CZ348099A3 - Pneumatika - Google Patents

Abstract

Každápředemvytvrzená výplň (40) patkymá vnitřní zakřivení (42), kteréje definováno konvexnímpovrchem(42A)a konkávnímpovrchem(42B), kde konvexní povrch (42A) prochází radiálně směremven od místa axiálně uvnitř patkovéhojádra (20) do místa (Ί) obratu, přičemžtoto místo (T) obratuje v podstatě radiálně uvnitř vzhledemk radiálně vnějšímu povrchu lemu (52) ráfku, akde konkávní povrch (42B) prochází od místa (T) obratu radiálně vnějšímu konci (41), umístěnému v nebo mírně pod radiálnímmístem(H) maximálníšířky (SW) průřezu pneumatiky (10), přičemž vnitřní zakřivení (42) povrchu udržuje profil patky během vulkanizačního procesu a vytváří dráhu kordů (24A) kordové vložky (24), kdyžje pneumatika (10) normálně nahuštěna a nezatížena, přičemž dráha (24A) vložky prochází od místa radiálně nad lemem (52) ráfku k bočnímkoncům(15) svazku (14) pásů amá první poloměr(Rupl) zakřivení mezi bočními konci (15) pásů k radiálnímu místu (H) maximální šířky (SW) průřezu a druhý poloměr (Rlpl) zakřivení v rozsahu mezi 150 %až 200 % poloměru (Rupl) mezi místem(H) maximální šířky průřezu a místem(T) obratu.

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká radiální pneumatiky mající předem stanovenou dráhu kordových vložek.

Dosavadní stav techniky

Vývojoví a techničtí pracovníci v oboru výroby pneumatik začali vytvářet obrysy a tvary pneumatik prostřednictvím sestavení formy mající předem stanovený tvar, uložení surové nebo nevulkanizované pneumatiky s předem stanovenými množstvími pryže na každé straně vyztužovacích vložek do této formy, roztažení kostry pneumatiky proti formě s použitím nafukovatelné membrány a potom aplikací tepla a tlaku pro vytvrzení pneumatiky.

Forma je vytvořena s kroužky, tvořícími prstencové patky, které tvoří obrys patkové části (jádra) (200) pneumatiky (100). Tyto patkové kroužky mají formovací povrch, který se obecně blíží obrysu ráfku, na který bude pneumatika (100) nasazena.

Vložka (210) je ukotvena k patkovým jádrům (200) a u pneumatik (100) podle dosavadního stavu techniky má běžně pracovní dráhu vložky mezi patkovým jádrem (200) a svazky (140) pásů. Ve spodní části pneumatiky patkové jádro a lem ráfku omezují velikost pohybu, který mohou provádět kordové vložky (210). V horní části pneumatiky po obvodě procházející svazek pásů omezuje narůstání vložky v radiálním směru. V místě právě pod bočními hranami (150) pásů kordové vložky při napnutí zaujímají obrys, který se blíží jednomu poloměru R_up • · zakřivení. Tento jeden poloměr R_up zakřivení se běžně nazývá neutrální křivka vložky.

Tento obrys s jedním poloměrem zakřivení může být udržen do místa, které je znázorněno na obr. 1. Pokud obrys definovaný poloměrem R_up je udržován dále, je dosaženo velmi strmé křivky, která v axiálním směru zasahuje do místa hodně nad lemem ráfku běžného ráfku pneumatiky pro nákladní vůz.

V ideálním případě by bylo snahou optimalizovat dráhu kordové vložky. Jeden nedávný návrh je popsán v US patentu č. 5,526,863 o názvu Tire With Reduce Bead Mass. V tomto patentovém spisu je uvedeno, že může být dosaženo snížené hmotnosti patky až o 15 % prostřednictvím použití malého vrcholu s podlouhlým vnějším komponentem o konstantní tloušťce a velkým výplňovým komponentem vnějším v axiálním směru. Patent č. 5,526,863 popisuje přidání velkého množství pryže v axiálním směru vně přehnutého vložky. To v kombinaci s uložením přehnutého konce vložky v axiálním směru dovnitř do těsné blízkosti v radiálním směru vnějšího umístění lemu ráfku účinně umožňuje přehnutému konci vložky, aby byl posunut směrem ke spodnímu zakřivení vložky nad lemem ráfku tak, že mezera mezi přehnutým koncem vložky a dráhou vložky je konstantou T od vzdálenosti F1 pod místo F2. Tato pneumatika podle dosavadního stavu techniky měla mírné zlepšení nebo snížení hmotnosti pneumatiky s odpovídajícím snížením valivého odporu. Jízdní vlastnosti byly buď lepší nebo horší v závislosti na celkovém fyzickém provedení testované pneumatiky, radiální tuhost a tuhost v zatáčkách se snižovala s nižším poměrem dynamické pružnosti. Byla rovněž zhoršená možnost jízdy při vysokých rychlostech. Vynálezce • · » « ·· pravděpodobně předpokládal, že výhody nižší hmotnosti převáží tato omezení v trvanlivosti nebo výkonu.

