DK151070B - Pneumatisk daek, navnlig flydaek - Google Patents

Description

i 151070

Opfindelsen angår et pneumatisk dæk, navnlig flydæk, hvor dækkassearmeringen omfatter mindst ét lag af radiale kabler, der er forankret til mindst én vulst-snor i hver vulst, og et af tre parter bestående top-5 indlæg, der har en midterpart og to sideparter, idet kanterne af midterparten er i berøring med hver sin sidepart, og hvor hver af nævnte tre parter består af mindst ét lag kabler, der danner en vinkel på 0-30° med omkredsretningen, og hvor dækkassearmeringens meridian-10 profil i toppen har en relativ konveksitetspilhøjde på højst 0,12, fortrinsvis 0,04 og 0,10, og i dæksiderne en relativ konveksitetspilhøjde på højst 0,14 og har maksimal krumning ved dækkets skuldre, når dækket er monteret på sin fælg og pumpet op, men ikke belastet.

15 De eksempelvis for flydæk gældende normer foreskri ver, at der for et dæk af given størrelse, med et givet dasktryk og en given statisk belastning, skal være en maksimal bredde i akseretningen og en maksimal radial højde fra fælgen, dvs. at der er givne dimensioner for siderne 20 til det rektangel, hvori dækkets tværsnitsform i et meridianplan skal være indskrevet. Generelt viser det sig, at for at mindske opvarmningen i toppen af dækket og sliddet ved kanterne af slidbanen på dækket, bør dækkets tværsnitsform i meridianplanet nærme sig mest muligt en 25 rektangulær kontur.

Med henblik herpå kan man eksempelvis vulkanisere dækket i en støbeform, der med trykket fra vulkaniseringsslangen eller -membranen ikke alene bibringer dækket sin yderform, men også bibringer armeringen en me-30 ridiankrumning, der fra en høj og maksimal værdi ved skuldrene hurtigt aftager både i retning mod ækvatorialplanet og i retning mod dæksiderne.

Det viser sig imidlertid, at der ved de høje hastigheder på et tidligt tidspunkt forekommer stående bøl-35 ger i dækket, og at dækkets holdbarhed ikke er særlig stor.

2 151070

Denne ulempe synes at skyldes mangel på trækspænding i kantområderne af topindlægget af tekstilkabler, og i endnu højere grad mangel på tilstrækkelig trækspænding i kablerne i relation til lufttrykpåvirkningen i 5 dækket. Under dæktrykkets påvirkning beholder topindlægget ikke den samme meridianprofil som i støbeformen.

Den maksimale krumning ved skuldrene har tendens til at aftage til fordel for en forøgelse af ækvatorialdiameteren og af dækarmeringens maksimale bredde i aksial ret-10 ning. Dette fører til en utilstrækkelig traskspænding i eller endog til trykspænding i kablerne ved kantområderne af topindlægget.

I overensstemmelse hermed tager opfindelsen sigte på dels at bibeholde ennæsten rektangulær meridianprofil 15 for dækket og dets armering, dels at undgå eller i hvert fald forsinke opståen af stående bølger i dækket. Dette dobbelte resultat opnås uden brug af yderligere forstærkningslag.

Fra FR PS 2.141.557 er det kendt radialt indenfor 20 dækkassearmeringen ved skuldrene at anbringe yderligere to krydsede lag af elastiske kabler, der danner en vinkel på mindst 30° med dækkassearmeringens kabler. Det drejer sig imidlertid dels om dæk til meget store entreprenørmaskiner, dels om topindlæg af metalkabler, dvs.

25 kabler der kan modstå sammentrykning i omkredsretning i kantområderne.

Inden for opfindelsens ramme vil man betegne som dæk med næsten rektangulær meridianprofil efter dækkets påmontering på sin fælg og oppumpning til normalt tryk 30 ethvert dæk, hvis top udviser en relativ konveksitetspilhøjde på højst 0,12, fortrinsvis mellem 0,04 og 0,10, samt en relativ konveksitetspilhøjde i dæksiden på højst 0,14.

