FI64768C - Pneumatiskt daeck - Google Patents

Description

Pneumaattinen rengas - Pneumatiskt däck 6 4 V 6 8 Tämä keksintö koskee vahvistavalla puskurikerroksella varustettua pneumaattista rengasta, joka on erityisesti mutta ei yksinomaan tarkoitettu raskaita hyötyajoneuvoja varten, ja joka käsittää vyökarkassin, 5 jonka sivusuhde on pieni, so. pienempi kuin 100%, ja joka voi olla jopa 30%.

Tämäntyyppisiä renkaita voidaan käyttää erityisesti puoliperävaunu-ja varten. Kun kysymyksessä on moniakseliset puoliperävaunut voivat renkaat, niiden sijainnista riippuen, olla alttiina hyvin suurille poikit-10 täisille voimille, mikä usein voi aiheuttaa laahautumista, mikä johtaa ennenaikaiseen renkaan rikkoutumiseen puskurikerroksen reunoissa olevien kerrosten irrotessa toisistaan.

Varsinkin kun on valmistettava sivusuhteeltaan pieni rengas, on kuitenkin toisaalta todettu, että kun päällys on vulkanoitu ja täytetty il-15 maila, on esiintynyt ei-toivottua muodonmuutosta renkaan poikkileikkaus-muodossa .

Tämä keksintö kohdistuu kulutuspintaa vahvistavalla puskurikerroksella varustettuun renkaaseen, jossa puskurikerros koostuu ainakin kahdesta kerroksesta, jotka käsittävät yhdensuuntaisia metallivahvikekappa-20 leita, jotka kulkevat eri kerroksissa kulmassa renkaan kehänsuuntaan nähden, sekä ainakin kahdesta reunakerroksesta, jotka kumpikin koostuvat yhdensuuntaisista vahvike-elimistä sekä ovat sijoitetut puskurikerroksen sivureunoihin, renkaan keskikehätason vastakkaisille puolille, välimatkan päähän siitä, siten, että vahvike-elimet kulkevat yhdonsuun-25 taisesti renkaan kehäsuunnan kanssa, ja jättävät pxiskurikerroksen välille alueen, jossa ei ole vahvike-elimiä, jotka kulkisivat renkaan kehän suuntaisesti. Keksinnölle on tunnusomaista, että kunkin reunakerroksen moduli on suurempi kuin 5000 daN/cm, ja että kukin reunakerro.s on muodostettu vahvike-elimistä, joilla on suuri alkuvenymä.

30 Pitkittäiset vahvike-elementit on sopivimmin upotettu kumiseokseen ja elementtien alkuvenymä voi olla suuri niin, että elementit venyvät kun ne joutuvat alttiiksi pienelle vetovoimalle, mutta vastustavat li-sävenymistä.

Reunakerroksen tai -kerrosten vahvike-elementit voivat käsittää ai-35 nakin kaksi yhdensuuntaista vahvike-elementtiä, jotka on kiedottu yhteen nauhaksi tai ne voivat käsittää yhden ainoan kierukalle kierretyn vahvike-elementin.

Reunakerros tai -kerrokset voivat säteensuunnassa olla ristikkäisten kerrosten yläpuolella tai näiden välissä.

40 Lankakerroksen moduli M voidaan määrittää suhteella F/γ^-, jossa

Li F on tarvittava voima vastaavien kaapeleiden venyttämiseksi, 64768 2 .joiden leveys on 1 cm ja pituus L, matkan dL verran venymään, joka on yhtä kuin 90 % murtovenymästä. Kun rengas on tarkoitettu hyötyajoneuvoa varten, pidetään modulia M suurena, jos se on suurempi kuin 5000 daN/cm.

