FI108855B - Menetelmä suurella poikittaiskaarevuudella varustetun renkaan valmistamiseksi moottoripyörän pyöriä varten ja tällainen rengas - Google Patents

Description

108855

Menetelmä suurella poikittaiskaarevuudella varustetun renkaan valmistamiseksi moottoripyörän pyöriä varten ja tällainen rengas - Förfarande för framstäl-ling av däck med stor tvärsnitts kurvatur för motorcykelhjul och sädant däck 5 Esillä oleva keksintö liittyy menetelmään suurella poikittaiskaarevuudella varustetun renkaan valmistamiseksi moottoripyörän pyöriä varten, jolloin menetelmä käsittää vaiheet, joissa: rakennusrummulle valmistetaan edeltäkäsin runkorakenne, joka käsittää ainakin yhden runkokerroksen, jonka reunat on käännetty taaksepäin kahden sisävahvikkeen ympäri; muodostetaan vyörakenne, joka ulottuu kehän suunnassa 10 runkokerroksen ympäri ja jossa on ainakin yksi kehän suunnassa venymätön nauha, joka on kääritty useampana kehän suuntaisena, vierekkäin sijoitettuna kääminä tällaisen kaarevan poikittaisprofiilin mukaan; ja levitetään kulutuspintanauha kehän suunnassa vyörakenteen päälle.

Vaikka esillä olevan keksinnön ehdottamaa keksinnöllistä periaatetta on ajateltu eri-15 tyisesti korkean suoritustason moottoripyörän renkaiden valmistuksen kannalta, sitä voidaan edullisesti soveltaa minkä tahansa tyyppisten renkaiden valmistukseen, joissa vyörakenne on tehty erikseen runkorakenteesta ja koottu sen jälkeen, ja joka ta-•. : pauksessa minkä tahansa komposiittiesineen valmistukseen, jossa käytetään yhtä tai I · · · useampaa vaihetta, joissa on käytettävä elastomeeriarkin muodossa olevaa lisä- « · · ' . 20 elementtiä muiden käsittelyyn johdettavien komponenttien tukemista ja/tai raken- • · t · teellistä lujittamista varten.

I * · « · · : : ‘: On tunnettua, että moottoriajoneuvon renkaiden valmistuksen aikana tai joka tapa- ; ‘: ·; uksessa renkaissa, joille on tunnusomaista suuri poikittainen kaarevuus, vyörakenne tehdään niin sanotusta “kamparummusta”, joka sen jälkeen otetaan, kun kulutuspinta , · t : 25 on levitetty, siirtorenkaalle, ja joka sitten saatetaan koskettamaan edeltäkäsin raken- !..' nusrummulle tehtyä runkorakennetta.

Tarkemmin sanoen perinteisen rengas valmistusmenetelmän mukaan vyörakenteen , · · ·. valmistamiseksi kamparummulle kääritään yksi tai useampia vyönauhoja keskenään ‘ · ’ limittyvästi, niin että käärimisen jälkeen mainitut vyönauhat oleellisesti muodostavat 30 sylinterin muotoisen hoikin. Tällöin kamparumpuun järjestettyjen laajenevien sekto-:reiden joukon vaikutuksesta vyörakenne saa poikittaissuunnassa kaarevan profiilin, joka oleellisesti yhtyy valmiin renkaan poikittaisprofiiliin.

Tällä tavalla muotoiltu vyörakenne on kulutuspinnan levittämisen jälkeen valmis otettavaksi kamparummulta ja kytkettäväksi runkorakenteeseen.

2 108855

Eräs esimerkki edellä selitetystä tekniikan tasosta on esitetty italialaisessa patenttihakemuksessa nro 22730A/89, joka on saman hakijan nimissä.

Kun viitataan edellä mainittuihin korkean suoritustason moottoripyörän renkaisiin, niin viime aikoina on yhä enemmän käytetty vyörakenteita, jotka oleellisesti muo-5 dostuvat yhdestä ainoasta nauhasta tai useammasta nauhasta, jotka on sijoitettu vierekkäin muodostamaan nauhan tapaisen rakenteen, joka suoraan kääritään kam-parummulle useampana kehän suuntaisena, rinnakkaisena kierroksena, jotka oleellisesti ovat renkaan pyörimissuunnassa. Sellainen rengas on esitetty esimerkiksi italialaisessa patenttihakemuksessa nro 20646A/90, joka on saman hakijan nimissä.

10 Tässä ratkaisussa käärimistoiminta on tehtävä niin, että kamparummun laajenevat sektorit jo on saatettu laajenemaan varsinaisesta rummusta. Venymättömässä tyypissä käytetyn nauhan johdosta olisi mahdotonta toteuttaa sektoreiden säteen suuntaista laajentamista, jos nauha jo edeltä käsin olisi kääritty kamparummulle sylinterin muotoiseksi rakenteeksi.

