NL1007609C2 - Band. - Google Patents

Description

Band

De onderhavige uitvinding betreft luchtbanden voor voertuigen in het algemeen en van fietsen in het bijzonder, omvattende: een een loopvlak bevattend band-element van slijtagebestendig rubbermateriaal met profiel 5 aan de buitenzijde; en aan het binnenoppervlak van het bandelement bevestigde bufferlaag voor opname hierin van. in de band binnendringende objecten, waarbij het bandelement en de bufferlaag althans gedeeltelijk een drukkamer insluiten.

10 In het kader van materiaalbezuiniging en de hiermee samenhangende kostenbesparing is het gebruikelijk geworden een al dan niet met een binnenband toe te passen bandelement steeds dunner te maken. Uit NL-A-78.12.531 is een band bekend van het bovenbeschreven soort, waarbij de 15 bufferlaag dient ter compensatie van eigenschappen, die verloren zijn gegaan bij het steeds dunner maken van het bandelement, doch in hoofdzaak is deze bufferlaag bedoeld om de weerstand hiervan tegen lekraken te verhogen. Met de bufferlaag volgens de bekende techniek is zuiver en 20 alleen de afstand tussen een luchtkamer in het binnenste van de band en de buitenwereld vergroot door middel van de bufferlaag, die hiertoe is vervaardigd uit een materiaal van lage dichtheid, zoals een schuimstof met gesloten cellen van een geschikt kunststofmateriaal of rubber.

25 Een nadeel van de bekende techniek is, dat de rijkarakteristieken van de band aanmerkelijk zijn verslechterd ten opzichte van een band zonder bufferlaag, in het bijzonder zelfs ten opzichte van een band zonder bufferlaag en met een ouderwets dik bandelement. In het 30 bijzonder wordt met de nadelig beïnvloede rijkarakteris-tieken gedoeld op de indrukbaarheid van de band, die bij de bekende techniek dusdanig hoog is, dat het loopvlak een groot contactoppervlak met de weg, waarover de band 1007609 2 rolt, heeft, waarbij de rolweerstand hoog en derhalve het rijcomfort laag is. Bovendien wordt slijtage hierdoor bevorderd.

Met de uitvinding is beoogd althans een boveng-5 noemd nadeel te verhelpen, waartoe een band van het bovenbeschreven soort zich volgens de uitvinding ten opzichte van de bekende techniek onderscheidt, doordat de bufferlaag is vervaardigd uit een materiaal, waarbij de band een met een geringe rolweerstand samenhangende 10 stijfheid heeft, die althans bij benadering gelijk is aan die van een band zonder bufferlaag onder druk vanuit de _ drukkamer.

Met een band volgens de onderhavige uitvinding is een rolweerstand en derhalve een rijcomfort bewerk-15 stelligd, die die van een ouderwetse band met een band-element zonder bufferlaag ten minste benaderen. Bovendien heeft een band volgens de onderhavige uitvinding nog een dusdanige mate van elasticiteit, dat oneffenheden in het wegdek op comfortabele wijze overwonnen kunnen worden en 20 hieruit resulterende schokken door deze elasticiteit worden gedempt.

Een band volgens de onderhavige uitvinding vertoont in een eerste uitvoeringsvorm de eigenschap, dat de bufferlaag is ingesloten tussen het bandelement en een 25 verstevigende koordlaag met een samenhangende structuur van vezels of draden, waarbij de stevigheid van de band op gunstige wijze is verbeterd. Bij voorkeur is een aanvullende verstevigende koordlaag aangebracht tussen de bufferlaag en het bandelement, waarbij de bufferlaag dan 30 is ingesloten tussen de verstevigende koordlaag en de aanvullende verstevigende koordlaag, hetgeen een verdere verbetering van de stevigheid van de band met zich meebrengt. Verder bij voorkeur vertoont een band in de onderhavige uitvoeringsvorm de eigenschap, dat de koord-35 laag en de aanvullende koordlaag een eenheid vormen. Hiermee is het vervaardigen van een band volgens de uitvinding in deze uitvoeringsvorm aanmerkelijk vereenvoudigd, waarbij bij voorkeur de koordlaag en de aanvul- 1007609 3 lende koordlaag om hieldraden van de band zijn geslagen met hiertussen het materiaal van de bufferlaag, zodat zowel vervaardigingsgemak als stevigheid van de band zijn geoptimaliseerd.