Pr. konvention indenfor opfindelsens ramme define-35 res den relative konveksitetspilhøjde ved toppen i et meridiansnit gennem dækket på følgende måde, jf. fig. 1:

Man betragter den cirkel C, der går gennem det ækvatori- 3 151070 ale punkt S, hvor dækkassearmeringen 2 skærer dækkets ækvatorialplan ZZ' og går gennem de to punkter A og A', hvor denne armering skærer to planer E og E', der er parallelle med ækvatorialplanet 5 og befinder sig i aksial afstand fra dette plan på 0,3 gange den maksimale aksiale bredde L af dækkets kontaktflade. Denne bredde L måles på det på sin fælg monterede og til det normale tryk oppumpede dæk, der bærer sin nominelle belastning og står uden hældning på 10 et plant og vandret underlag. I så fald er den relative konveksitetspilhøjde defineret som den radiale afstand fs mellem det ækvatoriale punkt s og skæringspunkterne D og D" for cirkelbuen C med to planer F og F', der er parallelle med ækvatorialplanet (spor ZZ'), ved 15 de respektive punkter for den maksimale aksiale bredde L af kontaktfladen.

Den relative konveksitetspilhøjde ved siderne defineres som halvdifferensen (ff) mellem den maksimale aksiale bredde B af dækkassearmeringen 2 (f.eks. 0,975 20 gange den af normerne foreskrevne, maksimale, aksiale bredde af dækket) og den ovenfor definerede maksi male aksiale bredde L, i relation til differensen mellem den ækvatoriale radius Rg af dækkassearmeringen 2 og radius Rj op til vulstsædet på fælgen J - radi-25 us foreskrevet af normerne -, når dækket er påmonteret sin fælg og pumpet op til normaltrykket, men ikke belastet.

Med henblik på ovennævnte dobbelte mål er et dæk ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, - at midterparten har en bredde på maksimalt 80% af 30 bredden af topindlægget og består af kabler, der ved 25% af brudstyrken udviser en tøjning på mindre end 3%, fortrinsvis på mellem 0,1 og 1,5%, - at sideparterne har en bredde på mellem 10 og 30% af bredden af topindlægget og består af kabler, der har 35 en brudforlængelse på mellem 10 og 30%, og - at det på sin fælg monterede, men ikke oppumpede dæks dækkassearmering, der består af kabler, der under 4 151070 det foreskrevne dæktryks påvirkning udviser en forlængelse på maksimalt 2%, har en meridianprofil, der ved skuldrene ligger radialt inden for meridianprofilen for det til det foreskrevne tryk oppumpede dæk, og som i 5 toppen har en relativ konveksitetspilhøjde på højst 0,20, fortrinsvis mellem 0,08 og 0,15, og i dæksiderne en relativ konveksitetspilhøjde på højst 0,25 og ved skuldrene en i hovedsagen retliniet form.

På grund af forskellene i strækbarhed mellem mid-10 terparten og sideparterne af topindlægget, og med en passende længde for dækkassearmeringen har denne dækkasse-armering tendens til under det normale dæktryks påvirkning at indtage en meridianprofil, hvis krumning er stor og maksimal ved dækskuldrene, medens dækkassearmeringens 15 relative konveksitetspilhøjde i dæksiderne og dækkasse-armeringens relative konveksitetspilhøjde i toppen aftager og andrager værdier under 0,14, henholdsvis 0,12.

Den herved opnåede, næsten rektangulære profil for dækkassearmeringen under påvirkningen fra det normale^ 20 dæktryk sikrer en væsentlig radial udvidelse af dækket ved skuldrene. Denne udvidelse fremkalder i kablerne i topindlæggets sideparter en kraftig overspænding i forhold til den trækspænding, der forekommer i kanterne aide kendte topindlæg, og som har en værdi næsten lig med 25 nul, eller hvor der endog kan forekomme trykspænding.