15 Eri kierrosten käärimisessä voisi kuitenkin esiintyä ongelmia pysyvyyden suhteen, koska sektorit, joille mainitut nauhat kääritään, ovat profiililtaan kaarevia. Tämän vuoksi kamparummulle on asetettava raakaa elastomeerimateriaalia oleva lisätuki-elementti ennen käärimistä. Tämä lisäelementti pystyy tarttumiskykynsä ansiosta varmistamaan kierroskerroksen geometrisen ja rakenteellisen pysyvyyden, kun sitä 20 vähitellen muodostetaan nauhaa käärittäessä.

• · : *. Tämä lisätukielementti, joka on tehty tavallisissa veto- ja/tai kalanteroimisvaiheissa saadun arkin muodossa, kääritään sylinterin muotoisen hoikin muotoon kampa-! . rummulle, jonka sektorit on vedetty sisään, niin että se sitten laajenee ja muotoutuu laajenevien sektoreiden säteen suuntaisen ulkoisen profiilin mukaisesti, kun vii- :; ·' 25 meksi mainitut siirretään ulospäin ennen nauhan käärimisen aloittamista.

• · · * · · Tämän tukielementin perusominaisuuksia ovat siten venyvyys ja tarttuvuus, niin että elementti ei kiinnity ainoastaan käärittävään nauhaan, vaan renkaan valmistuksen . · · ·. aikana myös siihen liittyviin elementteihin.

Tähän tarkoitukseen pidetään siten edullisena luonnonkumin käyttämistä, jolla on 30 sekä hyvä tarttuvuus että hyvä venyvyys raakatilassa: kiinnittymistä mainitun tuki-.. · elementin ja viereisten elementtien välillä edistää lisäksi se, että myös kumitussekoi- • ‘‘ tukset runkokerroksia ja vyönauhoja varten ovat pääasiassa luonnonkumiin perus-’ * tuvia sekoituksia.

3 108855

Toisaalta tällä lisätukielementillä ei ole mitään rakenteellista tarkoitusta, sen ainoana tarkoituksena on tukea nauhasta muodostettuja käämejä vyörakennetta tehtäessä, niin että sen läsnäolo valmiissa renkaassa ei ole olennainen. Tämän vuoksi olisi toivottavaa, että mainitun tukielementin muodostavan elastomeeriarkin painoa ja pak-5 suutta voitaisiin pienentää mahdollisimman paljon, jotta minimoitaisiin sen vaikutus valmiissa renkaassa, erityisesti rajoitettaessa mainitun tukielementin aiheuttamia keskipakoisvoimia ja vähennettäessä renkaan vierimisvastusta ajon aikana.

Lisäksi, vaikka luonnonkumilla ja myös muilla tunnetuilla sekoituksilla on riittävä venyvyys kokonaisuutena, niiden paksuutta ei voi pienentää alle 0,5 mm riittämät-10 tömän mekaanisen lujuuden takia paikallisissa venymisvaihteluissa, kuten sellaisissa, joita syntyy kamparummun kaarevien sektoreiden säteen suuntaisen laajentamisen aikana.

Voitaisiin ajatella tämän lujuuden lisäämistä sopivin lujittavin täyteainein; tunnetut menetelmät hyvien mekaanisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi vulkanoimatto-15 maan elastomeerimateriaaliin, joka perustuu joko edeltä käsin ristisilloitettujen tai kiteisten polymeerien tai tekstiili- tai mineraalikuitujen käyttöön, eivät ole tuottaneet tyydyttäviä tuloksia: itse asiassa niillä on lukuisia puutteita, erityisesti voimakas tarttuvuuden pieneneminen, usein lisäämättä venyvyyttä, tai sitä jopa pienentäen.

On myös muita syitä, jotka estävät mainitun lisäelementin mittojen pienentämisen 20 edellä mainittua arvoa pienemmäksi: itse asiassa nykyisin käytettyjen tavanomaisten :' · i sekoitusten ja tavallisten koneiden yhteydessä syntyy käytännön ongelmia, jotka ei- vät mahdollista alle 0,5 mm:n arkkipaksuuksien saavuttamista. Etenkin seuraavat :··· puutteet tulisi ottaa huomioon: materiaalilla on taipumus tarttua koneenosiin (esimerkiksi kalanterisylintereihin), niin että se irrotettaessa repeää; arkin paksuus ei : . *. 25 pysy vakiona, vaan se kasvaa tullessaan koneesta, ja lisäksi mainittu paksuus vaihte-’ · · · j lee epäsäännöllisesti arkin syöttösuunnan poikittaissuunnassa; ja arkin kokoaminen ja kuljettaminen seuraaville asemille on hyvin vaikeata (joskus mahdotonta) aiheut7 tamatta laskoksia, ja tämän johdosta paksuuden suuria paikallisia vaihteluita. Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän avulla on ratkaistu edellä esitetyt ongelmat. • ••'30 Menetelmä tunnetaan pääasiallisesti siitä, että kamparummulle jäljestetään sylinte-: ’ ”: rinmuotoinen lisätukielementti, joka on tehty raakaelastomeeriarkin muotoon, johon .:; sisältyy säikeisiä lyhyitä kuituja, jotka ovat homogeenisesti jaettuja elastomeerima-,,· teriaaliin tämän materiaalin pingotettavuusominaisuuksien lisäämiseksi olennaisesti : ’ ‘ muuttamatta kamparummulle kelatun materiaalin tarttumisominaisuuksia;