Jedním podstatným problémem shora zmiňovaných pneumatik podle dosavadního stavu techniky je to, že nevytvrzená pryž v průběhu vulkanizace teče, přičemž důsledkem je spíše nepředvídatelné řízení dráhy vložky.

Druhým a stejně důležitým problémem je to, že spodní dráha vložky musí být měněna pro její účinné ukotvení k patkovému jádru. To platí zejména v případě ráfku typu s běžným lemem. Osoby v oboru znalé běžně vytvářejí páskové uložení mezi neutrálním obrysem horní bočnice a spodní bočnící. Výsledný spojovací pásek se přitom nachází mezi maximální šířkou průřezu a místem v radiálním směru v blízkosti lemu patky. Páskové uložení má velmi velký poloměr zakřivení, často se blížící téměř lineárnímu úseku. V této části vložky se dráha vložky odchyluje od neutrální dráhy vložky, což vytváří střihová pnutí, která mohou vytvářet teplo a degradovat valivý odpor a trvanlivost pneumatiky. Předkládaný vynález si klade za cíl odstranit shora uvedené problémy prostřednictvím pneumatiky, která má konzistentní dráhu vložky ve spodní bočnící, čímž je dosaženo velmi nízkých pnutí. Tento obrys nebo tvar spodní dráhy vložky je řízen prostřednictvím unikátního předem vytvrzeného tvarovaného vrcholu, který může minimalizovat nebo dokonce eliminovat použití páskového uložení.

Podstata vynálezu

Je popsána pneumatika (10) pro montáž na ráfek vozidla. Tato pneumatika (10) má běhounovou část (12), svazek (14) pásů radiálně uvnitř vzhledem k běhounu (12), dvojicí • · ·· ♦· ·· • · · « · · ·· · « · • · · · · · • · · · · •· · · ···· bočnicových částí (16), z nichž každá prochází radiálně dovnitř od boční hrany (15) svazku (14) pásů, dvojici patek (22), z nichž každá má prstencové patkové jádro (20) a je umístěna radiálně dovnitř vzhledem k odpovídající bočnicové části (16), alespoň jednu vložku (24) kostry, umístěnou radiálně dovnitř vzhledem ke svazku (14) pásů a procházející od patky (22) k patce (22). Tato alespoň jedna vložka (24) kostry má radiálně procházející, paralelní kordy (24A) a dvojici přehnutých konců (26), přičemž jeden přehnutý konec (26) je obalen kolem každého patkového jádra (20) a prochází radiálně směrem ven do koncového místa umístěného radiálně vně lemu (52) ráfku (50). Pneumatika (10) má dvojici předem vytvrzených výplňových částí (40) patek, přičemž jedna předem vytvrzená výplňová část (40) patky přiléhá k radiálně vnějšímu povrchu patkového jádra (20). Podstata této pneumatiky (10) spočívá v tom, že každá předem vytvrzená výplň (40) má axiálně vnitřní zakřivení (42). Toto axiálně vnitřní zakřivení je definováno konvexním povrchem (42A) a konkávním povrchem (42B). Konvexní povrch (42A) prochází radiálně směrem ven od místa axiálně uvnitř patkového jádra (20) do místa (T) obratu, přičemž toto místo (T) obratu je v podstatě v nebo radiálně uvnitř vzhledem k radiálně vnějšímu povrchu lemu (52) ráfku. Konkávní povrch (42B) prochází od místa (T) obratu k radiálně vnějšímu konci (41) umístěnému v nebo pod radiálním místem maximální šířky průřezu pneumatiky (10). Povrchy (42A, 42B) axiálně vnitřního zakřivení vytvářejí dráhu kordů (24A) kordové vložky (24), když je pneumatika (10) normálně nafouknuta a nezatížena. Dráha (24A) vložky prochází od místa radiálně nad lemem (52) ráfku k bočním koncům svazku pásů. Tato dráha (24A) vložky má poloměr • ·

• · · (R_UPL) zakřivení mezi bočními konci pásů k radiálnímu místu (H) maximální šířky průřezu a druhý poloměr (R_LPL) , v rozsahu stejném nebo větším než je poloměr (R_UP£i) , výhodně 100 % až 200 % poloměru (R_UPL) , mezi místem (H) maximální šířky průřezu a místem (T) obratu. Místo (T) obratu může být v bodě, nebo může zahrnovat krátký pásek mající středový bod pod lemem ráfku.

