DE3712155A1 - Guertelreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Radial- oder Gürtelreifen hoher Lei­ stungsfähigkeit mit verbessertem Widerstand gegenüber Abrieb und Verschleiß.

Im allgemeinen haben in hochbelasteten Radial- oder Gürtel­ reifen für Lastzüge, Busse und dergleichen die Laufflächen einen einzigen Radius und die Steifigkeiten deren Außenbe­ reiche und dessen Mittelbereichs in Richtung der Reifen­ breite werden durch die Seitenwände, durch einen Gürtel oder durch den Innendruck erhöht. Wenn also eine normale Last auf einen Reifen mit normalem Innendruck zur Einwirkung kommt, ist der Bodendruck der Lauffläche des Reifens in den beiden Außenzonen und der Mittelzone hoch und in den beiden Zwi­ schenzonen zwischen den Außenzonen und der Mittelzone nieder.

Bei solchen hoch-belasteten Reifen kommt es in den Zwischen­ zonen, in denen der Bodendruck gering ist, beim Fahren zu einem teilweisen Verschleiß und das Fortschreiten des Ver­ schleisses wird in diesen Zonen gegenüber anderen Zonen be­ schleunigt. Aus diesem Grund ergibt sich in Reifen mit einem gerippten Profil mit einer Vielzahl von Hauptrillen in einem Laufflächenteil ein Problem, nämlich daß es zu einem un­ gleichmäßigen Verschleiß kommt, z.B. zu einem Ausbrechen in den Zwischenzonen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das oben dargelegte Problem zu lösen und hoch-belastbare Radial- oder Gürtelreifen zu brin­ gen, welchen keinen bevorzugten Verschleiß in den Zwischenzo­ nen zeigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich bei hoch-belastbaren Gürtelreifen mit einer Vielzahl von Hauptrillen in einem Laufflächenbereich in Umfangsrichtung, wobei die Lauffläche in Richtung ihrer Breite in 5 Zonen zu unterteilen ist und zwar in 2 äußere Zonen, 1 Mittelzone und jeweils dazwischen Zwischenzonen, in zumindest einer der Zwischenzonen ein erhöhter Teil vorhanden ist, der in Radial-Richtung nach außen ragt und sich in Umfangsrichtung erstreckt.

Durch den erhöhten Teil an zumindest einer der Zwischenzo­ nen, der in Radial-Richtung nach außen ragt und sich in Umfangsrichtung erstreckt, wird diese Zwischenzone dicker, womit die Steifigkeit zunimmt. Damit wird die Steifigkeit der Zwischenzone im wesentlichen gleich der der Außenzonen und der Mittelzone oder mit anderen Worten die Steifigkeit wird über die gesamte Laufflächenbreite im Mittel gleich. Der Erfolg davon ist, daß der Bodendruck über die gesamte Lauffläche gleichmäßig und damit das Auftreten eines un­ gleichmäßigen Verschleisses verhindert ist.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren wei­ ter erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Lauffläche nach einer er­ sten Ausführungsform nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt dieser entlang II-II der Fig. 1;

Fig. 3 in einem Diagramm die Verteilung des Bodendrucks im Reifen nach Fig. 1 und 2;

Fig. 4 bis 6 die Verhältnisse einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung ähnlich den Fig. 1 bis 3, wäh­ rend die

Fig. 7/8 bzw. 9/10 das Profil und das Diagramm einer dritten bzw. vierten Ausführungsform eines Reifens nach der Erfindung darstellen.