S

35 4 108855 kamparumpua muotoillaan saattamalla kamparumpuun liittyvien säteen suuntaan liikkuvien sektorien joukko laajenemaan säteen suunnassa, niin että lisätukielementti saa kaarevan poikittaisprofiilin; lisätukielementille kääritään kehän suunnassa ainakin yksi venymätön nauha, joka muodostaa useita kehän suuntaisia käämejä, jotka 5 sijoittuvat vuoron perään vierekkäin vyörakenteen muodostamiseksi, jolla on kaareva poikittaisprofiili; - asetetaan kehän suunnassa kulutuspintanauha vyörakenteen päälle; - asetetaan vyörakenne yhdessä kulutuspintanauhan kanssa edeltäkäsin valmistetun runkorakenteen päälle.

10 Esillä olevan keksinnön mukaan on havaittu, että kun lisätukielementti tehdään elas-tomeerimateriaalista, joka on täytetty sopivalla sidosvälineellä, edullisesti käsittäen polyparafenyylitereftalamidia (jota tavallisesti sanotaan aramidisulpuksi) olevia, kaupallisesti Kevlar*Pulp tai Twaron** -nimisinä tunnettuja (* DuPontin rekis-teröimä tavaramerkki; ** Akzon rekisteröimä tavaramerkki) olevia lyhyitä säikeisiä 15 kuituja määränä, joka on välillä 1-10 phr, saadaan elastomeeriarkin yllättävä rakenteellisen lujuuden lisääntyminen sekä suuri tarttuvuus ja muodostuneiden mitta-arvojen pysyvyys, niin että voidaan aikaansaada paljon pienempiä paksuuksia kuin tekniikan tasossa. Tällä tavalla valmistettu arkki voi vaurioitta kestää niitä rasituksia, joita siihen kohdistuu arkin valmisteluprosessissa, eli sitä kierrettäessä kokoa-20 misteloille ja niiltä pois, sitä erotettaessa tukivälineiltä (tavallisesti polyeteeniä tai . . muuta käyttömateriaalia), sitä asetettaessa kamparummulle, ja sitä sen jälkeen veny-: tettäessä kaarevia sektoreita laajennettaessa.

♦ · • ·» :··: Keksinnön toinen näkökohta liittyy suurella poikittaiskaarevuudella varustettuun : : renkaaseen, erityisesti moottoriajoneuvon pyöriä varten, jolle on tunnusomaista, että »· · : 25 mainittu lisätukielementti käsittää säikeisiä lyhyitä kuituja, jotka ovat tasaisesti ja- kaantuneet elastomeerimaterialiin, mainitun arkin venyvyysominaisuuksien lisäämiseksi muuttamatta olennaisesti mainitun elastomeerimateriaalin tarttumisomi-naisuuksia raakana.

• * \ : Mainitut säikeiset lyhyet kuidut käsittävät edullisesti lyhyitä kuituja, jotka ovat po- , · · ·. 30 lyparafenyylitereftalamidia ja jotka on upotettu mainitun arkin muodostavaan elas-‘ . tomeerimateriaaiiin määränä, joka on välillä 1-10 phr, ja joiden pituus on välillä 0,1 - 2,5 mm.

Mainitun elastomeerimateriaalia olevan arkin paksuus on edullisesti välillä 0,075 -0,5 mm.

5 108855

Edullisesti mainitut säikeiset lyhyet kuidut esisuunnataan (esimerkiksi kalanteroi-malla) niiden voimien pääsuuntaan, joita tukielementtiin kohdistuvat renkaan valmistusprosessin aikana. Tavallisesti tämä suunta on renkaan kehän myötäinen suunta, ja mainittu esisuuntaus tehdään edullisesti kalanteroimalla mainittu arkki sen 5 valmistusprosessin aikana.

Mainitulla aramidilla vahvistetulla elastomeerimateiiaalilla on raakana vetolujuus 3 - 7 MPa ja venyvyys 50 %, kun vetokuormitus on välillä 0,2 - 0,5 mPa.

