NL1035290C2 - Band voor zware voertuigen en matrijs voor het maken van de band. - Google Patents

Description

Band voor zware voertuigen en matrijs voor het maken van de band

De uitvinding heeft betrekking op een band voor 5 voertuigen met een bepaald bandenprofiel. De uitvinding heeft ook betrekking op een matrijs voor het maken van een dergelijke band.

Bij bepaalde zwaardere voertuigen, zoals heftrucks 10 en kraanwagens, worden andere eisen gesteld aan de banden dan bij gewone lichtere voertuigen zoals personenwagens.

In het laatste geval moet de banden een profiel hebben dat zorgt voor voldoende grip op de weg, waarbij de banden niet te veel weerstand ondervinden en zoveel mogelijk 15 trillingen voorkomen worden. Het eerste geval kan weer opgedeeld worden in zwaardere voertuigen die een lage snelheid hebben, d.w.z. lager dan 30 km/uur, en zwaardere voertuigen die zich ook op de openbare weg begeven met een snelheid boven de 30 km/uur. Tegenwoordig worden voor 20 zwaardere voertuigen vaak vol-rubber-banden gebruikt (solid tyres) die massief zijn en niet met lucht hoeven te worden gevuld. Het voordeel van vol-rubber-banden is dat zeer grote krachten kunnen worden opgenomen. Een ander voordeel van vol-rubber-banden is dat ze niet leeg kunnen 25 lopen. De vol-rubber-banden zijn echter minder veerkrachtig dan de luchtbanden waardoor trillingen eerder een probleem vormen. Zeker wanneer een grof bandenprofiel wordt gebruikt dat nodig is om voldoende tractie te verkrijgen.

Er is dus een behoefte aan een band voor zwaardere 30 voertuigen waarbij trillingen worden geminimaliseerd terwijl tegelijkertijd voldoende tractie aanwezig is.

1035290 2

Om aan deze behoefte te voldoen heeft de uitvinding betrekking op een band voor voertuigen omvattende een met een bandenprofiel voorziene slijtlaag voor het maken van contact met een ondergrond, waarbij het bandenprofiel 5 omvat: - een aantal loopvlakzijelementen aan beide zijden van het profiel voor het ondersteunen van de band aan de zijden van het profiel; - een aantal onder een hoek ten opzichte van de 10 draairichting van de band liggende langgerekte loopvlak middenelementen voor het ondersteunen van de band in het midden van het profiel; - een aantal verbindingselementen die ieder zijn ingericht tussen de loopvlakmiddenelementen en 15 twee opeenvolgende loopvlakmiddenelementen met elkaar verbinden .

Het specifieke voordeel is dat vanwege het doorlopende profiel geen extra trillingen worden veroorzaakt.

In een uitvoeringsvorm is de band een in hoofdzaak 20 massieve band is, omvattende een veringslaag vervaardigd uit verend materiaal met een lage modulus.

In een uitvoeringsvorm omvat het bandenprofiel een aantal plateaus ingericht tussen de loopvlakmiddenelementen aan weerszijden van ieder respectief verbindingsele-25 ment, waarbij de plateaus een profielhoogte hebben die lager is dan de profielhoogte van de loopvlakmiddenelementen. Hierdoor krijgt het profiel een extra versteviging om de krachten van de tractie van de band op te kunnen vangen.

30 In een uitvoeringsvorm is de hoogte van de pla teaus ongeveer de helft van de hoogte van de loopvlakmiddenelementen .

3

In een uitvoeringsvorm is ieder loopvlakzijelement tegenover, en op afstand van, één van de plateaus gepositioneerd, en waarbij ieder loopvlakzijelement afgezien van een schouderdeel, een hoogte heeft gelijk aan de profiel-5 hoogte van de loopvlakmiddenelementen. Over de breedte van de band krijgt de band hierdoor een groter contactoppper-vlak met de ondergrond, waardoor de specifieke vlaktedruk op de ondergrond wordt verlaagd en de slijtage van de band wordt verminderd. De vervorming van de band wordt vermin-10 derd, waardoor er minder warmte wordt ontwikkeld.

In een uitvoeringsvorm is de hoek ongeveer 45°.

Een hoek van 45° heeft twee voordelen, te weten de aan-grijping met de ondergrond gebeurt geleidelijker, waardoor minder trillingen en vanwege de hoek van 45° is er geen 15 voorkeursrichting voor het roteren van de band.

