Vynález se týká pneumatiky kola motorového vozidla.

U obvyklých pneumatik se patky pneumatiky po namontování na kuželovité sedlo ráfku na svých sedlech udržují pomocí vnitřního· tlaku vzduchu a třecího utažení v důsledku stlačení elastomeru pod patkovým drátem. Když se ale tlak v pneumatice sníží, sníží se také přídržná síla vyvolaná vnitřním přetlakem vzduchu, až konečně při dostatečně nízkém vnitřním tlaku se stav kola stane nebezpečným, neboť patky se mohlou vysunout ze svých sedel vlivem bočních sil, které mohou vzniknout při manévru v zájmu odvrácení nehody.

Evropský průmysl užívá mnoho testů pro kontrolu vychýlení patek. Typickým testem je testování pneumatiky nasazené na vnějším předním kole, to jest levém v pravotočivé zatáčce tvaru J při rychlosti 40 kg/hod a pak náhlé plné vytočení řízení. Test se opakuje při postupně nižším nahuštění pneumatiky až nastane vychýlení. Tlak se obvykle snižuje postupně vždy o 14 kPa. Při takovém testu typické radiální automobilové pneumatiky dochází k vychýlení patky při tlacích řádu 34 kPa až 103 kPa.

Vychýlení patky pneumatiky z jejího sedla má vliv na kontrolu vozidla. Používá-li se ráfků s prohlubní pro montáž pneumatiky, bývá tu zpravidla vážné nebezpečí úplného· spadnutí pneumatiky s jejího· ráfku.

Při jízdě s vozidlem vyvolává zatáčení příčné síly, které běhoun na ráfku posune stranou. Tyto síly se současně kordem přenesou k patce pneumatiky. V oblasti pneumatiky při stykové ploše s vozovkou vznikají osové síly, to jest ve směru osy pneumatiky, a točivé momenty, to jest momenty kolem obvodové čáry vedené patkou. Bez tlaku vzduchu · mohou tyto síly být postačující k tomu, aby zvedly vnitřní obvod patky, čímž se zmenší třecí síla mezi základnou patky a jejím sedlem na ráfku, která v uvedeném splasklém stavu je jedinou silou, která udržuje patku na jejím sedle. Následkem toho sjíždí patka dolů po svém kuželovitém sedlu bočně dovnitř od obruby ráfku, čímž se sníží napětí v patkovém drátu, přídržná síla patky se velmi rychle sníží pod hodnotu vychylovacích sil a patka opustí své sedlo a sklouzne do prohlubině.

Dosavadní pokusy o vyřešení tohoto problému se soustřeďovaly na použití ráfků, které nemají prohlubeň. Výsledný ráfek s plochou základnou odstraňuje nebezpečí oddělení pneumatiky od kola, má ale nevýhodu spočívající v tom, že patky pneumatiky se obvykle mohou osově pohybovat mezi obrubami ráfku. Příčná síla, která se může přenést mezi kolem a vozovkou, se tedy náhle mění z nuly, když patka se pohybuje přes ráfek, na maximum, · když jsou obě patky spolu proti obrubě. To může v krajním případě způsobit ztrátu kontroly nad vozidlem.

Totéž platí pro základnu ráfku s prohlub ní s plnicím zařízením, ráfek s montážní prohlubní uzavřenou zvlněním po nasazení pneumatiky nebo dělený ráfek. ,

Dělený ráfek sestává z několika součástek, oož je spojeno s problémy z hlediska uzavření vzduchové komory pneumatiky, přináší zvýšení nákladů, zvýšení hmotnosti a komplikuje údržbu. Plnicí soustava prohlubně také zvyšuje hmotnost ráfku, náklady a komplikuje údržbu, i když pak lze použít jednodílný ráfek, sestávající z jednoho kusu. Žádný z uvedených dosavadních řešení však nevyřeší problém přenosu bočních sil, když se patka pohybuje osově napříč ráfku.

Byly navrženy také nozpěrné kroužky pro patky ve tvaru tuhých, po obvodu uspořádaných kroužků, vyplňujících prostor mezi oběma patkami. Byly navrženy pro použití s dělenými ráfky, aby se obě patky udržovaly na svých místech, viz například britský patentový spis č. 222 768. Taková zařízení sice splňují na ně kladené požadavky, avšak zvyšují složitost beztak již složitého děleného ráfku.

Nedávno bylo v USA patentovém spisu č. 3 951 192 navrženo vytvořit na vnějších spodních plochách bočnic pneumatiky hákovité výstupky takového tvaru, aby zapadly do obvodu obruby ráfku a zabránily patce v pohybu. Boční síly však patku vyvrátí a její vnitřní část se zvedne, takže tato konstrukce nemůže proto· být podle našich zkušeností vyhovující. Kromě toho je zde pravděpodobnost poškození obruby ráfku obrubníky chodníků.

