DE60214291T2

DE60214291T2 - Zusammenbau von LKW-Zwillingsreifen

Info

Publication number: DE60214291T2
Application number: DE60214291T
Authority: DE
Inventors: William Earl Hartville Rayman
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: DE60214291D1; US6478387B1; EP1275528A3; EP1275528A2; JP2003048406A; EP1275528B1; BR0202684A

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen dreiteiligen Reifen mit einem abnehmbaren Reifengürtel, der auf einer verstärkten Reifenkarkasse montiert ist. Eine Anwendung der Erfindung ist typischerweise zur Benutzung bei Erdbewegungsfahrzeugen, andere beinhalten jede Anwendung, in der üblicherweise Zwillingsreifenbaugruppen eingesetzt werden.
Hintergrund der Erfindung
Die Schwerlast-Reifenbaugruppe der vorliegenden Erfindung ist im allgemeinen zur Verwendung an Erdbewegungsfahrzeugen entworfen und wird unter schroffen Umweltbedingungen, wie etwa in Steinbrüchen, Minen, Gießereien und anderen Bereichen, wo Reifen leckproduzierenden und verschleißinduzierenden Bedingungen unterzogen werden, hohen Belastungen und Lasten unterzogen.
Wie in US-A- 4,351,380 erörtert, umfassen bestimmte Profilgürtel-Reifenbaugruppen eine Vielzahl von am Boden angreifenden Schuhen, die um den Außenumfang der Tragstruktur beabstandet sind. Die auf die Schuhe angelegten schweren Lasten führen zur Entwicklung großer Beanspruchungen, die manchmal zu vorzeitigem Reifenversagen führen. Das '380-er Patent ist auf eine verbesserte Laufstreifengürtelbaugruppe gerichtet, welche eine Vielzahl von um den Außenumfang einer lasttragenden Struktur beabstandeter und an einer verstärkenden Gürtelstruktur befestigter Schuhe, die an der Seite des Schuhs gegenüber dessen am Boden angreifender Seite angeordnet ist, enthält.
Die typischerweise für Erdbewegungsfahrzeuge verwendeten großen Luftreifen versagen manchmal aufgrund der durch die schroffen Umweltbedingungen, worin sie betrieben werden, verursachten hohen Beanspruchungen und Lasten. Diese Großluftreifen des Standes der Technik hatten aufgrund übermäßiger Wärmeentwicklung eine größere Tendenz zu Versagen im Zenit- oder Schulterbereich.
Im Stand der Technik umfassen konventionelle Lösungen für diese Probleme das Erhöhen der Robustheit und Senken der Reifenverformung unter Last durch Erhöhen der Seitenwandsteifigkeit. Zur weiteren Verbesserung der Reifenhaltbarkeit wurde typischerweise der Lagenumschlagteil dieser Reifen verstärkt.
Mit dem fortdauernden Ansporn, die Leistung von Erdbewegungsfahrzeugen zu schweren durchlaufenden Dienstleistungsbedingungen zu verbessern, die 20 Stunden und mehr von Dienstleistung pro Tag, sieben Tage pro Woche, erfordern, besteht ein fortdauernder Bedarf an der Verschaffung neuer Verfahren und Reifengestaltungen zur Verbesserung der Haltbarkeit von Erdbewegungsfahrzeugreifen. Die vorliegende Erfindung ist auf eine verbesserte pneumatische Reifenkarkasse und abnehmbare Profilgürtelbaugruppe gerichtet, womit man die Häufigkeit vorzeitigen Reifenversagens für im Wesentlichen reduziert hält. Die vorliegende Erfindung ist auch auf das Verschaffen einer verbesserten Schwerlast-Zwillingsreifenbaugruppe gerichtet, die dazu entworfen ist, während langer Arbeitszeiten ohne beschädigende Wärmeentwicklung betrieben zu werden. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung verbesserte Schwerlast-Zwillingsluftreifen, wobei ein Paar abnehmbarer Profilgürtel und die Reifen eine Baugruppe bilden können, die konventionelle Zwillingsreifen an jeder Doppelachsenbaugruppe, einschließlich Lastkraftwagen, Traktoren, Lieferwagen und Anhängern ersetzen kann.
US-A- 2064694 offenbart ein Paar Reifen, die axial beabstandet sind, wenn sie auf Zwillingsfelgen montiert sind, wobei ein Paar nicht abnehmbarer Profilgürtel beide Reifen umgibt. FR-A-921901 offenbart eine Zwillingsreifenbaugruppe, die ein Paar axial beabstandeter, auf Zwillingsfelgen montierter Reifen und einen nicht abnehmbaren Profilgürtel, der jeden Reifen umgibt, aufweist, wobei ein separater Laufflächen-Abstandshalter sich dazwischen befindet. US-A-4,050,495 offenbart einen Reifen mit einem abnehmbaren Profilgürtel, wobei der Profilgürtel über die Karkasse übersteht. Der Gegenstand der Erfindung wird von einer Zwillingsreifenbaugruppe in Übereinstimmung mit Anspruch 1 erfüllt.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Schwerlast-Zwillingsreifenbaugruppe weist ein paar Reifen und zwei abnehmbare Profilgürtel auf. Die zwei Profilgürtel umgeben beide Reifen. Das Paar Reifen ist, wenn es auf Felgen montiert ist, koaxial ausgerichtet. Die Felgen sind vorzugsweise seitlich beabstandete Zwillingsfelgen, wie sie üblicherweise an Lastkraftwagen und schweren Fahrzeugen vom Erdbewegungstyp vorgefunden werden. Im normalen Gebrauch sind die Felgen starr an einer Achse befestigt, wenn die Reifen aufgezogen sind. Die Reifen sind vorzugsweise radial ausdehnbar. Die Reifen einer Ausführung der Erfindung sind pneumatisch. Die Reifen können ohne eine am Boden angreifende Lauffläche und ohne eine Gürtelverstärkungsstruktur vorgesehen sein. Vorzugsweise haben die Reifen zumindest eine Karkassenlage. Der abnehmbare Profilgürtel ist vorzugsweise ein kreisförmiger, kordverstärkter Elastomerring. Alternativ kann der abnehmbare Profilgürtel als ein flacher Laufstreifen mit Enden ausgeführt werden. Wenn die Enden verbunden sind, bilden sie einen kreisförmigen, kordverstärkten Elastomerring. Der Profilgürtel hat eine Innenfläche, die Innenfläche weist ein oder mehr radial nach innen vorspringende Halteelemente auf, die seitlich mit zumindest einem Reifen in Kontakt sind.
Bei den Reifen sind die ein oder mehr Rückhalteelemente, die eine Einzelrippe oder eine Vielzahl von Rippen oder in Umfangsrichtung ausgerichtete Stollen sind, zwischen dem Profilgürtel und den zwei Reifen positioniert. In einer anderen Ausführung ist das eine oder mehr Rückhalteelemente eine Vielzahl von Rillen und Laufflächenelementen, wobei einer oder mehrere der Reifen eine umfangsgerichtet äußere Oberflächenlauffläche aufweist, die Laufflächenelemente und Rillen aufweist, die mit komplementären Rückhalteelementen des Profilgürtels ineinandergreifen.
In einer anderen Ausführung haben die Profilgürtel seitlich gerichtete Flächen, die an einem ringförmigen Profilgürtel-Abstandshalter anschlagen, der als ein getrenntes Bauteil zwischen den zwei Profilgürteln positioniert ist und in einen Spalt oder Raum zwischen den Zwillingsreifen ragt.