In een uitvoeringsvorm hebben de loopvlakmiddenelementen een in hoofdzaak rechthoekige of ovalen vorm hebben. Hierbij is er steeds een zo groot mogelijke breedte aan rubber op de ondergrond, resulterend in een soepe-20 Ier loop van de band en minder trillingen.

In een uitvoeringsvorm heeft het profiel een con-tactvlak dat in een onbelaste situatie in hoofdzaak geheel vlak is. Hierdoor treedt er minder vervorming op en daarmee een lagere warmte ontwikkeling van de rubber.

25 In een uitvoeringsvorm omvat de slijtlaag rubber.

Rubber heeft een grote slijtweerstand, hoge inscheursterk-te, een lage warmteontwikkeling.

In een uitvoeringsvorm heeft het rubber van de slijtlaag een Shore-hardheid heeft tussen 65-75. Het is 30 gebleken dat bij deze waardes de bovengenoemde eigenschappen worden geoptimaliseerd.

In een uitvoeringsvorm heeft het rubber van de buitenste laag een treksterkte tussen 20-30 mPa. Rubber 4 met een treksterkte van 20 tot 30 MPa zorgt voor goede rij eigenschappen van de band.

In een uitvoeringsvorm omvat de veringslaag rubber met een Shore-hardheid tussen 55-65. De tussenrubberlaag 5 moet vervormen om een verend effect te verkrijgen, waardoor het comfort van de band wordt verhoogd.

Volgens een verder aspect van de uitvinding wordt een vol rubber band voor voortuigen verschaft, waarbij de band een profiel heeft met een contactvlak dat in een on-10 belaste situatie geheel vlak is. Dit resulteert in een zo groot mogelijk contact met de ondergrond over de breedte van de band.

Tenslotte heeft de uitvinding ook betrekking op een matrijs voor het maken van een band zoals hierboven 15 beschreven waarbij de matrijs is ingericht voor het verkrijgen van het bandenprofiel.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding worden besproken aan de hand van een aantal uitvoeringsvormen onder verwijzing naar de aange-20 hechte figuren, waarbij: - Figuur 1 een bandenprofiel toont volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; - Figuur 2 een dwarsdoorsnede toont door het bandenprofiel van Figuur 1 langs de lijn A-A; 25 - Figuur 3 een dwarsdoorsnede toont door het ban denprofiel van Figuur 1 langs de lijn B-B; - Figuur 4 een zijaanzicht toont van een band volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

30 In Figuur 1 wordt een deel van een bandenprofiel 1 getoond van een band volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Het bandenprofiel 1 bestaat grotendeel uit hoge delen, ook wel loopvlakelementen of noppen genoemd, en 5 lage delen die groeven worden genoemd. In de uitvoeringsvorm van Figuur 1 omvat het profiel 1 een aantal in rechthoekige loopvlakmiddenelementen 3, die verbonden zijn met tussenliggende verbindingselementen 4 die hierna bruggen 4 5 worden genoemd. De bruggen 4 hebben dezelfde hoogte als de rechthoekige noppen 3. Het profiel 1 omvat verder twee rijen met loopvlakzijelementen 5,6 (ook wel randnoppen 5,6 genoemd) die aan weerszijden van de band zijn aangebracht.

De randnoppen 5,6 hebben ook dezelfde hoogte als 10 de rechthoekige noppen 3. De rechthoekige noppen 3 en de randnoppen 5,6 worden van elkaar gescheiden door groeven 7,8 die in de band zijn aangebracht. Aan weerszijde van iedere brug 4 zijn plateaus aanwezig met een profielhoogte die lager is dan de profielhoogte van de rechthoekige nop-15 pen 3 en de bruggen 4. In de uitvoeringsvorm van Figuur 1 zijn ook nog randgroeven 12 te zien die in iedere randnop aanwezig zijn.

De verhouding tussen de breedte WN en de lengte LN van de rechthoekige noppen 3 kan variëren. De verhouding 20 is ook afhankelijk van de grootte van de band. Ook wordt opgemerkt dat de uitvinding zich niet beperkt tot rechthoekige noppen, en dat andere langgerekte vormen mogelijk zijn zoals ovalen noppen. De breedte WN1 van de randnoppen 6 hangt af van de waardes voor WN en LN en de breedte van 25 de band.

Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede 20 door het bandenprofiel 1 langs de lijn A-A getoond in Figuur 1 voor een massieve band. In Figuur 2 is te zien hoe het verloop is van het buitenoppervlak van de band langs de lijn A-A. 30 Ook wordt uit Figuur 2 duidelijk hoe de band is samengesteld. De band omvat een buitenste laag 21 (ook wel slijtlaag 21 genoemd), een zachtere veringslaag 22 en een binnenste laag 23. In de binnenste laag 23 zijn gangen 24 6 aangebracht waardoor bijvoorbeeld metalen kabels kunnen lopen voor versteviging van de band.In de voet van de band worden metalen ringen geplaatst om een versterking in tan-gentiale richting te verkrijgen, die er voor zorgt, dat de 5 band met voldoende kracht om de velg wordt gelegd, zodat de band niet op de velg gaat slippen.

In Figuur 2 zijn de reeds besproken elementen uit Figuur 1 aangegeven met dezelfde referentienummers als in Figuur 1. In Figuur 2 is met PD de profieldiepte aangege-10 ven. De profieldiepte van de plateaus 10 is met PD1 aangegeven. In Figuur 2 is te zien dat het plateau 10 een lagere profielhoogte heeft dan de rechthoekige noppen 3. Bij-voorkeur is de hoogte van de plateaus 10 ongeveer de helft van de hoogte van de noppen 3. In Figuur 2 is met WS de 15 wielbasis aangegeven en met WT de breedte van het contact-vlak. Typisch is de verhouding WT:WS ca 1:1,13 hetgeen een gebruikelijke verhouding is.

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede 30 door het bandenprofiel 1 langs de lijn B-B getoond in Figuur 1 voor 20 een massieve band. Ook in Figuur 3 zijn de verschillende profieldieptes PD en PDl aangegeven. Het profiel 1 heeft op een hoofdas 15 continu een maximale profielhoogte, zie Figuur 1. Hierdoor is er op de hoofdas continu contact met de ondergrond, waardoor trillingen worden verminderd. Ver-25 der is te zien in de Figuren 2 en 3 dat de randnoppen 5 altijd ondersteund worden door het middenblok gevormd door de rechthoekige noppen 3 en de bruggen 4. Dit zorgt voor stabiliteit van de band.

Bijvoorkeur staan de rechthoekige noppen 3 onder 30 een hoek van ongeveer 45° ten opzichte van de hoofdas 15. In deze situatie heeft de band dezelfde eigenschappen in beide rijrichtingen, wat zeer wenselijk is bij zwaardere voertuigen die vaak heen en weer manoeuvreren.

7

De profieldiepte kan variëren tussen 12 mm bij een diameter van de band van 251 mm, tot 54 mm bij een diameter van de band van 1334 mm. Bij relatief grote profiel-dieptes, is het wenselijk dat de rechthoekige noppen 3 5 worden verstevigd. Hiervoor zorgen de bruggen 4 en de plateaus 10. De plateaus 10 zorgen voor versteviging van het middenblok terwijl ze toch geen contact maken met de ondergrond. Er wordt dus geen overbodige warmte ontwikkeld op deze plekken. De bruggen 4 bestrijken bijvoorkeur de 10 ruimtes tussen twee aangrenzende rechthoekige noppen 3 voor minder dan 40%. Ook hier geldt dat een balans is gevonden tussen gewenste versteviging van het middenblok en het voorkomen dat de band teveel contactoppervlak heeft wat voor ongewenste warmteontwikkeling kan leiden. Dit is 15 vaak een probleem bij grote bande, en zeker bij massieve banden zoals vol-rubber-banden.

Figuur 4 toont een zijaanzicht van een band 40 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. De band 40 heeft 32 randnoppen 5 aan iedere kant. De randnoppen 5 20 hebben ieder een randgroef 12. In Figuur 4 is met ID de binnendiameter aangegeven en met OD de buitendiameter van de band 40. De buitendiameter OD heeft in een uitvoeringsvorm een waarde tussen 251-1334 cm. De band 40 is met name geschikt voor grote heftrucks, kraanwagens en andere rela-25 tief zware voertuigen.