Z uvedeného rozboru tedy vyplývá, že všechny dosavadní známé pokusy zajistit bezpečné zachycení patek a spolehlivou kontrolu vozidla při uniknutí vzduchu z pneumatiky buď nevedly k uspokojivému řešení, anebo byly příliš složité a proto i nákladné.

V automobilovém průmyslu se pneumatiky na ráfky běžně montují automaticky. S použitím stroje, který převalí obě patky přes jednu obrubu, přičemž k dosažení potřebné vůle se využívá prohlubeň, se použije tak zvané „výbušné“ nahušťovací zařízení, kterým se pneumatika takřka okamžitě nahustí a patky se přitlačí na svá příslušná sedla. To znamená, že průmysl vyžaduje pneumatiky a ráfky vhodné pro· použití tohoto· strojního zařízení.

Bylo provedeno vyšetření povahy sil způsobujících při jízdě vysunutí patek pneumatiky z ráfku. Byly zkoumány také síly působící při montáži pneumatik na ráfek a jejich demontáži. Bylo zjištěno, že síly vyvolané stykem s vozovkou a způsobující vysunutí patek, jsou zcela odlišné od sil působících při demontáži pneumatiky s ráfku, když je kolo· s pneumatikou sejmuto' s vozidla za účelem výměny nebo- opravy pneumatiky.

Uvedené nedostatky známých pneumatik odstraňuje pneumatika kola motorového · vozidla, která ' sestává z běhounu, bocnice a dvojice patek, z nichž každá má v podstatě nerczttažnotu · prstencovou · výztuž, přičemž patky jsou usazeny na · sedlech po obou stranách ráfku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jedna patka pneumatiky je · .opatřena · radiálně dovn tř vyčnívající špičkou, která obsahuje elasto měrní materiál uložený podélně -od · prstencové výztuže až · ke · hrotu ve . směru radiálně a · osově dovnitř vzhledem k prstencové výztuži; kterýžto elastomerní materiál je poddajný ve směru kolmém na jeho· délku, pro montáž pneumatiky, a v podstatě · · tuhý ve směru své délky.

Špička tedy směřuje šikmo, to jest směrem k ose ráfkua současně k · jeho · střední rovině, což znamená, že · špičky jedné pneumatiky směřují šikmo k sobě.

Dále je výhodné, jestliže na · špičce je · u jejího vnějšího povrchu uložena výztužná vrstva · pro zvýšení · tuhosti špičky, přičemž tato výztužná vrstva je umístěna · od špičky kolem, osově vnitřního povrchu špičky taž nejméně do radiální · výšky středu prstencové výztuže.

Je výhlodné, jestliže výztužná · vrstva · je uložena v oblasti sedla · patky kolem špičky a nahoru podél · osově vnitřního povrchu špičky · až nejméně do · radiální výšky středu · prstencové výztuže, př čémž výztužná vrstva · obsahuje nejméně jednu vložku materiálu, zejména pletenin nylonovou textilii s perlinkovou vazbou.

Z · hlediska dosažení potřebných provozních vlastností pneumatiky je · dále výhodné, jestliže elastomerní materiál · špičky má tvrdost, měřenou za lab · ¹ rať rníoh· podmínek, vyšší než 50° podlé Shoreovy stupnice,· přičemž špička · patky je profilovaná doplňkově k· obvodové · drážce na sedle ráfku:

V konkrétním provedení pneumatiky · poidle · vynálezu je výhodné; jestliže · osová · délka špičky a sedla · patky pneumatiky, narovnané a · uložené v osovém směru pro montáž pneumatiky, měřeno · Od hrotu špičky · k patnímu · bodu, .který je průsečíkem · čáry vedené · podél usazovací části patky pneumaťky a čáry · podél · části patky- stýkající se s obrubou, je menší než vzdálenost od patního bodu · na · ráfku, měřená podél sedla patky a · k nejbližšímu · bodu na osově · př · vrácené straně · obvodové drážky, přičemž špička· pneumatiky se v osovém směru zužuje, to jest · směrem kose ráfku zeslabuje.

Dále je výhodné, jestliže špička · obsahuje výztužnou vrstvu · upravenou · kolem vnějšího povrchu špičky a vedle ní, př 'čemž tato výztužná · vrstva obsahuje tkanou textilii · s · perlinkovou vazbou, vet- které směr osnovy · a útku probíhá v podstatě · v úhlu 45' k radiálnímu směru.

Bocnice je od · prstencové výztuže směrem k · oblasti střední bočnice s výhodou · zesílena proti ohnutí.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá zejména ve zlepšení provozních vlastností pneumatiky, která · se nesesmekne s ráfku ani · při uniknutí všeho vzduchu z jejího vnitřního· prostoru, takže se podstatně snižuje nebezpečí · nehody · vozidla, zejména při náhlém úniku vzduchu.