Der abnehmbare kordverstärkte Elastomerprofilgürtel hat eine radial äußere Lauffläche, eine radial nach innen von der Lauffläche gelegene Gürtelverstärkungsstruktur, und eine radiale Innenfläche, wobei die radiale Innenfläche eine seitliche Breite aufweist, die ausreicht, um einen Reifen für normale Zwillingsradachsen zu umgeben. Die radialen Innenflächen der Profilgürtel weisen ein oder mehrere Rückhalteelemente auf, um die Profilgürtel daran zu hindern, von den Reifen abzurutschen, wenn sie aufgezogen sind.
Definitionen

"Kernprofil" bedeutet ein radial über einem Wulstkern positioniertes nicht-verstärktes Elastomer.
"Aspektverhältnis" des Reifens bedeutet das Verhältnis seiner Querschnittshöhe (SH) zu seiner Querschnittsbreite (SW), multipliziert mit 100% zum Ausdrücken als Prozentsatz.
"Axial" bedeutet Linien oder Richtungen, die parallel zur Rotationsachse des Reifens verlaufen.
"Wulst" bedeutet denjenigen Teil des Reifens, der ein ringförmiges Zugelement aufweist, das von den Karkassenlagenkorden umwickelt ist und, mit oder ohne andere Verstärkungselemente wie etwa Kernfahnen, Wulstverstärker, Kernprofile, Zehenschutzstreifen und Wulstschutzband, so geformt ist, dass er auf die Konstruktionsfelge passt.
"Gürtel- oder Zwischenbaulagen-Verstärkungsstruktur" bedeutet zumindest zwei Schichten von Lagen paralleler Korde, gewebt oder nicht gewebt, die unter der Lauffläche liegen, nicht am Wulst verankert, und sowohl linke als auch rechte Kordwinkel im Bereich von 17° bis 75° in Bezug zur Äquatorebene des Reifens aufweisen.
"Diagonalreifen" bedeutet einen Reifen mit einer Karkasse mit Verstärkungskorden in der Karkassenlage, die sich diagonal von Wulstkern zu Wulstkern in einem Winkel von etwa 25° bis 50° in Bezug zur Äquatorebene des Reifens über den Reifen erstrecken. Die Korde verlaufen in abwechselnden Lagen in entgegengesetzten Winkeln.
"Umfangsgerichtet" oder "in Umfangsrichtung" bedeutet Linien oder Richtungen, die sich entlang des Umfangs der Oberfläche der ringförmigen Lauffläche senkrecht zur axialen Richtung erstrecken.
"Wulstschutzbänder" bezieht sich auf schmale Materialstreifen, die um die Außenseite des Wulsts herumgelegt sind, um die Kordlagen vor durch Bewegung der Felge gegen den Reifen verursachten Abbau und Scheuern zu schützen.
"Wulstverstärker" bedeutet eine im Wulstbereich des Reifens befindliche Verstärkungsstruktur.
"Kord" bedeutet eine der Verstärkungslitzen, aus denen die Karkassenlagen im Reifen bestehen.
"Äquatorebene (EP)" bedeutet die Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Reifens und durch das Zentrum seiner Lauffläche verlaufend.
"Kernfahnen" bedeutet ein um Wulstkern und Kernprofil herumgeschlagenes Gewebe.
"Aufstandsfläche" bedeutet die Kontaktstelle oder den Kontaktbereich der Reifenlauffläche mit einer flachen Oberfläche unter Last und Druck.
"Innenisolierung" bedeutet die Schicht oder Schichten aus Elastomer oder einem anderen Material, die die Innenfläche eines schlauchlosen Reifens bilden und die das Füllgas oder -fluid innerhalb des Reifens halten.
"Netto-Brutto-Verhältnis" bedeutet das Verhältnis des Reifenlaufflächengummis, der mit der Straßenoberfläche in Kontakt kommt, während er in der Aufstandsfläche ist, geteilt durch den Bereich der Lauffläche in der Aufstandsfläche, einschließlich nicht in Kontakt kommender Teilbereiche, wie etwa Rillen.
"Felgen-Nenndurchmesser" bedeutet den Durchmesser der Felgenbasis an der Stelle, wo der Wulst des Reifens abdichtet.
"Normalfülldruck" bezieht sich auf den spezifischen Konstruktionsfülldruck bei einer spezifischen Belastung, der von der entsprechenden Normenorganisation für den Betriebszustand des Reifens zuerkannt wurde.
"Normallast" bezieht sich auf die spezifische Last bei einem spezifischen Konstruktionsfülldruck, der von der entsprechenden Normenorganisation für den Betriebszustand des Reifens zuerkannt wurde.
"Karkassenlage" oder "Lage" bedeutet eine durchlaufende Lage kautschukbeschichteter paralleler Korde.
"Radial" bedeutet Richtungen, die sich radial hin zu oder weg von der Rotationsachse des Reifens erstrecken.
"Radialreifen" bedeutet einen Luftreifen, worin die Lagenkorde, die sich von Wulst zu Wulst erstrecken, in Kordwinkeln zwischen 65° und 90° in Bezug zur Äquatorebene des Reifens verlegt sind.
"Querschnittshöhe (SH)" bedeutet den radialen Abstand von dem Felgen-Nenndurchmesser zu dem Außendurchmesser des Reifens an dessen Äquatorebene.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht des abnehmbaren Profilgürtels, montiert an einem Paar Reifen, die auf einer Zwillingsfelgenbaugruppe montiert sind.
2 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführung der Erfindung.
3 ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführung der Erfindung.
4 ist eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführung der Erfindung.
5A, 5B und 5C sind Perspektivansichten der zu einem ringförmigen Ring geformten abnehmbaren Profilgürtel.
6 ist eine Perspektivansicht des als ein flacher Laufstreifen geformten abnehmbaren Profilgürtels.
7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von Enden des Profilgürtels von 6.
8 ist eine Querschnittsansicht des Reifens von 1.
9 ist eine Querschnittsansicht des Wulst-Kernprofils.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Profilgürtels gemäß der in 2 gezeigten Ausführung. 11A, 11B und 11C sind Teilbereiche beispielhafter Profilmuster für den Profilgürtel.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Bezugnehmend auf 1 ist dort eine Ansicht einer vierteiligen Reifenbaugruppe 10 illustriert, die, in der illustrierten spezifischen beispielhaften Ausführung, eine einem Paar 33.00R51-Erdbewegungsfahrzeugreifen äquivalente Größe hat. Bei einem Fülldruck von 102 psi (703 kPa) hat der Reifen einen maximalen befüllten Außendurchmesser von 119,9 Zoll (303 cm), eine maximale befüllte Reifenbreite in axialer Richtung von 37,2 Zoll (94 cm) und einen Wulst-Nenndurchmesser von 51,00 Zoll (130 cm). Die Reifen werden typischerweise mit Luft und manchmal mit einem Luft-Stickstoff-Gemisch auf einen Druck von etwa 100 psi (689 kPa) befällt.
Wie in den 1, 8, 9 und 10 illustriert, umfasst die verbesserte Schwerlast-Reifenbaugruppe 10 ein Paar am Boden angreifender, sich in Umfangsrichtung erstreckender Profilgürtel 12, die auf einem Paar radial verstärkter, mit Wülsten versehener Reifen 14 montiert sind. Der mit Wülsten versehene Reifen 14 umfasst im allgemeinen ein Paar Reifenseitenwände 16, 18, die sich radal nach innen von der äußeren umfangsgerichteten Oberfläche 20 des Reifens erstrecken und an ihren radialen Enden in einem Paar Wulstdrähten 22 beziehungsweise 24 enden, und radial nach innen von der maximalen Querschnittsbreite des Reifens 14. Die Einzelheiten der Konstruktion von Reifen 14 sind im einzelnen hierin nachstehend beschrieben.
