用于推土机轮胎的包括切割花纹块的胎面的制作方法

发明领域

本发明涉及用于施工场地车辆的轮胎，并且特别地涉及这些轮胎的胎面的胎面花纹的设计。

现有技术

为了确保用于牵引和制动的令人满意的抓地性，需要在轮胎的胎面上形成胎面花纹，该胎面花纹包括具有大或小复杂性的切口和空隙的集合。这些切口和空隙在被称为胎面表面的预定用于接触地面的表面上以及胎面的厚度中都形成胎面花纹设计。

专利文件fr1452048特别地说明了宽切口(被称为“花纹沟”)和窄切口(被称为“刀槽花纹”)的形成。刀槽花纹所具有的宽度适合于使限定所述刀槽花纹的相对面在所述刀槽花纹进入轮胎于其中接触道路的接触区块中时能够至少部分地接触。因此，能够因在切口与胎面表面的相交处形成的边角的存在而获益，而同时在相对壁至少部分地彼此接触时维持足够的胎面刚度。

文件wo2012/131081a1、wo2014/102136a1、ep1127715a2也形成部分现有技术。

预定用于施工场地车辆的轮胎的胎面一般具有显著的可磨损材料厚度，也就是说至少等于60mm的厚度。在推荐的使用条件下，这些大的厚度可能由于行驶带来的周期性(循环)变形而发生温度升高。为了获得随时间推移保持良好的性能，需要至少在胎面崭新时，通过增加最有可能承受高的升温的胎面区域的通风来降低该运行温度。

定义：

本文中的径向方向是指与轮胎的旋转轴线垂直的方向(该方向对应于胎面的厚度的方向)。

横向方向或轴向方向是指与轮胎的旋转轴线平行的方向。

周向方向是指与以旋转轴线为中心的任意圆相切的方向。该方向既垂直于轴向方向又垂直于径向方向。

赤道中平面是垂直于旋转轴线并穿过轮胎的在径向上距离所述轴线最远的那些点的平面。对于胎面而言，该平面将胎面沿着宽度方向分成具有相等宽度的两个半部。

花纹块是在胎面上形成并由空隙或花纹沟限定且包括侧壁和接触面的隆起元件，所述接触面预定用于接触道路。

在本文中，切口一般表示花纹沟或刀槽花纹，并且对应于由彼此面对且以一定距离(被称为“切口的宽度”)彼此远离的材料壁所限定的空间。正是该距离使刀槽花纹与花纹沟相区分；在刀槽花纹的情况中，该距离适合于允许限定所述刀槽花纹的相对壁至少在所述刀槽花纹接触道路时至少部分地接触。在花纹沟的情况中，该花纹沟的壁在常规行驶条件下不能彼此接触。

胎面具有可以在行驶期间磨损掉的最大可磨损材料厚度；一旦已经达到该最大厚度，则轮胎可由新的轮胎替换或者实际上重设胎面，也就是说设置新的胎面。在本发明的轮胎的情况下，可磨损材料的体积对应于位于崭新时的胎面表面和与崭新时的胎面表面平行且穿过胎面中形成的切口的最内侧点的虚拟表面之间的材料的量。

轴向地(在轴向上)朝向外侧是指朝向轮胎内腔的外侧定向的方向。

轮胎的通常行驶条件或使用条件是由e.t.r.t.o.标准定义的那些条件；这些使用条件指定与轮胎的负载承载能力(如由其负载指数和额定速度所指示)相对应的参考充气压力。这些使用条件也可以被称为“标称条件”或“工作条件”。

技术实现要素：

本发明意在改进非常厚的胎面的抓地性能，而同时限制轮胎的最热区域中的运行温度的升高。

为此，本发明的主题是用于施工场地车辆的轮胎的胎面，该轮胎包括上方设以胎冠增强层的胎体增强层。根据本发明的胎面在所述胎冠增强层上方设置并且包括被称为胎面表面的表面，该表面预定用于在轮胎被驱动时接触地面。该胎面具有至少等于60mm的总的可磨损材料厚度并且在其胎面表面上包括由材料的多个花纹块(块体)形成的胎面花纹设计，每个花纹块由横向花纹沟或倾斜花纹沟(也就是说与周向方向形成至少等于45度的角度的花纹沟)和总体周向定向的花纹沟限定。多个花纹块设有刀槽花纹，所述刀槽花纹具有三个切割分支，这三个切割分支具有一个共用的端部，该端部形成延伸至所述胎面的厚度中的井，第一分支沿着横向方向或倾斜方向定向，第二分支和第三分支每个在崭新时通向限定所述花纹块的横向花纹沟。