5 In een tweede uitvoeringsvorm is de band vol gens de onderhavige uitvinding voorzien van een brekerlaag, zoals is beschreven in de afhankelijke conclusies 8 en 9. Hiermee wordt een laatste barrière opgeworpen tegen het binnendringen van scherpe objecten en is de weerstand 10 tegen lekraken van de band volgens de uitvinding verhoogd .

In een derde uitvoeringsvorm vertoont een band volgens de onderhavige uitvinding als eigenschap dat de bufferlaag een naar het binnenste van de band verlopende 15 dichtheid of taaiheid heeft. Hiermee is de weerstand tegen het binnendringen van scherpe objecten in de band, die al dan niet van een brekerlaag is voorzien, verder verbeterd als gevolg van het profiel van de dichtheid of taaiheid van de bufferlaag in radiale richting. Bij 20 voorkeur vertoont deze band de eigenschap, dat de buffer-lagen naar het binnenste van de band toenemende dichtheid of taaiheid heeft. Hiermee wordt bewerkstelligd, dat hoe verder een scherp object binnendringt in de bufferlaag, hoe groter de weerstand van de bufferlaag tegen het 25 verder binnendringen hierin wordt. In een specifieke uitvoeringsvorm vertoont een band in de onderhavige uitvoeringsvorm met een bufferlaag de eigenschap, dat de bufferlaag nabij de brekerlaag een die van de brekerlaag benaderende taaiheid of hardheid heeft, waarbij een 30 geleidelijk verloop van het profiel van de taaiheid of de hardheid van de bufferlaag vanaf de brekerlaag is bewerkstelligd, hetgeen zowel gunstig is voor de rolweerstand als de weerstand tegen het binnendringen van scherpe objecten.

35 De uitvinding zal hieronder nader worden toege licht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden hiervan. In de tekening toont: Ί t; 'r r ·-’ 4 fig. 1 een aanzicht in doorsnede van een band volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een grafiek met hierin hardheid uitgezet tegen afstand; 5 fig. 3 een met fig. 2 overeenkomende grafiek met hierin een ander verloop van het hardheidsprofiel volgens de onderhavige uitvinding; fig. 4 een eveneens met fig. 2 overeenkomende grafiek met nog een ander verloop van de hardheid in een 10 band volgens de onderhavige uitvinding; fig. 5 wederom een met fig. 2 overeenkomende grafiek met nog een ander verloop van de hardheid in een band volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 6 een aanzicht in dwarsdoorsnede van een 15 andere uitvoeringsvorm dan fig. 1 van een band volgens de onderhavige uitvinding.

Gelijke componenten zijn in de figuren aangeduid met dezelfde referentienummers.

Fig. 1 toont een band 1 in samengestelde toe-20 stand met een velg 5. Het bandelement is gevormd uit een laag rubber 2 of een ander soortgelijk materiaal, welke aan het loopvlak 6 is voorzien van een profilering.

Verder omvat de band 1 volgens de onderhavige uitvinding aan het binnenoppervlak van de laag 2 een als 25 bufferlaag vormgegeven bekledingslaag 3, welke hier is gevormd uit een laag rubbermateriaal. Als alternatief zou een schuimmateriaal toegepast kunnen worden. De bekledingslaag 3 geeft de band 1 een stijfheid, die een met een hoge mate van rijcomfort overeenkomende rolweerstand 30 verzekert, en een elasticiteit, die schokdemping optimaliseert. De afmetingen kunnen dusdanig zijn dat een dikte van 2 mm van de laag 2, 10 mm van bekledingslaag 3 en 1 mm van brekerlaag 4 onder een druk van ongeveer 5 bar in het binnenste van de band leidt tot een compressie van 35 bij benadering 3 mm langs de lijn 1 onder invloed van een belasting van ca. 50 kg langs deze zelfde lijn 1 in fig. 1. Aan het binnenoppervlak van de aldus gevormde bekledingslaag 3 is een brekerlaag 4 van stijf en vormvast 1007003 5 materiaal aangebracht. De samenstelling van bekledings-laag 3 en brekerlaag 4 is opgesloten tussen de laag 2 van rubber en een koordlaag 10.

