Tendenz zu Breitreifen auch bei EM-Reifen Siegeszug im Niederquerschnittsformat Dipl.-Ing. Volker Aßmann Goodyear GmbH & Co. KG, Köln www.goodyear.de In den meisten Fahrzeugsparten ist der Einsatz von Niederquerschnittsreifen mittlerweile gängige Praxis. Zu nennen sind hier insbesondere die Pkw- und die Lkw-Sparte. Aber auch an Maschinen für die Landwirtschaft werden Niederquerschnittsreifen eingesetzt. Eine dynamische Fahrzeugentwicklung und die damit einhergehenden Veränderungen in der Fahrzeug- und Reifentechnik, begleitet durch die immer weiter steigenden Kundenanforderungen, bilden letztlich den Nährboden für die enormen Aktivitäten, die Entwicklungsingenieure in diese reifentechnische Ausrichtung aufbringen. 1 Einsatz von Breitreifen Breitreifen haben bei den Mobilgeräten der Gewinnungs-Industrie, die täglich ihre Arbeiten in den Steinbrüchen, Ton- und Kiesgruben aber auch unter Tage verrichten müssen, auf breiter Ebene Einzug gehalten. Ob bei Radladern oder knickgelenkten Dumpern, als Alternative zu den gängigsten Standardreifen der 80er-Serie ist Goodyear heute in der Lage, ein äquivalentes Breitreifen-Konzept bei der Einsatzberatung hinsichtlich einer optimalen Bereifung mit einfließen zu lassen (siehe Tafel 1). Tafel 1: Die Reifen der neuen 65er-Serie NEUE 65-SERIE DIMENSIONEN NEUER REIFEN (für Radlader und Dumper) stat. bel. Radius max. Breite Größe Profil Reifenbreite Durchmesser Abrollumfang empf. Felge tol. 17.5R25 GP-2B 445 599 1346 508 4065 14.00/1.5 14.00/1.3 550/65R25 GP-3D 556 607 1356 625 4081 14.00/1.5 14.00/1.3 17.5/20.5R25 GP-2B 600/65R25 GP-3D 594 645 1439 678 4340 17.00/2.0 17.00/1.7 20.5R25 GP-2B 532 653 1480 610 4444 17.00/2.0 17.00/1.7 650/65R25 GP-3D 668 670 1491 752 4505 19.5/2.5 17.00/1.7 23.5R25 GP-2B 612 718 1608 706 4854 19.5/2.5 750/65R25 GP-3D 767 721 1628 864 4902 24.00/3.0 22.00/3.0 750/65R25 RL-2+ 767 721 1628 864 4902 24.00/3.0 22.00/3.0 26.5R25 GP-2B 681 785 1737 782 5236 22.00/3.0 775/65R29 GP-4D 790 800 1749 870 5263 24.00/3.0 25.00/3.0 29.5R25 GP-2B 775 817 1855 879 5787 25.00/3.5 875/65R29 GP-4D 865 846 1880 951 5682 27.00/3.0 25.00/3.0 29.5R29 RL-5K 770 879 1956 864 5882 25.00/3.5 875/65R33 RL-5K 904 937 2079 982 6289 28.00/3.5 1
Bild 1: Volvo L 150 E auf 775 65R29 GP-4D Bild 2: Dumper A40D auf 875 65R29 GP-4D in der Haldenaufbereitung bei Creaton 2 Warum neue Breitreifenkonzepte? An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Breitreifenentwicklung bei den EM-Pneus bereits schon Ende der 60er Jahre einsetzte. Damals wurde dieser Reifen nach seiner Größe bezeichnet ( 38-39") und besaß ein Querschnittsverhältnis von ca. 75%. Er wurde für die zweite Baureihe des Caterpillar-GroßradIaders 992A entwickelt. Die Zielsetzung dieses Konzeptes war es, über eine neue Reifenkonzeption die Seitenstabilität des 10-m 3 -Laders zu verbessern. Die Erkenntnis, über eine Veränderung des Höhen-Breiten-Verhältnisses das Leistungsprofil eines Reifens zu beeinflussen und somit die Maschineneigenschaften entsprechend positiv zu verändern, hat demzufolge schon etwas länger Bestand als gemeinhin angenommen wird. Zu diesem Zeitpunkt wurden die EM-Reifen noch in Diagonalbauweise konstruiert, und die Größenbezeichnungen gaben dem Laien nur wenig Information über konstruktive Einzelheiten, beispielsweise hinsichtlich der Reifendimensionen. Das hat sich mit der Einführung der Millimeterbezeichnungen, wie sie auch bei den Pkw-Reifen verwendet wird, geändert. Im Zuge der sich danach rasch anschließenden "Radialisierung" (EM-Reifen in Radialbauweise) wurden auch die produktionstechnischen Voraussetzungen geschaffen, um die Querschnittsverhältnisse weiter zu reduzieren. Heute sprechen wir von Radial-EM-Reifen der 65er-Serie, also von Niederquerschnitts- oder Breitreifen mit einem Höhen-Breiten-Verhältnis von 65%. Querschnittsverhältnis (%) = Reifensektionshöhe (mm) / Reifenbreite (mm) x 100 Doch warum konzentrieren sich die Reifenentwickler auf neue Breitreifenkonzepte? 2