5 Tämän keksinnön avulla on saatu aikaan parannus vahvikevyön ominaisuuksissa, erityisesti mitä tulee puskurikerroksen reunojen irtaantumattomuuteen, sekä parempi renkaan karkassi, jonka poik-kileikkausmuoto on paineistettuna tyydyttävä ja jossa ei esiinny mitään ei-toivottua muodonmuutosta, mitä ilmeni aikaisemmissa ra-10 kenteissa.

Keksinnön muut ominaisuudet ja edut ilmenevät seuraavasta, jossa on selostettu erityisiä rakennemuotoja vain esimerkkeinä, jolloin viitataan oheiseen piirustukseen, jossa:

Kuv. 1 esittää vahvikevyötä, johon poikittainen voima vai- 19 kuttaa, ja

Kuv. 2 leikkausta keksinnön mukaisella vahvikevyöllä varustetusta renkaasta;

Kuv. 3 esittää käyrästöä, jossa on esitetty renkaiden valmistuksessa käytettyjen lankojen lujuusmittauksia; 20 Kuv. h leikkausta renkaan lakikohdan toisesta rakennemuo- dosta;

Kuv. 5 leikkausta renkaan lakikohdan kolmannesta rakennemuo-dosta;

Kuv. 6 leikkausta renkaan lakikohdan neljännestä rakennemuo-25 dosta; ja

Kuv. 7 leikkausta renkaan lakikohdan viidennestä rakennemuo-dosta.

Poikittaiselle voimalle alttiina olevaa vahvikevyötä voidaan verrata keskeltä kuormitettuun palkkiin, kun rengas luistaa tai 30 laakaa. Keksinnön mukaisen puskurikerroksen reunojen vahvikkeet antavat tälle kerrokselle hyvin suuren vastustuskyvyn taivutusta vastaan tällaisissa kuormitustilanteissa.

Kuviossa 1 on esitetty suurennettuna osa keksinnön mukaisesta vahvikevyöstä. Tämä vahvike käsittää kaksi r is. tikka istu 19 tu·. tai 1 i 1 a nkako rros ta 1 jo 2, jotka tunnetaan aikaisemmasta tek-ni ikusio, ja kaksi pitkittäistä reuriak e r ro;; ta '> ja b , jotka esimerkiksi ovat suur i mod u I i s i a va k v i ke-e I erneri I. to jä , kuten metalli- ' 64768 5 lankoja tai kaapeleita ja joiden "alkuvenymä" on suuri. Nämä kerrokset voivat tietenkin koostua aromaattista polyamidia olevista langoista tai muusta aineesta, jonka moduli on yhtä suuri.

Kun rengas laahaa, tarkoittaa nuoli A voimia, jotka johtu-5 vat karkassin rakenteesta, joka ympäröi ja tukee puskurikerrosta ja nuoli B tarkoittaa maan ja renkaan välisten kitkavoimien resul-tanttia, mikä johtuu renkaan poikkisuuntaisesta siirtymisestä laa-hatessaan.

Kuviossa 2 on esitetty leikkaus keksinnön mukaisesta ren-10 kaasta, jonka sivusuhde on ^0 %. Esitetty rengas käsittää vyö-karkassin 5, jonka kerrokset päistään ympäröivät kahta pallelan-kaa 6. Kulutuspinnassa 7 on uria, joita ei ole esitetty kuviossa.

Puskurikerros, joka käsittää kaksi ristikkäistä kerrosta 1 ja 2, on vahvistettu läheltä reunojaan kahdella langoista koostu-15 valla pitkittäisellä kerroksella 3 ja 4, joiden tarkoituksena on vahvistaa vyön vastustuskykyä laahautumisesta johtuvia mekaanisia kuormituksia vastaan. Pitkittäisissä kerroksissa 3 ja 4 käytettyjen lankojen moduli on suuri, mikä hyötyliikenteessä käytettyjen ajoneuvojen renkaiden osalta tarkoittaa sitä, että kerrosmodu-20 li on suurempi kuin 5000 daN/cm.

