NL8101092A - Band met een bijzonder loopvlak. - Google Patents

Description

* Λ * \ - 1 - κ

Band met een tijzonder loopvlak.

De uitvinding heeft betrekking op een loopvlak voor een band en op een band met een aldus uitgevoerd loopvlak.

Het is bekend dat banden gewoonlijk ruis veroorzaken wanneer deze over een geplaveid oppervlak rijden, zodat 5 stappen zijn ondernomen om dergelijke ruis tot een minimum terug te brengen door de steek van het loopvlakpatroon rondom de omtrek van de band op willekeurige wijze te variëren en gewoonlijk ook door een zodanig patroon van het loopvlak te ontwerpen, dat hierdoor de ruis minimaal wordt.

een 10 Een voertuig zal normaal/op een wiel gemonteerde reserveband bevatten, die in de plaats van een normaal gebruikte band kan worden gesteld wanneer door deze laatste een scherp voorwerp dringt en de band leegloopt of op andere wijze wordt beschadigd zodat het nodig is om de band te vervangen. Het mee-15 voeren van een reserve-wiel en -band brengt het nadeeljin de vorm van de geïnvesteerde kosten van de reserve-onderdelen met zich mee, alsmede een extra belasting voor het voertuig met een hiervan gevolg zijnde toename van het brandstofverbruik, en enig verlies in de capaciteit van het voertuig om een bepaalde 20 belasting te kunnen vervoeren. Deze nadelen kunnen door het ge bruik van reserve-onderdelen worden verzacht, die uit een lichter en/of goedkoper wiel bestaan, en uit een band, die smaller dan de normaal gebruikte band is en/of een goedkopere constructie bezit. Doch dit zal gewoonlijk tot een reserve-wiel en 25 -band met een kleinere veilige levensduur en gebruiksduur leiden, hoewel de belastingsopnamecapaciteit en de waarde van de veilige topsnelheid in het algemeen gelijk aan die van het normaal gemonteerde wiel en band moet worden gehouden. Hieruit volgt dat van een dergelijk reserve-wiel en -band alleen in zoverre moet 30 worden gebruik gemaakt, dat dit noodzakelijk is, dit wil zeggen totjaan het moment dat de doorboorde of beschadigde band kan worden gerepareerd en weer in gebruik op het voertuig kan worden genomen. In verband met dit doel wordt volgens de uitvinding

Q

\ 8101092 £ * - 2 - een vorm van een bandloopvlak en een "band met een dergelijk loopvlak voorgesteld, waarvan als een tijdelijk reserve-onder-deel kan worden gebruik gemaakt, waardoor aan de gebruiker van bet voertuig gedurende het rijden ervan een nagenoeg continue 5 en duidelijk waarneembare waarschuwing en bij voorkeur een hoor bare waarschuwing wordt gegeven dat het tijdelijk te gebruiken reservewiel in gebruik is.

Volgens een eerste kenmerk van de uitvinding is een loopvlak van onderling over de omtrek verdeelde eerste en 10 tweede omtreksdelen voorzien, die zich elk minstens over een continue lengte langs de omtrek uitstrekken, welke minstens een zesde deel van de totale omtrekslengte van het loopvlak bedraagt, waarbij elk deel uit een regelmatig loopvlak met een eerste steek van het herhaalde loopvlakpatroon in het eerste 15 deel is uitgevoerd en met een tweede steek van het herhaalde loopvlakpatroon in het tweede deel.

De totale lengten over de omtrek van het genoemde eerste en tweede omtreksdeel zijn bij voorkeur elk zo groot, dat deze nagenoeg de helft van de totale omtrek van het loopvlak 20 bedragen

Elk eerste en tweede omtreksdeel kan opzichzelf over de omtrek weer in twee (of drie) sectoren van nagenoeg gelijke lengte zijn onderverdeeld, waarbij sectoren van het eerste deel rondom het loopvlak met sectoren van het tweede deel 25 afwisselen, zodat het loopvlak op deze wijze uit kwadranten (of sectoren van nagenoeg 60°) met een loopvlaksteek van de eerste lengte is uitgevoerd, die achtereenvolgens rondom het loopvlak met kwadranten (of sectoren van nagenoeg 6θ°) met een loopvlaksteek van de tweede lengte zijn afgewisseld.