Reifen
Bezugnehmend auf 8 sind die Einzelheiten des Reifens 14 illustriert. Die axial innere Oberfläche 28 ist eine Innenlagenisolierung 26, die eine Innenisolierung bildet, die den Fülldruck zum Aufblasen des Reifens 10 hält. Die Innenlagenisolierung 26 bedeckt die gesamte nach innen gerichtete Oberfläche 28 des Reifens 14 und dient dazu, die zum Aufblasen des Reifens 10 genutzte Luft innerhalb des Reifens zu halten. Gewebebarrierenlagen 30 und 32 sind innerhalb des Reifens im Bereich des gekrümmten Teils der Innenfläche 28 vorgesehen, um Unterstützung für den oberen Teil der Barrieregummischicht 36 zu bieten und zu verhindern, dass der Barrieregummi durch die Lagendrähte in der Karkassenlagenschicht 34 gedrückt wird. Während zwei Barrierelagen 30 und 32 illustriert sind, liegt es innerhalb der Bedingungen der Erfindung, zwischen null und vier Barrierelagen zu verwenden, je nach Bedarf für eine spezifische Gestaltung.
Der Reifen 14 umfasst in seiner Konstruktion auch zumindest eine gummierte laminierte Lagenschicht 34 aus Reifenkordgewebe, die sich von der äußeren umfangsgerichteten Oberfläche 20 des Reifens, auch Zenitbereich der Reifenkarkasse genannt, nach innen erstreckt und Umschlagenden 34a und 34b aufweist, die um die Wulstdrähte 22 beziehungsweise 24 herumgeschlagen oder -geführt sind. Obwohl die Karkassenlage 34 als aus einer Einzellagenkonstruktion bestehend dargestellt ist, kann gegebenenfalls eine Mehrlagenkonstruktion eingesetzt werden. Vorzugsweise ist die Karkassenlage 34 aus einer gummierten Lage von Stahlkord hergestellt, kann jedoch auch aus einem nicht-Stahl- Karkassenverstärkungsmaterial hergestellt sein.
An dem radial äußersten Teil des Reifens 14 befinde sich eine dünne Lage abriebfester Laufflächenverbindung 81. Die abriebfeste Laufflächenverbindung 81 bildet eine hochbelastbare, dauerhafte, langlebige Fläche zwischen dem Profilgürtel 12 und dem Reifen 14. Die Verwendung von Laufflächengummi ist ein ideales Material, da es angepasst ist, eine dauerhafte Verschleißfläche zu bilden; wie in 3 dargestellt, können Rippen 76 und Rillen 78 zum Zurückhalten des Profilgürtels 12 verwendet werden. Vorzugsweise ist die Laufflächenverbindung 81 identisch zu der in dem Profilgürtel 12 verwendeten Kautschukverbindung, die im allgemeinen auch ein typisches, für Laufflächen verwendetes Kautschukgemisch ist.
Zwischen der Innenisolierung 26 und der Lagenschicht 34 befindet sich eine Barrieregummischicht 36, die die gesamte Länge der Lage 34 hinterlegt und aus einer weichen Kautschukverbindung geformt ist, die sich gegen die Lagenschicht 34 drückt. Hierin als Kernprofile oder Kernprofilelemente 38, 39 bekannte ringförmige Versteifungselemente, die jedes eine im allgemeinen dreieckige Form haben, sind radial nach außen von den Wulstdrähten 22 beziehungsweise 24 und zwischen dem Barrieregummi 36 und der Innenisolierung 26 vorgesehen. Die Kernprofile 38, 39 erstrecken sich ungefähr ab der Mitte der Seitenwand und dem Bereich der Innenisolierung 26 von den Wulstbereichen 22 beziehungsweise 24 radial nach außen, oder versteifen den Wulstbereich, um das Biegen des Reifens über den Flansch 35 verhindern zu helfen. Axial nach außen von den Kernprofilen 38, 39 und zwischen der Lagenschicht 34, wo sie um die Wulstdrähte 22, 24 nach oben umgeschlagen ist, befinden sich untere Gum-Wulstschutzstreifen 40 beziehungsweise 41, die die Wulstdrähte 22 beziehungsweise 24 im Bereich der Radmontagefelge 42 stützen und um das Abscheuern des Reifens durch eine benachbarte Radmontagefelge zu verhindern. Obere Gum-Wulstschutzstreifen 44, 45 sind gegen die unteren Gum-Wulstschutzstreifen 40 beziehungsweise 41 und die unteren Reifenseitenwände 16b beziehungsweise 18b angeordnet, um eine Stütze für die Wulstdrähte 22, 24 im Bereich des Flanschs 35 zu verschaffen und ein Abscheuern des Reifens durch eine benachbarte Radmontagefelge zu verhindern.
Zwischen den unteren Wulstschutzstreifen 40, 41 und der Gummibarriere 36 in dem teilweise die Wulstdrähte 22, 24 umgebenden Bereich befinden sich Gewebe- oder Draht-Wulstschutzstreifenlagen 46, 47, die die Wulstdrähte 22 beziehungsweise 24 tragen. Wie am deutlichsten in 9 ersichtlich, sind die Wulstschutzstreifenlagen 46 vor allem gegen die nach innen gerichteten Oberflächen der unteren Wulstschutzstreifen 40, 41 angeordnet. Zwischen der Innenfläche der Lagenschicht 34 und den Wulstdrähten 22 und 24 befinden sich Kernfahnen 48 beziehungsweise 49, die verstärkte Gewebematerialien sind, die um den Wulstkern und zumindest einen Teil eines der Kernprofile herumgeschlagen sind. An beiden Seiten der Enden 34a, 34b der Lagenschicht 34 befinden sich zwei Drahtüberzugs-Gumschichten 50 und 52, die die Enden 34a, 34b der Lage 34 bedecken und die Bewegung der Lage 34 zwischen den Gumschichten 50 und 52 ermöglichen, ohne den Draht innerhalb der Lage 34 während des Reifenaufbaus oder schweren Siegens des Reifens freizulegen.
Kernprofilkonfiguration
Zwei ringförmige Versteifungselemente, auf die hierin als Kernprofile 54, 55 verwiesen wird, die jedes eine im allgemeinen vierseitige Form haben, sind radial nach außen von den Wulstdrähten 22 beziehungsweise 24 zwischen Kernfahnen 48, 49 und hinaus zu den Kernprofilen 58, 59 vorgesehen, um den Bereich um die Wulstdrähte 22 beziehungsweise 24 zu versteifen, um das Biegen des Reifens über den Flansch 35 verhindern zu helfen. Die Kernprofile 54, 55 sind weiterhin zwischen dem unteren inneren Ende der gummierten Lagenschicht 34 und den Umschlagenden 34a und 34b angeordnet. Anschlagend gegen und sich radial nach außen von den Kernprofilen 54 und 55 erstreckend befinden sich zwei ringförmige Versteifungselemente, auf die hierin als Kernprofile 58 beziehungsweise 59 verwiesen wird, die helfen, die Enden 34a und 34b der gummierten Lagenschicht 34 zu stützen. Die Kernprofile 54, 55 sind aus einer relativ harten Verbindung mit einem Modul von 12,2–14,9 Megapascal/cm² bei 200% Dehnung konstruiert. Axial nach außen von den Kernprofilen 58 und 59 befinden sich die äußeren Kernprofile 62 beziehungsweise 64. Die Kernprofile 38, 39, 58, 59 und 62, 64 sind im allgemeinen aus derselben, relativ weichen Kautschukverbindung mit einem Modul von 7,2–8,8 Megapascal/cm² Verlängerung konstruiert und wirken so, dass sie ein weiches Polster verschaffen, das die Belastungen um die Umschlagenden 34a und 34b der Lagenschichten 34 absorbiert, die von durch das Durchbiegen des Reifens erzeugten Belastungskräften verursacht werden. Während die Kernprofile 38, 39, 58, 59 und 62, 64 typischerweise aus derselben Kautschukverbindung konstruiert sind, liegt es innerhalb der Bedingungen der Erfindung, eines oder mehr der Kernprofile mit einem unterschiedlichen Modul innerhalb des Bereichs von zwischen 7,2 und 8,8 Megapascal/cm² bei 200% zu konstruieren. In der bevorzugten Ausführung sind die Kernprofile 38, 39, 58, 60, 62 und 64 weicher als die Kernprofile 54 und 55, die sich direkt benachbart zu, und radial nach außen von, den Wulstdrähten 22 beziehungsweise 24 befinden. Vorzugsweise ist die zum Formen der Kernprofile 54 und 55 verwendete Kautschukverbindung 20% bis 50% und vorzugsweise 20% bis 50% steifer als die zum Formen der Kernprofile 38, 39, 58, 59, 62 und 64 verwendete Kautschukverbindung.