Lisätukielementin muodostava materiaali on edullisesti luonnonkumiin perustuvaa sekoitusta, joka sisältää hiilinokea määränä, joka on välillä 30 - 70 phr, ja joka on 10 täytetty alalla tunnetuilla seosaineilla (pehmentimillä, suoja-aineilla, heikkenemistä estävillä aineilla ja vulkanointiaineilla), niin että saadaan elastomeerimatriisi, joka on mahdollisimman samanlainen kuin niillä elementeillä, joihin mainitun arkin on tartuttava.

Keksintö liittyy myös menetelmään mainitun renkaan valmistamiseksi sekä lisätu-15 kielementtiin sellaisenaan, yleisesti käytettäväksi yhdistelmänä valmistetun esineen rakennekomponenttien rakenteen lujittamiseksi esineen valmistuksen välivaiheissa.

Muut ominaisuudet ja edut ilmenevät paremmin esillä olevan keksinnön suurella poikittaiskaarevuudella varustetun renkaan, erityisesti moottoriajoneuvoja varten, edullisen suoritusmuodon yksityiskohtaisesta selityksestä. Tämä selitys esitetään ;. : 20 seuraavassa ei-rajoittavana esimerkkinä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: • · : ‘' kuva 1 on esillä olevan keksinnön mukaan tehdyn renkaan poikkileikkausprofiili; • · : :kuvat 2-6 esittävät pelkistetysti keksinnön renkaan eräitä valmistusvaiheita.

s s • · ·

Kuviin viitaten erityisesti ajoneuvoihin tarkoitettu suurella poikittaiskaarevuudella *·' ’ varustettu, esillä olevan keksinnön mukainen rengas on yleisesti merkitty viitenu-25 merolla 1.

• ·

Renkaassa 1 on tukirakenne 2, joka käsittää ainakin yhden tukikerroksen 3, jonka vastakkaiset reunat on käännetty taaksepäin kulloistenkin sisävahvikkeiden 4 yli.

•: | Sisävahvikkeiden 4 kehän myötäiselle ulkoreunalle levitetään elastomeeritäyteainet-ta, joka täyttää tukikerroksen 3 ja vastaavan taaksepäin käännetyn sivureunan 3 a vä-: 30 lisentilan.

6 108855

Tukirakenteeseen 2 liittyy vyörakenne 6, joka oleellisesti muodostuu ainakin yhdestä venymättömästä nauhasta 7, joka nauha ulottuu kruunumuotoisena tukikerroksen 3 kehää pitkin muodostaen joukon rinnakkaisia käämejä 7a, jotka on sijoitettu vierekkäin ja oleellisesti renkaan 1 pyörimissuuntaan.

5 Kierrokset 7a on sijoitettu vierekkäin muodostaen kaarevan profiilin, joka nauhojen pituussuuntaisen venymättömyyden johdosta aikaansaavat renkaan 1 rakenteen ja mittojen tuennan halutun poikittaiskaarevuuden profiilin mukaisesti.

Kulutuspinta 8 levitetään tunnetulla tavalla vyörakenteelle 6, jolloin mainittu kulu-tuspinta on renkaan maata koskettava pinta.

10 Kuten kuvassa 1 on esitetty, venymättömästi nauhasta 7 muodostetut kierrokset 7a on kääritty lisätukielementille 9, joka oleellisesti käsittää elastomeeriarkin, joka vuorostaan on sijoitettu vyörakenteen 6 ja tukikerroksen 3 väliin ja muotoiltu kierrosten muodostaman kerroksen poikittaiskaarevan profiilin mukaisesti.

Erityisesti kuviin 2-6 viitaten, jotka pelkistetysti esittävät renkaan valmistuksen 15 eräitä päävaiheita, ensin asetetaan lisätukikerros 9 tavalliselle kamparummulle 10, kuten kuvassa 2 on esitetty, niin että muodostetaan vyörakenne ja annetaan sille sylinterin muoto.

Sen jälkeen saatetaan kamparumpuun 10 tavallisesti liittyvä säteen suuntaan laaje- . . nevien kaarevien sektoreiden 11 joukko laajenemaan, jolloin mainittujen sektoreiden .; * 20 muoto vastaa vyörakenteen 6 tarkoitettua poikkileikkausprofiilia, kuten kuvassa 3 on • · • ‘ [ esitetty. Tässä tilanteessa lisätukielementti 9 pakotetaan laajenemaan, ja siinä tapah-•«· · * * tuu plastista venymistä, niin että se saa laajenevien sektoreiden 11 ulkoisen profiilin muodon. Sitten kääritään venymätöntä nauhaa 7 useammaksi kierrokseksi 7a, jotka * « : sijaitsevat vierekkäin, alkaen esimerkiksi lisätukielementin toisesta päätyreunasta, : : : 25 kuten kuvassa 3 on esitetty. Tämän vaiheen aikana lisätukielementin muodostavan raa’an elastomeerimateriaalin tarttuvuus takaa laajeneville sektoreille 11 muodostet-•; * ·; tujen erillisten kierrosten 7a vakaan sijainnin, ilman sitä riskiä, että kierrokset ei-. · · ·. toivotulla tavalla liukuisivat mainittujen sektoreiden ulkoista profiilia pitkin.