Definice

Stranový poměr pneumatiky označuje poměr její výšky (SH) průřezu k její šířce (SW) průřezu);

Axiální a axiálně označuje čáry nebo směry, které jsou paralelní s osou otáčení pneumatiky;

Patka označuje tu část pneumatiky, která zahrnuje 15 prstencový tažný prvek obalený kordovými vložkami a tvarovaný, s nebo bez dalších vyztužovacích prvků, jako jsou patková plátna, křidélka, odštěpky, vrcholy, chrániče a pásky, aby zapadal do konstrukce ráfku;

Pásová vyztužovací struktura označuje alespoň dvě vrstvy vložek z paralelních kordu, tkaných nebo netkaných, ležících pod běhounem, neukotvených k patce a majících jak levé tak i pravé úhly kordů v rozsahu od 17 stupňů do 27 stupňů vzhledem k ekvatoriální rovině pneumatiky;

Kostra označuje strukturu pneumatiky bez pásové struktury, běhounu, běhounového podkladu, a bočnicové pryže přes vložky, ale zahrnující patky;

Obvodový označuje čáry nebo směry procházející podél obvodu povrchu prstencového běhounu, kolmo k axiálnímu směru;

• · ·· · · • · · · ♦ · « • · · • · · • · ····

Pásky označují úzké pásy materiálu, uložené kolem vnějšku patky pro ochranu kordových vložek před ráfkem, distribuci ohybu nad ráfkem, a pro utěsnění pneumatiky;

Odštěpky označují vyztužovací strukturu umístěnou v patkové části pneumatiky; ^v

Kord označuje jeden z vyztužovacích pásů, z nichž sestávají vložky v pneumatice;

Konstrukce ráfku označuje ráfek mající specifikované uspořádání a šířku. Pro účely tohoto popisu, konstrukce ráfku a šířka konstrukce ráfku jsou specifikovány průmyslovými standardy platnými v místě, kde je pneumatika vyrobena. Například v USA jsou konstrukce ráfků specifikovány asociací pro určování standardů pneumatik a ráfků. V Evropě jsou ráfky specifikovány manuálem standardů evropské technické organizace pro určování standardů pneumatik a ráfků a termín konstrukce ráfku označuje totéž jako standardní rozměry ráfků. V Japonsku je organizací, určující tyto standardy, asociace japonských výrobců automobilových pneumatik;

Ekvatoriální rovina (EP) označuje rovinu kolmou k ose otáčení pneumatiky a procházející skrz střed jejího běhounu;

Stopa označuje kontaktní otisk nebo oblast kontaktu běhounu pneumatiky s plochým povrchem při nulové rychlosti a za normálního zatížení a tlaku;

Mezivložka označuje vrstvu nebo vrstvy elastomerního nebo jiného materiálu, které tvoří vnitřní povrch bezdušové pneumatiky a které obsahují nafukovací tekutinu uvnitř pneumatiky;

• ·· ·· ····

Poměr čistý-ku-celkovému představuje poměr pryže běhounu pneumatiky, která má kontakt s povrchem silnice ve stopě, ku ploše běhounu ve stopě včetně nedotýkajících se částí, jako jsou drážky;

Normální průměr ráfku označuje průměrný průměr lemu ráfku v místě, kde je usazena patková část pneumatiky;

Normální tlak nahuštění označuje specifický konstrukční tlak nahuštění a zatížení přidělený příslušnou standardizační organizací pro provozní stav pneumatiky;

Normální zatížení označuje specifický konstrukční tlak nahuštění a zatížení přidělený příslušnou standardizační organizací pro provozní stav pneumatiky;

Vložka označuje kontinuální vrstvu pryží 15 potažených, paralelních kordů;

Radiální a radiálně označuje směry radiálně směrem k nebo pryč od osy otáčení pneumatiky;

Radiální pneumatiky označuje pásovou nebo obvodově 20 omezenou pneumatiku, ve které jsou kordové vložky, které procházejí od patky k patce, položeny s úhly kordů mezi 65 stupni a 90 stupni vzhledem k ekvatoriální rovině pneumatiky;

Výška průřezu (SH) označuje radiální vzdálenost od jmenovitého průměru ráfku k vnějšímu průměru pneumatiky v její ekvatoriální rovině; a

Šířka průřezu (SW) označuje maximální přímkovou vzdálenost paralelně s osou pneumatiky a mezi vnějškem jejích bočnic, když je a poté, co je nahuštěna na normální tlak po dobu 24 hodin, ale nezatížená, vyjma výstupků z bočnic, jako jsou značení, dekorace nebo ochranné pásy.