Vynález bude -v · dalším blíže popsán s pomocí připojených výkresů znázorňujících příklady jeho, provedení. Jednotlivé výkresy znázorňují:

ima obr. 1 montážní celek · prvního provedení radiální pneumatiky a ráfku, na obr.

detailní poloviční řez pneumatikou z obrázku 1 před nasazením na ráfek, na obr.

je · znázorněna· zploštělá pneumatika známá pod ochrannou známkou Deinovo, na obrázku 4 · je znázorněn · poloviční řez ráfkem vhodným pro· tyto· pneumatiky, obr. 5 je detail ráfku, na · obr. 6 · řez zatíženou prázdnou pneumatikou · na ráfku, na obr. 7 až 10 detaily patky pneumatiky v tomto stavu, při jejím nasazování na ráfek a snímání s ráfku, na obr. 11 · řez · dalším provedením pneumatiky, na obr. 12 detailní poloviční řez pneumatikou z obr. 11, na obr. 13 detailní řez ráfkem vhodným pro tuto pneumatiku, na · obr. 14 · poloviční řez dalším provedením pneumatiky známé · pod ochrannou známkou Denovo, na obr. 15 · řez dalším provedením · radiální pneumatiky a ráfkem, na obr. · 16 podrobný · poloviční řez pneumatikou z obr. 15, na obr. 17 další jiné provedení · pneumaťky známé pod · ochrannou známkou Denovo, na obr. 18 · podrobný poloviční · řez pneumatikou z · obr. 17, na obr. 19 · řez dalším jiným · provedením radiální pneumatiky známé · pod ochrannou· známkou Denovo, na obr. 20 podrobný řez pneumatikou z obr. 19, na obr. 21 řez dalším provedením bezvzdušníicové pneumatiky vhodné pro ráfek z obr. 13, · tna obr. 22 · alternativní provedení ráfku · s upraveným · profilem, na obr. 23 řez radiální · pneumatikou vhodnou piot· ráfek z obr. 22, na · obr. 24 řez pneumatikou známou p-cod ochrannou známkou Denovo nasazenou na ráfku z obr. 22 a na obr. 25 řez známou radiátní pneumatikou upravenou pro· ráfek· podle obr. 22.

Obr. 1 znázorňuje · provedení radiální pneumatiky typu 180 65 SR 340 s ocelovou vložkou, která je nasazená na· ráfek o šířce 110 mm a průměru 342 mm.

Jek · znázorněno · na obr. · 2, má pneumatika jedinou radiální vložku 1 kostry z umělého hedvábí a · podušku obsahující dvě ocelové vložky 2, 3, uložené v· úhlovém rozsahu · 18° na každé straně · · od · střední roviny pneumatiky. První · ocelová vložka 2' má osovou šířku 126 mm. Každá prstencová výztuž · 4 'obsahuje · ocelový dráž· 6 X 6 ze svinutých pramenů · s průměrem 0,96 mm obalený prží. Obvodový pruh 5 ' uložený nad každou patkou má · délku· 30 mm a · je zhotoven z pryže o tvrdosti 80° Shoreovy stupnice. Výplň · 6 z nylonové tkaniny pro · · pneumatiky obalené pryží je · uložena kolem pat251051 kového drátu s .nylonovými kordy svírajícími s radiálním směrem úhel 45°. Patkový pásek 7 z pryžového materiálu je uložen ve vnější části patky a je veden až do radiální výšky 42 mm. Přídavný pásek 8 z tvrdého pryžového materiálu je uložen radiálně a osově dovnitř vzhledem k prstencové výztuži 4 a vytváří špičku 10. Výztužná vrstva 9 špičky 10 z nylonové tkaniny s perlinkovou vazbou je uložena s kordy tkaniny v úhlu 45° s radiálním směrem tak, že se táhne od patkového· pásku 7 kolem vnějšího povrchu patky a špičky 10, jak znázorněno na obr. 2.

Pneumatika se vulkanizuje s použitím upínacího prstence majícího požadovaný tvar špičky 10, znázorněné na obr. 2 a hotová pneumatika má vystupující špičku 10 z tvrdé pryže obsahující výztužnou vrstvu

9. Špička 10 má osovou délku A* 2Ό mm , koncovou šířku B* 5 mm a radiální délku C* 6 mm.

Tvrdý pryžový materiál přídav.méloo' pásku 8 má jmenovitou tvrdost 80° Shoreovy stupnice.

Montážní celek pneumatiky a ráfku znázorněný na obr. 3 je tvořen pneumatikou typu 180 65 SR 340 známou pod ochrannou známkou „Denovo“ nasazenou na ráfek o šíři 110 mm. Takový montážní celek pneumatiky a ráfku může jet poměrně dlouhou i ve splasklém stavu.