Der Standort der Lagenumschlagenden 34a und 34b ist ein wichtiger Aspekt der Reifengestaltung. Wie in 9 illustriert ist, befinden sich die Umschlagenden 34a, 34b vorzugsweise radial nach außen um einen Abstand von zwischen etwa 2 und 3 Wulstdurchmessern vom Schnittpunkt einer Mittellinie 66, die sich durch das Zentrum der Wulstdrähte 22, 24 erstreckt, und einer Linie 67, die tangential zu der radial innersten Oberfläche der Karkassenlage 34 ist, wo die Karkassenlagenteile 34a, 34b um die Drahtwülste 22, 24 herumlaufen, zu einer Linie 68, die senkrecht zur Mittellinie 66 ist und tangential zu dem äußeren Ende der Lagenschicht 34 ist. Dieser Standort der äußeren Enden der Umschlagenden 34a, 34b der Lagenschicht 34 ist dadurch wichtig, dass er dem auf das Lagenende ausgeübten Druck widerstehen kann, der in Konstruktionen des Standes der Technik, wo die Umschlagenden sich dichter zum Zentrum der Reifenseitenwände erstrecken, manchmal ausreichte, um das Lagenende zu veranlassen, die Seitenwand zu durchbrechen. Der Vorteil dessen, die äußeren Enden der Umschlagenden 34a, 34b der Karkassenlage 34 an einer niedrigeren Position dichter zu dem radial äußeren Teil des Flanschs 35 zu haben, ist so, dass, wenn Betriebsbedingungen verursachen, dass das Lagenende bei Konstruktionen des Standes der Technik, wo die Umschlagenden sich dichter zum Zentrum der Reifenseitenwände erstrecken, durch die Seitenwand bricht. Der Vorteil dessen, die äußeren Enden der Umschlagenden 34a, 34b der Karkassenlage 34 an einer niedrigeren Position dichter zu dem radial äußeren Teil des Flanschs 35 zu haben, ist so, dass, wenn Betriebsbedingungen verursachen, dass der Reifen sich nach außen ausbiegt, die Enden der Umschlagenden 34a, 34b der Lagenschicht 34 durch den Flansch 35 unterstützt sein werden. Diese Anordnung wird die Möglichkeit stark reduzieren, dass die äußeren Enden der Umschlagenden 34a, 34b die Ursache eines Risses in der Seitenwand des Reifens 14 sein oder axial nach außen durch diese dringen werden.
Die Lagenlinie der Lagenschicht 34 folgt der natürlichen Lagenlinie, was bedeutet, dass sie beim Aufblasen bereits in ihrer natürlichen Form ist. Die Karkassenlage 34 behält ihre natürliche Form im aufgeblasenen Zustand, um die Füllbeanspruchung des Reifens zu verringern. Der sich nach unten zu den Wülsten 22 erstreckende Teil des Lagenkords wird gleichermaßen entlang seiner Länge von der axial inneren Fläche 37 des Felgenflanschs 35 unterstützt, der im Wesentlichen parallel zu der durch die Wülste 22, 24 verlaufenden Mittellinie 66 ist.
Profilgürtel
Der Reifen 14, wie illustriert, erfordert keine Laufflächen- oder Gürtelverstärkungsstruktur, da diese Bauteile in einem nachfolgend beschriebenen abnehmbaren Profilgürtel 12 vorgesehen sind.
Die am Boden angreifenden, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Profilgürtel 12 sind abnehmbar an dem Paar von Reifen 14 montiert. Wie am deutlichsten in den 3 und 10 dargestellt, kann die Unterseite oder Innenumfangsfläche 70 des Profilgürtels 12 eine Vielzahl ringförmiger Rippen 72 und Rillen 74 aufweisen, die mit Rippen 76 und Rillen 78 eines oder beider Reifen 14 ineinandergreifen, um den Gürtel 12 von seitlicher oder axialer Bewegung in Bezug auf die Reifen 14 zurückzuhalten.
Wie in 10 dargestellt, beinhaltet der Reifenprofilgürtel 12 einen Laufflächenteil 15 und eine Gürtelverstärkungsstruktur 100 mit einer Vielzahl von Laufflächengürteln 84, 86 und 88. Eine radial innere Gürtellage 84 und 86 weist Stahlkorde auf, wobei eine Kernlitze von Hüll-Litzen umgeben ist. Die Kernlitze weist vorzugsweise eine Vielzahl von drei Filamenten auf, die den Kern bilden. Die Drahtkonstruktion ist wie in EP-A-1 126 073, eingereicht am 7. Februar 2001, mit dem Titel STEEL CORD FOR REINFORCING ELASTOMERIC ARTICLES ("Stahlkord zur Verstärkung von Elastomerartikeln") beschrieben. Jede Profilgürtellage 84, 86 hat die Korde in einem Winkel von 15° bis 80° relativ zur Umfangsrichtung orientiert und auf 4 Enden pro Zoll (1,6 Enden pro cm) beabstandet, wobei diese benachbarten Enden 84, 86 gleich, jedoch entgegengesetzt ausgerichtet sind.
Die radial äußerste dritte Lage 88 hat die Stahlkorde auf 90° relativ zur Umfangsrichtung orientiert. Dies, in Kombination mit den Gürtellagen 84, 86, erzeugt eine sehr starke Konstruktion. Radial nach innen von diesen Gürtelverstärkungslagen befindet sich eine einzige erste Verstärkungslage 90 mit Korden 92, die 00 relativ zur Umfangsrichtung orientiert sind, vorzugsweise auf 3 EPI (Enden per Inch; 1,2 Enden pro cm) beabstandet sind, wobei all diese Lagen 84, 86, 88 und 90 die Struktur 100 bilden.
Während drei Profilgürtellagen 84–88 illustriert sind, liegt es innerhalb der Reichweite der Erfindung, je nach Erfordernis andere Anzahlen von Profilgürtellagen zu verwenden. Die Kombination eines abnehmbaren Profilgürtels 12 mit einem Paar Reifen 14 zur Verwendung bei den Erdbewegungs-Großfahrzeugen ist dadurch wichtig, dass es das Ersetzen eines Teils einer dreiteiligen Reifenbaugruppe 10 statt der gesamten zwei Reifen ermöglicht, falls die Reifen vollständig verschlissen sind, d.h. wenn der Reifengürtel 12 eines der Reifen 14 vor den anderen Teilen verschleißt. Es kann auch wünschenswert sein, verschiedene Typen von Laufflächengestaltungen zu haben, wie beispielsweise Antriebs- oder Lenkradgestaltungen. Dieses Merkmal gestattet ein weniger teures Mittel des Wechselns der Reifenlauffläche, um den geeigneten Stil des gewünschten Reifens zu konstruieren. Dieses Merkmal verringert stark die Kosten der Lagerhaltung von Ersatzreifen und könnte sogar die Betriebszeit der Reifen verlängern.