该轮胎如下，即，在所述第一分支和所述第二分支之间形成的角度至少等于100度且最多等于125度，并且在所述第一分支和所述第三分支之间形成的角度至少等于100度且最多等于125度。

此外，在呈现出总的可磨损厚度的45％和70％之间的磨损之后，在新的胎面表面上分别测得的三个切割分支的长度l1’、l2’、l3’比在崭新时的胎面表面上分别测得的长度l1、l2、l3短，并且长度的减小(量)至少等于相应初始长度的30％。

每个三分支刀槽花纹切割口的分支所具有的宽度适合于当所述分支接触所述胎面与之接触的地面时能够至少部分地闭合。这些宽度可以合理地选择为至少等于可磨损材料厚度的8％且最多等于该同一厚度的16％。

优选地，长度的减小至少等于各个分支的相应初始长度的30％且最多等于各个分支的相应初始长度的60％。

优选地，在呈现出大于总的可磨损厚度的95％的磨损之后，在新的胎面表面上分别测得的三个分支的长度l1”、l2”、l3”比在崭新时的胎面表面上分别测得的初始长度l1、l2、l3短。

优选地，所述第一分支在崭新时的胎面表面上包括两个端部，所述两个端部之一与其他两个分支共用，而所述两个端部中的另一个在轴向上位于共用端部和轮胎的赤道中平面之间。

有利地，如果所述第一分支不通向花纹沟，那么所述第一分支在其不与其他两个分支共用的端部处设有直径大于所述第一分支的宽度的井，以便减小该端部处的应力并促进在行驶期间在胎面中所产生的热量的移除。该井在深度方向上至少延伸至所述第一刀槽花纹切割口的长度(开始)减小的位置处。

在后一种情况下，并且为了促进在胎面中所产生的热量的移除，有利地，除了上述三分支刀槽花纹之外，每个花纹块还设有深度至少等于总的可磨损厚度的30％的井，该井不与所述三分支刀槽花纹相连接。

在本发明的有利备选形式中，第二刀槽花纹切割口和第三刀槽花纹切割口的长度从其处(开始)减小的深度彼此不同，以便增大这些刀槽花纹切割口中的空气的移动，从而提高热量的移除。

优选地，当崭新时，根据本发明的刀槽花纹的三个分支在井处相互连接，所述井的最大表面尺寸至少等于花纹块的周向长度(在周向方向上测得的长度)的10％且最多等于花纹块的周向长度(在周向方向上测得的长度)的20％。有利地，该井具有随着深度减小的横截面，以便限制捕捉易于损坏设有该胎面的轮胎的异物的可能性。

为了改进将限定根据本发明的刀槽花纹的分支的壁锁定在一起，明智的是提出，在这些分支的壁上存在起伏部或锯齿形部。优选地，第二分支和第三分支在两个方向上设有起伏部，而第一分支在深度方向上设有起伏部。

本发明的进一步的特征和优点将从下文中参考附图给出的说明中变得显而易见，所述附图通过非限制性示例显示了本发明主题的一些实施例。

附图说明

图1描绘了根据本发明的胎面的部分视图；

图2描绘了部分磨损后的胎面的部分视图；

图3显示了根据另一备选形式的崭新时的胎面的花纹块的视图。

具体实施方式

为了使附图更易于读取，相同的附图标记用于描述本发明的备选形式，其中这些附图标记指代在结构上或实际功能上特性相同的元件。

图1描绘了根据本发明的施工场地轮胎的胎面的部分视图。

该轮胎包括上方设以胎冠增强层的胎体增强层，所述胎冠增强层自身上方设以胎面，所述胎面的被称为胎面表面的表面预定用于在轮胎被驱动时接触地面。

该胎面具有至少等于60mm的可变的可磨损材料厚度。该厚度对应于处于崭新时的胎面表面和对应于最大磨损的水平之间的材料厚度。该胎面在其胎面表面上包括胎面花纹设计，该设计由材料的多个花纹块(块体)1形成，每个花纹块1由横向花纹沟11和周向定向的花纹沟12限定，所述横向花纹沟11是指与周向方向(由箭头x指示)形成等于90°的角度的花纹沟。