: ’' ’: Kun kiertäminen on tehty, lisäapuna olevien puristusrullien 12 avulla (kuva 4 ), levi- 30 tetään kulutuspinta 8 vyörakenteelle 6, joka on muodostettu kamparummun 10 laa-.. ‘ jeneville sektoreille 11.

': ’ ·: Vyörakenne 6 ja sen mukana kulutuspinta 8, johon mainittu vyö on liitetty, otetaan tunnetulla tavalla siirtorenkaalle 13, joka on varustettu sopivin tartuntavälinein 14 ja 7 108855 joka samankeskisesti sovitetaan edeltä käsin samaan valmistuskoneeseen liittyvälle rakennusrummulle 15 tehdyn runkorakenteen 2 päälle. Runkokerrosta, joka ensin on sovitettu sylinterin muotoisen hoikin muotoon, laajennetaan säteen suunnassa liikuttamalla sisävahvikkeita 4 akselin suunnassa lähemmäksi toisiaan rakennusrummulla 5 15, ja valinnaisesti mainitun hoikin sisään päästetään ilmaa, niin että saadaan hoikin sovitus vyörakenteen 6 säteen suunnassa sisempään pintaan, tarkemmin sanoen lisä-tukielementin 9 pintaan.

Valmistettu rengas 1 otetaan sitten rakennusrummulta 15 ja viedään lopulliseen vul-kanointiprosessiin.

10 Edellä olevan selityksen valossa ymmärretään, että lisätukielementti 9 pitää varsin tarkoituksenmukaisesti nauhan 7 muodostamat kierrokset 7 paikallaan, niin että vyö 6 saa riittävän rakenteellisen pysyvyyden sitä valmistettaessa sekä seuraavissa käsittelyvaiheissa, jotka edeltävät sen asettamista tukirakenteelle 2. Lisäksi vulkanoidulla renkaalla näkyy saavutettavan muita etuja käyttöominaisuuksien kannalta lisätuki-15 elementin 9m ansiosta, vaikka tällä hetkellä niitä ei ole kokonaan selvitetty. Kuitenkin lisätukielementti 9 tulisi tehdä mahdollisimman ohueksi, jotta tarkoituksenmukaisella tavalla rajoitettaisiin sen kokoa ja painoa, ottaen huomioon, että mainitun tukielementin massa on tärkeä keskipakoisvoimien muodostumisessa, koska se sijaitsee renkaan alueella, jolla on suurin säde.

20 Paljon tekniikan tason mahdollistamia paksuuksia ohuempien lisätukielementtien 9 • * valmistamisen ja käyttämisen mahdollistamiseksi on esillä olevan keksinnön mu- • kaan osoitettu, että lisäelementin muodostavan elastomeerimateriaalin tulisi sisältää :·*: niin siihen homogeenisesti sekoittunutta sanottua aramidisulppua (säikeisiä lyhyitä : polyparafenyylitereftalamidikuituja), joka kaupallisesti tunnetaan KevlarPulp- tai • · · : . *. 25 Twaron-pulp-nimisenä (Kevlar ja Twaron ovat DuPontin ja vastaavasti Akzon re-kisteröimiä tavaramerkkejä), tai yhtäläisiä sidosvälineitä, jotka on sovitettu lisäämään elastomeerimateriaalin mekaanista lujuutta ja venyvyyttä raa’assa tilassa, . muuttamatta oleellisesti sen tarttuvuutta.

***** * « • ‘: Itse asiassa on havaittu, että mainitun tukielementin 9 muodostavaan elastomeeri- , ·: . 30 materiaaliin jakautuneiden aramidikuitujen läsnäollessa elementti voidaan tehdä hy- vin ohuen arkin muotoon, ilman että siinä esiintyy repeämistä kamparummun laaje-. nevien sektoreiden 11 laajenemisen takia ja venymätöntä nauhaa 7 levitettäessä sii- • ’·· hen vaikuttavien sivuavien jännitysten takia siihen syntyvien muodonmuutosten vuoksi.

g 108855

Tarkemmin sanoen on havaittu, että parhaat tulokset saavutetaan lisäämällä arami-disulppua raakaan elastomeerisekoitukseen määränä, joka on välillä (1 - 10 phr (paino-osaa 100 kumiosaa kohti), ja käyttämällä kuituja, joiden pituus on välillä 0,1 - 2,5 mm.