In de figuren 2-5 zijn grafieken van de hard-5 heid uitgezet tegen de afstand vanaf het middelpunt M van de band 1 volgens de onderhavige uitvinding langs de lijn 1. Hierbij zijn in de figuren 2, 3 en 4 grafieken getoond voor banden volgens de onderhavige uitvinding, waarin een brekerlaag 4 is aangebracht, waarbij in fig. 5 een gra-10 fiek is getoond, die in hoofdzaak overeenkomt met fig. 4, maar waarbij het een band zonder brekerlaag betreft.

In elke van de figuren 2-5 is met r, de afstand ten opzichte van het middelpunt M bedoeld tot aan het hierna toegekeerde grensvlak van de bekledingslaag 3 en 15 is met R0 de afstand bedoeld langs de lijn 1 tussen het middelpunt M en het hiernaar toegekeerde grensvlak van de laag 2 van bandmateriaal. Verder is met R, de afstand tussen het middelpunt M en het hier vanaf gekeerde uitwendige grensvlak of loopvlak 6 van de laag 2 van bandma-20 teriaal aangeduid. In de figuren 2, 3 en 4 vormt r0 een aanduiding voor de afstand tussen het middelpunt M en het hiernaar toegekeerde grensvlak van de brekerlaag 4.

In de in fig. 1 getoonde uitvoeringsvorm is een binnenband 7 voorzien, hoewel dit niet strikt noodzake-25 lijk is, en de uitvinding evenzeer toepasbaar is voor banden zonder binnenband. Verder kan de bekledingslaag 3 uit andere materialen dan rubbermateriaal zijn vervaardigd. Bijvoorbeeld kan schuimmateriaal als bekledingslaag 3 worden gebruikt vanwege de inherente eigenschappen 30 hiervan, die bij in het bijzonder het vervaardigen van de band volgens de onderhavige uitvinding van nut kunnen zijn zoals beheersing van eigenschappen zoals hardheid, elasticiteit en stijfheid bij het aanbrengen hiervan. Ook betreft het dan het vermogen tot aanhechten aan het 35 binnenoppervlak van de laag bandmateriaal 2 tijdens het opschuimen hiervan, in het bijzonder wanneer de koordlaag 10 aan de binnenzijde van de laag 2 van rubber wordt aangebracht, aangezien de bekledingslaag 3 aanmerkelijk - ' - '-I ·'·. 't 1 V ü * V ^ 6 beter hecht aan de laag 2 van bijv. rubber, dan aan de koordlaag 10, de beheersbaarheid van de bewerking van het opschuimen van het schuimmateriaal, etc.

Tevens kunnen zowel de bekledingslaag 3 als de 5 brekerlaag 4 zich in meer of mindere mate, dan hier is weergegeven, uitstrekken langs het binnenoppervlak van de laag bandmateriaal 2. Bijvoorbeeld kan in het bijzonder de bekledingslaag 3 zich uitstrekken tot aan hieldraden 8, welke in de hielen 9 van de band 1 zijn aangebracht.

10 Hierdoor is een optimale bescherming van tevens de zijwanden, die geen deel uitmaken van het loopvlak 6, ver- _ schaft.

Het rubbermateriaal is zodanig gekozen, dat de plooibaarheid van de band hierdoor niet wordt belemmerd, 15 dat wil zeggen, dat noch compressie van de band 1 onder invloed van gewicht, noch zijwaartse vervorming ten opzichte van de velg 5 voor de band 1, bijvoorbeeld tijdens het nemen van een bocht, wordt verminderd of zelfs belemmerd door de bekledingslaag 3, ten opzichte 20 van deze eigenschappen van een band zonder bekledingslaag.

Tevens kan gebruik worden gemaakt van een bekledingslaag 3, die onder invloed van de in het binnenste van de band 1 of in de binnenband 7 heersende druk 25 gecomprimeerd wordt, waarmee een verdere verhoging van de weerstand tegen scherpe objecten van buitenaf nog kan worden verbeterd.