Pneumatika je znázorněna podrobněji na obr. 4. Obsahuje jedinou radiální vložku 11 kostry z umělého· hedvábí a podušku ze dvou ocelových vložek 12, 23 rozložených v úhlu 18° na každé straně střední roviny pneumatiky. Vnitřní ocelová vložka 12 p’odušky má šířku 126 mm. Rameno a horní části bočnic pneumatiky jsou vytvořeny z pryžové směsi 14 o vysoké poddajnosti, jak popsáno ve znovu vydaném americkém patentovém spisu (re-issue) č. 29 089.

Na vnitřní ploše pneumatiky je v oblasti jejího věnce nanesen mazací a utěsňovací materiál. Tento materiál slouží jako těsnivo pro proraženou pneumatiku a jako mazivo· proti vnitřnímu poškození. Omezuje také vývin tepla vznikajícího při pohybu splasklé pneumatiky.

Spodní bočnice a patka pláště pneumatiky jsou vytvořeny stejně jako v předchozím příkladu a v obou případech jsou pneumatiky nasazeny na ráfek o šířce 110 mm, · jak znázorněno· na obr. 5. Ráfek se válcuje z oceli o tloušťce 2,33 mm.

Výše popsané montážní celky pneumatiky a ráfku hodí se pro vozidlo mající zatížení nápravy doi 8200 N.

Obr. 6 až 10 se týkají funkce patkové pojistky a budou popsány později.

Montážní celek pneumatiky a ráfku podle obr. 11 je menším montážním celkem tvořeným radiální pneumatikou typu 150/65 SR

320 nasazenou na ráfek o šířce 95 mm.

Tloušťka materiálu ráfku je 2,33 mm.

Radiální pneumatika znázorněná na obr. 12 obsahuje jedinou radiální vložku 1 z umělého hedvábí a podušku se dvěma ocelovými vložkami 2, 3, uloženými v úhlovém rozsahu 18° na každé straně střední roviny pneumatiky. První ocelová vložka· 2 má osovou šířku 96 mm.

Prstencová výztuž 4 obsahuje ocelový drát 5X4 (prameny X závity] s průměrem 0,96 mm obalený pryží. Obvodový pruh 5 zhotovený z tvrdé pryžové směsi, jak shora uvedeno, je uložen nad patkou a má délku 25 mm. Výplň 6 z bezútkové nylonové tkaniny obalené pryží je uložena nad patkovými dráty s nylonovými kordy svírajícími úhel 45° s radiálním směrem. Patkový pásek 7 z tvrdé pryže je uložen s vnějším přesahem na obvodovém pruhu 5 a vystupuje až do radiální výšky 36 mm.

Přídavný pásek z pryže 0' tvrdosti 80° Shoreovy. stupnice tvoří špičku 10. Výztužný pásek špičky z nylonové tkaniny s perlinkovou vazbou o stejných vlastnostech jako v prvním příkladu je uložen tak, že tvoří vnější povrch špičky 10. Konstrukce špičky 10 je stejná jako v prvním příkladu až na to, že osová délka A* špičky 10 je v tomto případě 18 mm, kdežto v prvním příkladu byla osová délka A* 20 mm. Pneumatika znázorněná na obr. 14 je samonosná typu „Denovo“ (ochr. známka) stejných celkových rozměrů 150 65 SR 320 jako pneumatika na obr. 2. Je nasazena na stejný ráfek jako pneumatika na obr. 12. Tato pneumatika se liší od radiální pneumatiky tím, že její bočnice jsou zesíleny a obsahují pryžovou směs 14 o · vysoké poddajnosti. Mazací a utěsňovací vrstva slouží pro samonosnou funkci. Oba tyto význaky jsou stejné jako u druhého provedení.

Pneumatiky z obr. 10 až 14 se hodí pro malá vozidla se zatížením nápravy do 5 700 N.

M^j^1^<ážní celek na obr. 15 radiální pneumatiku 240/65-395 nasazenou na ráfek o průměru 395 mm. Konstrukční detaily této pneumatiky jsou znázorněny na obr. 16.

Tloušťka materiálu ráfku je 3,65 mm.

Pneumatika obsahuje radiální plášť 50 z umělého· hedvábí s dvěma vložkami a dvě přehnuté obvodové ocelové vložky 51 podušky. Každá patka 54 pneumatiky obsahuje vinutí 6X6 (prameny X závity) z ocelových drátů o průměru 0,96 mm potažené pryží. Obvodový pruh 55 z pryže o tvrdosti 80° podle Shoreovy stupnice je proveden v délce 42 mm. Výplň 5б z nylonové tkaniny potažené pryží je uložena kolem patkového drátu a táhne se až do· radiální výšky 42 mm na vnitřní straně patky 51 a 28 mm na vnější straně patky 54. Oba radiální pláště 50 jsou uspořádány kolem patkové sestavy obvyklým způsobem a patkový pásek 57 z pryžové směsi o· tvrdosti 80° podle Shoreovy stupnice je uložen na vnější straně obvodového pruhu 55 s přesahem tak, že se táhne až do radiální výšky 48 mTimetrů.

