DE114460T1

DE114460T1 - Luftreifen mit guertel mit verschiedenem modul.

Info

Publication number: DE114460T1
Application number: DE198383306153T
Authority: DE
Inventors: M. Alan Wantagh New York 11793 Kopsco; Edward G. Oakdale New York 11769 Markow
Original assignee: Grumman Aerospace Corp
Current assignee: Grumman Corp
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1983-10-12
Publication date: 1985-01-17
Also published as: AU562255B2; EP0114460A3; CA1207645A; EP0114460A2; US4456048A; JPS59137204A; AU1979183A

Claims

ΛΤΖ 1 Patentansprüche

1.. Elastisches, ringförmiges Band, das, wenn es bei einer

Drehbewegung dynamischen Lastwerten ausgesetzt, ist, . einen Doppel-Biegemodul entfaltet, gekennzeichnet durch eine radial innere Lage und eine radial äußere Lage, wobei die radial innere Lage durch die äußere Lage in einen Kompressionszustand gebracht worden ist derart, daß das Band bei niedrigen Spannungspegeln, die bestrebt sind, das Band abzuplatten, eino-n niedrigen Biegemodul . und bei hohen Spannungspegeln einen relativ höheren Biegemodul hat.

2. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus einem Verbundmaterial gefertigt ist.

3. Band nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

das Band eine gewickelte Fadenstruktur mit einer Harz-Einbettungsmasse ist und daß die radial innere Lage des Bandes mit einer relativ niedrigen Zugspannung, die radial äußere Lage des Bandes mit einer relativ erhöhten Zugspannung gewickelt sind, so daß die innere Lage von der äußeren Lage zusammengepreßt wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Bandes, das, wenn es bei einer Drehbewegung dynamischen Lastwerten ausgesetzt ist, ein Doppel-Biegemodulverhalten entfaltet, gekennzeichnet durch die Schritte: - Vorsehen einer zusammenpreßbaren elastomeren Lage an der Wicklungsfläche eines zylindrischen Faden-Wicklungsdornes,

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- Wickeln eines fortlaufenden Fadens auf den Dorn zum Aufbau des Bandes, wobei die Elastizität der elastomer en Lage auf dem Dorn ein Zusammenpressen der anfangs gewickelten Fadenlagen sowohl in einer Umfangs- wie einer Radialrichtung durch die nachfolgend gewickelten Lagen zuläßt,

- Aufbringen eines Harzes auf die Fäden, so daß sie in einer Harz-Einbettungsmasse oinqobettet sind,

- Festhalten der Fadenenden des Bande.*.;, um die Vor-

. Kompression der inneren durch die* äußeren Lagen aufrechtzuerhalten, und ^;

- Aushärten des Harzes zum Einschließen der auferlegten Spannungen.

5. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Bandes, das, wenn es bei einer Drehbewegung dynamischen Lastwerten ausgesetzt ist, ein Doppel-Biegemodulverhalten entfaltet, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Wickeln eines fortlaufenden Fadens auf einen zylindrisehen Dorn zum Aufbau des Bandes,

- Erhöhen der Zugspannung auf den Faden nach Aufwickeln von Anfangslagen des Bandes derart, daß die Anfangslagen durch d^e anschließend gewickelten Fäden vorkomprimiert werden,

- Aufbringen eines Harzes auf die Fäden, so daß sie in einer Harz-Einbettungsmasse eingebettet sind,

- Festhalten der Fadenenden des Bandes, um die VorKompression der inneren durch die äußeren Lagen aufrechtzuerhalten, und

- Aushärten des Harzes zum Einschließen der auferlegten Spannungen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung am Faden in einem c i n/. i. gon, relativ großen Schritt erhöht wird.

I 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung am Faden in einer Reihe von relativ kleinen Schritten erhöht wird.

5 8. Gebänderter, luftlos laufender Radialreifen mit einem elastischen Band in seinem Kronenbereich, wobei das Band von einer Mehrzahl von radialen Elementen in den Reifenseitenwänden verstärkt und stabilisiert ist, gekennzeichnet durch eine die Biogosteifheit des Bandes JO ■ rci-t- auferlegter Spannung derart, vorändernde Einrichtung, daß sich der Biegemodul mit einer Durchbiegung ändert.

9. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Biegemodul mit einer Durchbiegung erhöht.

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10. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

sich der Biegemodul des Bandes unter einer anfangs aufgebrachten Spannung mit einem ersten Wert und unter fortgesetzt, aufgebrachter Spannung mit einem zweiten, 2o größeren Wert erhöht.

11. Reifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

j die aufgebrachte Spannung in einer Richtung verläuft,

! die bestrebt ist, das Band abzuplatten.

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12. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

* das Band einen radial einwärtigen ringförmigen sowie

j einen radial auswärtigen ringförmigen Bereich hat und

J daß der radial einwärtige Bereich mit Einrichtungen j on versehen ist, die Kompressionsbelastungen derart wider-

j. stehen, daß der Widerstand gegen Durchbiegung, die be-

i strebt ist, den örtlichen Krümmungsradius des Bandes

ι zu vermindern, größer ist als der Widerstand gegen

j Durchbiegung, die bestrebt ist, das Band abzuplatten.

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13. Reifen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der radial einwärtige Bereich in typischer Weise Unregelmäßigkeiten in seiner innenumi cingsf lache aufweist.

14. Reifen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der radial einwärtige ringförmige Bereich eine diametrische Folge von vorstehenden !''lachen aufweist, die durch axial quer über das Band verlaufende Schlitze derart getrennt sind, daß bei einer Durchbiegung des Bandes in einer seinen örtlichen Krümmungsradius vermindernden Richtung die Schlitze s ich schließen und die Seiten von benachbarten Flächen miteinander in Berührung kommen, so daß einer weiteren Durchbiegung vom einwärtigen sowie auswärtigen Bandbereich im Einklang miteinander Widerstand entgegengesetzt wird, und daß eine Banddurchbiegung in einer Richtung, die bestrebt ist, das Band abzuplatten, eine Trennung von benachbarten Flächen herbeiführt, derart, daß einer weiteren Durchbiegung in dieser Richtung Widerstand ^{nur vom} auswärtigen Bereich entgegengesetzt wird.

15. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band einen radial einwärtigen ringförmigen sowie einen radial auswärtigen ringförmigen Bereich aufweist und daß der radial auswärtige Bereich mit Einrichtungen versehen ist, die Zugbelastungen derart widerstehen, daß der Widerstand gegen Durchbiegung, die bestrebt ist, den örtlichen Krümmungsradius des Bandes zu vermindern, größer ist als der Widerstand gegen Durchbiegung, die bestrebt ist, das Band abzuplatten.

16. Reifen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der radial einwärtige Bereich des Bandes ein kreisringförmiges Element ist, daß der radial auswärtige

Bereich eine Anordnung aus einer Mehrzahl von ringförmigen Reiheniaus radial auswärts ragenden und abstehenden Gliedern, die an der Außenumfangsflache

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1 des kreisringförmigen Elements befestigt sind, ist, :; j daß ringförmige Fasern die äußeren Enden der abstehen-

£j den Glieder in jeder der Reihen verbinden und daß die

ii ringförmigen Fasern in einen gespannten Zustand über-

'■'i 5 gehen, um einer Banddurchbiegung in einer den örtli- :-;ΐ chen Krümmungsradius vermindernden Richtung Widerstand

entgegenzusetzen, und schlaff werden, so daß sie mit

: Bezug auf eine Durchbiegung in einer das Band abplat-

tenden Richtung untätig sind.

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17. Reifen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß

die ringförmigen Fasern im normalen, unbeanspruchten Zustand des Bandes anfangs schlaff sind, so daß sich ein zweistufiger Biegemodul bei Durchbiegung des Ban- IQ des in einer seinen örtlichen Krümmungsradius vermin-■ dernden Richtung ergibt.

18. Reifen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der radio 1 ei iiwiir L iyo Bereich des Ikindos ein kreisringförmiges Element ist, daß der radial auswärtige

Bereich eine Anordnung aus einer Mehrzahl von ringförmigen Reihen aus axial gewellten Streifen ist, die an den Wellenbergen der Streifenwellungen an der äußeren Umfangsflache des ringförmigen Elements befestigt sind, und daß in jedem Tal der Streifenwellungen radial einwärts ragende Streben fest angebracht ist, so daß ein durch eine Durchbiegung des Bandes in einer seinen örtlichen Krümmungsradius vermindernden Richtung hervorgebrachtes Strecken der gewellten Streifen die

gO äußeren Enden der Streben mit der Außenfläche des

ringförmigen Elements derart in Berührung bringt, daß einer weiteren Durchbiegung des Bandes in der gleichen Richtung durch die vereinigte Reaktion des ringförmigen Elements sowie der Streifenanordnung Widerstand . 05 entgegengeeetzt wird.