Ein einzigartiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen von Null-Grad-Drähten 92 in der ersten Verstärkungsschicht 90. Die Null-Grad-Drähte in der Schicht 90 umgeben den Reifenprofilgürtel 12 und sind vorgesehen, um das radial nach außen gerichtete Wachstum des Profilgürtels 12 einzugrenzen, das ansonsten aufgrund einer ernsthaften Ausbiegung in der Reifenkarkasse auftreten könnte. Indem der Reifenprofilgürtel 12 davon abgehalten wird, sich radial nach außen auszudehnen, wird die Lauffläche des Reifens ein flacheres Laufflächenprofil behalten, was Lebensdauer und Haltbarkeit der Lauffläche verbessern wird. Die Null-Grad-Drähte 92 in der ersten Verstärkungsschicht 90 eliminieren die Notwendigkeit einer größeren Anzahl von Gürtelschichten.
Unter besonderer Bezugnahme auf die erste Verstärkungsschicht 90 wird es für am günstigsten gehalten, die axial äußersten Korde 92 axial nach innen von den seitlichen Enden der Gürtelschichten 84 und 86 zu haben. Wie dargestellt, hängen die seitlichen Enden der Gürtelschicht 84 über die benachbarte erste Verstärkungsschicht 90 und ragen von den seitlichen Enden der Gürtelschicht 86 axial nach außen. Durch Sicherstellen dessen, dass die Gürtelschichten 84 und 86 über die Null-Grad-Korde 92 der ersten Verstärkungsschicht 90 überstehen oder sich darüber hinaus erstrecken, wird ein zusätzlicher Schutz gegen Schnittbeschädigung der Korde 92 verschafft. Wie leicht gewürdigt werden kann, können, wenn ein großer scharfkantiger Felsbrocken in der Bahn des Profilgürtels überrollt wird, die seitlichen Enden des Profilgürtels sich ausbiegen und können die Gürtelschichten 84, 86, indem sie überstehen, sich eigentlich über die Null-Grad-Drähte 92 biegen, wodurch sie den Felsbrocken daran hindern, diese Korde zu zerschneiden.
Der primäre Vorteil der Profilgürtelgestaltung im Bereich der Seitenkanten ist die Tatsache, dass die Seitenkantenteile des Profilgürtels 12 an der an die umfangsgerichtete Außenfläche der Karkasse 14 anschließenden Oberfläche sich über die Karkasse 14 hinaus erstrecken, wie an der Schnittstelle 20 des Profilgürtels 12 und der Karkasse 14 gezeigt. Dies erhöht die Flexibilität des Profilgürtels 12 und verbessert die Handhabungsmerkmale des Reifens 10. Die Außenfläche der Lauffläche hat eine Neigung von θ, wobei etwa 4° Gefälle in den Seitenteilen der Lauffläche ist und flach oder 0° abfallend im zentralen Bereich ist. Der flach geformte zentrale Bereich erstreckt sich über zumindest 50% der gesamten Laufflächenbreite. In der 31.00R51-Konstruktion erstreckt sich der zentrale Teil über 24,00 Zoll (61 cm), und jeder seitliche Teil erstreckt sich von dem zentralen Teil über 25% oder weniger der gesamten Laufflächenbreite, oder etwa 7,00 Zoll (18 cm) in der 31.00R61-Reifengröße des Reifens der illustrierten Ausführung.
Dieser Übergang der Laufflächenoberfläche im Bereich Lo von abfallend flach 0° bis zu einem 4° radial nach innen geneigten Gefälle erzeugt einen Schulterabfall (D) von zumindest 10 mm. Dieses Merkmal senkt den Kontaktdruck des Profilgürtels 12 in den seitlichen Teilen, und dies verringert den Schulterverschleiß insbesondere in den Lenkradpositionen. Ein zusätzlicher Nutzen wird dadurch angemerkt, dass die Ausbiegung des seitlichen Teils durch eine Verringerung in der radialen Höhe der Lauffläche, die durch den Schulterabfall (D) erzeugt wird, erhöht wird. Dies bedeutet, dass die dünnere Lauffläche an den seitlichen Enden leichter radial nach außen ausgebogen werden kann, jedoch wird, auf nahezu paradoxe Weise, die Menge an nach innen gerichtetem Druck, die versucht, die Laufflächenkante nach innen auszubiegen, durch die abfallende Schulter gesenkt. In Kombination stellt dies sicher, dass, während der Profilgürtel an der Seitenkante absichtlich flexibel gemacht ist, um sich an große Steine und Fels anzupassen, vorzugsweise der gesamte zentrale Bereich der Lauffläche gleichmäßige Aufstandsflächendrücke am Zenit hat, worin die Lauffläche vollständig unterstützt ist. Idealerweise ist der Aufstandsflächendruck an den Schultern der Lauffläche gleich dem, oder etwas weniger als derjenige in dem, zentralen Bereich.
Es wird für wünschenswert gehalten, dass an der Schnittstelle zwischen den Reifen 14 und dem Profilgürtel 12 der Profilgürtel 12 um eine Menge von zumindest 15 mm oder 2% der Breite der kombinierten Reifen, gemessen an der Schnittstelle 20, über die befüllten und unbelasteten Reifen übersteht. Wenn die Schwerlast-Zwillingsbaugruppe 10 unter Normallast gesetzt wird, so dehnen die Reifen 14 sich radial nach außen zu einer Stelle aus, die nahezu gefluchtet ist mit dem seitlichen Ende des Profilgürtels 12 an dem seitlichen Ende der axial äußeren oder Außenseiten des Reifenpaars. Es wird für weniger wünschenswert gehalten, dass die Reifen 14 an der Schnittstelle des Profilgürtels 12 sich seitlich nach außen von dem Profilgürtel 12 erstrecken. Die geringe relative Bewegung des Profilgürtels 12 zu den Reifen 14 bedeutet, dass es, um sicherzustellen, dass die Außenseiten der Reifen 14 nicht freigelegt sind, erforderlich ist, dass der Profilgürtel 12 tatsächlich an der Schnittstelle über die Reifen 14 übersteht. Während große Beträge an Überstand durchführbar sein können, wird es als ineffizient betrachtet, zuzulassen, dass der Profilgürtel 12 sich über die maximale Querschnittsbreite der Reifen an der Außenseite jeder Zwillingsradbaugruppe hinaus erstreckt. Dies gilt aus mehreren Gründen, wobei der erste ist, dass jeder 1 Zoll axialer Profilgürtelbreite an großformatigen Reifen, wie etwa 31,00R51-Reifen, annähernd 100 lbs. (45 kg) wiegt; zweitens beträgt die Laufflächendicke etwa 5,00 Zoll (12,7 cm) oder mehr und beträgt der Abstand zu einer Stelle der maximalen Schnittbreite der Karkasse weitere 24 Zoll, was bedeutet, dass Felsbrocken und Geröll, die am wahrscheinlichsten den Reifen 14 beschädigen werden, an der Profilgürtelschnittstelle zuschlagen werden. Es ist zu unwahrscheinlich, dass Felsbrocken von 30 Zoll oder mehr im Steinbruch überquert werden, und daher stellen diese keine realistische Gefahr in Hinblick auf Beschädigung der Karkasse dar; drittens, da bei der vorliegenden Erfindung die Seitenkanten von verringerter Steifigkeit sind, um einen gewissen Grad von Ausbiegung radial nach innen zu erleichtern, könnte ein zu großer ungestützter Überstand zu Walkermüdung in der ersten Verstärkungsschicht 90 führen, was eine Versteifung des Profilgürtels erfordern würde, wie dies im Patent US-A-4, 050,495 des Standes der Technik getan wurde.