Kuviossa 3 on graafisesti esitetty erityyppisten lankojen lujuusmittauksia, joita lankoja on käytetty renkaiden valmistuksessa. Näiden mittausarvojen saamiseksi lankoihin kohdistetaan kasvava vetovoima dynamometrin avulla kunnes lanka katkeaa. Jo-25 kaisen mittauksen aikana rekisteröidään käytetyt voimat daNrssa ja vastaavat venymät #:ssa.

Käyrä A kuviossa 3 tarkoittaa metallikaapelia, joka on kokoa 7 x 3 x 0,20 mm. Sen venymä katketessa on 2,2 % ja voima, joka vastaa 90 %:ia. tästä arvosta (1,98 %), on l6*f daN.

30 Käyrä B esittää venymän kehitystä funktiona käytetystä voi masta, jolla kooltaan 3 x 7 x 0,22 mm:n kaapeliin vaikutettiin, jonka kaapelin "alkuvenymä" oli suuri. Kuten kuviosta ilmenee, on käyrän B kehitys erilainen kuin käyrän A siitä huolimatta, että näiden kaapeleiden rakenne on suhteellisen samanlainen. Kun 35 vetovoima alkaa vaikuttaa, on kaapelin B venyminen paljon suurempi kuin kaapelin A ja kun venymä saavuttaa arvon 5 - 6 on kaapeleiden vanyminen identtinen. Murtovenymä on 9,1 % ja 90 $:ia , 64768 4 tästä arvosta (8,6 %) vastaava voima on 165 daN.

Käyrä C koskee 3 x 1650 dtex aromaattista polyamidia olevaa kaapelia. Tämäntyyppisiä kaapeleita markkinoi esimerkiksi Du Pont Nemours Company nimellä "Kevlar". Tämä kaapeli tehdään 3 tahmeaksi jotta se tarttuisi kiinni kumisiin seoksiin. Tämän kaapelin osalta oli murtovenymä 4 % ja c)0 %:ia tästä arvosta vastaava voima 42 daN.

Kuviossa 3 käyrä D koskee 2 x 1400 dtex nylonkuitukaapelia.

Sen murtovenymä oli 19,6 % ja (J0 % tästä arvosta vastaava voima 10 oli 20 daN. Tyyppiä A, B, C ja D olevia kaapeleita käytetään nykyään rengasteollisuudessa. Kerros muodostetaan sopivimmin sijoittamalla keskenään yhdensuuntaisia kaapeleita kumiseokseen.

Kerroksen moduli määritetään tällöin kaavasta F/^— , jossa £— = 90 % murtovenymästä ja se määritetään suoraan lankojen mekaani-15 sista ominaisuuksista ja niiden tiheydestä kerroksessa.

Seuraava taulukko esittää yhteenvedon aikaisemmin mitattu- y jen erityyppisten kaapeleiden laskelmista: ,/

Kaa- Ti he- Venymä % 90 %' n Venymään tarvittava Kerros- peli ys/cm murtumassa voima 90%m murtumassa moduli

20 A '+,5 1,98 164 daN 37272 daN

B 4,5 8,6 165 8634 C 9 3,6 42 10500 D 9 17,6 20 1023

Kuten edellä on esitetty on eräs keksinnön vaatimuksista se 25 että kaapeleista koostuvan kerroksen modulin M on oltava suuri, esimerkiksi suurempi kuin 5000 daN/cm. Näin edellyttäen voidaan todeta, että vain kaapeleissa A, B ja C on riittävä kerrosti hoys riittävän suuren modulin saavuttamiseksi.

Valitun kaapelin ominaisuudet ovat sopivimmin samat kuin 30 käyrän B edustaman kaapelin, jolla on nopea venymisvaihe 2 %:sta 10 #:iin, jota seuraa hitaampi venymisvaihe, ja joita kaapelityyp-pejä nimitetään "kaapeleiksi, joilla on suuri alkuvenymä".