Předkládaný vynález může mít fyzickou formu v určitých částech a uspořádání částí, jejich výhodná a alternativní provedení budou podrobněji popsána a ilustrována v popisu níže ve spojení s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr.l je schematický pohled na polovinu průřezu.

pneumatikou a její výslednou geometrii, jak je diskutováno v popisu;

Obr.2 je zvětšený schematický pohled na spodní patkovou část pneumatiky podle obr. 1 a její výslednou geometrii;

Obr. 3 je pohled v řezu na polovinu pneumatiky podle dosavadního stavu techniky;

Obr. 4 je pohled v řezu na neutrální obrysovou křivku vložky v teoretické pneumatice, jak byla popsána Purdym;

Obr. 5 je pohled v řezu na patkovou část teoretické pneumatiky, jak byla popsána Purdym;

Obr. 6 je pohled v řezu na jednu polovinu pneumatiky vyrobené podle předkládaného vynálezu;

Obr. 7 je pohled v řezu na jednu polovinu druhého provedení pneumatiky vyrobené podle předkládaného vynálezu;

Obr.8A a obr. 8B jsou zvětšené pohledy v řezu na sestavy předem vytvrzeného vrcholu patkového jádra podle předkládaného vynálezu.

• ·

Příklady provedení vynálezu

Za účelem zajištění úplného a hlubšího pochopení předkládaného vynálezu bude nyní popsán příkladný způsob uvedení tohoto vynálezu do praxe, kterým bude detailní popis 5 toho, jak osoba s běžnými znalostmi v oboru může stanovit nebo vytvořit křivku vložky pro radiální pneumatiku. Pro snazší pochopení obr. 1 a obr. 2 popisují zkratky nebo iniciály, které usnadňují pochopení, přičemž tyto iniciály jsou podobně uváděny v textu, který následuje. Pro danou pneumatiku 10 o určité velikosti se pro začátek předpokládá, že jsou známé průměr formy (OD), průměr průřezu (SD) a šířka formované základny (MBW). Rovněž se předpokládá, že pro danou aplikaci pneumatiky byly určeny protismyk (NSK) běhounu, podklad (UT) běhounu, tloušťky (BGA) pásů, a tloušťka 15 vrchního pláště (TPC), a že je známý průměr formovacího kruhu a specifikace profilu patek a rovněž průměr patek.

Následující tloušťky, kalibry a rozměry jsou rovněž známé z úspěšné praxe v dosavadním stavu techniky: tloušťka

2q (SWGA) bočnice, tloušťka gumových pásků, tloušťka odštěpků, tloušťka křidélek, koncová výška (PEH) vložky, vzdálenost (T2) od konců kordů vložky k formě, a vzdálenost (TI od konců kordů vložky k plášti. Předpokládá se že postupy standardními v praxi byly určeny: šířka (TAW) běhounu, poloměr běhounu a

2^ šířka pásů. Existuje několik metod pro určení TAW. Jedním takovým postupem je použít šířku formované základny +/- 5 %.

Jakmile je TAW určena, může být stanoven poloměr běhounu z následující konstrukce: Je narýsována šikmá čára pod úhlem -5 stupňů skrz střed průměru OD formy. Průsečík této čáry a vertikální čáry v TAW tvoří bod, který může být přenesen na vertikální osu. Poloměr běhounu je dán kružnicí skrz tyto tři body.

Pásy mohou být potom umístěny soustředně na poloměru běhounu. Praktickou zásadou pro maximální šířku pásu je, že vzdálenost k formě v nejširším místě pásu je 0,55 (řídící, vlečená), 0,60 (hnací). Rovněž se zde předpokládá, že jsou známé rozchody pásů a že mezi pracovní pásy je vložen vytlačovaný klín.

Předpokládá se, že budou provedeny technické výpočty pro ověření požadované velikosti patek, průměru kordů vložek a průměru kordů pásů. Tyto výpočty se obvykle provádějí po určení neutrální obrysové křivky.

Neutrální obrysová křivka může byt stanovena následovně:

Pro určení neutrální obrysové křivky vložky je potřebných pět vstupních parametrů. Těmito parametry jsou RC YM, RB, YB a PR (znázorněno na obr. 1). Tyto parametry jsou postačující pro definování obecně známé matematické křivky z bodu YS do bodu (RB, YB).

