DE69914813T2

DE69914813T2 - Ackerschlepperreifen

Info

Publication number: DE69914813T2
Application number: DE1999614813
Authority: DE
Inventors: Leonard Mark BONKO
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2019-09-04
Also published as: AU6135699A; WO2001017801A1; DE69914813D1; EP1214204A1; EP1214204B1

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft einen landwirtschaftlichen Luftreifen. Spezieller einen Ackergerätereifen.
Hintergrund der Erfindung
Ackergerätereifen sind verbreitet auf Ausrüstung zu finden, die bei dem Ausbringen von Saatgut oder dem Sprühen von Dünger und ähnlichem verwendet wird.
Diese Ausrüstungsstücke werden oft hinter einem Schlepper hergezogen.
In dem Fall der Säausrüstung werden die zahlreichen Reihen eines Feldes jeweils in festen Intervallen an beabstandeten Stellen, die an einer Getreidereihe ausgerichtet sind, mit Saatgut versehen. Jede Stelle weist einen kompletten Mechanismus zum Ausbringen eines Saatkorns in den festgelegten Intervallen, während der Schlepper sich bewegt, auf. Diese Mechanismen sind, auch wenn sie ziemlich haltbar sind, anfällig für Stockungen aufgrund des Auftretens von Vibrationen von den Reifen. Entsprechend verwenden die meisten Ausrüstungen aufgepumpte Luftreifen. Die aufgepumpten Reifen wirken als ein Federdämpfungssystem.
Die Verwendung von festen oder harten Reifen wurde vermieden, da die Ausrüstung eine aufwändigere Aufhängung benötigen würde.
Das Hauptproblem, auf das man bei der Verwendung von Luftreifen trifft, waren Platten, die durch Beschädigungen durch Stoppeln verursacht wurden. Diese Probleme werden größer, wenn pflügefreie Landwirtschaft zur Verhinderung von Bodenerosion betrieben wird. Die pflügefreien Felder können eine große Zahl an Stängeln aufweisen, die aus dem Boden herausstehen, wobei diese Stängel oft unter einem schrägen Winkel geschnitten sind, der scharfe Kanten bildet, die Reifen aufschneiden.
GB-A-1 588 644, die als neuester Stand der Technik betrachtet wird, offenbart einen Reifen, der die im Oberbegriff von Anspruch 1 aufgezählten Merkmale aufweist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gegen Beschädigung durch Stoppeln widerstandsfähigen Luftreifen bereitzustellen, der ein einzigartiges Querschnittsprofil aufweist, worin die Seitenwand durch den Laufstreifen und eine Schulterzone geschützt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt einen landwirtschaftlichen Luftreifen bereit, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Definitionen
„Aspektverhältnis" bedeutet das Verhältnis seiner Schnitthöhe zu seiner Schnittbreite.
„Axial" und „in axialer Richtung" bedeutet die Linien oder Richtungen, die parallel zur Rotationsachse des Reifen sind.
„Wulst" oder „Wulstkern" bedeutet allgemein den Teil des Reifens, der ein ringförmiges, dehnbares Element enthält, wobei die radial inneren Wülste dazu da sind, den Reifen an der Felge zu halten, mit Lagenkorden umwickelt sind und mit oder ohne andere Verstärkungselemente wie etwa Wulstbänder, Chipper, Kernreiter oder Füllstoffe, Zehenschützer oder Wulstschutzbänder geformt sind, wobei der Wulst oder die Wülste unter dem Laufstreifen, die in dem Laufstreifengummi gekapselt sind, mit oder ohne andere kordverstärkende Gewebeelemente ausgestattet sein können.
„Gürtelstruktur" oder „Verstärkungsgürtel" bedeutet mindestens zwei ringförmige Schichten oder Lagen aus parallelen Korden, gewoben oder ungewoben, die unter dem Laufstreifen liegen, die nicht mit dem Wulst verankert sind, und die sowohl linke wie auch rechte Kordwinkel im Bereich von 17° bis 27° in Bezug zur Äquatorialebene des Reifens aufweisen.
„Diagonalreifen" bedeutet, dass sich die Verstärkungskorde in der Karkasslage diagonal von Wulst zu Wulst unter einem Winkel von etwa 25–65° in Bezug zu der Äquatorialebene des Reifens über den Reifen erstrecken, wobei die Lagenkorde in abwechselnden Schichten unter entgegengesetzten Winkeln verlaufen.