5 64768

Seuraavissa kuvioissa on esitetty erityisiä rakennemuoto,'ja, jotka koskevat vahvikekerrosten järjestelyä ristikkäisten kerrosten suhteen, jotka muodostavat itse puskurikerroksen.

Kuvio ^ esittää toista rakennemuotoa, jossa pitkittäiset reu-5 nakerrokset 3 ja !+ on sijoitettu ristikkäisten kerrosten 1 ja 2 väliin, jotka muodostavat puskurikerroksen.

Kuviossa 5 kerrokset 3 ja k on sijoitettu ristikkäisten kerrosten 8, 9 ja 10 yläpuolelle. Tässä kuviossa aikaisemmin esitetty kaksikerroksinen nauha on korvattu kolmella kolmionmuotoon si-10 ioitetulla kerroksella 8, 9 ja 10, joista esimerkiksi sisimmän kerroksen 8 metaliilangat muodostavat 68°:een kulman renkaan ek-vaattoritasoa vastaan, toisen kerroksen 9 metallikaapelit muodostavat 22°:een kulman ja leikkaavat ensimmäisen kerroksen langat, ja joi]öin uloimman kerroksen 10 kaapelit myös muodostavat Pieleen 13 kulman, mutta leikkaavat kerroksen 9 kaapelit.

Kuvio 6 esittää toista muunnelmaa, jossa pitkittäiset vahvi-kokerrokset 3 ja ^ on sijoitettu sivuittain ylimmän ristikkäisen kerroksen 10 suhteen, jolloin tämä kerros tietysti risteilee jomman kumman kerroksen 8 tai 9 kanssa kuten edellä, ja jolloin ko-20 konaisuus muodostaa vahvikenauhan.

Kuviossa 7 pitkittäiset kerrokset 3 ja ^ sijaitsevat renkaan kumin sisällä, kuten kuviossa 6, mutta niitä ympäröi pusku-rikerroksen kerros 11, ja niitä vahvistaa metallikaapelit, jotka ovat jommankumman ristikkäisen kerroksen 8, 9 tai 10 suuntaisia.

25 Kerros 11 peittää kaikki muut kerrokset ja jatkuu niiden yli kuten kuviossa 7 on esitetty, vaikkakin rakenne ilman tällaista jatkumista on myös mahdollinen. Tällaista lisäkerrosta I1 voidaan käyttää minkä tahansa jo esitetyn muunnelman kanssa.

Pitkittäiset vahvi kekerrokset voidaan väknistaa kalanteroi-30 maila sopivaa kumi seosta yhdessä keskenään samansuuntaisten lankojen tai kaapeleiden kanssa. Siten aikaansaatu nauha kierretään ainakin puskurikerroksen yhden reunan ympäri, jolloin sen päät voivat olla limittäin tai eivät. Ne voidaan myöskin saada aikaan muodostamalla kierukka yhdestä tai useammasta langasta tai kaape-33 lista, jotka päällystetään kumiseoksella ennen kiertämistä.

Pitkittäiset vahvikekerrokset 3 ja k sijaitsevat yleensä si i rrettyinä sisäänpäin nauhan toisen kerroksen suhteen, mutta ne 6 64768 voivat myös limittää sen kummaltakin puolelta.

Pitkittäiset vahvikekerrokset voidaan sijoittaa tasaisesti nauhan päälle sitä koottaessa. Ne voidaan myös sijoittaa ennalta kaarretulle tai muotoillulle nauhalle. Ne voivat olla asymmct-5 riset leveydeltään, tai luonteensa tai kaapeleiden tiheyden tai sijoituksen osalta.