In een uitvoeringsvorm is het contactoppervlak van de band geheel vlak in een onbelaste situatie. Dit zorgt voor een maximaal contact met de ondergrond van het contactoppervlak, en voorkomt laterale vervorming van het 30 buitenste deel van de band. Hierdoor vindt minder slijtage plaats.

Hoewel hierboven de uitvinding is besproken voor massieve banden, is het profiel volgens de uitvinding ook 8 toepasbaar bij luchtbanden. Het bovenbeschreven profiel is speciaal uitgedacht voor vol-rubber-banden. Het zou ook bruikbaar zijn voor luchtbanden, die voor lagere snelheid worden ingezet. Voor hogere snelheid moet het loopvlak 5 veel dunner zijn en is er daardoor veel minder warmte ontwikkeling

In het voorgaande is de onderhavige uitvinding beschreven aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringsvor-10 men. Verschillende aspecten van verschillende uitvoeringen worden beschreven geacht in combinatie daarvan waarbij alle combinaties die op basis van dit document door een vakman kunnen worden gemaakt dienen te worden meegelezen. Deze voorkeursuitvoeringsvormen zijn niet beperkend voor de 15 beschermingsomvang van deze tekst. De gevraagde rechten worden bepaald in de aangehechte conclusies.

20 1035290

Claims (15)

1. Band voor voertuigen omvattende een met een bandenprofiel voorziene slijtlaag voor het maken van con- 5 tact met een ondergrond, waarbij het bandenprofiel omvat: - een aantal loopvlakzijelementen (5,6)aan beide zijden van het profiel voor het ondersteunen van de band aan de zijden van het profiel; - een aantal onder een hoek ten opzichte van de 10 draairichting van de band liggende langgerekte loopvlak- middenelementen (3) voor het ondersteunen van de band in het midden van het profiel; - een aantal verbindingselementen (4) die ieder zijn ingericht tussen de loopvlakmiddenelementen en twee 15 opeenvolgende loopvlakmiddenelementen met elkaar verbinden.

2. Band volgens conclusie 1, waarbij de band een in hoofdzaak massieve band is, omvattende een veringslaag 20 vervaardigd uit verend materiaal met een lage modulus.

3. Band volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het bandenprofiel verder omvat: - een aantal plateaus ingericht tussen de loop-25 vlakmiddenelementen aan weerszijden van ieder respectief verbindingselement, waarbij de plateaus een profielhoogte hebben die lager is dan de profielhoogte van de loopvlakmiddenelementen .

4. Band volgens conclusie 3, waarbij de hoogte van de plateaus ongeveer de helft is van de hoogte van de loopvlakmiddenelementen. 1035290

5. Band volgens conclusie 3 of 4, waarbij ieder loopvlakzijelement tegenover, en op afstand van, één van de plateaus is gepositioneerd, en waarbij ieder loopvlak- 5 zijelement afgezien van een schouderdeel, een hoogte heeft gelijk aan de profielhoogte van de loopvlakmiddenelemen-ten.

6. Band volgens één of meer van de voorgaande con- 10 clusies, waarbij de hoek ongeveer 45° is.

7. Band volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de loopvlakmiddenelementen een in hoofdzaak rechthoekige of ovalen vorm hebben. 15

8. Band volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het profiel een contactvlak heeft dat in een onbelaste situatie in hoofdzaak geheel vlak is.

9. Band volgens één of meer van de voorgaande con clusies, waarbij de slijtlaag rubber omvat.

10. Band volgens conclusie 9, waarbij het rubber van de slijtlaag een Shore-hardheid heeft tussen 65-75. 25

11. Band volgens conclusie 9 of 10, waarbij het rubber van de slijtlaag een treksterkte heeft tussen 20-30 mPa.

12. Band volgens één of meer van de conclusies 2- 11, waarbij de veringslaag rubber omvat met een Shore-hardheid tussen 55-65.

13. Band volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de band een buitendiameter heeft van tussen 251-1334 mm.

14. Een vol rubber band voor voortuigen, waarbij de band een profiel heeft met een contactvlak dat in een onbelaste situatie geheel vlak is.

15. Matrijs voor het maken van een band volgens 10 één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de matrijs is ingericht voor het verkrijgen van het bandenprofiel . 25 ***** + ★*** + 1035290 :