„Karkasse" bedeutet ein Laminat aus Reifenlagenmaterial und anderen Reifenkomponenten, die auf eine Länge geschnitten sind, die geeignet ist, zu einer zylindrischen oder torusförmigen Gestalt verspleißt zu werden oder bereits verspleißt ist. Es können der Karkasse zusätzliche Komponenten hinzugefügt werden, bevor sie vulkanisiert wird, um den ausgeformten Reifen zu bilden.
„in Umfangsrichtung" bedeutet Linien oder Richtungen, die sich entlang des Perimeters der Oberfläche des ringförmigen Laufstreifens rechtwinklig zu der axialen Richtung erstrecken.
„Design-Felge" bedeutet eine Felge, die eine spezifizierte Gestalt und Breite aufweist. Zum Zweck dieser Beschreibung sind die Design-Felge und die Design-Felgenbreite wie es durch die Industrienormen spezifiziert ist, die an dem Ort in Kraft sind, an welchem der Reifen hergestellt wird. Zum Beispiel sind in den Vereinigten Staaten die Design-Felgen wie es von der Tire and Rim Association spezifiziert ist. In Europa sind die Felgen wie es im Normenhandbuch der European Tire and Rim Technical Organization spezifiziert ist, und der Ausdruck Design-Felge bedeutet das gleiche wie die Standard-Meßfelgen. In Japan ist die Normungsorganisation die Japan Automobile Tire Manufacturer's Association.
„Design-Felgenbreite" ist die spezifische, kommerziell verfügbare Felgenbreite, die jeder Reifengröße zugewiesen ist, und die typischerweise zwischen 75% und 90% der spezifischen Schnittbreite des Reifens beträgt.
„Äquatorialebene (EP)" bedeutet die zur Rotationsachse des Reifens rechtwinklige Ebene, die durch das Zentrum seines Laufstreifens verläuft.
„Latsch" bedeutet die Kontaktfläche oder das Gebiet der Berührung des Reifenlaufstreifens mit einer flachen Oberfläche bei einer Geschwindigkeit von Null und unter normaler Last und normalem Druck.
„Innere" bedeutet entgegen der Innenseite des Reifens und „äußere" bedeutet entgegen seiner Außenseite.
„Seitliche Kante" bedeutet die axial äußerste Kante des Laufstreifens, wie sie durch eine Ebene definiert ist, die parallel zur Äquatorialebene ist, und die die äußeren Enden der axial äußersten Traktionsstollen auf der radialen Höhe der inneren Laufstreifenoberfläche schneidet.
„Einlaufseitig" bezieht sich auf einen Abschnitt oder Teil des Laufstreifens, der im Hinblick auf eine Reihe solcher Teile oder Abschnitte während der Rotation des Reifens in der Fahrtrichtung zuerst den Boden berührt.
„Netto-zu-Brutto-Verhältnis" bedeutet das Verhältnis der Oberfläche des normal belasteten und normal aufgepumpten Reifenlaufstreifengummis, der mit einer harten, flachen Oberfläche in Berührung tritt, geteilt durch die gesamte Fläche des Laufstreifens einschließlich nicht berührender Abschnitte wie etwa Rillen, wie sie um den gesamten Umfangs des Reifens herum gemessen wird.
„Normaler Fülldruck" bedeutet den spezifischen Vorgabe-Fülldruck und die Last, die durch die entsprechende Normungsorganisation für die Betriebsbedingung für den Reifen festgelegt sind.
„Normale Last" bedeutet den spezifischen Vorgabe-Fülldruck und die Last, die durch die entsprechende Normungsorganisation für die Betriebsbedingung für den Reifen festgelegt sind.
„Radial" und „in radialer Richtung" bedeutet Richtungen radial entgegen der oder von der Rotationsachse des Reifens weg.
„Radiallagenreifen" bedeutet einen mit einem Gürtel versehenen oder in Umfangsrichtung eingeschränkten Luftreifen, in welchem die Lagenkorde, die sich von Wulst zu Wulst erstrecken, unter Kordwinkeln zwischen 65° und 90° in Bezug zur Äquatorialebene des Reifens gelegt sind.
„Schnitthöhe" (S_H) bedeutet den radialen Abstand vom nominalen Felgendurchmesser zum äußeren Durchmesser des Reifens in seiner Äquatorialebene.