Špička 60 je vytvořena pruhem 58 z pryžové směsi o tvrdosti 80° podle Shoreovy stupnice a výztužný pásek 59 šp čky z uy Ionového materiálu s perlinkovou vazbou jato u prvního příkladu je vytvořen kolem vnější plochy špičky 60 a patky 54. Hitová pneumatika má tvar znázorněný na obr. 16 a osová délka A* špičky 60 je v torno případě 20 mm, jako· u prvního provedení.

Montážní celek pneumatiky a ráfku znázorněný na obr. 17 je tvořen pneumatikou typu 240 65 3 95 „Denovo“ (ochr. známka) namontovanou na ráfek o průměru 395 mm. Konstrukce pneumatiky znázorněné na obr. 18 a její celkové rozměry jsou stejné jako u: pneumatiky podle obr. 16. Ráfek je také stejný jako ráfek v provedení podle obr. 15 a 16. Struktura pneumatiky je v základě stejná jako struktura pneumatiky na obr. 16 až na to, že bočnice jsou zesíleny vrstvou 61 vysoce pružné pryže. Vlastnosti výztužného materiálu jsou stejné jako u prvního· příkladu, ale v tomto případě je tloušťka materiálu 15 mm, tloušťka v oblasti středu bsenice je 10 mm a zužuje se ke kostře pod poduškou a ve vrcholovém pásku, jak znázorněno'. Vnější bočnice a patkový pásek 57 jsou také silnější než u radiální pneumatiky na obr. 16. Tloušťka pryže bočnice je v oblasti středu bočnice 8 mm.

Montážní celky pneumatiky a ráfku podle obr. 15 až 18 se hodí pro vozidlo se zatížením náprav do 14 kN.

Všechny shora popsané příklady se týkají pneumatik série 65, tj. každá má stranový poměr 65 %. Vynález byl také použit u radiálních pneumatik s jiným stranovým poměrem. Provedení vynálezu podle ohr. 19 a 20 se týká radiální pneumatiky série 50 v rozměrech 200/50-395 namontované na ráfek o průměru 395 mm, který má stejné rozměry jako v provedení na ohr. 15 až 18.

Pneumatika má vrstvu 61 se dvěma vložkami z umělého hedvábí a dvě přehnuté oceltoivé vložky 62 o šíři 150 mm. Patková oblast je stejná jak u provedení podle obr. 15 až 18.

Vynález, byl také použit u pneumatiky se zkříženými vložkami typu „cross-ply“. Příklad takové pneumatiky, znázorněný na obrázku 21 je bezdušová pneumatika 560/13, namontovaná na ráfek to. šířce 110 mm a průměru 330 mm. Kostra pneumatiky má dvě vložky 63, 64, z umělého hedvábí.

Patky mají v průřezu stejné rozměry jako první provedení a obsahují 6X6 {prameny. X závity) ocelového drátu o průměru 0,96 mm potaženého pryží. Obvodový pruh 70 z pryžového materiálu o tvrdosti 80° Shoreovy stupnice je veden v délce 30 milimetrů a patkový pásek 71 z pryžové směsi o tvrdosti 80° Shoreovy stupnice, vedený až do radiální výšky 42 mm, je umístěn ve vnějších oblastech patky. Špička 72 patky obsahuje výztužný pásek materiálu s perlimkovou vazbiou, přesně stejný jato u prvního provedení.

Jiný známý montážní celek pneumatiky a ráfku používá jiného ráfkového profilu pro uvedené standardní pneumatiky typu radiálního·, se skříženými vložkami („cross-ply“) a samonosnéhc·. Ráfek znázorněný na ohr. 21, je opatřen na ka_zžd ' straně průřezu úsekem 71, který je v podstatě přímočarý a dává plochý povrch, který se může dotýkat pneumatiky namontované na tento ráfek. Ráfek je dále na každé straně opatřen obrubou 72, spojující úsek 71 s oblastí 73 sedla patky, ina kterou směrem dovnitř po každé straně ráfku přímo navazuje drážka 74 táhnoucí se kolem ráfku. Mezi oběma drážkami 74 je provedena prohlubeň 75 pro· montáž pneumatiky odvyklým způsobem.