Erhöhte Seitenstabilität Ein wesentliches Argument für die Wahl eines Breitreifenkonzeptes wurde bereits bei der Entwicklung für den Cat-Großlader 992A erwähnt: Niederquerschnittsreifen bewirken durch die Kombination der geringeren Flankenhöhe (Reifensektionshöhe) - in Relation zu ihren Reifenbreiten - zusammen mit den großen Aufstandsflächen eine wesentliche Verbesserung in der Seitenstabilität. Dadurch werden speziell bei Großradladern, wenn sie mit angehobener Last in der y-bewegung von der Lade- zur Entladestelle fahren, die lateralen Wankbewegungen minimiert, was dem Fahrer eine bessere Kontrolle über seine Maschine ermöglicht. Ein weiterer Effekt ist die zusätzlich gewonnene Manövrierfähigkeit bei schweren und extrem unebenen Geländebedingungen. Verbesserte Geländegängigkeit Ein weiterer Vorteil der Breitreifen ist ihre gegenüber der Standardbereifung verbesserte Geländegängigkeit im lehmigen Terrain. Der große "Latsch (Aufstandsfläche) und der bei gleicher Last niedrigere Luftdruck resultieren in einem geringeren spezifischen Bodendruck. Hierdurch wird die Einsinktiefe und somit der Rollwiderstand der Reifen stark vermindert. Dadurch wird letztlich der Energiebedarf zur Fortbewegung der Fahrzeuge reduziert. Das wiederum verringert den Kraftstoffverbrauch und die Betriebskosten des Fahrzeugs insgesamt. Ein nicht unbeträchtlicher Faktor ist auch das erweiterte Einsatzspektrum der Breitreifen auf Transportmaschinen (Dumpern) bei Abraumarbeiten oder in der Rekultivierung. Dort, wo für Geräte mit schmalen Standardreifen wegen schwierigster Bodenverhältnisse, wie sie in unseren Breitengraden in den Herbst- und Wintermonaten oftmals vorzufinden sind, kein Durchkommen mehr ist, zieht das Gefährt auf Breitreifen weiter seine Bahnen. Bild 3: Dumper Cat 730 auf 750 65R25 RL-2+ Kalkwerke H. Oettelshofen GmbH & Co. Produktivitätsgewinn für Maschinen auf Breitreifen Hier muss angemerkt werden, dass dieser Vorteil natürlich nur mit einer entsprechenden Profilkonfiguration möglich ist. Die Reifentechniker sprechen in diesem Zusammenhang von einem "selbstreini- 3
genden Profil", das kein Material in den Profilrillen einschließt. Damit ist immer ein Optimum an Kraftschluss mit dem Untergrund gegeben (Bild 4). Bild 4: Durch das selbstreinigende Profil wird der Rollwiderstand vermindert Vorteile in der Traktion Traktionsversuche mit einem Volvo-Dumper des Typs A30C, durchgeführt auf dem Goodyear- Testgelände in San Angelo (Texas/USA), haben bewiesen, dass die Breitreifen der 65er-Serie hinsichtlich ihres Traktionsvermögens gegenüber der Standardbereifung eindeutige Vorteile besitzen. Die Testergebnisse wiesen Traktionsverbesserungen je nach Bodenbedingung bis zu 28% beim Einsatz von Breitreifen aus (Tafel 2). Tafel 2: Ergebnisse der Traktions-Tests (Quelle: Goodyear) Instrumentierter Traktionstest (Zugstange) / San Angelo 02 Reifenausführung: Goodyear Untergrund Gemessene Traktionswerte in % (23.5R25 = Referenz) 80er Serie (standard) 23.5R25 **6S RL-2+ 65er Serie (breit) 750/65R25 **6S RL-2+ Sand 100 128 Lehm 100 119 Beton 100 105 Längere Haltbarkeit der Lauffläche Die Aufstandsflächengeometrie von Niederquerschnittsreifen ist verantwortlich für eine optimale Verteilung des spezifischen Bodendrucks. Dies hat zur Folge, dass die Relativbewegungen der einzelnen Stollen, wenn sie beim Abrollen mit dem Boden in Kontakt kommen, extrem gering sind. Die Gefahr einer ungleichmäßigen Profilabnutzung, wie sie z.b. bei der Bildung von Sägezahnverschleiß zum Ausdruck kommt, wird dadurch minimiert und der Abnutzungsquotient (Betriebsstunden pro Millimeter Verschleiß) wird um einiges verbessert. 4
3 Fazit Der eingeleitete Siegeszug der Breitreifen im Niederquerschnittsformat der 65er-Serie ist auch im Einsatz auf Baumaschinen nicht mehr aufzuhalten. Allzu groß sind die Vorteile gegenüber der noch mehrheitlich verwendeten Standardreifen der 80er-Serie. Wie schnell sich allerdings der Anteil der Breitreifen im Markt erhöhen wird, ist letztlich auch von den Maschinenherstellern abhängig. Sie sind es, die durch die Aufnahme dieser speziellen Pneus in ihre Verkaufshandbücher dem Anwender eine zusätzliche Option anbieten können, mit der das Leistungsund Einsatzspektrum einer Maschine erweitert werden kann. Goodyear ist als erster Reifenhersteller mit einer kompletten 65er-Serie - sowohl für Radlader als auch für Dumper - bei allen namhaften Maschinenherstellern gelistet und kann bei einem Neumaschinenkauf entsprechend gewählt werden. Quelle Bilder: Goodyear GmbH Die Erstveröffentlichung des Beitrags erfolgte in der Zeitschrift Die Naturstein-Industrie 5/2004, dem Organ des Bundesverbandes Naturstein - Industrie e.v. Sehen Sie dazu auch im Internet beim Giesel Verlag und dem Bundesverband Naturstein Industrie: www.giesel.de/bau/bau.htm www.bv-naturstein.org Autor Dipl.-Ing. Volker Aßmann Mgr. Sales & Marketing OTR-Tires (Germany) Goodyear GmbH & Co. KG Xantener Straße 105 D 50733 Köln Tel: +49 (0)221 / 97666-218 Fax: +49 (0)221 / 97666-304 e-mail: Internet: www.goodyear.de 5