„Schnittbreite" (S_W) bedeutet den maximalen linearen Abstand parallel zu der Achse des Reifens und zwischen der Außenseite seiner Seitenwände, während und nachdem er über 24 Stunden, aber unbelastet, auf seinen normalen Druck aufgepumpt war, ausschließlich Erhöhungen der Seitenwände aufgrund von Beschriftung, Verzierung oder Schutzbändern, oder, speziell bei diesem Reifen, irgendeines Abschnitts des Laufstreifens.
„Reifen-Design-Last" ist die Basis- oder Referenzlast, die für einen Reifen bei einem spezifischen Fülldruck und unter einer spezifischen Betriebsbedingung festgelegt ist; andere Druck-Last-Beziehungen, die auf den Reifen anwendbar sind, gehen von dieser Basis oder Referenz aus.
„Auslaufseitig" bezieht sich auf einen Abschnitt oder Teil des Laufstreifens, der im Hinblick auf eine Reihe solcher Teile oder Abschnitte während der Rotation des Reifens in Fahrtrichtung zuletzt den Boden berührt.
„Laufstreifen-Bogenbreite" (T_AW) bedeutet die Breite eines Bogens, dessen Mittelpunkt sich auf der Ebene (EP) befindet und welcher im Wesentlichen mit den radial äußersten Oberflächen der verschiedenen Traktionselemente (Stollen, Blöcke, Knöpfe, Rippen usw.) über der lateralen oder axialen Breite der Laufstreifenabschnitte eines Reifens zusammenfällt, wenn der Reifen auf seine vorgesehene Felge montiert und auf seinen spezifizierten Fülldruck aufgepumpt ist, aber keiner Last unterliegt.
„Laufstreifenbreite" bedeutet die Bogenlänge der Laufstreifenoberfläche in der axialen Richtung, das heißt in einer Ebene parallel zur Rotationsachse des Reifens.
„Einheits-Laufstreifendruck" bedeutet die radiale Last, die pro Flächeneinheit (Quadratzentimeter oder Quadratzoll) der Laufstreifenoberfläche getragen wird, wenn diese Fläche sich im Latsch des normal aufgepumpten und normal belasteten Reifens befindet.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Das Folgende ist eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, in welchen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen tragen, und in welchen:
1 eine Perspektivansicht des Reifens (10) ist;
2 eine Teilansicht des Reifens (10), gezeigt in einer Perspektive, ist;
3 eine Querschnittsansicht des Reifens (10) in einem nicht aufgepumpten Zustand wie geformt ist;
4 eine Querschnittsansicht des Reifens (10) in einem aufgepumpten Zustand ist, auf eine Felge (30) montiert gezeigt.
Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, weist der Reifen (20) eine einzigartig geformte Gestalt auf.
Mit Bezug auf 3 weist der wie in einer Querschnittsansicht gezeigte Reifen (10) einen Laufstreifen (12) auf, wobei der Laufstreifen (12) eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rillen (11) aufweist. An den seitlichen Außenenden des Laufstreifens (12) befindet sich ein Paar seitliche Laufstreifenkanten (14, 16). Der Abstand zwischen den seitlichen Laufstreifenkanten definiert die Laufstreifenbreite (T_W).
An jeder seitlichen Kante (14, 16) des Laufstreifens (12) gibt es eine sich radial nach innen erstreckende Laufstreifen-Schulterzone (15). Jede der Laufstreifen-Schulterzonen (15) weist eine ringförmige Rille (13) auf, die sich etwa auf halbem Weg entlang einer äußeren Oberfläche der Schulterzone (15) befindet. Die Schulterzone (15) zeigt ferner eine radiale innere Einbuchtung oder ringförmige Rille (19), die durch einen einzigen Krümmungsradius R₁ definiert ist, wobei sich die Rille (19) von der äußeren Oberfläche der Schulterzone (15) zu einer ersten oder zweiten Seitenwand (17, 18) des Reifens (10) erstreckt. Zum Zweck dieser Erfindung wird die Laufstreifen-Schulterzone einschließlich der Rille (19) als Teil des radial äußeren Laufstreifens (12) und nicht als Teil der Seitenwände (17, 18) betrachtet.
