 14 nur eine geringe Kontraktion erfährt.

Die in Axialrichtung äußeren, quasi-transversal orientier­ ten Segmente 11 stehen über den entsprechenden Rand der Scheitelbewehrung 3 um eine Länge d hinaus, die zwischen dem 0,1- und 0,2fachen der oben definierten axialen Brei­ te L des Reifens beträgt. Das Ende dieses Überstandes kann eine Ausstülpung bilden, die über die axiale Breite L des Reifens hinausgeht und die entsprechende Reifenschulter 13 schützen soll. Die Endbereiche der quasi-transversalen Segmente 11 der Stege 6 sind also fest mit der radialen Karkasse 2 verbunden, insbesondere dort, wo die­ se ihre maximale Krümmung erreicht. Durch die beinahe rechtwinklige Kontur 14 der Bodenaufstandsfläche auf­ grund der Scheitelverstärkung ge­ langen die quasi-transversalen Segmente 11 der Stege 6 über ihre gesamte axiale Ausdehnung hinweg mit dem leichten Boden in Eingriff, und nicht an ihrem Verbin­ dungssegment 10 zur Verbindung mit dem quasi-longitudi­ nalen Segment 12, wie dies bei einem Kreuzkarkassen­ reifen mit elliptischer Aufstandsfläche 15 der Fall ist, die in Fig. 5 zum Vergleich ebenfalls eingezeichnet ist. Ferner wirken die darunterliegenden, quasi-longitudinalen Lagen 3 ₁, 3 ₂ bei der Immobilisierung der gekrümmten Ver­ bindungssegmente 10 der Stege 6 in Längsrichtung mit.

Die Stege 6 haben vor­ zugsweise eine praktisch konstante Breite e, die an der radial äußeren Oberfläche gemessen ist, die mit dem Boden in Berührung gelangen soll. Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stegen 6 einer selben Reihe in Umfangsrichtung ist wenigstens gleich dem 4fachen der Breite e eines Steges 6.

Je nachdem, ob die longitudinale Haftung und die Ver­ schleißfestigkeit oder der Selbstreinigungseffekt des Laufstreifens gesteigert werden soll, ist es günstig, die in Axialrichtung äußeren Enden der Stege 6 axial nach außen (Fig. 4) oder nach innen (Fig. 3) zu verlagern, während bei der in Fig. 1 gezeig­ ten Ausführungsform diese Enden in der Äquatorialebene fluchten, die durch ihre Schnittlinie 9 verdeutlicht ist. Der axiale Abstand l (Fig. 4) bzw. die axiale Breite l der Verschachtelung (Fig. 3) sollte zweckmäßigerweise die Breite e der Stege 6, die an dem in Axialrichtung inneren Segment 12 gemessen ist, nicht überschreiten, wobei in allen Fällen die Stege 6 voneinander getrennt bleiben.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Meridiankrümmung derjenigen Oberfläche der Stege 6, die mit dem Boden in Berührung gelangen soll, geringer als diejenige der Scheitelbewehrung 3. Die radiale Höhe der Stege 6 über dem Grund des Laufstreifens nimmt also vom Äquator aus­ gehend bis zu den Rändern des Laufstreifens hin zu, wobei diese Ränder durch die in Axialrichtung äußeren Enden der Stege 6 bestimmt sind.

Claims (8)