5 Käyttämällä keksinnön ehdottamia keksinnöllisiä ratkaisuja voidaan käytännössä ! tehdä ja käyttää renkaan valmistuksessa lisätukielementtiä 9, jonka paksuus on välil lä 0,075 - 0,5 mm, edullisesti alueella alle 0,25 mm, niin että sen paino on alle puolet tekniikan tason mukaan tehtyjen lisäelementtien painoon verrattuna.

Vastustuskyky laajenevien sektoreiden 11 laajenemisen aiheuttamaa venymistä vas- 10 taan voidaan edelleen lisätä, jos lisäelementti 9 tehdään kalanteroimalla, niin että aramidikuidut esisuunnataan lisäelementin muodostavan elastomeeriarkin edullisena pidettyyn suuntaan. Tämä edullisena pidetty suunta on tavallisesti (ainakin kuvatussa renkaassa käytettäväksi) renkaan kehän suunta, joka yhtyy kalenterista tulevan arkin pituussuuntaan.

15 Seuraavassa taulukossa esitetään esimerkin vuoksi koostumukset kuutta erilaista sekoitusta varten, nimittäin perinteinen sekoitus (A) tarkoitettua käyttöä varten, kaksi sekoitusta (B, C), jotka on vahvistettu tekniikan tason mukaisin ratkaisuin, ja kolme keksinnön mukaista sekoitusta (D, E, F).

Tarkemmin ottaen sekoitus B vahvistettiin kiteisen polymeerin avulla, jota sanotaan 20 transpolyoktenameeriksi ja joka parhaiten tunnetaan nimellä “Vestenamer 8612”, jo- • · ,, r. ta saa yhtiöstä HULS, kun taas sekoitus C vahvistettiin edeltä käsin ristisilloitetulla polymeerillä, joka kaupallisesti tunnetaan nimellä SBR4503, ja jota saa yhtiöstä AMERIPOL SYNPOL.

• * · I « · •,; | Kaikilla mainituilla sekoituksilla on esitetty vetolujuus (arvona MPa) ja tarttuvuus ; T; 25 (joka arvoitiin asteikolla 0... 10), jolloin nämä arvot mitattiin vulkanoimattomalla sekoituksella.

‘ ' Voidaan nähdä, että aramidikuitujen lisäyksen ansiosta, kun kuitujen pituusjakau-tuma oli välillä 0,2 - 0,8 mm ja määrä välillä 1-5 phr, keksinnön mukaisilla sekoi- : ’": tuksilla saavutettiin vetolujuus, joka vaihteli välillä 3-5 MPa, venymän ollessa 50 • 30 %, kun vetokuormitus oli välillä 0,6 - 2,5 MPa, ja säilytettiin samalla perinteisen se koituksen tarttuvuus oleellisesti muuttumattomana.

*: Samalla elastomeerilla, jossa ei ollut aramidikuituja, vetolujuus on 1,6 MPa, kun taas venymä 50 % saavutettiin vetokuormituksella 0,3 MPa.

9 108855

Sen sijaan tavanomaisin keinoin vahvistetuilla sekoituksilla vetolujuusarvot ovat verrattavissa keksinnön sekoituksiin, mutta tarttuvuusarvoja ei voi lainkaan hyväksyä, eli ne ovat alle 50 %.

Taulukko 5 __ __Sekoitukset_____

Ainesosat:__A__B__C__D__E__F_

Luonnonkumi__1Ό0__70__70__100__1Ό0__100

Hiilinoki__55__55__55__55__55__55_

Vestenamer 8612 =__30__=__=__=__=_ j SBR 4503__=__=__30__=__=__

Aramidisulppu__=__=__=__1__3^5__5_

Sinkkioksidi__5__5__5__5__5__5_

Suoja-aineita__2__2__2__2__2__2_

Vulkanointiaineita 5__5__5__5__5__5_

Ominaisuudet:__A__B__C__D__E__F_ 50 % venymä__0^3__1^5__1__0J)__1^5__2,5

Vetolujuus____5^5__4^8__3__4^5__5_

Tarttuvuus__9__4__5__9__8__8_ ;. : Ilmeisesti ilmoitettuja arvoja voidaan vaihdella joissakin rajoissa, riippuen käytetyn ;·, elastomeerin tyypistä ja sekoituksesta, ja riippuen myös käytetystä aramidikuitujen • · ' . määrästä ja tyypistä.

t t :, ·, · Esillä olevan keksinnön tarkoituksiin pidetään kuitenkin edullisena, että vetolujuus i ; : 10 on välillä 3-7 MPa ja että 50 % venymä tulisi aikaansaada kuormalla, joka on välil- :T: lä0,6-3 MPa.