De bekledingslaag 3 funktioneert als een buffer, waarin van buitenaf afkomstige scherpe objecten 30 kunnen worden opgenomen, zodat deze de binnenband niet bereiken. In het geval van een band zonder binnenband wordt hiermee op doeltreffende voorkomen, dat een open verbinding tussen het binnenste van de band 1 en de omgeving hiervan kan worden veroorzaakt door binnendrin-35 gende scherpe objecten. Binnendringende scherpe objecten welke geen grote afmetingen hebben zullen met zekerheid in de bekledingslaag vast komen te zitten en het binnenste van de band 1 zelfs niet bereiken. Wanneer het echter 7 binnendringende scherpe objecten betreft met relatief grote afmetingen, worden deze tijdens het binnendringen door de bekledingslaag 3 afgeremd en in het binnenwaarts gelegen deel van de bekledingslaag 3 gestuit. Hierbij 5 vormt de brekerlaag 4 een uiterste zekerheid tegen binnendringende objecten, die dusdanig scherp en lang zijn, dat de bekledingslaag 3 onvoldoende het binnendringen hiervan afremt.

Bij een bekledingslaag 3 volgens de onderhavige 10 uitvinding met een zeer hoge dichtheid aan de naar het middelpunt M van de band 1 gerichte zijde is een dergelijke brekerlaag niet nodig. Hierbij kan de bekledingslaag worden gezien als zijnde een bekledingslaag, waarin de betreffende brekerlaag een eenheid vormend is ver-15 werkt.

Fig. 2 toont een grafiek van de dichtheid van de band 1 in fig. 1, oftewel de weerstand tegen binnendringende scherpe objecten, uitgezet tegen de afstand vanaf het middelpunt M langs lijn 1 in fig. 1. De breker-20 laag 4 komt overeen met het gebied tussen de afstanden r0 en r,, waarbij de bekledingslaag 3 overeenkomt met het gebied tussen de afstanden en R0, en waarbij de laag bandmateriaal 2 overeenkomt met het gebied tussen de afstanden R0 en R1. Het blijkt, dat de dichtheid en der-25 halve de weerstand van de bekledingslaag 3 in het gebied tussen de afstanden r, en R0 afneemt vanaf de hardheid van de brekerlaag 4 tot een waarde, die een deel bedraagt van de hardheid of weerstand van de laag bandmateriaal 2 in de nabijheid hiervan. Op deze wijze is de plooibaarheid 30 en vervormbaarheid van de uiteindelijke band 1 gewaarborgd en ondervinden binnendringende scherpe objecten in binnenwaartse richting van de band 1 progressief meer weerstand tegen het binnendringen hiervan.

In fig. 3 is een zelfde soort grafiek getoond 35 voor een band als alternatieve uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, waarbij de bekledingslaag 3 tussen de afstanden r, en R,j een constante dichtheid en derhalve weerstand heeft.

1 0 0 7 0 0 9 8

In fig. 4 is een grafiek getoond voor weer een andere band als uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, waarbij de hardheid en derhalve weerstand van de bekledingslaag 3 vanaf de afstand rt, waar deze grenst aan 5 de brekerlaag 4, in eerste instantie geleidelijk afneemt in de richting van de afstand Rq, en voorafgaand aan het bereiken van deze afstand een versnelling van de afname van de hardheid vertoont, welke uiteindelijk vlak voor het bereiken van de afstand Rg weer afvlakt tot een gelei-10 delijk tempo. De laag bandmateriaal tussen Rg en R1 en de brekerlaag tussen de afstanden r0 en r, vertonen beide een hogere hardheid en derhalve weerstand tegen binnendringende scherpe objecten dan de respectievelijke delen van de bekledingslaag, die hieraan grenzen.

15 Fig. 5 toont een met fig. 4 overeenkomende grafiek, waarbij echter de hiermee overeenkomende aanvullende uitvoeringsvorm van een band volgens de onderhavige uitvinding geen brekerlaag bevat.