Denne overspænding samvirker med den tilsigtede høje strækbarhed i topindlæggets sidekantområder til at forsinke eller forhindre opståen af stående bølger ved de høje hastigheder. Hvis trækspændingen i omkredsretningen 30 i topindlægget i et dæk af den her beskrevne art pr. enhed af aksial bredde i hovedsagen er lig med P.R., hvor P er det normale dæktryk og R den ækvatoriale radius, ved ækvatoren, er trækspændingen i kanterne af topindlægget ifølge opfindelsen 0,15, fortrinsvis 0,20, og 35 eventuelt 0,6 gange større end denne ækvatoriale trækspænding .

I modsætning til den radiale, centrifugale udvi- 151070 s delse/ der kun virker på topindlæggets masse, er stående bølger et vibrationsfænomen, der ikke alene overlejres på den radiale udvidelse, men også er knyttet til dæktoppens udfladning i kontaktområdet og opstår op over en 5 given frekvens, dvs. en given rotationshastighed, på grund af de pågældende massers bevægelse. Disse massers bevægelse forsinker det "udfladede" dasks retur til den ikke-udfladede form, man havde i den pågældende del af dækket, inden den kom indenfor vejkontaktfladen. Der er 10 foreslået mange midler ved lastbildask - jf. US PS 2.958.

359 og FR PS 2.121.736 - for i omkredsretningen at stiv-gøre kanterne af topindlægget og/eller forhindre den radiale, centrifugale udvidelse af dækkets topdel. Ingen af disse midler kan forhindre den pludselige reduktion 15 af trækspændingen i omkredsretningen eller den pludselige opståen af en negativ omkredsspænding, dvs. sammentrykning i kanterne af topindlægget. Den kombinerede virkning af en trækspænding, der et kort Øjeblik er lig med nul, eller en trykspænding og den tilsigtede stivhed 20 i kanterne af topindlægget bevirker, at disse kanter og dermed topindlægget ikke er i stand til straks at genvinde den forudgående, ikke-udfladede form, dvs. ikke kan forhindre, at der opstår stående bølger, der opretholdes, og hvis antal vokser med hastigheden og ender med 25 at splitte dæktoppen ad.

Når dækket fjernes fra støbeformen og monteres på sin fælg, men før det pumpes op, har dets yderflade og dækkassearmeringen set i meridiansnit praktisk taget den samme profil, som de havde inden i støbeformen.

30 Når dækket pumpes op til det normale tryk, ændres radien fra rotationsaksen til den midterste del af topindlægget relativt lidt i hvert fald i den ækvatoriale zone.

Når dækket er pumpet op til det normale tryk, har 35 dækkassearmeringens meridianprofil maksimal krumning ved skuldrene og minimal krumning ved dækkets ækvator. Dette skyldes den relativt høje udstrækbarhed i de to side- 151070 e parter af topindlægget. Disse sideparter består som sagt af kabler, der har brudforlængelse på 10 til 30%. På grund af kablernes strækbarhed, der under det normale tryk muliggør en ret stor bevægelse af skuldrene i ret-5 ning udadtil, og i modsætning til de kendte foranstaltninger, der har til formål at stivgøre kanterne af topindlægget, er der mulighed for i dasksiderne at forlasnge mindst ét lag fra hver af de nævnte sideparter af topindlægget uden herved under kørslen at modvirke skuldrβ-ΙΟ nes udfladning.

Opfindelsen gør det muligt at anvende en radial dækkassearmering med relativ strækbarhed på højst 5% i forhold til længden i støbeformen eller i det på fælgen påmonterede dæk praktisk taget uden dasktryk. I så fald 15 kan dækkassearmeringen i støbeformen have en maksimal aksial bredde mindre end den maksimale aksiale bredde under det normale tryk, medens dækkassearmeringens øvrige egenskaber forbliver uændrede.