1. Reifen für landwirtschaftliche Zugmaschinen oder ähnli­ che Fahrzeuge,

• - mit einem Laufstreifen, dessen erhabene Elemente durch massive Stege gebildet sind, die an ihrer den Boden berüh­ renden Oberfläche eine annähernd konstante Breite aufwei­ sen und voneinander beabstandet in zwei Reihen angeordnet sind, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und bei denen die Stege der einen Reihe sich in Axialrichtung des Rei­ fens etwa über die eine und die der anderen Reihe über die andere Hälfte des Laufstreifens erstrecken, sowie abwech­ selnd von einer Reihe zur anderen in Umfangsrichtung ver­ setzt und jeweils aus zwei im wesentlichen geradlinigen, miteinander verbundenen Segmenten gebildet sind, die ver­ schiedene Winkel mit der Umfangsrichtung bilden, und wobei das in Axialrichtung äußere Segment der Stege axial über den entsprechenden Rand der Scheitelbewehrung hinaussteht und einen größeren Winkel mit der Umfangsrichtung als das in axialer Richtung innere Segment bildet, und wobei wei­ terhin die Meridiankrümmung derjenigen Oberfläche der Ste­ ge, die mit dem Boden in Berührung gelangt, kleiner als diejenige der Scheitelbewehrung ist,
• - mit einer Radialkarkasse, deren Meridiankrümmung beim mon­ tierten und normal aufgeblasenen Reifen an den Reifen­ schultern maximal ist und längs einer auf den Äquator zen­ trierten Zone, deren Breite wenigstens das 0,75fache der Breite L 1 der Scheitelbewehrung beträgt, parallel zu die­ ser ist und
• - mit einer Scheitelbewehrung, deren axiale Breite L 1 höch­ stens gleich dem 0,9fachen, vorzugsweise 0,75- bis 0,85 fachen, der axialen Breite L des Reifens beträgt und die in Radialrichtung des Reifens auf der Außenseite der Ra­ dialkarkasse angeordnet ist, sowie aus wenigstens zwei La­ gen von in jeder Lage parallelen und von einer Lage zur anderen gekreuzten Kabeln gebildet ist, die am Äquator un­ gefähr gleiche Winkel mit der Umfangsrichtung des Reifens bilden, die kleiner als 30° sind und vorzugsweise zwischen 15° und 20° betragen, wobei die Scheitelbewehrung eine vom einen Rand zum anderen etwa konstante Meridiankrümmung auf­ weist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das in Axialrichtung äußere Segment (11) der Stege (6) einen Winkel zwischen 85° und 100° mit der Umfangsrich­ tung des Reifens bildet;
• b) das in Axialrichtung innere Segment (12) mit der Umfangs­ richtung des Reifens einen Winkel von weniger als 30° bildet, der an die Winkel der radial äußeren Lagen der Scheitelbewehrung angenähert ist;
• c) die beiden Segmente (11, 12) jeweils durch ein Zwischen­ segment (10) verbunden sind, das kreisbogenförmig ist und sich in Axialrichtung über eine Breite erstreckt, die das etwa 0,15fache der axialen Breite L des Reifens beträgt;
• d) der seitliche Überstand d über den Rand der Scheitelbe­ wehrung der in Axialrichtung äußeren Segmente (11) das 0,1- bis 0,2fache der axialen Reifenbreite beträgt; und
• e) die Krümmung der Scheitelbewehrung höchstens gleich der Krümmung des Reifens in Umfangsrichtung, vorzugsweise ge­ ringer als diese ist.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den die Kabel der Scheitelbewehrung (3) mit der Umfangsrichtung des Reifens bilden, etwa 20° beträgt.

3. Reifen nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelbewehrung (3) zusätzlich zu den Lagen von Kabeln, die unter Winkeln von weniger als 30° angeordnet sind, aus wenigstens einer in Radialrich­ tung bezüglich der anderen Lagen inneren Lage von paralle­ len Kabeln gebildet ist, die einen Winkel von mehr als 45° mit der Umfangsrichtung des Reifens bilden.

4. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinanderfolgende Stege (6) einer selben Reihe in Umfangsrichtung voneinander um wenigstens den 4fachen Wert der Breite eines Steges (6) beabstandet sind.

5. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der radialen Höhe des Reifens auf seiner Felge zur Breite des Reifenkörpers zwischen 0,6 und 0,9 beträgt.

6. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Reihen von Stegen (6) in Axial­ richtung auf beiden Seiten und längs des Äquators auf einer Breite, die höchstens gleich der an ihrem in Axialrichtung inneren Ende gemessenen Breite der Stege (6) ist, axial ineinander verschachtelt sind.

7. Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Reihen von Stegen (6) vonein­ ander längs des Äquators einen axialen Abstand haben, der höchstens gleich der an ihren in Axialrichtung inneren Enden gemessenen Breite der Stege (6) ist.