Montážní celek pneumatiky a ráfku, znázorněný na obr. 23, obsahuje radiální pneumatiku s ocelovou vložkou 76 a textilní výztuží 77. Pneumatika má stejnou konstrukci jako první provedení. Textilní výztuž 77 sleduje standardní tvar cd střední oblasti bočiTce až к patkové oblasti, tj. počáteční část A textilní výztuže 77, je vypuklá a druhá část В textilní výztuže je vydutá, u obou částí to platí při pohledu z vnější strany pneumatiky. Vnější profil patky pneumatiky odpovídá ráfku a zejména úseku 71, takže pneumatika lícuje s ráfkem, jak znázorněno. Každá patka má patkový dráž 78 a vyčnívající špičku 79, zhotovenou z tvrdého pryžového materiálu, např. o tvrdosti 70 až 90° podle Shoreovy stupnice. Tvar špičky 79 je takový, že montážní celek pneumatiky a ráfku odpovídá ohr. 23 a špička 79 je stejná, jako u prvního· provedení.

Montážní celek pneumatiky a ráfku, znázorněný na obr. 24, je samonosná varianta pneumatiky znázorněné na obr. 23 a má jedinou radiální vložku 80 z umělého hedvábí a dvě ocelové vložky 81. Pneumatika má stejnou konstrukci, aby se vytvořila potřebná špička 79 zabírající do drážek 74 v ráfku. Vnější profil pneumatiky v oblasti patky a bočnice má opět takový tvar, že pneumatika lícuje s ráfkem, jak znázorněno na obr. 24 a popsáno v souvislosti s předchozím provedením.

Montážní celek znázorněný na obr. 25 má pneumatiku, u níž poměr mezi výškou a šířkou je menší než 1,0, v daném případě 0,65 a výztuž má neutrální vlákno, které sleduje, nejméně v poloviční výšce každé bočnice a jejich příslušného patkového drátu přirozenou rovnováhu kostry s jedinou vložkou bez podušky, když je taková kostra podrobena nahušfcvacímu tlaku. Křivka je tečná к patkovým kroužkům, pro.ichází okraji podušky a prochází body v bočnicích, z nichž tečny к výztuži jsou kolmé к ose pneumatiky.

Pneumatika obsahuje výztužnou vložku přehnutou kolem každého drátu 83, 81 patky pneumatiky a ocelovou vložku 85 pro vyztužení oblasti běhounu. Výztužná vložka 82 je ve spodní oblasti bočnice tak tvarovaná, že zůstává vydutá při pohledu z vnějšku pneumatiky, až se stává tečnou к patkovému drátu 83. Výztužná vložka 82 je tedy vydutá v celé oblasti C. Nad spodní oblastí C bočnice sleduje výztužná vložka 82 zmíněnou křivku neutrální rovnováhy až se v oblasti obvodu 86 hladce zkřiví a stává se tečnou к ocelové vložce 85, jak je znázorněno.

Výztužná vložka 82 je ve spodní oblasti C bočnice tvarovaná zvláštním způsobem tak, že je v podstatě rovnoběžná s přímočarým úsekem 81 ráfku.

Poidle předloženého vynálezu je ale spodní oblast 87 patky tvarována stejně jako· u prvního provedení a tvoří špičku 79, která zabírá do obvodové drážky 74 v ráfku a vytváří patkový uzávěr.

Jak popsáno v americkém patentovém spisu č. 3 910 336 je vlastností tohoto druhu pneumatiky, že lze měnit charakteristiku pneumatiky změnou šíře ráfku pro dálnou šíři pneumatiky. To lze provést, pokud se zachovají tvary obru-by, sedla patky a obvodová drážka, jak znázorněno, bez porušení uzávěru patky.

Dále bude popsána funkce předmětu vynálezu s odvoláním na první provedení s přihlédnutím к úseku pneumatiky v oblasti styku se zemí. Špička 10 patky je v radiálním směru delší než je hloubka patky. Podle obr. 2 a 5 je to 6 mm ku 5 mm. Když se tedy provede montáž dále popsaným způsobem, je špička 10 pod určitým stupněm předběžného stlačení mezi obvodovou drážkou 15 v ráfku a prstencovou výztuží 4. Pneumatika se udržuje na ráfku normální napěťovou silou prstencové výztuže 4 působící na sedlo patky a montážní celek pneumatiky a kolo· se může pohybovat normálně v nahuštěném stavu.

Obr. 6 ukazuje montážní celek pneumatiky a ráfku podle obr. 1 se splasklou oblastí styku mezi pneumatikou a zemí, ale nepůsobí na něho žádná bočili síla. Při jízdě v zatáčce se vytvoří boční síla SF, jejíž velikost vzrůstá se vzrůstem bočního zrychlení. Tato boční síla deformuje bočnice pneumatiky vzhledem к ráfku a způsobí, že se patka na přívěsné straně otáčí. Protože je tu použito· špičky 10 podle předloženého vynálezu, je středem otáčení patky konec špičky 10 patky, uložený osově a radiálně v obvodové drážce 15 vytvořené v ráfku. Moment je tedy SF X Xi, kde Xi je vzdálenost naměřená radiálně od stykové oblasti běhounu ke středu rotace.