Til visse anvendelser kan det være hensigtsmæssigt 20 til topindlægget ifølge opfindelsen at føje skasrmlag af elastiske stålkabler, der er beliggende radialt udvendigt i forhold til topindlægget, hvilket topindlæg består af tekstilkabler, hvorhos nævnte elastiske stålkabler danner en vinkel på mindst 45° med dækkets omkreds-25 retning.

Under visse forhold, navnlig ved høj hastighed, er der risiko for, at topindlægget ifølge opfindelsen kan skades af diverse på vejbanen beliggende genstande såsom sten eller metaldele fra andre fartøjer.

30 På grund af den store udvidelse af dæktoppen under lufttrykket er der ikke mulighed for at anvende de sædvanlige skærmlag af elastiske kabler. Disse kabler har utilstrækkelig strækbarhed. Udvidelsen af toppen i dækket ifølge opfindelsen er så stor, at disse kabler ville 35 miste deres grundegenskaber. De vil ikke længere virke som beskyttelseslag og ville bevirke en uønsket forstærkning af topindlægget.

7 151070

Det er derfor ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at der radialt på ydersiden af topindlægget findes mindst ét lag af bølgede stålkabler, der løber parallelt med hinanden, at afstanden mellem disse kabler er på 50-100% 5 af bølgernes spidsamplitude, at disse bølgers bølgelængde andrager 100-200% af denne amplitude, og at kabelbølgernes akse fortrinsvis har orientering på 0° eller 90°.

Dette lag af bølgede stålkabler kan udgøres af et strikket net af kabler, opnået ved f.eks. blot at lade 10 bølgerne krydse hinanden. I så fald er afstanden fra ét kabel til det næste højst lig med spidsamplituden af trådenes bølger. Nettets elasticitet vokser, når afstanden mellem kablerne gøres mindre.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under 15 henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et radialt snit gennem et dæk, hvoraf dækkassearmeringen alene vises for at illustrere definitionen af den relative konveksitetspilhøjde i dækkassearmeringen henholdsvis dæksiderne og af slidbanens kon-20 veksitet, fig. 2 et radialt snit gennem den ene halvdel af et dæk ifølge opfindelsen, beliggende i sin støbeform, fig. 3 det i fig. 2 viste dæk taget fra støbeformen og monteret på sin fælg, og 25 fig. 4 skematisk en del af et skærmlag til dækket.

Det i fig. 2 og 3 viste dæk 10 er et flydæk i størrelse 750 x 230-15 (FR standard). Det har en dækkas-searmering 2, der består af to oven over hinanden beliggende lag 2' og 2" af kabler af aromatisk polyamid, 30 garnnummer 167 x 3 tex. Enderne af disse to lag er foldede om metalvulstsnoren 3 i den tilhørende dækvulst 4.

I dækkets slidbane 5 er der placeret beskyttelseslag 6 og et underliggende topindlæg 7, der er placeret an mod dækkassearmeringen 2.

35 Kontaktfladen målt under en belastning på 5850 daN

og et dæktryk på 15 bar på et vandret underlag har en bredde L på 185 mm. Beskyttelseslagene har en bredde 8 151070 P på 115 mm. Topindlægget 7 har en samlet bredde Q på 194 mm. Dette topindlæg består af to mindre lag 7', 7" og til begge sider af disse i forhold til den aksi-ale retning tre sidelag 7a, 7b, 7c. Midterlaget 7' 5 har en bredde på 120 mm og midt er laget 711 en bredde på 90 mm. Disse to i forhold til længdemidterplanet ZZ' gennem dækket symmetrisk placerede lag består af ved siden af hinanden beliggende kabler af aromatisk polyamid med diameter 2,3 mm, garnnummer 330 x 3 x 3 tex, brud-10 styrke 420 daN ved relativ forlængelse på 6,1%. Disse kabler er opstillede parallelt med dækkets ækvatoriale plan, der har spor ZZ'.