Radial innerhalb des Laufstreifens (12) gibt es eine kordverstärkte Karkasse (20). Die Karkasse (20) weist bevorzugt eine Vielzahl von Karkasslagen (21, 22, 23, 24) auf, die durch Korde (25) verstärkt sind. Die Korde (25) der radial inneren ersten Lage (21) sind bevorzugt unter einem schrägen Winkel relativ zu den Korden der zweiten Lage (22) radial außerhalb der ersten Lage (21) orientiert, wobei sie im Wesentlichen gleich aber entgegengesetzt zu den Korden (25) der ersten Lagen orientiert sind. Ähnlich können die Korde (25) der dritten und vierten Lagen (23, 24), wenn solche Lagen verwendet werden, ähnlich gleich aber entgegengesetzt ausgerichtet sein, wie es die herkömmliche Praxis in Karkassen ist, die Diagonallagen aufweisen. Wie gezeigt, kann jede der Lagen wie gezeigt um ringförmige Wulste (26) herum gewickelt sein, und dies sichert die Lagen wie in der gewöhnlichen Praxis bei der Herstellung von Reifen.
Die Karkasse (20) weist wie gezeigt keinen Gürtel oder Breakerverstärkungsaufbau auf, obwohl einer, wenn es so gewünscht ist, zwischen dem Laufstreifen (12) und den Lagen (21, 22, 23, 24) verwendet werden kann.
Wie gezeigt befinden sich radial außerhalb der Karkasslagen (21, 22, 23, 24) die Gummiabschnitte der Seitenwände (17, 18) des Reifens (10), und sie erstrecken sich zwischen den Wülsten (26) und der Laufstreifen-Schulterzone (15). Wie gezeigt weisen die Seitenwände (17, 18) eine ver nünftige Dicke des Gummimaterials auf, um die Einwirkung der Stoppel zu absorbieren. Radial innerhalb der Lagen (21, 22, 23, 24) kann es, wie gezeigt, eine lufthaltende Seele (35) geben. In dem unteren Abschnitt der Seitenwände (17, 18) gibt es einen ringförmigen Vorsprung (28). Der Vorsprung (28) weist einen Krümmungsradius R₂ auf, der sich in die äußere Oberfläche der Seitenwände (17, 18) einfügt, wobei jede Seitenwand wie geformt im Allgemeinen flach oder gerade ist und sich axial innerhalb der Rille (19) und des Vorsprungs (28) befindet, wie es in 3 dargestellt ist.
Radial innerhalb des Vorsprungs (28) gibt es eine konkave, das Felgenhorn berührende Oberfläche (29), wobei diese Oberfläche (29) einen Krümmungsradius R₃ aufweist. Die Krümmung R₃ ist bevorzugt etwa gleich wie oder ein wenig größer als die Krümmung des Felgenhorns, auf welches der Reifen montiert werden soll.
Wie man leicht erkennen kann, befinden sich die Seitenwände (17, 18) wie geformt um einen Betrag von mindestens der Hälfte der Gesamtdicke der Seitenwände (17, 18) axial innerhalb der Laufstreifen-Schulterzone (15) und des Vorsprungs (28). Die Lagen sind wie gezeigt in dieser Region der Reifenseitenwände (17, 18) im Wesentlichen flach geformt.
Der Reifen (10) zeigt, wenn er auf seine Designfelge (30) aufgezogen und auf einen normalen Arbeitsdruck aufgepumpt ist, die Querschnittsform, wie sie in 4 dargestellt ist.
Wie gezeigt, ist die maximale Breite (S_W) des Reifens (10), gemessen entlang den äußeren Oberflächen der Seitenwände (17, 18), als die maximale Schnittbreite (S_W) des Reifens definiert.
Interessanterweise krümmen oder beugen sich die Lagen (21, 22, 23, 24), wenn sie dem Aufpumpen unterworfen sind, so nach außen, dass der ringförmige Vorsprung (28) und sein Radius R₂ in der Region des Felgenhorns (32) beinahe unmerklich sind.
Der Kord (25), der sich unter einem schrägen Winkel befindet, beschränkt die nach außen gerichtete Bewegung der Seitenwände (17, 18). Bevorzugt sind die äußeren Oberflächen der Seitenwände (17, 18) an ihrer maximalen axialen Breite (S_W) kleiner als die Laufstreifenbreite (T_W), gemessen an den seitlichen Kanten (14, 16), wenn der Reifen wie gezeigt aufgepumpt ist.
Wenn diese Beziehung so eingerichtet ist, dass der Laufstreifen (12) eine Schulterzone (15) aufweist, die tatsächlich gleich wie oder breiter als die Seitenwände (17, 18) des Reifens ist, dann wird die Stoppel, wenn der Reifen (10) über den Boden rollt, zuerst von der Laufstreifen-Schulterzone abgelenkt, bevor sie die Seitenwände (17, 18) des Reifens berühren kann.