Es ist deutlich, dass in Übereinstimmung mit dieser Erfindung Vorrichtungen und Verfahren verschafft worden sind zur Konstruktion einer verbesserten Schwerlast-Reifenbaugruppe 10 mit einem Paar abnehmbarer Profilgürtel 12, wobei die Reifenhaltbarkeit im Wesentlichen erhöht wurde. Die verbesserten Reifen und abnehmbaren Profilgürtel bilden eine Schwerlastbaugruppe, die zuläßt, Großreifen in mehreren Stücken zu transportieren und dann an der Lieferstelle zusammenzubauen. Weiter gestattet die abnehmbare Profilgürtelbaugruppe einen anderen Profilgürtel 12 mit alternativen Profilmustern, wie in den 11A, 11B und 11C (zu Beispielzwecken) dargestellt, zur Anbringung an dem Paar von Reifen 14, um die Fahrmerkmale der Reifenbaugruppe auf rasche und wirtschaftliche Weise zu ändern.
Die Schwerlast-Zwillingsreifenbaugruppe 10, wie auf den vorangehenden Seiten beschrieben, ist ein Beispiel einer Ausführung einer Reifenbaugruppe mit einem Paar abnehmbarer Profilgürtel 12 und einem Paar Reifen 14.
Bezugnehmend auf 1 ist die Reifenbaugruppe 10 in Perspektivansicht dargestellt. Diese Reifenbaugruppe 10 zeigt die Profilgürtel 12 mit einer radial äußeren Lauffläche 15, und innerhalb der Laufflächengürtel 12 befinden sich zwei Reifen 14, die von dem durch die Profilgürtel 12 gebildeten ringförmigen Ring umgeben sind. Wie dargestellt, sind die Reifen 14 auf einer Zwillingsfelge 2 montiert. Die Reifen 14 können eine Lauffläche an der umfangsgerichteten Außenfläche einsetzen, die Rillen 78 und Rippen 76 aufweist, die dabei helfen werden, den Reifen 14 und Profilgürtel 12 entweder seitlich oder in Umfangsrichtung am Rutschen zu hindern. Zusätzlich können diese Rippen 76 und die Rippe 8 des Profilgürtels 14 mit Unterpassagen 80 für Konvektionsluftkühlung versehen sein, wodurch sowohl der Profilgürtel 12 als auch der Reifen 14 in einer Kühlposition gehalten werden, die eine übermäßige Wärmeentwicklung verhindert, wie in 5B des Profilgürtels 12 illustriert.
Bezugnehmend auf 2 ist eine Querschnittsansicht der Schwerlast-Zwillingsreifenbaugruppe 10 dargestellt. Die zwei Reifen 14 sind auf einer Zwillingsfelgenbaugruppe 2 montiert gezeigt; radial außerhalb der zwei Reifen 14 und die Reifen 14 umgebend befindet sich das Paar von Profilgürtelbaugruppen 12. Annähernd auf halbem Weg zwischen den zwei Reifen 14 ist das Paar von Profilgürteln 12 dargestellt, welche entlang der Seitenkanten 75, 77 der Profilgürtel 12 aneinander anschlagen. Dieses aneinander Anschlagen entlang der inneren Seitenkanten 75, 77 der Zwillingsreifenbaugruppe 10 hindert die Profilgürtel 12 daran, sich radial nach innen auszubiegen, und verschafft auch eine zusätzliche umfangsgerichtete Rutschbeständigkeit. Wie dargestellt, kann die Oberfläche der Seitenkanten 75, 77 des Profilgürtels 12 glatt oder axial ausgerichtet sein, was den Kontaktbereich mit der Seitenfläche 75, 77 des anderen Profilgürtels 12 erhöht. Sobald der erste Reifen 14 und der Profilgürtel 12 montiert sind, können dann der zweite Reifen 14 und der Profilgürtel 12 an der und gegen die Seitenfläche 77 des ersten Profilgürtels 12 geschoben werden, wodurch die Reifenbaugruppe 10 auf eine relativ einfache und geradlinige Weise vervollständigt wird. Es ist anzuerkennen, dass diese Profilgürtel 12 in Größen von über zehn Fuß Durchmesser vorkommen und mehrere Tonnen wiegen können. Daher ist ein einfaches Mittel zum Zusammenbau der Profilgürtel 12 und Reifen 14 an den Erdbewegungs-Großfahrzeugen wünschenswert.
Bezugnehmend auf 2 bis einschließlich 4 werden in jeder dargestellten Ausführung die Rückhaltemittel für die Profilgürtel 12 durch eine Serie umfangsgerichtet durchlaufender Rillen 74 oder Rippen 72 verschafft, die mit den an beiden Reifen 14 gezeigten Rillen 78 und Rippen 76 ineinandergreifen können. Es ist zu würdigen, dass der Profilgürtel 12 von diesen Rillen 74, 78 und Rippen 72, 76 einfach seitlich zurückgehalten wird, wodurch der Profilgürtel 12 daran gehindert wird, von den Reifen 14 herunterzurutschen. Es wurde ermittelt, dass ein umfangsgerichtetes Zurückhalten von Profilgürtel 12 und Reifen 14 nicht notwendig ist, aufgrund der maximalen Menge von Oberflächenkontakt an der Innenfläche 8 zwischen den Reifen 14 und dem Profilgürtel 12. Trotzdem ist es durchführbar, solche ineinandergreifenden Merkmale vorzusehen, um zu verhindern, dass die Drehkraft in Umfangsrichtung ein Rutschen verursacht.
In der alternativen Ausführung von 3 sind die Seitenkanten der Profilgürtel 12 gezeigt als ineinandergreifende Rippen aufweisend, die sich radial nach außen entlang der aneinander anschlagenden Seitenkanten 75, 77 erstrecken. Diese ineinandergreifenden Rippen 71 können zwecks Symmetrie und vereinfachter Formenherstellung an jeder Seitenfläche der Profilgürtel 12 vorgesehen sein. Diese ineinandergreifenden Rippen erhöhen den Oberflächenbereich der aneinander anschlagenden Profilgürtel und verschaffen daher eine erhöhte Ausbiegungssteifigkeit.
In jeder der Ausführungen der Figuren zwei und drei sind die aneinander anschlagenden Profilgürtel 12, obwohl sie in dem Spalt 200 zwischen den zwei Reifen 14 radial nicht unterstützt sind, in der Tat nicht auf solche Weise freitragend, dass sie übermäßige Ausbiegungen gestatten würden. Dies gilt, da die anstoßende Seitenfläche 75 oder 77 des gegenüberliegenden Profilgürtels 12 eine Kompressionskraft erzeugt, wenn ein Profilgürtel 12 versucht, sich auszubiegen, presst der gegenüberliegende Profilgürtel 12 gegen den sich ausbiegenden Profilgürtel und hält die Ausbiegung zurück. Eigentlich verhalten sich die aneinanderstoßenden Profilgürtel 12, als ob sie ein an beiden Enden durch die zwei Reifen gestützter Balken wären. Diese neue Art und Weise des Unterstützens eines unabhängigen und ansonsten ungestützten Balkens war ein kritisches Merkmal bei der Brückenkonstruktion und bei Bogen im allgemeinen, wobei die anderen Elemente des Bogens die Last tragen, indem sie in Kontakt mit benachbarten Stücken des Bogens sind.