30 Deze eerste steeklengte bedraagt bij voorkeur nagenoeg tweemaal de tweede steeklengte om desbetreffende tonen of geluidop te wekken, waarvan de grondfrequenties onderling nagenoeg een octaaf verschillen.

Het loopvlak kan verder een derde omtreksdeel om-35 vatten, dat uit minstens êên continue lengte over de omtrek be- \ 8101092 I ___________ it * - 3 - staat, dat tenminste een zesde deel van de totale omtrek van het loopvlak in teslag neemt en met een regelmatig loopvlakpa-troon met een derde steek van dit herhaald optredende loopvlak-patroon is uitgevoerd, waarbij de genoemde eerste, tweede en 5 derde steek onderling aanzienlijk verschillende lengten bezitten.

Het loopvlakpatroon bezit bij voorkeur rondom de gehele omtrek van dit loopvlak nagenoeg dezelfde vorm met nagenoeg identieke dwarsafmetingen van steek tot steek, doch met afmetingen over de omtrek binnen elke steek, die evenredig zijn 10 aan de omtrekslengte van deze steek.

Het loopvlakpatroon bezit bij voorkeur een zodanige vorm dat hierdoor tijdens het gebruik een bandtoon of bandgeruis met een nagenoeg sinusvormige kromme-vorm wordt opgewekt, waardoor de akoestische energie in een desbetreffende enkele fre-15 quentie wordt geconcentreerd, wanneer een bepaald deel van de genoemde omtreksdelen in aanraking met het oppervlak is, waarop het voertuig rijdt, zodat op deze wijze een maximale amplitude van de opgewekte tonen of geluiden wordt veroorzaakt, waarbij het gedetailleerde loopvlakpatroon bij voorkeur een zodanige vorm 20 bezit dat de verhouding van de grootten van de loopvlakgedeelten, die normaal in aanraking met het genoemde oppervlak zijn, tot de grootten van de niet in aanraking met dit oppervlak verkerende gedeelten van het loopvlakpatroon langs de omtrek van het loopvlak van het ene einde van een loopvlaksteek naar het andere 25 volgens een nagenoeg sinusvormig verloop varieert, terwijl de met het oppervlak in aanraking verkerende gedeelten van het loopvlak een zodanige vorm kunnen hebben dat de randen hiervan zich nagenoeg onder haakse hoeken ten opzichte van de omtreksrichting van het loopvlak uitstrekken teneinde de momentele door het mas-30 sieve deel van het loopvlak op het wegdek uitgeoefende stoot kracht zo groot mogelijk te maken wanneer de band hierover heen rijdt. Het loopvlakpatroon kan zijdelings ten opzichte van de hartlijn over de omtrek van het loopvlak symmetrisch zijn uitgevoerd.

35 Hét loopvlak volgens het eerste kenmerk van de ï-v uitvinding kan uit een bandvcrmig vervangingsloopvlak voor een \ z i Λ .· i

V

i f8101092 ii * s -k - band met een radiaal karkas van het type bestaan, dat een vervangbaar loopvlak bezit, en in een dergelijk geval bevat het bandvormige loopvlak bij voorkeur een onder het loopvlak aangebrachte breeklaag (breaker) voor het versterken van het loop-5 vlak. Anderszins kan het loopvlak volgens het eerste kenmerk van de uitvinding uit een bandvormig loopvlak met een van te voren klaar/gemaakt patroon bestaan, dat van te voren geheel of gedeeltelijk is verhard en in een proces voor het weer aanbrengen van een loopvlak aan een band wordt gehecht, waarvan het karkas 10 als een buffer is ingedrukt (buffed-down), zodat op deze wijze een rondom vernieuwde ("remouled") band wordt verkregen.