I radial retning sidder de tre sidelag 7a, 7b og 7c op til de to midterlag 7', 7". Nævnte tre sidelag 15 har bredde på henholdsvis 38 mm, 37 mm og 35 mm. Sidelagene 7a og 7b støder op til midterlaget 7', medens sidelaget 7c støder op til midterlaget 7" og dækker kanten af laget 7" over en bredde på 15 mm.

Hvert af disse tre sidelag består af ved siden af hinanden 20 beliggende kabler af rayon med en diameter på 0,8 irrn, garnnummer 244 x 2 tex og brudstyrke på 20 daN ved relativ forlængelse på 14%. Disse kabler opstilles parallelt med dækkets ækvatorialplan.

Dimensionerne B, R_, Rc, R og R__ af dækket o O IilctX ©p 25 i sin støbeform (fig. 2) og de tilsvarende dimensioner B', Rb,, Rgl, Rmay, og Rep( af dækket, der er fjernet fra sin støbeform og påmonteret sin fælg J, der har en bredde JL på 178 mm, idet dækket er pumpet op til diverse tryk, fremgår af følgende tabel, hvor disse dimen-30 sioner angives i mm, under følgende forhold: a) inden i støbeformen, b) på fælgen og under det normale tryk (15 bar), c) på fælgen under prøvetrykket (60 bar).

35 B B' **8 -¾ ^nax ^vax' Rep Rep' a) 251 278 359 374 352 b) 229 285 362 377 365 c) 235 9 151070

Der tilvejebringes i henhold til fig. 4 et meget strækbart skærmlag til flydaSc af størrelse 46 x 16-20. Man anvender et lag af stålkabler 70 med diameter på 1 mm bestående af 9 ståltråde med diameter 23/100 mm. Bølger-5 ne er sinusformede med amplitude A fra spids 701 til spids 702 på 5 mm og bølgelængde λ på 5 mm. Afstanden e mellem kablerne 70, der er i fase med hinanden, er på 3,5 mm. Bølgeakserne 71 danner en vinkel på 90° med den her ikke viste omkredsretning.

10 Fig. 4 viser skematisk en del af to ved siden af hinan den beliggende kabler 70 af dette skærmlag. Afstanden e mellem kablerne .er lig med afstanden mellem to bølge-akser 71. Bølgelængden λ er på det dobbelte af afstanden mellem to successive skæringspunkter I og I* mel-15 lem sinuskurven 70 og den tilhørende akse 71. Amplituden A er afstanden fra en spids 701 til den næste spids 702 på sinuskurven 70. Ved "bølge" skal her forstås ethvert sinusforløb eller savtakformet forløb eventuelt med afskårne bølgetoppe.

20 Det skal bemærkes, at amplituden, bølgelængden og afstanden mellem kablerne har respektive værdier, der er usædvanlige i forhold til værdierne i de kendte lag med bølgede kabler.

I stedet for de bølgede kabler kan man også anven-25 de skruefjedre med f.eks. elliptisk eller rektangulær tværsnitsform med storaksen eller -siden parallel med det anvendte lags plan. Disse fjedre består fortrinsvis af ståltråd. Man kan også som skærmlag anvende mindst ét lag af nogenlunde parallelle metalfibre (diameter 30 0,1-1 mm, længde 5-20 mm) liggende i et gummilag.