Valmistettiin 3^5/70 R 22.5 renkaan karkasseja, jotka oli tehty tämän keksinnön mukaisesti. Vyökarkassi sisälsi yhden kerroksen, joka oli vahvistettu tunnetun prosessin mukaisilla kaape-10 leiliä. Nauha käsitti: - pääosaa varten kaksi kerrosta, jotka oli vahvistettu 7 x h x 0,22 mm päällystetyillä metallikaapeleilla, jotka muodostivat ?7°:een kulman renkaan keskitasoa vastaan, jotka kerrokset ris-teilivät ja joiden leveys sisäkerroksen osalta oli 200 mm ja ui-

Vj kokorroksen osalta 225 mm.

- lisäkerroksen, joka sijaitsi keskellä ulkokerroksen päällä. Sen metalliset päällystetyt vahvikekaapelit olivat kooltaan 7 x 3 x 0,20 mm ja ne muodostivat 22°:een kulman keskitasoa vastaan ja samaan suuntaan kuin ulkokerros.

20 - keksinnön mukaisen poikittaisen vahvikkeen, jona oli 3 x 7 x 0,22 mm metallikaapeli, jolla oli "suuri alkuvenymä" ja joka käämittiin lisäkerroksen reunasta 5 mm:n matkan verran sisäänpäin ulkokerroksen reunasta, so. 52,5 mm leveydelle. Kääminnän nousu oli 4,5 kaapeli/cm.

Kun näitä renkaita kokeiltiin 50 km/h nopeudella ja kuormitettuina aina 60 %:in ylikuormalla ETRT0:n julkaisemiin kuormituksiin verrattuna, saatiin tuloksia, jotka tavanomaista rakennetta oleviin karkasseihin verrattuina olivat ylivoimaisia. Käyttämällä näitä renkaita hyvin vaikeissa kokeissa ajoneuvoissa, // ioiss& ne olivat alttiina huomattavalle laahaamiselle, ne kuluivat loppuun ilman, että mitään puskurikerroksen reunojen irtoamista esiintyi.

Claims (6)

7 64768

1. Rengas, joka on varustettu kulutuspintaa vahvistaval la puskurikerroksella, joka koostuu ainakin kahdesta kerroksesta (1, 2), jotka käsittävät yhdensuuntaisia metallivahvi-kekappaleita, jotka kulkevat eri kerroksissa kulmassa renkaan kehänsuuntaan nähden, sekä ainakin kahdesta reunakerroksesta (3, 4) , jotka kumpikin koostuvat yhdensuuntaisista vahvike-elimistä sekä ovat sijoitetut puskurikerroksen sivureunoihin, renkaan keskikehätason vastakkaisille puolille, välimatkan päähän siitä, siten, että vahvike-elimet kulkevat yhdensuuntaisesti renkaan kehäsuunnan kanssa, ja jättävät puskuri-kerroksen keskiosalle, reunakerrosten sisäpuolisten sivureu-nojen välille alueen, jossa ei ole vahvike-elimiä, jotka kulkisivat renkaan kehän suuntaisesti, tunnettu siitä, että kunkin reunakerroksen (3, 4) moduli on suurempi kuin 5000 daN/cm ja että kukin reunakerros on muodostettu vahvike-elimistä, joilla on suuri alkuvenymä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rengas, tunnet-t u siitä, että reunakerros (3, 4) on muodostettu kumiseok-seen upotetuista pitkittäisistä vahvike-elimistä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rengas, tunnet-t u siitä, että pitkittäinen kerros (3, 4) koostuu yhdensuuntaisista aromaattista polyamidia olevista elementeistä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen rengas, tunnettu siitä, että vahvike-elementit ovat lankoja, kaapeleita tai säikeitä.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen rengas, tunnettu siitä, että kukin pitkittäinen kerros (3, 4) on muodostettu kiertämällä ainakin yksi nauha, joka on muodostettu kahdesta tai useammasta yhdensuuntaisesta vahvike-elementistä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen rengas, tunnettu siitä, että pitkittäinen kerros (3, 4) on muodostettu kiertämällä vahvike-elementti kierukkamaisesti.