Purdy, J.F. v Mathematics Uderlying the Desing of Pneumatic Tires (Matematické základy konstrukce pneumatik), Hiney Printing, 1963, popisuje teorii pnutí (tahu) kordů, definující neutrální obrysovou křivku pro jakoukoliv pneumatiku. Tento neutrální obrys je znázorněn na obr. 4.

Purdy uvádí v kapitole VI své knihy Bead Tension, že v kapitolách I & II byl tah kordů definován pro jakoukoliv pneumatiku jako:

t = -π.ρ. (p_ffl ² - p²)/N. siná.cosG

1) • · ·

• 9 9 9 • 9 9 ₉ • · · · * 9 9 9 a bylo rovněž definováno několik termínů v této rovnici. V předkládaném případě bude N celkovým počtem kordů ve vložkách pneumatiky a p bude tlak nahuštění.

Složka tahu kordů, která je tečná k obrysu pneumatiky _z „ ....

v radialni rovině je:

t.sina a jeho složky v rovině jakkoliv velké kružnice o poloměru p je:

t.sina.cosfi 2) tato složka tahu, vyvíjená každým kordem pneumatiky má za následek jednotně rozloženou sílu kolem kruhu o poloměru p, jako je ocelový kruh, ke kterému jsou vložky pneumatiky ukotveny a který slouží jako prostředek pro držení 15 pneumatiky na kolu nebo ráfku. Pokud se přitom n rovna poctu kordu pneumatiky na palec (přibližně 2,54 cm) počítáno obvykle na dráhu kordů, pak na jednom palci obvodu kruhu o poloměru p je n.sina kordů v každé vložce, takže pro v vložek platí:

t.n. v.sin²a.cos0 = T_b 3) kde Tb je tah v ocelovém ukotvovacím kruhu nebo patce, jak je obvykle tento kruh nazýván.

Ze vztahu 1) lze dosadit hodnotu t a obdržet:

²⁵ ,

T_b = p. (p_m - p ) .cos0/2.sin0 4) přičemž je třeba pamatovat na to, že v tomto případě se N = 2.π.p.n.v.siná. Rozšířením vztahů cosG a sínQ rovnicemi z kapitoly II lze obdržet vztah:

5) • · > « ··

Φο’ -^pm) ‘K -^p2) ^e cot² a dp e' jako tah patkového kruhu v pneumatice s jakoukoliv dráhou kordů za omezující podmínky, která bude nyní popsána mze.

Je třeba připomenout, že rovnice pro tvar a zakřivení obrysu pneumatiky a byly odvozeny pro povrch rovnováhy mezi tahem v jejích kordech a tlakem nahuštění. Je zcela zjevné, že pokud při konstruování pneumatiky jsou hrany několika vložek ukotveny k neroztažitelnému ocelovému kruhu jejich přehnutém kolem tohoto kruhu a roztažením přehybu na průměr větší než je průměr samotného kruhu, je vytvořena relativně tuhá konstrukce kombinací ocelového ukotvovacího kruhu a vložek z pogumované tkaniny.

Pokud by byla tato nepružná struktura vložena s jejím neutrálním obrysem splývajícím s neutrálním obrysem pružné pneumatiky 300, jak je znázorněna na obr. 4, pak by rovnice 4) a 5) definovaly tah v ocelovém ukotvovacím kruhu zcela přesně.

U většiny pružných pneumatik 320 je ale tuhá struktura ocelového kruhu a obklopujícího pogumovaného kordového materiálu tvarována, jako je znázorněno na obr. 5, a neutrální obrys takové pružné pneumatiky 320 nepřichází • · « • ·

• ·

V ··** nikde do blízkosti ocelového kruhu nebo neutrálního obrysu tuhé struktury kolem něj.

V tomto případě, pokud tah kordů má být definován prostřednictvím rovnic 2) nebo 3, musí být definován v bodě A, kde se pružný obrys spojuje s tuhou strukturou, označovanou obvykle jako patka pneumatiky. Síla podél polopřímky AD je:

t. n. v. sin²a. sin© u tohoto typu patka má sklon ohýbat strukturu kolem osy přes určitý bod v blízkosti bodu B. Ke skutečnému zkroucení v mnoha případech nedochází, ale ať jíž ke zkroucení dochází nebo ne, existují pnutí v patkové struktuře, která reprezentují pro konstruktéry naléhavé a přetrvávající problémy. Jako u tahu v ocelovém ukotvovacím kruhu, neposkytovaly rovnice 3) nebo 4) počítané v bodě A spolehlivé výsledky tahu v ocelovém kruhu v bodě B. Namísto složky tahu kordů t.n. v. sin²a.cos© bude uvažována složka t.sina jako přenášená přes oblouk AB pro vyvíjení síly BC na ocelovém kruhu v jeho vlastní rovině. Pak lze přepsat rovnici 4) následovně:

Tb = P· (Pm² - Pb²) ·k/2.sin0b 6) což je tah v ocelovém kruhu v bodě B, kde k je součinitel, který bude opravovat způsob, kterým jsou síly t.sina přenášeny z bodu A do bodu B.