Bei der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen hoch­ belastbaren Radial- oder Gürtelreifens (1) für Lastzüge, Busse und dergleichen ist zumindest eines Karkassenlage (3) vorgesehen, die vom einem bis zum anderen (nicht gezeigten) Wulstdraht reicht. In der Karkassenlage (3) befindet sich eine Anzahl von Corden eingebettet, die im wesentlichen im rechten Winkel zur Umfangsebene (2) des Reifens (1) liegen. Zumindest zwei Gürtellagen (4) sind radial außerhalb der Karkassenlage (3) angeordnet, in welchen eine Anzahl von Metallcorden eingebettet ist, die die Umfangsebene (2) in einem bestimmten Winkel und auch die Corde in der benachbar­ ten Gürtellage kreuzen. Der Reifen (1) weist eine Lauffläche (5) auf, welche einen einzigen Krümmungsradius besitzt. Eine Anzahl von Hauptrillen (6) - in der dargestellten Ausfüh­ rungsform 4 Hauptrillen - erstreckt sich Umfangsrichtung in zick-zack-förmig zwischen Stegen (7) in der Lauffläche (5). Aus der Form des Abdrucks oder dergleichen ist empirisch bekannt, daß bei einem normal aufgepumpten Reifen (1) unter normaler Last der Bodendruck der äußeren Zonen (10) und der Mittelzone (11) höher ist als der Bodendruck der beiden Zwischenzonen (12). Wenn also die Lauffläche in Breiten­ richtung in im wesentlichen fünf Zonen zwischen der einen Kante (14) und der anderen Kante (15) aufgeteilt ist, so befinden sich die Außenzonen (10) an den Außenkanten und die Mittenzone (11) in der Mitte der Lauffläche. Die Zwischen­ zonen (12) befinden sich zwischen den Außenzonen und der Mittelzone.

Der Grund, warum der Bodendruck in den Außenzonen höher ist als in den Zwischenzonen (12), liegt in der Steifigkeit der Außenzonen (10), die durch die Seitenwände des Reifens er­ höht ist. Der Grund, warum der Bodendruck der Mittelzone (11) höher ist als der Bodendruck der Zwischenzonen (12), beruht auf der Steifigkeit der Mittelzone (11), welche durch den Innendruck und durch die Gürtellagen (4) erhöht ist.

Bei einigen Reifen kann über die ganze Breite der Zwischen­ zonen einen geringeren Bodendruck haben und in anderen Reifen über nur einen Teil davon. Im Hinblick darauf wird erfindungsgemäß ein erhöhter Teil in der Lauffläche vor­ gesehen, welcher radial nach außen von der Lauffläche mit einem einzigen Krümmungsradius hinausragt und sich in Umfangsrichtung erstreckt und zwar auf den Stegen (7) über­ all dort, wo in den Zwischenzonen geringer Bodendruck herrscht.

Die Folge davon ist, daß der Teil, auf dem sich der erhöhte Teil (13) befindet, größere Stärke und damit größere Stei­ figkeit besitzt. Dadurch wird der Bodendruck in diesem Teil größer, so daß der Bodendruck in den Zwischenzonen fast gleich dem Bodendruck der Außenzonen (10) und der Mittelzone (12) wird. Dies bedeutet, daß in den Zwischenzonen (12) die Geschwindigkeit des Abriebs oder Verschleisses sich der nähert, die für die gesamte Lauffläche gilt, und ein un­ gleichmäßiger Verschleiß, wie ein Ausbrechen oder der­ gleichen, verhindert wird.

Abhängig von der Art der Reifen reichen die Bereiche mit geringem Bodendruck teilweise bis in die Außenzonen (10) und die Mittelzone (11). In diesem Fall kann ein erhöhter Teil oder Bereich in den Zonen (10) und (11) vorgesehen werden; dieser setzt sich fort in dem erhöhten Teil (13) der Zwi­ schenzone (12).

Das Maß des Überstehens "a" des erhöhten Teils (13) über die Lauffläche mit einem einzigen Krümmungsradius beträgt bevorzugt 0,1 bis 2 mm. Beträgt dieser Überstand weniger als 0,1 mm, so kommt es kaum zu einer Erhöhung der Steifigkeit im Bereich des überstehenden Teils (13), während bei über 2 mm nur der erhöhte Teil (13) Bodenkontakt hat.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, erstreckt sich der erhöhte Teil (13) über den ganzen Steg (7) der Zwischenzone (12) und wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist der Bodendruck von einer - ge­ dachten - Linie von dem erhöhten Teil (13) verbessert und ausgeglichen, wie sich an der ausgezogenen Linie ablesen läßt. Da ungleichmäßiger Verschleiß in der Zwischenzone (12) durch eine Seitenkraft begünstigt werden könnte, kann der erhöhte Teil (13) in zumindest einer der Zwischenzonen (12) vorgesehen werden.