Volgens een tweede kenmerk van. de uitvinding wordt een band met een loopvlak volgens het eerste kenmerk van de uitvinding verschaft. Deze band volgens het tweede kenmerk van 15 de uitvinding kan uit een luchtband van het radiale type met een in radiale richting laagsgewijze opgebouwd karkas en een onder het loopvlak aangebrachte breeklaag bestaan voor het versterken van het loopvlak, waarbij het loopvlak tijdens het vormings- en verhardingsstadium van de bandconstructie wordt gevormd. Als 20 eerste alternatief kan de band ook uit een band met kruislings verlopende lagen bestaan of uit een band waarin onder voorspan-ning een riem is aangebracht (belted-bias tyre). Volgens een tweede alternatief kan de band uit een massieve niet-pneumati-sche band bestaan. Volgens een derde alternatief kan de band uit 25 een type bestaan, waarvan het loopvlak door middel van onder spanning of druk geplaatste zijwanden wordt ondersteund, waarbij dit type band voor het normale gebruik ervan niet opgeblazen behoeft te worden.

De uitvinding zal thans aan de hand van een uit-30 voeringsvorm van de uitvinding en de tekeningen nader worden toegelicht.

Figuur 1 geeft in axiale richting een band volgens de uitvinding weer; figuur 2 geeft een aanzicht in de radiale richting <§ 35 van de band volgens figuur 1 weer, en wel gezien in de richting \ 8101092 / » - 5 - van de pijl II in figuur 1; en figuur 3 geeft op vergrote schaal een hovenaanzicht van een eenheid van een loopvlakpatroon weer, en wel met elke lengte van de twee toegepaste steeklengten.

5 In figuur 1 is een hand 10 met een gebruikelijk karkas (dat uit een radialal laagsgewijze opgebouwd type of uit het kruislings laagsgewijze opgebouwd type kan bestaan) af-gebeeld, die zijwangen 12 en hielen 1^ bevat (waarvan in figuur 1 slechts een zijwang 12 en êên hiel il· zichtbaar is). In figuur 1 10 is de ene rand van het loopvlak 16 te zien, waaruit blijkt, dat deze uit een regelmatig patroon bestaat (dat beter in figuur 2 is te zien). Dit patroon wordt met een betrekkelijk lange steek rondom een eerste omtreksdeel herhaald, dat gezien in figuur 1 uit de bovenste helft van het rondom lopende loopvlak bestaat, en 15 wordt evenzo met een betrekkelijk korte steek rondom een tweede omtreksdeel herhaald, dat gezien volgens figuur 1 door de onderste helft van het rondom lopende loopvlak wordt gevormd. De langere stéék bezit tweemaal de lengte van de kortere steek. Het regelmatige loopvlakpatroon en de twee hierbij behorende steken zijn 20 beter in figuur 2 te zien.

Een loopvlakpatroon van een enkele steek voor elke steeklengte is op grote schaal in figuur 3 afgebeeld. De bovenste afbeelding van figuur 3 geeft een loopvlakpatroon met een korte steek weer en de onderste afbeelding een loopvlakpatroon 25 met een lange steek. Een dergelijk loopvlakpatroon kan als een patroon worden samengevat, dat uit een middelste rij loopvlak-blokken 20 met centrale uitsparingen 22 bestaat, en voorts uit twee zijrijen met schuin geplaatste, "U,,-vormige loopvlakblokken, die met hun geopende kant naar de hartlijn 18 zijn gekeerd. Uit 30 figuur 3 blijkt, dat de dwarsafmetingen van de loopvlakpatronen voor beide steken identiek zijn, terwijl de over de omtrek gemeten afmetingen van de loopvlakpatronen met een constante factor 2 : 1 tussen die met de lange steek en de korte steek van elkaar verschillen, dit wil zeggen de over de omtrek gemeten afmetingen , ' 35 van een loopvlakpatroon binnen elke bepaalde steek verhouden \ >8101092 - 6 - * X * * zich op dezelfde wijze tot de over de omtrek gemeten lengte van deze steek. Het loopvlakpatroon is zijdelings symmetrisch ten opzichte van de hartlijn 18 over de omtrek van het loopvlak 16 uitgevoerd, en het patroon is zodanig ontworpen dat hierdoor 5 tijdens het rijden ruis met een nagenoeg sinusvormige krommevorm wordt voortgehracht, zodat de ruisenergie voor elk loopvlak met een korte steeklengte en een lange steeklengte in de vorm van geluid met een enkele desbetreffende frequentie wordt geconcentreerd, zodat de amplitude van de opgewektejruis op deze 10 wijze maximaal is.