Vytvoření této skutečné neutrální křivky zakřivení vložky je provedeno numericky v programu kreslení za pomoci počítače (CAD). V bodě YS je tato křivka tečná ke kruhovému oblouku procházejícímu z bodu RC do bodu YS.

·» ·

• »· »· «· • · » · • · · • ♦ · • · · ·· ···· ·» 99

9 9 9

9 9 9 * · · · « • 9 9 9

9 99

Specifikace neutrální obrysové křivky se provádí s využitím následujících kroků:

1. Určení bodu RC prostřednictvím vztahu

RC = OD/2 - TO kde

TO = l,04*NSK + UT + BGA + TPC

2. Určení YM odečtením požadované tloušťky bočnice (SWGA) od SD/2.

3. Aby bylo možné určit bod RB,YB musí být stanovena poloha patky. Příčná poloha svazku patky je určena prvním posunutím horní části formovaného kruhu dovnitř a paralelně o hodnotu BMG (rovná sé součtu tlouštšk gumových pásků, tkaninových pásků, odštěpků, vložek a křidélek). Spodní pravý vrchol patkového kordového svazku je potom umístěn axiálně na této čáře.

4. Pro určení bodu RB, YB je horní část formovaného kruhu posunuta ven a paralelně o 0,5 (přibližně 1,27 cm). Od průsečíku promítnuté křivky průměru formovaného kruhu a této posunuté čáry je narýsována polopřímka pod úhlem 135 stupňů vzhledem k horizontále. Vertikální čára je vedena skrz střed svazku patky. Průsečík této vertikální čáry a uvedené polopřímky ,vedené pod úhlem 135 stupňů, je bod RB, YB.

5. Nyní může být zkonstruována neutrální obrysová křivka s odhadem poloměru PR tak, že bod YS (kraj konstantního poloměru PR) spadá do rozsahu mezi 80 až 85 % rozměru WBA, kde WBA je šířka pásu pokrývajícího klín. Další odhady poloměru PR mohou být použity iterativním postupem, dokud není dosaženo cílového bodu YS.

·♦ • · · • · ·· * • » · · * · · • · · • · · ·· ···· »· ·· • * · • · ♦ • * · • 9 · »·

Kontrola horní obrysové křivky vložky

Neutrální obrys od C/L k ramenu pneumatiky se kontroluje za účelem zajištění jednotné tloušťky pryže mezi dělenými #1 pásy. To standardizuje vložku pro výrobu.

Kontrola spodní obrysové křivky vložky

Ačkoliv je žádoucí, aby křivka vložky sledovala neutrální obrysovou křivku, v praxi strmý přibližovací úhel (od vertikály) brání vytvrzovací membráně ve vytvoření dostatečného tlaku pro zformování tohoto obrysu. Spodní obrys vložky je tedy kontrolován následujícím způsobem:

Bod X (viz obr. 2) na povrchu formy je umístěn do průsečíku poloměru patky a kruhového výstupku formy. Přehnutý konec 26 vložky leží na kruhovém oblouku o poloměru PEH (centrovaný v X) a je umístěn ve vzdálenosti T2 od povrchu formy (získaná průsečíkem posunutého povrchu formy a kruhového oblouku o poloměru PEH). Bod E je potom určen na vnitřní straně přehnutého konce 26 vložky a potom je narýsována kružnice o poloměru TI pro určení vzdálenosti k vložce 24 kostry.

Je třeba uvést, v tomto bodě byly na vnitřní stranu patky položeny jako soustředné kruhové oblouky vložky a křidélka o vhodných tloušťkách. Potom je tažen pásek 70. skrz bod YM (bod A), tečně ke kružnici vystředěné na bodu E (bod B) a tečně ke kružnici vložky (bod D) na vnitřní straně patky (přerušovaná čára).

Ve spojení s odkazy na obr. 6, obr. 7 a obr. 8 bude popsáno použití předem vytvrzeného tvarovaného vrcholu 40, který zajišťuje to, že jeho povrch 42 udržuje svůj profil během vulkanizačního procesu.