Fig. 6 toont een met fig. 1 overeenkomend 20 aanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van een band 12 volgens de onderhavige uitvinding. De hier getoonde band 12 verschilt slechts van de in fig. 1 getoonde band 1 met betrekking tot een aanvullende koordlaag 11 tussen laag 2 en bekledingslaag 3. Derhalve wordt voor de 25 algemene configuratie van de band 12 kortheidshalve verwezen naar fig. 1. De aanvullende koordlaag 11 vormt een eenheid met de koordlaag 10 en deze eenheid is om de hieldraden 8 geslagen als voorbewerking bij productie, waarbij het materiaal voor de bekledingslaag 3 en voor de 30 brekerlaag 4 tussen de koordlaag 10 en de aanvullende koordlaag 11 is aangebracht. Vervolgens is in productie bijv. een vulcanisatie-bewerking uitgevoerd, waarmee de afzonderlijke componenten van de band worden geassembleerd.

35 In alternatieve uitvoeringsvormen van de onder havige uitvinding kan de bekledingslaag, die hier is beschreven als vervaardigd uit rubbermateriaal, maar uit andere materialen te vervaardigen is binnen het kader van

i fj 0 V ·<', V

J v ♦ - 9 de onderhavige uitvinding, een ander profiel van het verloop van de hardheid en derhalve weerstand hebben dan die, welke hier zijn getoond. In het bijzonder kan de hardheid van de bekledingslaag 3 hoger zijn dan die van 5 de brekerlaag 4 of van de laag bandmateriaal 2 in de nabijheid hiervan. Willekeurige andere profielen van het verloop van de hardheid van de bekledingslaag zijn eveneens gelegen binnen het bereik van de onderhavige uitvinding, zolang hiermee het binnendringen van scherpe objec-10 ten wordt tegengegaan, en in het bijzonder, wanneer de hardheid of weerstand tegen het binnendringen van deze _ objecten toeneemt in de richting van het binnenste van de band 1.

1007609

Claims (12)

1. Band voor een voertuigwiel, zoals een fietswiel, omvattende: een een loopvlak bevattend bandelement van slijtagebestendig rubbermateriaal met profiel aan de buitenzijde; en aan het binnenoppervlak van het band-5 element bevestigde bufferlaag voor opname hierin van in de band binnendringende objecten, waarbij het bandelement en de bufferlaag althans gedeeltelijk een drukkamer insluiten, met het kenmerk, dat 10 de bufferlaag is vervaardigd uit een materiaal, waarbij de band een met een geringe rolweerstand samenhangende stijfheid heeft, die althans bij benadering gelijk is aan die van een band zonder bufferlaag onder druk vanuit de drukkamer.

2. Band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het materiaal een met een hoge mate van schokdemping overeenkomende elasticiteit heeft, die althans bij benadering gelijk is aan die van een band zonder bufferlaag onder druk vanuit de drukkamer.

3. Band volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het materiaal een rubber met een soortelijk gewicht, dat ten hoogste gelijk is aan die van water.

4. Band volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de bufferlaag is ingesloten tussen het bandele- 25 ment en een verstevigende koordlaag met een samenhangende structuur van vezels of draden.

5. Band volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een aanvullende verstevigende koordlaag is aangebracht tussen de bufferlaag en het bandelement.

6. Band volgens conclusies 4 en 5, met het kenmerk, dat de koordlaag en de aanvullende koordlaag een eenheid vormen.

7. Band volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de koordlaag en de aanvullende koordlaag om 10 0/·· 'l: ^ hieldraden van de band zijn geslagen, met hiertussen het materiaal van de bufferlaag.

8. Band volgens één van de voorgaande conclusies, gekenmerkt door een brekerlaag aan de tegenover het 5 bandelement gelegen zijde van de bufferlaag.

9. Band volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de brekerlaag zich althans gedeeltelijk direkt over het binnenoppervlak van de bufferlaag uitstrekt.

10. Band volgens één van de voorgaande conclu-10 sies, met het kenmerk, dat de bufferlaag een naar het binnenste van de band verlopende dichtheid of taaiheid heeft.

11. Band volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de bufferlaag een naar het binnenste van de band 15 toenemende dichtheid of taaiheid heeft.

12. Band volgens conclusie 10 of 11 en conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de bufferlaag nabij de brekerlaag een die van de brekerlaag benaderende taaiheid of hardheid heeft. 'IR Ö *