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19. Reifen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Süßeren Enden der radialen Streben und der Außenumfangsfläche des ringförmigen¹ Bauelements im normalen, unbeanspruchten Zustand des Bandes ein Spalt vorhanden ist, so daß sich bei Durchbiegen des Bandes in einer seinen örtlichen Krümmungsradius vermindernden Richtung ein zweistufiger Biegemodul ergibt.

20. Reifen nach Anspruch 8, dadurch, gekennzeichnet, daß das Band aus Flachmaterial in einer ringförmigen, antiklastischen Gestalt mit einem bogenförmigen Querschnitt gebildet ist, wobei die konkave Fläche radial auswärts gerichtet ist, und daß sich die bogenförmige Gestalt unter einer Belastung an der Aufstandsfläche des Reifens abplattet, um den Liegewiderstand in diesem Bereich zu vermindern, sowie an beiden Seiten der Aufstandsfläche verbreitert, um den Biegewiderstand in diesen Bereichen zu verstärken.

21. Reifen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der radial einwärtige Bereich des Bandes ein kreisringförmiges Element und der radial auswärtige Bereich eine Anordnung -us einer Mehrzahl von ringförmigen Reihen aus antiklas ti sehen Kreisringen, von denen jeder einen bogenförmigen Querschnitt hat, dessen konkave Fläche radial auswärts gerichtet ist, sind.

22. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,'daß das Band innere sowie äußere ringförmige koaxiale Elemente umfaßt, daß radiale Fasern die radial außenseitige Fläche des inneren koaxialen Elements mit der radial innenseitigen Fläche des äußeren koaxialen Elements verbinden, und daß ein elastomeres Füllmaterial den Ringraum zwischen den koaxialen Elementen derart ausfüllt, daß die radialen Fasern darin eingebettet sind, wobei eine relative Verlagerung zwischen den koaxialen Elementen auf Grund einer Durchbiegung

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des Bandes die radialen Fasern zu einer diagonal gerichteten Zugspannung bringt, um das Füllmaterial zu komprimieren und damit die Biegesteifigkeit des Bandes

zu verändern.
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23. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band eine radial innere sowie eine radial äußere Lage umfaßt, daß die radial innere Lage durch die äußere in einen Kompressionszustand gebracht worden ist derart, daß das Band einen niedrigen Biegemodul bei niedrigen Spannungspegeln, die bestrebt sind, es abzuplatten, und einen relativ höheren Biegemodul bei höheren Spannungspegeln hat, so daß ein sehr biegsames Band für eine niedrige Durchbiegung bei Betrieb mit unter Druck befindlichem Reifen und ein relativ steifes Band für einen drucklosen Botrieb des Reifens entsteht.

24. Reifen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus einem Verbundmaleri.a 1 gefertigt ist.

25. Reifen nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Band eine gewickelte Fadenstruktur mit einer Harz-Einbettungsmasse ist und daß die radial innere Lage des Bandes mit einer relativ niedrigen Zugspannung, die radial äußere Lage des Bandes mit einer relativ erhöhten Zugspannung gewickelt sind, so daß die innere Lage von der äußeren Lage zusammengepreßt wird.

26. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band eine radial innere sowie eine radial äußere Lage, die aus Materialien mit unterschiedlichen Elastizitätseigenschaften gefertigt sind, umfaßt und daß die innere Lage einen relativ höheren Kompressionsmodul hat als die äußere Lage.

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27. Reifen anch Anspruch 26, dadurch qekennzeichnet, daß die radial innere Lage aus Glasfasern in einer Harz-Einbettungsmasse mit einem relativ hohen Kompressionsmodul, und die radial äußere Lage aus ringförmig aus-

5 gerichteten Aramidfasern in einer Harz-Einbettungsmasse mit einem relativ niedrigen Kompressionsmodul gefertigt sind.