Uit een nauwkeuriger beschouwing van het in figuur 3 afgeheelde loopvlakpatroon met de ene of de andere steek blijkt, dat de verhouding van het loopvlakoppervlak dat in aanraking met de weg is (het massieve loopvlak) tot het loopvlakoppervlak 15 van het niet met de weg in aanraking verkerende loopvlak tussen het massieve loopvlak (dit wil zeggen het "open" loopvlak) langs de omtrek voortgaande van het ene einde van de steek naar het andere (dit wil zeggen volgens figuur 3 in vertikale richting) voor elke dwarsdoorsnede van het loopvlak volgens een nagenoeg sinus-20 vormige functie van de deelafstand van deze dwarse doorsnede langs de steekjverloopt Door de geleidelijke verandering over de omtrek van de "massief tot open"-verhouding wordt een sinusvormig variërend oppervlak bewerkstelligd, dat in aanraking met het wegdek is, en dientengevolge van de door de voorranden van het 25 massieve loopvlakdeel door het wegdek ondervonden stootkracht, wanneer de band ronddraait, waardoor de voornaamste bron van bandgeruis bij een blokvormig loopvlakpatroon wordt gevormd. De middelste rij loopvlakblokken 20 zijn van centraal uitgevoerde rechthoekige holten of uitsparingen 22 voorzien om het opwekken 30 van ruis bij een aan de steeklengte van het loopvlak evenredige grondfrequentie nog te versterken, wanneer deze blokken 20 gedurende het ronddraaien van de band 10 in aanraking met een geplaveid oppervlak komen.

Door het bijzondere in figuur 3 afgebeelde loopvlak-<3 35 patroon wordt slechts êên uitvoeringsvoorbeeld gevormd, dat in 8101092 - 7 - het algemeen met het hoven geformuleerde principe voor het op- *. . . . .

wekken van sinusvormige ruis overeenkomt, waarbij door deskundigenop het gebied van het ontwerpen van bandloopvlakken in overeenstemming met de bovenomschreven principes talrijke 5 andere patronen kunnen worden ontworpen.

Tijdens het gebruik zal de afgeheelde band 10 wanneer deze op een hiervoor in aanmerking komende (niet afgeheeld) wiel is gemonteerd als een tijdelijke reserved-band dienst doen, en tijdens dergelijk gebruik zal gedurende het voortbewegen van 10 het voertuig een duidelijk waarneembare, uit twee tonen bestaan- heeft de hoorbare waarschuwing worden gegeven, die tot gevolg / dat door het loopvlakpatroon over elke helft van het loopvlakomtrek zijn eigen duidelijk onderscheiden toon wordt opgewekt wanneer deze met het oppervlak samenwerkt waarop het voertuig rijdt. De 15 frequenties van deze twee tonen zullen met de snelheid van het voertuig variëren, doch zullen onderling altijd een octaaf uit elkaar liggen. Er wordt van uitgegaan, dat een uit twee tonen bestaand hoorbaar waarschuwingsgeruis goed kan worden waargenomen en in het bijzonder in een rumoerige omgeving.

20 De bovenomschreven tijdëlijke reserveband kan voor een voertuig van elke grootte en gewicht worden gebruikt, dat elk willekeurig aantal wielen bezit; en zo kan van de uitvinding bijvoorbeeld voor motorvoertuigen met twee en drie wielen worden gebruik gemaakt, alsmede voor wagens met drie en vier wielen, 25 voor transportwagens en bestelwagens, en voor grotere passagiers en/of vrachtwagens met elk aantal wielen vanaf vier en meer.