·· ·· * · · · • · · · • · · « ·

Profilováním obrysu povrchu 42 předem vytvrzeného vrcholu 40 s konvexním povrchem 42A axiálně uvnitř vzhledem k patkovému jádru 20 a procházejícím do radiálního místa T obratu, kde toto místo T obratu je v nebo pod radiální výškou Z lemu 52 ráfku konstrukce ráfku 50, do kterého má být pneumatika 10 namontována, má obrysový povrch 42 bod obratu nebo krátký přechodový pásek v místě T, přičemž axiálně vnitřní povrch se stává konkávním povrchem 42B. kde tento konkávní povrch 42B vychází od místa T obratu k radiálně vnějšímu konci 41 vrcholu 40., přičemž tento radiálně vnější vrchol 41 je v nebo výhodně mírně pod radiálním místem H maximální šířky SW průřezu pneumatiky 10.

Když je místo T vytvořeno jako krátký pásek, jedno výhodné přiblížení tohoto místa T ve formě pásku je vytvořeno jako čára tečná ke kruhovému oblouku tvořenému poloměrem R_LPL a tečnému ke kruhovému oblouku přiléhajícímu k patkovému jádru 20. Průměrná délka místa T ve formě pásku musí být v nebo pod radiálním místem (výškou) Z lemu 52 ráfku. To zajišťuje, že ačkoliv je použito pásku, musí být tento pásek velmi krátký a tudíž se omezuje velikost odchylky od optimální křivky neutrálního obrysu. Ze vzájemného geometrického vztahu plyne, že pokud se poměr R_Lp_L/R_UPL zvětšuje na hodnotu větší než 1,0., pak se délka místa T ve formě pásku zmenšuje až do bodu, ve kterém je tečný kontakt kruhových oblouků bodem tvořícím místo T. Je důležité, že místo T, ať již je bodem nebo středovým bodem pásku, musí ležet pod lemem 52 ráfku.

Jak může být patrné z obr. 6, obr. 7 a obr. 8, je spodní dráha kordových vložek 24 kostry pod maximální šířkou průřezu diktována celkovým obrysem předem vytvrzeného vrcholu • · • · • ·

40. Dráha 24A vložky v horní ramenové oblasti pneumatiky má jeden poloměr R_UPL zakřiveni. Tento poloměr R_UPL prochází od spodku svazku 14 pásů v blízkosti bočních hran 15 svazku pásů k maximální šířce SW průřezu v průměru SD šířky průřezu. V blízkosti tohoto místa zakřivení obrysu vložky přechází do druhého, spodního poloměru R_LPL zakřivení, přičemž tento poloměr R_LPL je větší než nebo stejný jako poloměr R_UPL, výhodně je přibližně 100 % až 250 % poloměru R_UPL, zvláště výhodně přibližně 125 % až 200 % poloměru R_UPL.

Jak je znázorněno na obr. 8A a obr. 8B za předpokladu, že bude narýsována čára S tečná ke konvexnímu povrchu 42A předem vytvrzeného vrcholu 42 pod úhlem 45° vzhledem k radiálnímu směru a potom bude tato čára protažena do průsečíkového bodu S' na axiálně vnitřním konkávním povrchu 42B, bude toto prodloužení čáry S pokrývat nebo zabírat 50 % až 100 % délky předem vytvrzeného vrcholu 40, která leží pod průsečíkovým bodem S^z. Maximální vzdálenost X' mezi místem T obratu a průsečíkovým bodem S' mezi čárou S a dráhou vložky 24 kostry bude alespoň 1,0 a výhodně alespoň 2 násobkem tloušťky t vložky.

Výsledná pneumatika 10 vykazuje přibližně neutrální obrys do radiálního místa v nebo pod lemem 52 ráfku. To značně omezuje střihová pnutí kordů a poskytuje to pneumatice 10 vynikající zlepšení ve výkonových charakteristikách. Skutečnost, že odchylka od optimální dráhy vložka 24 nastává v bodě, ve kterém tuhý lem 52 ráfku a patkové jádro 20 mohou v součinnosti sevřít kordy 21 znamená, že celková životnost přiléhajících patkových jader 20 není zmenšena, zatímco vnitřní střihová pnutí podél dráhy vložky 24 byla dramaticky omezena. To znamená, že hysterezní vytváření tepla a s tím • · družená omezená trvanlivost patek a problémy s velkým valivým odporem, které jsou běžné u radiálních pneumatik, mohou být spolehlivě a jednotně omezeny.

Předem vytvrzený vrchol 40 lze pravděpodobně neúčinněji vyrábět s použitím injekčního vstřikování, ale lisování vrcholu může rovněž dosahovat podobných výhodných výsledků, jako bylo popsáno výše.