Allein diese Besonderheit stellt sicher, dass es der Stoppel schwer fällt, die Seitenwände (17, 18) mit einer speerartigen Einwirkung zu berühren. Tatsächlich fasst oder fängt der Laufstreifen (12) sogar die meisten Stoppeln mit einer Länge, die ausreicht, auf die Seitenwände (17, 18) einzuwirken, unter der Kontaktfläche des Laufstreifens, während der Reifen (10) durch das Feld rollt.
Während das oben dargestellte Konzept einfach erscheint, ist die Idee tatsächlich sehr einzigartig, die Seitenwände des Reifen so zu formen, dass sie sich sowohl axial innerhalb des Laufstreifens (12) befinden als auch einen unteren Felgenvorsprung (28) haben, speziell wenn man beachtet, dass die Region der Seitenwände (17, 18) im Wesentlichen flach geformt ist, mit dem genauen Ziel, dass der resultierende Reifen, wenn er aufgepumpt ist, eine nach außen gekrümmte Seitenwand aufweist, die jedoch in der Krümmung begrenzt ist, so dass sie die Laufstreifenbreite nicht übersteigt.
Dieses Merkmal ermöglicht es dem Reifen (10), sich mehr wie ein herkömmlicher Reifen zu verhalten, in dem keine radikalen Lagen-Einlagen oder Platten verwendet werden, die übermäßigen Druck auf die Karkasse erzeugen würden, wenn der Reifen aufgepumpt ist. Darüber hinaus ist das Profil des Reifen derart, dass der Betrag des Überhangs, der an der Schulterzone (15) durch den Laufstreifen (12) erzeugt wird, beinahe unmerklich ist. Trotzdem bildet der Laufstreifen über dem Aufbau eine Konstruktion, die durch Stoppeln verursachte Beschädigungen praktisch verhindert.
Während der Reifen (10) als eine Ausführung für Ackergeräte gezeigt ist, sollte leicht erkennbar sein, dass ein solcher Aufbau auch auf Reifen für große Mähwerke, Nutzfahrzeuge, Golf-Carts und Rasen- und Gartentraktoren und Mähmaschinen, so wie auch auf Luftreifen für Schubkarren und fast jeden Reifen, bei dem eine Beschädigung durch Stoppeln ein Problem ist, für ziemlich große Vorteile sorgen würde.

Claims

Landwirtschaftlicher Luftreifen (10) mit einer Karkasse (20), die zwei oder mehr Diagonallagen (21, 22, 23, 24) aufweist, wobei die erste Lage (21) Korde (25) aufweist, die im Wesentlichen gleich aber entgegengesetzt relativ zu den Korden (25) der zweiten Diagonallage (22) orientiert sind, und mit einem radial äußeren Laufstreifen (12) mit einer Laufstreifenbreite (T_W) und einem Paar sich radial nach innen erstreckender Seitenwände (17, 18), wobei die äußere Oberfläche der Seitenwände (17, 18) die Schnittbreite (S_W) des Reifens definiert, und der Reifen (10), wenn er normal aufgepumpt und auf eine Felge (30) aufgezogen ist, eine Laufstreifenbreite (T_W) aufweist, die größer als oder gleich wie die maximale Schnittbreite (S_W) des Reifens (10) ist, wobei der Reifen dadurch gekennzeichnet ist, dass er ein Gerätereifen ist, bei dem der Laufstreifen (12) eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Rillen (11) aufweist, und worin jede Seitenwand (17, 18) benachbart zum Laufstreifen eine ringförmige Einbuchtung (19) aufweist.
Landwirtschaftlicher Luftreifen (10) nach Anspruch 1, worin die ringförmige Einbuchtung (19) durch einen einzigen Krümmungsradius R₁ definiert ist.
Landwirtschaftlicher Luftreifen (10) nach Anspruch 1, worin zwischen dem Laufstreifen (12) und der Seitenwand (17, 18) eine ringförmige Schulterzone 15 eingefügt ist, die sich radial innerhalb des Laufstreifens (12) und außerhalb der Karkasslagen (21, 22, 23, 24) erstreckt.
Landwirtschaftlicher Luftreifen nach Anspruch 1, worin die Schulterzone (15) eine äußere Oberfläche aufweist, die durch eine ringförmige Rille (13) gekennzeichnet ist.