Binnen het kader van de uitvinding kunnen wijzigingen en variaties van de bovenbeschreven uitvoeringsvorm worden gemaakt. De omtrekslengt % van de delen met verschillende steken 30 kunnen bijvoorbeeld ongelijk aan elkaar worden gemaakt, en/of de omtrek kan in meer dan twee delen (doch bij voorkeur in een even aantal delen) worden verdeeld; terwijl de loopvlakomtrek in het geval van een grotere band zoals bijvoorbeeld een band van ,· s een transportwagen in vier kwadranten of zes sectoren van 6θ° 35 kan worden verdeeld, waarbij het loopvlakpatroon met de korte \ % 8101092 e ^ -8-.

steek in de achtereenvolgende kwadranten of sectoren van 6θ° met het loopvlakpatroon met de lange steek afwisselt. Hierdoor zullen de twee waarschuwingstonen twee of driemaal per omwenteling van de hand worden herhaald en door deze dubbele of 5 drievoudige herhalingssnelheid van de tonen zal een compensa tie voor het lagere toerental van een grote band bij een bepaalde voertuigsnelheid over de weg van het voertuig worden gevormd, zodat er een toonherhalingsfrequentie ontstaat, die dichter bij de frequentie van een band van een wagen met een betrek-10 kelijk kleine diameter is gelegen, welke volgens de bovenomschre ven en geïllustreerde vorm is geconstrueerd. De steekverhouding behoeft niet nauwkeurig gelijk aan 2 : 1 te zijn, doch kan al naargelang de gewenste relatieve toonfrequenties groter of kleiner zijn. Ook kan van een ander loopvlakpatroon dan het geïllu-15 streerde worden gebruik gemaakt, indien hierdoor tijdens het gebruik een doelmatig geruis wordt opgewekt.

Als verdere wijzigingsmogelijkheid kan de omtrek van het loopvlak in drie delen (of zes delen) van wederzijds gelijke of ongelijke lengten worden verdeeld, en kunnen drie on-20 derling verschillende loopvlakpatroon-steeklengten worden toege past om een uit drie tonen bestaand waars drawings geruis te veroorzaken. De bij voorkeur toegepaste bovengrens voor het aantal verschillende loopvlakpatroon-steeklengten en dientengevolge de hierdoor opgewekte tonen bedraagt 3.

\ %81010 9 2

Claims (11)

1. Loopvlak voor een Land met het kenmerk, dat deze van onderling over de omtrek verdeelde eerste en tweede omtreksdelen is voorzien, die elk minstens êën continue omtreks- 5 lengte bezitten, welke zich rondom de omtrek over tenminste een zesde deel van de totale omtrek van het loopvlak (16) uitstrekt, waarbij elk deel uit een regelmatig loopvlakpatroon met een zich in dit eerste deel herhalende loopvlakpatroonsteek bestaat en met een zich in het tweede deel herhalende tweede 10 loopvlakpatroonsteek (figuur 3).

2. Loopvlak voor een band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de totale omtrekslengte van zowel het eerste als het tweede omtreksdeel elk nagenoeg de helft van de totale omtrek van het loopvlak (16) (figuren 1 en 2) bedraagt.

3. Loopvlak voor een band volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat elk deel van het genoemde eerste en tweede omtreksdeel opzichzelf over de omtrek in twee sectoren van nagenoeg gelijke lengte is onderverdeeld, waarbij de sectoren van het eerste deel zich rondom het loopvlak afwisselen met sec-20 toren van het tweede deel, zodat het loopvlak (l6) door kwa dranten met de eerste loopvlakpatroon-steeklengte wordt gevormd, die achtereenvolgens rondom het loopvlak met kwadranten van de tweede loopvlakpatroon-steeklengte zijn afgewisseld. k. Loopvlak voor een band volgens conclusie 2, 25 met het kenmerk, dat elk deel van het genoemde eerste en tweede omtreksdeel opzichzelf over de omtrek in drie sectoren van nagenoeg gelijke lengte zijn onderverdeeld, waarbij de sectoren van het eerste deel zich rondom het loopvlak met de sectoren van het tweede deel afwisselen, zodat het loopvlak (16) door seg-30 menten van nagenoeg 60° met de eerste loopvlakpatroon-steek lengte wordt gevormd, die achtereenvolgens rondom het loopvlak door segmenten van nagenoeg 60° met de tweede loopvlakpatroon-steeklengten zijn afgewisseld. Φ5. Loopvlak voor een band volgens êën van de voor-35 afgaande conclusies, met het kenmerk, dat de genoemde eerste 8101092 - 10 - steeklengte nagenoeg tweemaal zolang is als de genoemde tweede steeklengte (figuur 3) zodat door de betreffende delen tonen of geruis worden opgewekt, waarvan de grondfrequenties nagenoeg êên octaaf uit elkaar liggen.