Huomautettakoon, että esillä olevassa keksinnössä ehdotettuja keksinnöllisiä peri-’ ' aatteita voidaan edullisesti soveltaa mitä tahansa tyyppiä olevan lisävahvistusele- ·.' mentin käyttämiseksi muihinkin tarkoituksiin, kuin tässä selitetyt. Tarkemmin sa-: : 15 noen mainittuja keksinnöllisiä periaatteita voidaan tarkoituksenmukaisesti käyttää .. : kaikissa tapauksissa, joissa niin sanottu puolivalmis aputuote on asetettava elasto- meerimateriaalia olevan esineen rakenteeseen, jolloin puolivalmis aputuote ei välit-: ’ tömästi vaikuta valmiin tuotteen käyttöominaisuuksiin, vaan toimii ainoastaan tuke- • · na lopputuotteen valmistusprosessissa. Sidosvälineiden, kuten aramidikuitujen li- 20 säämistä voidaan esimerkiksi soveltaa tehtäessä liitoksia peittäviä vanteita, eli van- ίο 108855 teitä, joita käytetään liitoksen aukon paljastumisen estämiseksi liitettäessä päittäin kaksi kumitettua kangasosaa, kun puolivalmista tuotetta käsitellään valmistusvaiheiden aikana.

Ilmeisesti näiden puolivalmiiden aputuotteiden paksuuden ohentamismahdollisuus 5 on erittäin edullista, koska näiden elementtien läsnäolosta valmiissa tuotteessa ei ole hyötyä, vaan päinvastoin ne ovat rakenteellisen epätasaisuuden lähteenä, jonka tärkeys kasvaa mainitun puolivalmiin aputuotteen paksuuden kasvaessa.

Esillä olevan keksinnön uskotaan aikaansaavan hyödyllisimmät vaikutuksensa kaikentyyppisten venymättömien nauhojen yhteydessä (tekstiiliä, kuten aramidi, tai 10 metalli, kuten tavallisissa kerrostyypeissä), joita tavallisesti käytetään ajoneuvoren-kaiden vyörakenteessa. Erityisesti esillä oleva keksintö näytti tuottavan tuloksia, joilla on huomattavaa merkitystä, kun sitä sovellettiin kaksipyöräisten ajoneuvojen renkaisiin. Tarkemmin sanoen esillä oleva keksintö osoitti erittäin hyviä tuloksia (kuten hakijan tekemien tiekokeiden sarja osoitti), kun sitä sovellettiin yhdessä var-15 sin tunnetun High Elongation -tyyppisten metallivöiden kanssa, joita yksityiskohtaisemmin selitetään edellä mainitussa italialaisessa patenttihakemuksessa nro 20646A/90, johon viitataan laajan lisätiedon osalta, koskien sekä itse vyötä että ren-gasrakennetta.

Mainitut vyöt käyttäytyvä kuormituksen alaisena tyypillisellä tavalla, jolle on tun-20 nusomaista kuormitus-venymäkäyrä, jossa on kaareva osa (jonka keskiviiva tavaili- • i sesti on venymäarvojen 1,5 % - 3 % välillä), joka liittää mainitun käyrän kaksi f*.. oleellisesti suoraviivaista osaa, joilla akseleiden suhteen on erilaiset kaltevuudet, ;· ί niin että vyö on aluksi venyy enemmän pienillä kuormilla.

I * · ' ‘’ Edellä mainitut tulokset merkitsevät sitä, että keksinnön mukainen lisäelementti 9 » ψ · : ; t ·’ 25 myös vaikuttaa voimakkaasti renkaan ominaisuuksiin käytössä, erityisesti koskien :: ' renkaan liukuessa vastaanottamaan liukutyöntövoimaan, josta seuraa suorituskyvyn merkittävä paraneminen, pääasiassa nopeuden ja stabiiliuden osalta suurilla no- * ': * '· peuksilla.

I » * I · » ‘ · ’ On ymmärrettävä, että ajateltuun keksintöön voidaan tehdä muutoksia ja muun- .’ 30 nelmia, jotka ovat oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen ''' ’ · suoja-alan puitteissa.

t

I i 1 = I

Claims (12)