Zde použitý termín předem vytvrzený vrchol znamená, že nemůže v podstatné míře docházet k tečení pryže, které je spojeno s vulkanizačním procesem. Termín předem vytvrzený zahrnuje rovněž částečně vytvrzený pryžový vrchol, pokud obrysový povrch 42 může být udržen pro zajištění tvaru dráhy 24A vložky.

Použitím tvarovaného předem vytvrzeného vrcholu 40, který udržuje svůj tvar během formování pneumatiky 10, přičemž jak přiléhající surové nebo nevulkanizované komponenty začínají tekoucím stavem vytvrzování a jak se pneumatika vytvrzuje a tuhne, je dráha vložky fixována

2Q tímto vrcholem ve spojení s formou.

Lze považovat za obzvláště výhodné, když patkové jádro 20 je vloženo do formy vytvářející vrchol pro vytvoření sestavy 43 patky a předem vytvrzeného vrcholu. To je přirozeně způsob, který dále zajišťuje jednotnost těchto 25 částí během sestavování a výroby pneumatiky.

Zastupuje :

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pneumatika (10) pro montáž na ráfek vozidla, tato pneumatika (10) má běhounovou část (12), svazek (14) pásů radiálně uvnitř vzhledem k běhounu (12), dvojici bočnicových částí (16), z nichž každá prochází radiálně dovnitř od boční hrany (15) svazku (14) pásů, dvojici patek (22), z nichž každá má prstencové patkové jádro (20) a je umístěna radiálně dovnitř vzhledem k odpovídající bočnicové části (16) , alespoň jednu vložku (24) kostry, umístěnou radiálně dovnitř vzhledem ke svazku (14) pásů a procházející od patky (22) k patce (22), tato alespoň jedna vložka (24) kostry má radiálně procházející, paralelní kordy (24A) a dvojici přehnutých konců (26), přičemž jeden přehnutý konec (26) je obalen kolem každého patkového jádra (20) a prochází radiálně směrem ven do koncového místa umístěného radiálně vně lemu (52) ráfku (50), a dvojici předem vytvrzených výplňových částí (40) patek, přičemž jedna předem vytvrzená výplňová část (40) patky přiléhá k radiálně vnějšímu povrchu patkového jádra (20), vyznačující se tím, že:

   každá předem vytvrzená výplň (40) patky má vnitřní zakřivení (42), toto vnitřní zakřivení (42) je definováno konvexním povrchem (42A) a konkávním povrchem (42B), kde konvexní povrch (42A) prochází radiálně směrem ven od místa axiálně uvnitř patkového jádra (20) do místa (T) obratu, přičemž toto místo (T) obratu je v podstatě radiálně uvnitř vzhledem k radiálně vnějšímu povrchu lemu (52) ráfku, konkávní povrch (42B) prochází od místa (T) obratu k radiálně vnějšímu konci (41) umístěnému v nebo mírně pod radiálním místem (H) maximální šířky (SW) průřezu pneumatiky (10) vnitřní zakřivení (42) povrchu udržuje profil patky během • · vulkanizačního procesu a vytváří dráhu kordů (24A) kordové vložky (24), když je pneumatika (10) normálně nahuštěna a nezatížena, přičemž dráha (24A) vložky prochází od místa radiálně nad lemem (52) ráfku k bočním koncům (15) svazku

   5 (14) pásů a tato dráha (24A) vložky má poloměr (R_UPL) zakřivení mezi bočními konci (15) pásů k radiálnímu místu (H) maximální šířky (SW) průřezu a druhý poloměr (R_LPL) zakřivení v rozsahu mezi 150 % až 200 % poloměru (R_UPL) mezi místem (H) maximální šířky průřezu a místem (T) obratu, přičemž spodní

   10 dráha (24A) vložky pod maximální šířkou (SW) průřezu je diktována celkovým obrysem vnitřního zakřivení (42) výplně (40) patky, a přičemž při narýsování čáry (S) tečné ke konvexnímu povrchu (42A) výplně (42) patky pod úhlem 45° vzhledem k radiálnímu směru až do průsečíkového bodu (S^z) na

   15 axiálně vnitřním konkávním povrchu (42B), bude toto prodloužení čáry (S) mít 50 % až 100 % délky předem vytvrzené výplně (40) patky, která leží pod průsečíkovým bodem (S').
2. 2. Pneumatika podle nároku 1,vyznačující se tím, že místo (T) je definováno čárou mající svůj středový bod pod radiálně vnějším povrchem lemu (52) ráfku, přičemž tato čára je tečná ke spodní dráze vložky o poloměru zakřivení (R_LPL) a ke konvexnímu povrchu (42A) .
3. 3. Pneumatika podle nároku 1, vyznačující se

   25 t í m , že místo (T) je bodem.

   Zastupuje :