6. Loopvlak voor een band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dit nog een derde omtreksdeel omvat, waardoor minstens êên continue lengte langs de omtrek in beslag wordt genomen en zich over tenminste een zesde deel van de totale omtrek van het loopvlak rondom de omtrek uitstrekt en in 10 de vorm van en regelmatig loopvlakpatroon met een zich herha lende derde loopvlakpatroonsteek is uitgevoerd, waarbij de genoemde eerste, tweede en derde steek onderling aanzienlijk verschillende lengten bezitten.·

7. Loopvlak voor een band volgens êên van de voor- 15 afgaande conclusies, met het kenmerk, dat het loopvlakpatroon over de gehele omtrek van het loopvlak (16) volgens nagenoeg dezelfde vorm is uitgevoerd met van steek tot steek nagenoeg identieke dwarsafketingen doch met afmetingen langs de omtrek, die binnen elke steek evenredig zijn aan de omtrekslengte van 20 deze steek (figuur 3).

8. Loopvlak voor een band volgens êên van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het loopvlakpatroon (figuur 3) zodanig is uitgevoerd dat hierdoor tijdens het gebruik een bandtoon of bandgeruis met een nagenoeg sinusvormige krom- 25 mevorm vorm wordt opgewekt, zodat de akoestische energie wan neer het een of andere bepaalde deel van de genoemde omtreks-delen in aanraking met het wegdek verkeert wanneer het voertuig rijdt, in geluid met een enkele desbetreffende frequentie wordt geconcentreerd, zodat de amplitude van de opgewekte tonen of 30 geluiden maximaal is.

9. Loopvlak voor een band volgens conclusie 8, met het kenmérk, dat het gedetailleerde loopvlakpatroon (figuur 3) zodanig is uitgevoerd dat de verhouding van de oppervlakken van de loopvlakdelen, die normaal in aanraking met het wegdek 35 komen tot de oppervlakken van de niet met het wegdek in aanraking '!> 8101092 - 11 - komende loopvlakpatroondelen langs de omtrek van het loopvlak van het ene einde naar het andere van een loopvlaksteek op nagenoeg sinusvormige wij ze varieert.

10. Loopvlak voor een band volgens conclusie 9» 5 met het kenmerk, dat de vorm van de met het wegdek in aanraking komende delen van het loopvlakpatroon (figuur 3) zodanig is uitgevoerd, dat de randen daarvan zich onder nagenoeg haakse hoeken ten opzichte van de omtreksrichting van het loopvlak uitstrekken teneinde een maximale waarde van de momentele door de 10 met het wegdek in aanraking komende delen tengevolge van dit wegdek ondervonden stootkracht te verkrijgen wanneer de band (10) hierover rolt.

11. Loopvlak voor een band volgens êén van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het loopvlakpa- 15 troon zijdelings symmetrisch om de hartlijn over de omtrek van het loopvlak (figuur 3) is uitgevoerd.

12. Band en bij voorkeur een luchtband van een op^ichzelf bekende type met radiaal opgebouwde of kruislings verlopende lagen, met het kenmerk, dat de band (10) een loopvlak (16) 20 volgens êên van de voorafgaande conclusies bezit.

13. Loopvlak in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of afgebeeld in de figuren. \ ' 8101092