1. Menetelmä suuren poikittaiskaarevuudeltaan varustetun renkaan valmistamiseksi moottoripyörän pyöriä varten, jolloin menetelmä käsittää vaiheet, joissa: rakennusrummulle valmistetaan edeltäkäsin runkorakenne (2), joka käsittää ainakin 5 yhden runkokerroksen (3), jonka reunat (3a) on käännetty taaksepäin kahden sisä-vahvikkeen (4) ympäri; muodostetaan vyörakenne (6), joka ulottuu kehän suunnassa runkokerroksen (3) ympäri ja jossa on ainakin yksi kehän suunnassa venymätön nauha (7), joka on kääritty useampana kehän suuntaisena, vierekkäin sijoitettuna kääminä (7a) tällaisen 10 kaarevan poikittaisprofiilin mukaan; ja levitetään kulutuspintanauha (8) kehän suunnassa vyörakenteen (6) päälle, tunnettu siitä, että kamparummulle (10) järjestetään sylinterinmuotoinen lisätukielementti (9), joka on tehty raakaelastomeeriarkin muotoon, johon sisältyy säikeisiä lyhyitä kuituja, jotka 15 ovat homogeenisesti jaettuja elastomeerimateriaaliin tämän materiaalin pingotetta-vuusominaisuuksien lisäämiseksi olennaisesti muuttamatta kamparummulle kelatun materiaalin tarttumisominaisuuksia; kamparumpua (10) muotoillaan saattamalla kamparumpuun (10) liittyvien säteen suuntaan liikkuvien sektorien (11) joukko laajenemaan säteen suunnassa, niin että 20 lisätukielementti (9) saa kaarevan poikittaisprofiilin; lisätukielementille (9) kääritään kehän suunnassa ainakin yksi venymätön nauha (7), joka muodostaa useita kehän suuntaisia käämejä (7a), jotka sijoittuvat vuoron perään vierekkäin vyörakenteen (6) muodostamiseksi, jolla on kaareva poikittais-•, ; profiili; 25. asetetaan kehän suunnassa kulutuspintanauha (8) vyörakenteen (6) päälle; ’ - asetetaan vyörakenne (6) yhdessä kulutuspintanauhan (8) kanssa edeltäkäsin vai- t»· · mistetun runkorakenteen (2) päälle.

• · · • : ‘: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että, mainitut säi- . · | \ keiset lyhyet kuidut käsittävät aramidimassaa. *

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua ara- ’:": midimassaa lisätään elastomeerimateriaaliin määränä, joka on välillä 1 ja 10 phr. I I

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa ’ · · * aramidimassassa olevien kuitujen pituus on välillä 0,1 ja 2,5 mm. * »

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että, lisätukiele-.35 mentti (9) muodostetaan kalanteroimisvaiheena mainittujen aramidikuitujen esi- suuntaamiseksi edullisena pidettyyn suuntaan elastomeerimateriaalissa. i 12 108855

6. Suuren poikittaiskaarevuuden omaava rengas moottoripyörän pyöriä varten, joka rengas käsittää: - runkorakenteen (2), joka on muodostettu ainakin yhdestä runkokerroksesta (3), jossa kehän suuntaiset reunat (3 a) on käännetty taaksepäin kahden sisävahvikkeen 5 (4) ympäri; - vyörakenteen (6), joka ulottuu kehän suunnassa runkokerroksen (3) ympäri ja jossa on ainakin yksi kehän suunnassa venymätön nauha (7), joka on kääritty useampana kehän suuntaisena, vierekkäin sijoitettuna kääminä (7a) tällaisen kaarevan poi-kittaisprofiilin mukaan; 10. kulutuspintanauhan (8), joka on levitetty kehän suunnassa vyörakenteen (6) pääl le, tunnettu siitä, että renkaassa edelleen on lisätukielementti, joka on tehty elas-tomeerimateriaalia olevan yhden ainoan arkin (9) muotoon ja jossa on sidosvälinei-tä, jotka ovat homogeenisesti jakaantuneina elastomeerimateriaaliin; että mainitun ainakin yhden nauhan (7) kaikki käämit on käämitty säteen suunnassa 15 mainitun arkin (9) ulkopuolelle; ja että sidosvälineet käsittävät säikeisiä lyhyitä kuituja mainitun materiaalin veny-vyysominaisuuksien lisäämiseksi muuttamatta olennaisesti materiaalin tarttumis-ominaisuuksia renkaan valmistusvaiheiden aikana, jolloin mainittu materiaali on raa’assa tilassa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen rengas, tunnettu siitä, että fibrillipitoiset kui dut käsittävät aramidimassaa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen rengas, tunnettu siitä, että aramidisulppu li- j sätään mainitun arkin muodostavaan elastomeerimateriaaliin määränä, joka on välil- ·.*: läl-lOphr. ,..: 25

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen rengas, tunnettu siitä, että aramidisulppu kä- • · t ,., sittää polyparafenyylitereftalamidia olevia säikeisiä lyhyitä kuituja, joiden pituus on , ‘; välillä 0,1 ja 2,5 mm. : i

: 10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen rengas, tunnettu siitä, että aramidikuidut ovat esisuunnattuja renkaan kehän suunnassa.

11. Patenttivaatimuksen 6 mukainen rengas, tunnettu siitä, että elastomeerimate- riaalia olevan arkin paksuus on välillä 0,075 ja 0,5 mm.

11 1 08855

12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen rengas, tunnettu siitä, että aramidikuiduilla vahvistetun elastomeerimateriaalin vetolujuus on raakana välillä 3 ja 7 MPa ja ve-nyvyys 50 %, kun vetokuormitus on välillä 0,6 ja 3 Mpa 13 108855