Im folgenden werden die Ergebnisse im Verschleißtest bespro­ chen. Diesem Test wurden Reifen der Dimension TBR 10.00 20 mit einer Felgengröße 7.50V 20 unterzogen. Sie waren norma­ lerweise aufgepumpt (JIS) und wurden einer üblichen Be­ lastung unterworfen. Es handelte sich dabei um Reifen mit einem Rillenprofil, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Der Innenaufbau einschließlich der Karkassen-Lage entspricht einem üblichen Reifen. Bei dem zu prüfenden erfindungsge­ mäßen Reifen betrug die Erhöhung in dem Teil (13) 0,3 mm. Der übliche Reifen und die erfindungsgemäßen Reifen waren an einem Fahrzeug montiert und der Verschleiß an einem Steg mit erhöhtem Teil wurde nach einer Fahrstrecke von 50 000 km er­ mittelt. Nimmt man für den Verschleißindex einen üblichen Reifen mit 100 an, so ergab sich aus diesen Versuchen, daß bei dem erfindungsgemäßen Reifen der Verschleißindex nur 70 betrug. Bei diesen Untersuchungen ist der Reifen um so besser, je geringer der Verschleißindex ist.

In den Fig. 4 bis 6 ist nun eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt. Die Stege (7) sind durch ei­ ne Vielzahl von Querrillen (21) unterteilt, die in Umfangs­ richtung voneinander im Abstand stehen und sich im wesent­ lichen in axialer Richtung erstrecken. Bei diesem Reifen (Fig. 6 unterbrochene Linie) ist der Bodendruck im Außenteil der Stege (7) der Zwischenzone (12) gering. In diesem Fall ist der erhöhte Teil (23) abgeschrägt und die Höhe - wie aus Fig. 5 hervorgeht - außen größer als innen. Auf diese Weise wird der Bodendruck, wie sich aus der ausgezogenen Linie der Fig. 6 ergibt, ausgeglichen.

Bei den Fig. 7 und 8 wird eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt, bei der der Bodendruck an der Innen­ seite der Stege (7) in den Zwischenzonen (12) gering ist, so daß der erhöhte Teil (23) eine Abschrägung derart erhält, daß innen die größte Höhe herrscht (Fig. 7), wodurch der Bodendruck entsprechend der ausgezogenen Linie in Fig. 8 ausgeglichen ist.

Bei der in den Fig. 9 und 10 erläuterten vierten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung ist der Bodendruck in der Mitte der Stege (7) der Zwischenzonen (12) gering, so daß der er­ höhte Teil (24) entsprechend geformt ist, d.h. in der Mitte am höchsten und abnehmend in der Höhe gegen seine Randbe­ reiche ausgeführt ist, wodurch man einen Ausgleich des Bodendruck (Fig. 10) erhält.

Wie bereits darauf hingewiesen, gelingt es durch die er­ findungsgemäße Maßnahme, den Bodendruck über die gesamte Laufflächenbreite auszugleichen und damit einen ungleich­ mäßigen Verschleiß zu verhindern.

Claims (2)

1. Gürtelreifen für hohe Belastung mit einer Lauffläche, die eine Anzahl von Hauptrillen aufweist und in Richtung ihrer Breite in fünf Zonen unterteilbar ist, nämlich 2 Außenzonen, daran anschließend 2 Zwischenzonen und eine Mittelzone, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein erhöhter Teil an zumindest einer der Zwischenzonen befindet, der sich in Umfangsrichtung erstreckt und sich in Radialrichtung erhebt.

2. Gürtelreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei einer Lauffläche mit einem gleichmäßigen Radius der erhöhte Teil um 0,1 bis 2 mm erhebt.