Patka pneumatiky se proti této rotaci udržuje momentem napětí prstencové výztuže kolem stejného středu otáčení patky.

Hodnota tohoto momentu je Τι X Xž, kde

Xž je osovou vzdáleností prstencové výztuže 4 od středu rotace. Je třeba poznamenat, že tu není žádná udržovací síla následkem tlaku vzduchu, protože se předpokládá, že pneumatika je ve splasklém stavu.

Obr. 7 ukazuje ve zvětšeném měřítku síly působící na sedlo patky na přívěsné straně při zahájení rotace patky. V znázorněném stavu vytvoření napětí Ti patky, které předběžně stlačuje pryž v oblasti pod prstencovou výztuží 4, postačí к tomu, -aby udržovala patku na jejím sedle třecím stykem.

Zvětšená boční síla vytváří zvětšený moment SF X Xi. To· vyvolává rotaci patky a prstencová výztuž 4 se počne pohybovat ve směru I uvnitř ráfku. Prstencová výztuž 4 se tedy otáčí a pohybuje osově dovnitř do polohy znázorněné na obr. 8. Celá špička pneumatiky s účinnou délkou Di na obr. 7 se proto stlačí na menší účinnou délku Dž na obr. 8, což ukazuje polohu, kdy pneumatika je vystavena určité boční síle. Špička 10 je v podstatě tuhá, protože je zhotovena z tvrdé pryže a má výztužnou vložku a následkem svých rozměrů je v podstatě tuhá proti stlačení. Reakční síly vyvolávají výslednou sílu Fs od špičky 10 proti prstencové výztuži 4, s osovou vložkou F4 směrem ven a radiální složkou F5 směrem ven. Síly Fs značně zvyšují napětí v prstencové výztuži 4. Toto napětí přidává к napěťové síle Ti přídavnou složku Tz. Úchytný moment Τι X Xz se tedy zvětšuje na T1X3 + T2X3 a nastane otáčení patkového úseku kolem středu otáčení, je dosažen rovnovážný stav sil a nevzniká žádný další pohyb patky.

Tato rovnováha sil nastává v oblasti styku se zemí pouze tam, kde vysoká boční síla působí na pneumatiku skutečně od země. Ale zvýšené napětí prstencové výztuže 4 působí na celý obvod prstencové výztuže 4 a přitlačuje ji к ráfku. To zvyšuje upnutí, patky pneumatiky na sedlo patky ráfku. Otáčení patky v oblasti styku se‘zemí může být řádu 90° uvažováno jako úhel otáčení normální úložné části patky.

Špička 10 patky mezi prstencovou výztuží 4 a obvodovou drážkou 15 může dosáhnout potřebné tuhosti i různými jinými prostředky než popsanou konstrukcí. Může se například zhotovit celá z tvrdé pryžové směsi nebo jiných elastomerových směsí. Směs může obsahovat známé příměsi, aby se dosáhlo požadovaných vlastností, například vláknové výztuže, lineárně nebo nahodile orientované.

Špička 10 může mít více než jednu výztužnou vrstvu 9 nebo může obsahovat textilii, která může být tkaná, netkaná či pletená a zhotovená z různých známých výztužných materiálů. Textilie výztužné vrstvy 9 se volí pro dva účely. Za prvé, aby se zabránilo vyboulení špičky 10 a aby se takto zvýšila tvanová tuhost když je špička 10 vystavena podélnému stlačení, za druhé, aby se usnadnila montáž, jak bude ještě popsáno. Budiž poznamenáno, že materiály špičky 10 nejsou v podstatě namáhány, kromě případu působení boční síly, který nastane, jede-li vozidlo s pneumatikou částečně nebo úplně prázdnou.

Konec špičky 10 musí ležet radiálně nebo·· osově uvnitř prstencové výztuže 4 patky, takže se dostane pod vzrůstající stlačení, když je patka vystavena rotačnímu momentu, jak shora popsáno. Mo-ment, kterým boční síla působí na patku přívěsné strany, se může zvětšit v oblasti styku se zemí, aby bylo vyvoláno maximum stlačení a největší napětí prstencové výztuže 4. Moment se může zvětšit použitím tužší oblasti spodní části bočnice, např. větším vrcholem patky než u obvyklých pneumatik a takový vyztužený vrchol je použit v příkladech. Spodní částí bočnice se rozumí oblast mezi prstencovou výztuží 4 a vodorovnou čarou vedenou nejširší částí pneumatiky, nahuštěné na normální provozní tlak a nezatížené.

Tvar konce špeky 10 není kritický. Po montáži na ráfek se pohybuje střed tlaku mezi koncem špičky a drážkou kolem základny obvodové drážky 15, takže špička 10 se nevyhoulí, když se patka otáčí vlivem boční síly. Výhodný tvar drážek má proto zaoblenou základnu, jak znázorněno. Lze ale ovšem též použít jiných tvarů.