Claims (8)

151070

1. Pneumatisk dæk, navnlig flydæk, hvor dækkasse-armeringen omfatter mindst ét lag af radiale kabler, der er forankret til mindst én vulstsnor i hver vulst, og et af tre parter bestående topindlæg, der har en midterpart 5 og to sideparter, idet kanterne af midterparten er i berøring med hver sin sidepart, og hvor hver af nævnte tre parter består af mindst ét lag kabler, der danner en vinkel på 0-30° med omkredsretningen, og hvor dækkasse-armeringens meridianprofil i toppen har en relativ kon-10 veksitetspilhøjde på højst 0,12, fortrinsvis 0,04 og 0,10, og i dæksiderne en relativ konveksitetspilhøjde på højst 0,14 og har maksimal krumning ved dækkets skuldre, når dækket er monteret på sin fælg og pumpet op, men ikke belastet, kendetegnet ved, 15. at midterparten (7·, 7") har en bredde på maksi malt 80% af bredden (Q) af topindlægget (7) og består af kabler, der ved 25% af brudstyrken udviser en tøjning på mindre end 3%, fortrinsvis på mellem 0,1 og 1,5%, - at sideparterne (7a, 7b, 7c) har en bredde på mel-20 lem 10 og 30% af bredden af topindlægget (7) og består af kabler, der har en brudforlængelse på mellem 10 og 30%, og - at det på sin fælg (J) monterede, men ikke oppum-pede dæks (1) dækkassearmering (2), der består af kab- 25 ler, der under det foreskrevne dæktryks påvirkning udviser en forlængelse på maksimalt 2%, har en meridianprofil, der ved skuldrene (8) ligger radialt inden for meridianprofilen for det til det foreskrevne tryk oppum-pede dæk, og som i toppen har en relativ konveksitets-30 pilhøjde på højst 0,20, fortrinsvis mellem 0,08 og 0,15, og i dæksiderne en relativ konveksitetspilhøjde på højst 0,25 og ved skuldrene (8) en i hovedsagen retliniet form.

2. Dæk ifølge krav 1, kendetegnet ved, 35 at der radialt udvendigt på topindlægget (7) findes en slidbane (5), der på det påmonterede, men ikke oppumpede 151070 dæk har en konveksitet, der er mindst 1,5%, fortrinsvis 3-4%, af den ækvatoriale radius af det til det normale tryk oppumpede dæk større end denne konveksitet målt på det oppumpede dæk, hvilken konveksitet målt på det til 5 det normale tryk oppumpede dæk ligger mellem 0 og 6% af den ækvatoriale radius R y til dækkets slidbane.

3. Dæk ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at midterparten (7', 7") i topindlægget (7) består af kabler, der i hovedsagen ligger i omkredsretningen. 10

4. Dæk ifølge krav 1, kendetegnet ved, at topindlæggets (7) midterpart (7', 7") består af lag, der krydser hinanden symmetrisk under vinkler mindre end 30° med dækkets omkredsretning.

5. Dæk ifølge ethvert af kravene 1-4, kende-15 tegnet ved, at topindlæggets (7) sideparter (7a, 7b, 7c) består af kabler, der i hovedsagen ligger i omkr ed sr etningen.

6. Dæk ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at topindlægget (7) har mindst ét 20 sidelag, der i zonerne for kontakt mellem sideparterne og midterparten befinder sig radialt uden for midterparten og for hver sidepart og midterparten af topindlægget (7) danner en fælleszone, hvis aksiale bredde højst er på 15% af bredden af topindlægget (7). 25

7. Dæk ifølge ethvert af kravene 1-6, kende tegnet ved, at topindlægget (7) desuden har skærmlag af elastiske stålkabler, der radialt er beliggende udvendigt i forhold til topindlægget (7), hvilket topindlæg består af tékstiltråde, og at nævnte elastiske stålkab-30 ler danner vinkler på mindst 45° med dækkets omkredsretning.

8. Dæk ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der radialt på ydersiden af topindlægget (7) findes mindst ét lag af bølgede stålkabler (70), der løber pa-35 rallelt med hinanden, at afstanden mellem disse kabler er på 50-100% af bølgernes spidsamplitude, at disse bølgers bølgelængde andrager 100-200% af denne amplitude, 151070 og at kabelbølgernes akse fortrinsvis har orientering på 0° eller 90°. 1