该图1描绘了两个花纹块1，所述两个花纹块1每个包括形成所述胎面的胎面表面的一部分的接触面10。每个花纹块1的每个接触面10由侧边角和前导边角以及尾随边角限定。侧边角103、104与限定所述花纹块的周向花纹沟接界。前导边角101对应于首先接触地面的前部边角，而尾随边角102对应于所述接触面的最后接触的后部边角。

三分支刀槽花纹2通向每个花纹块1的接触面10，三个分支21、22、23具有一个共用的端部，其形成径向井31，所述径向井31具有对应于刀槽花纹2的最大深度的深度p。第一分支21沿着与限定花纹块1的横向花纹沟11的方向平行的横向方向定向，第二分支22和第三分支23每个在崭新时通向限定所述花纹块的横向花纹沟。

在该备选形式中，在刀槽花纹2的第一分支21和第二分支22之间形成的角度至少等于100度且最多等于125度，并且在第一分支21和第三分支23之间形成的角度至少等于100度且最多等于125度。

在该备选形式中，刀槽花纹2的三个分支当崭新时通向所述花纹沟。第一分支具有在崭新时的接触面上测得的长度l1，而第二分支和第三分支分别具有长度l2和l3。

在呈现出总的可磨损厚度的45％和70％之间的磨损之后(所述总的可磨损厚度在崭新时的胎面表面和胎面磨损极限之间测得)，如图2所示，刀槽花纹2维持其三个分支，所述三个分支仍然沿着同一径向井31相连接，同时分别具有在新的胎面表面上测得的长度l1’、l2’、l3’，所述长度l1’、l2’、l3’比在崭新时的胎面表面上测得的相应长度l1、l2、l3短。长度的减小(量)至少等于相应初始长度的30％：这意味着例如l1’小于l1的70％。在所描绘的情况中，三个分支的长度的变化以相同的百分比来表示。刀槽花纹的这三个分支保持存在于胎面表面上，直到胎面被完全磨损。

通过这种措施，能够在运行中从机械角度和热量角度二者取得平衡。

图3以本发明的另一备选形式显示了崭新时的胎面的花纹块1，该花纹块设有三分支刀槽花纹2。在该备选形式中，与刀槽花纹2的三个分支21、22、23相连接的井31具有呈圆形的横截面，其具有等于刀槽花纹的每个分支的平均宽度的三倍的直径，所述宽度在崭新时的胎面表面上测得。崭新时的胎面表面上的井31的横截面直径在花纹块1的周向长度lc的10％和20％之间。

在这种布置中，三个分支21、22、23经由该井31相互连接，而同时从所述井的横截面的圆心略微偏移。

此外，刀槽花纹2的第一分支21在花纹块1内终止于第二径向井32，所述第二径向井32的横截面类似于刀槽花纹的三个分支与之相连接的井31的横截面。与这两个井相结合，在元件的由刀槽花纹的第二分支和第三分支限定并且不具有其它刀槽花纹的部分中形成了第三井33。该第三井33不与刀槽花纹相连接，并且其目的在于从机械和热量角度来使花纹块平衡。优选地，此处所使用的井31、32、33是截头圆锥形的，即具有随着胎面磨损而减小的横截面，以便避免捕捉可能潜在地损坏胎面的异物。

利用这些示例来描述的本发明不仅仅局限于这些示例，并且在不脱离由权利要求所限定的范围的情况下，可以对其作出各种修改。特别地，花纹块可以由具有曲线型几何结构的花纹沟来限界，并且在这种情况下，刀槽花纹可以采用曲线型几何结构而不是图1至图3所示的直线型几何结构。