Dies ist ein wichtiges Konzept bei diesem Typ von Zwillingsreifenbaugruppe 10. Wie dargestellt, sind die Profilgürtel 12 aneinanderstoßend. Tatsächlich können schmale Spalte zwischen den Profilgürteln 12 entlang der benachbarten Seitenkanten toleriert werden. Der Grund, aus dem Spalte gestattet sind, ist, dass die Profilgürtel 12, wenn sie in die Reifenaufstandsfläche rollen, den Profilgummi eigentlich radial zusammendrücken, was den Profilspaltabstand effektiv schließt. Zweitens biegt die radiale Auslenkung unter einer Last an einem oder beiden Gürteln die Profilgürtel leicht an der Seitenkante, wodurch das Auftreten eines Stoßkontakts verursacht wird. Dementsprechend bedeutet es, dass, wenn die vorliegende Erfindung den gegenüberliegenden Profilgürtel 12 als aneinander anschlagend beschreibt, dass unter ausgelenkter Last in der Reifenaufstandsfläche die Profilgürtel in stützenden Kontakt kommen sollten, um eine übermäßige Ausbiegung radial nach innen zu verhindern. Ansonsten können die Profilgürtel 12 tatsächlich leicht mit einem Spalt versehen sein, wenn die Räder unbelastet oder aus der Reifenaufstandsfläche heraus sind.
Wie in 4 dargestellt, ist eine andere Ausführung der Erfindung gezeigt, wobei die Baugruppe 10 mit einem zentralen, in Umfangsrichtung durchlaufenden Profilgürtelabstandshalter 9 versehen ist, der zwischen die Profilgürtel 12 und die zwei Reifen 14 gesetzt ist; der Profilgürtelabstandshalter 9 ist zwischen den zwei Reifen 14 positioniert und ist ein separates Stück, das in einer ringförmigen Form ausgebildet sein kann, sodass es an den benachbarten Seitenkanten 75, 77 der Profilgürtel 12 verriegeln kann. Sobald die Reifen 14 montiert und befällt sind, verriegeln die Kompressionskräfte zwischen den Reifen 14 und dem Profilgürtel 12 den Abstandshalter 12 derart, dass eine seitliche Bewegung des Profilgürtels 12 verhindert wird.
Wie illustriert, kann der Abstandshalter 9 ein in Umfangsrichtung durchlaufender Ring mit einer Außenlauffläche 15 und einer verstärkenden Gürtelstruktur 100 gleichartig zu der bei den Profilgürteln 12 beschriebenen sein. Mehrere Gürtellagen 84, 86, 88 und eine Null-Grad-Rückhaltelage 90 sind dargestellt radial nach innen von der Gürtelverstärkungsstruktur befindet sich ein radial innerer Gummiteil. Die Profilgürtel, wie dargestellt, haben symmetrische Beträge von Überstand, die groß genug sind, um das Ineinanderverriegeln des Abstandshalters 9 mit beiden benachbarten Seitenkanten der zwei Profilgürtel 12 zu gestatten. Der Abstandshalter 9 überbrückt effektiv den Spalt zwischen den zwillingsmontierten Reifen.
Wie in den vorangehend beschriebenen Ausführungen verschafft der Abstandshalter 9 in Kombination mit den zwei Profilgürteln 12 ein Mittel zur Begrenzung der radial nach innen gerichteten Ausbiegung der Profilgürtel im zentralen Bereich der Baugruppe 10. In dieser Ausführung sind die Profilgürtel 12 symmetrisch über den Reifen 14 montiert und der Betrag an Überstand ist an beiden Seiten der Reifen identisch. Der Abstandshalter 9 nimmt einfach den Spalt ein.
In jeder der dargestellten Ausführungen ist der zentrale Teil der Zwillingsreifenbaugruppe von einem Profilgürtel 12 und einem Abstandshalter 9 bedeckt. Wie dargestellt, verhindern diese Merkmale das Eindringen großer Steine oder anderen Gerölls, die sich zwischen den Reifen festsetzen können.
Vorangehend an die vorliegende Erfindung wurden als "Stein- und Felsbrockenabweiser" bekannte massive Stahlstangen starr am Rahmen des Fahrzeugs montiert und zwischen den Reifen angeordnet, um die Steine loszustochern, um zu verhindern, dass sie sich permanent zwischen den Reifen festsetzten. Die vorliegende Erfindung eliminiert die Notwendigkeit solcher Strukturen, da kein Raum vorgesehen ist, worin Felsbrocken sich zwischen den Reifen festsetzen könnten.
Bezugnehmend auf 5A, 5B und 5C sind Perspektivansichten der Profilgürtel 12 gezeigt, wo der Profilgürtel 12 als ein ringförmiger Ring ausgebildet ist. 5B zeigt die innerlichen ineinandergreifenden Rippen 72 und Rillen 74, während in 5A und 5C die Innenfläche 8 glatt dargestellt ist. Es versteht sich, dass der Profilgürtel 12 auch als ein flacher Laufstreifen 12A mit Enden 11, 13, wie in 6 illustriert, vorgesehen sein kann. In einem solchen Fall ist es vorzuziehen, dass die sich in Umfangsrichtung erstreckende Verstärkungsstruktur 100 um die röhrenförmige Verstärkung 110 an den Enden 11, 13 herumgeschlagen sein sollte. Somit können, wenn die Zwillingsreifen 14 über den Laufstreifen hinaufgefahren werden und der Laufstreifen 12 dann über den Zwillingsreifen 14 montiert wird und durch Ablassen der Reifen 14, die Enden 11, 13 miteinander verbunden und entsprechend mit einem Stift verbunden werden, um die Enden starr zu befestigen, können die Reifen 14 befällt werden, wodurch die Profilgürtelverstärkungsstruktur 100 angespannt wird und sichergestellt wird, dass kein umfangsgerichtetes oder seitliches Rutschen auftritt. Wenn die abnehmbare Profilgürtelbaugruppe als ein flacher Laufstreifen 12A vorgesehen ist, kann gewürdigt werden, dass der Zusammenbau sehr erleichtert wird und dass die Bauteile im Vergleich zu den großen ringförmigen Profilgürteln 12 geeigneter für den Versand sind.
In jeder Ausführung sollte gewürdigt werden, dass in jeder Zwillingsradbaugruppe eine Vielzahl von Profilmustern verschafft werden kann, wovon viele geeigneter sind für Geländeanwendungen oder Anwendungen bei schweren Schneebedingungen, wie dies in den Bergen während der Wintersaison vorkommt. Typische Beispiele sind in den 11A, 11B und 11C dargestellt. Man glaubt, dass diese abnehmbaren Profilgürtel 12 in diesen Anwendungen im Vergleich zu Ketten eine überlegene Oberfläche verschaffen. Weiterhin können diese abnehmbaren Profilgürtel 12 auf einer harten gepflasterten Oberfläche gefahren werden, ohne Beschädigung zu erfahren, während Ketten andererseits auf die Benutzung nur in den schwersten Wetterbedingungen begrenzt sind. Wie in 11A dargestellt, kann die Lauffläche 15 lange Stollen 95, die durch Rillen 101 beabstandet sind, aufweisen. Ein anderes, in 11B illustriertes Muster zeigt drei Reihen von Blöcken 93, beabstandet durch seitliche Rillen 101 und umfangsgerichtete Rillen 102. Das Profilmuster 15 kann vier Reihen von Blöcken 94 sein, beabstandet durch Rillen 101, 102, wie in 11C dargestellt.