Ráfek kola lze válcovat obvyklým výrobním postupem pro· kola.

Počáteční umístění nebo upnutí korce špičky 10 v obvodové drážce 15 lze dálo vylepšit zdrsněním obvodové drážky 15, například vroubkováním, i když to u výše popsaných provedení není ani nutné.

Pneumatika se montuje na ráfek obvyklým způsobem. Pneumatiku lze nasadit přes obruby ručními nástroji, normální údržbářskou výstrojí nebo. stroji pro· automatickou, montáž pneumatik. Při. nahuštění vklouzne patka na svoje sedlo vlivem nahušťovacího tlaku I. P., viz obr. 9. Špička 10 zhotovená z elastomerního materiálu se může ohnout do znázorněné polohy a když pak patka dosáhne konečné polohy na sedle ráfku, může špička 10 zaskočit do obvodové drážky 15 působením tvarové paměti pryže špčky 10 v součinnosti s výztužnou vrstvou 9. Po· úplném nahuštění usedne špička 10 spolehlivě v obvodové drážce 15, jak znázorněno na obr. 1 a 3, takže konec špičky 10 je radiálně a osově umístěn v základně obvodové drážky 15 a špička 10 pod určitým stupněm předběžného stlačení mezi obvodovou drážkou 15 a prstencovou výztuží 4.

Pro zajištění správné montáže musí být délka Hi špičky, měřeno· od patního bodu H.P.l až ke konci špičky 10 menší než vzdálenost od patního bodu H.P.2 ráfku podél sedla patky a k nejbližšímu bodu na přivrácené straně 19 obvodové drážky 15, tj. délka čáry H2.

Aby v popsaných provedeních byla možná montáž pneumatiky, musí být vzdálenost, měřená v osovém směru od svislé části obruby až k ose drážky, nejméně rovná jako osová vzdálenost od konce špičky 10 ke svislé čáře patky dotýkající se obruby, před montáží pneumatiky. U popsaných příkladů jsou oba tyto¹ rozměry 20 mm.

Obr. 10 ukazuje vysunutí patky pneumatiky. Obvyklý nástroj 20 na demontáž pneumatiky se · nasadí mezi obrubu 21 ráfku a zatlačí se pak ke středu montážního· celku pneumatiky a ráfku v .osovém směru. Síla nevyvolává nějaké podstatné otáčení patky a patku lze úspěšně uvolnit bočními cestami ohýbajícími špičkou a bez jakéhokoliv poškození patky nebo> špičky.

Popsané ráfky s pneumatikami podle vynálezu byly zkoušeny jako přední vnější kolo· v zatáčce tvaru J, tj. jízda v přímém směru, po níž následovalo· plné zablokování řízení, s odstraněným kuželem ventilku. Zkouška se opakovala při postupme vyšších rychlostech na velmi přilnavém dehtovém makadamu povrchu vozovky. U žádného provedení nedošlo k vysunutí patky pneumatiky při rychlosti 64 km za hodinu, což představuje působící boční zrychlení rádu 1 G. Při vyšší rychlosti nevznikají větší boční síly, protože za takových okolností vozidlo · klouže. Při slalomových zkouškách, př: rychlostech přesahujících 113 km za hodinu, když se měnil směr boční sí · y, rovněž nedocházelo k vysunutí patky. Pneumatiky se podobným způsobem · osvědč · ly na všech ostatních kolech.

Pneumatiky tedy byly úplně zabezpečeny proti vysunutí při maximálně se vyskytující boční síle, i při mezních zkušebních podmínkách.

I po uvedených zkouškách se ·pneumatiky daly snadno demontovat s ráfků s použitím ručního· stroje pro demontáž pneumatiky.

Ráfky o různých šířích a pneumatiky o různých rozměrech byly úspěšně zkoušeny s použitím otevřených drážek pro patky podle předloženého* vynálezu. V případě různě širokých ráfků může být zapotřebí různě tlustých materiálů pro zajištění potřebné síly ráfků a pro umožnění vhodného válcování mění se příslušné rozměry drážky. Rozměry špiček pneumatik se také mění v příslušném poměru a vynález pracuje přesně jako ve shora podrobně popsaném případě.

Vynález pracuje s různými šířemi úseků pneumatiky, poměrem stran a průměry patky a týká se také všech dalších. známých konstrukcí pneumatiky s duší či bezdušových, tj. pneumatik radiálních, opásaných s předpětím (belted bias tyre), se skříženými vložkami [cross-ply tyres] a šamonosných typu „Dehovo“ [ochr. známka).

Otevřená drážka pro patku se výhodně použije u obou patek, ačkoliv ho lze použít také jen u jedné patky, a to· buď na návěsné či přívěsné straně.