Ein anderer Nutzen der Reifenbaugruppe 10, wie illustriert, ist, dass die unter den Profilgürteln 12 liegenden und von diesen umgebenen Reifen 14 sehr wenig Beschädigung von Hindernissen und Geröll in sowohl Straßen- als auch Geländeanwendungen erfahren, und man glaubt daher, dass dieser abnehmbare Profilgürtel 12 ein weit überlegenes System zur Benutzung von Reifen in einer Zwillingsradanwendung erzeugt. Von den Fachleuten in der Technik und von den Benutzern solchen Reifens wird leicht anerkannt, dass die Profilgürtelbaugruppe, wenn sie abgenutzt ist, leicht mit einer neuen Lauffläche versehen werden kann, was diese Reifen 10 zu einer wirtschaftlicheren Baugruppe macht. Weiterhin glaubt man, dass die Reifen 14, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, mehrere Profilgürtel 12 überleben kann, wodurch die Kosten des Betreibens solcher Reifen wesentlich reduziert werden.
In vielen Teilen der Welt sind Zwillingsreifen, in einem Versuch, die Kosten durch Eliminieren von Mehrfachfelgen und Vorsehen nur einer Reifenkarkassenstruktur zu senken, durch sehr große Niederquerschnitts-Einzelreifen ersetzt worden. In Europa wurden beispielsweise supergroße Einzelreifen in Erwägung gezogen, um Zwillingsreifenanwendungen an großen Fahrzeugen mit 18 Rädern zu ersetzen. Ein signifikanter Nachteil dieses Reifentyps ist, dass es vorzuziehen ist, dass ein Sicherheitsschild oder Innenreifen innerhalb des supergroßen Einzelreifens plaziert wird und, in dem Fall, dass ein platter Reifen auftreten würde, lasttragend ist. Die Reifen 14 der vorliegenden Erfindung tragen sowohl Last und sind auch in der Lage, diese Lasten zu tragen, wenn ein Reifen abgelassen ist. Zweitens glaubt man, dass aufgrund der starren Struktur der Gürtelbaugruppen 12 weniger strukturelle Ermüdung auf den abgelassen gefahrenen Reifen 14 auftreten würde. Dies ist ein übliches Problem, das bei Zwillingsradanwendung erfahren wird, dass, wenn ein Reifen abgelassen wird, dieser Reifen in einem zu wenig befüllten Modus betrieben wird, während er noch stets kontinuierlichem Walken unterworfen wird. Bei der vorliegenden Erfindung glaubt man, dass viel von dieser Last von dem Profilgürtel 12 absorbiert wird, der noch stets von einem voll aufgeblasenen Reifen 14 unterstützt wird.
Wie dargestellt, haben beide von den Profilgürteln 12 umgebenen Reifen 14 denselben Außendurchmesser. Dies verbessert die Sicherheit dieses Typs von Reifenbaugruppe in dieser Anwendung sehr und verhindert die Notwendigkeit eines inneren Sicherheitsreifens.
Was den Fachleuten in der Technik leicht einleuchtet, ist, dass die Reifenbaugruppe der vorliegenden Erfindung ein sichereres System verschafft. Wenn ein Reifen einen Durchstich oder raschen Druckverlust hätte, so wird der andere Reifen die Befüllung aufrechterhalten und die Profilgürtelbaugruppe, indem sie zurückgehalten ist, wie in der obigen Beschreibung illustriert, wird die Traktion so aufrechterhalten, dass der Fahrer in der Lage ist, das Fahrzeug unter Kontrolle zu halten.
Man glaubt, dass es vorzuziehen ist, dass diese Reifen in Zusammenwirken mit internen Drucküberwachungssystemen verwendet werden, die einen Fahrer auf jeden plötzlichen Druckverlust aufmerksam machen werden, sodass er seine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Betriebsbedingungen anpassen kann, um seine eigene Sicherheit und die anderer auf der Straße sicherzustellen. Während die vorliegende Erfindung auf Schwerlastanwendungen wie etwa Erdbewegungsfahrzeuge beschrieben wurde, leuchtet es ein, dass die abnehmbare Profilgürtelbaugruppe 12, wenn sie an Zwillingsreifen 14 montiert ist, in jeder Anwendung geeignet ist, wo Zwillingsreifen als wünschenswert betrachtet werden. Diese beinhalten, sind jedoch nicht begrenzt auf, an Traktoren benutzte landwirtschaftliche Reifen, an Anhängern und Fahrzeugen mit 18 Rädern verwendete Anhängerreifen, sowohl an der Antriebsachse als auch an Anhängern solcher Fahrzeuge.

Claims

Zwillingsreifenbaugruppe (10) mit einem Paar Reifen (14), die axial beabstandet sind, wenn sie auf Zwillingsfelgen (2) montiert sind, wobei ein Paar von Profilgürteln (12) beide Reifen (14) umgibt, und wobei entweder jeder Profilgürtel (12) an dem anderen Profilgürtel (12) entlang Seitenkantenflächen (75, 77) jedes Profilgürtels (12) in der Aufstandsfläche des Reifens, während sie unter Last sind, anschlägt, oder wobei ein ringförmiger Profilgürtel-Abstandshalter (9) als ein separates Bauteil zwischen den zwei Profilgürteln (12) positioniert ist, wobei der ringförmige Profilgürtel-Abstandshalter (9) gegen Seitenkantenflächen (75, 77) jedes Profilgürtels (12) zwischen den axial beabstandeten Reifen (14) anstößt, dadurch gekennzeichnet dass das Paar von Profilgürteln (12) abnehmbar ist.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß Anspruch 1, wobei das Paar Reifen (14) coaxial ausgerichtet ist, wenn es auf Felgen (2) montiert ist.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Reifen (14) radial ausdehnbar sind.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß Anspruch 3, wobei die Reifen (14) pneumatisch sind.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei der abnehmbare Profilgürtel (12) ein kreisförmiger kordverstärkter Elastomerring ist.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei der abnehmbare Profilgürtel (12) ein flacher Laufstreifen (12A) mit Enden (11, 13) ist, wobei die Enden (11, 13), wenn zusammengefügt, einen kreisförmigen kordverstärkten Elastomerring bilden.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß Anspruch 1, wobei der abnehmbare Profilgürtel (12) eine Innenfläche (8) aufweist; die Innenfläche (8) ein oder mehr radial nach innen ragende Rückhalteelemente aufweist, die seitlich mit einem Reifen (14) in Kontakt sind.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß Anspruch 7, wobei die ein oder mehr Rückhalteelemente eine Vielzahl von Rillen (74) und Profilelementen (72) sind, und wobei einer der Reifen (14) eine Lauffläche mit Profilelementen (76) und Rillen (78) aufweist, die mit den Rückhalteelementen des abnehmbaren Profilgürtels (12) ineinandergreifen.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß Anspruch 1, wobei das Paar abnehmbarer Profilgürtel (12) beide Reifen umgibt und Seitenflächen (75, 77) aufweist, die über die Reifen (14) überstehen.
Zwillingsreifenbaugruppe (10) gemäß Anspruch 1, wobei der ringförmige Profilgürtel-Abstandshalter (9) eine äußere Lauffläche (15), eine Gürtelverstärkungsstruktur (100) und einen zwischen den zwei axial beabstandeten Reifen (14) befindlichen, radial inneren Teil aufweist.