FI67676C - Foerstaerkningsvaev foer pneumatiskt daeck - Google Patents

Description

67676

Pneumaattisen renkaan puskurikangas -Förstärkningsväv för pneumatiskt däck Tämä keksintö koskee pneumaattisen renkaan puskurikangasta, joka käsittää pitkänomaisen nauhan renkaan kudoskangasta, 5 jossa nauhan reunojen välinen etäisyys vastaa aiotun puskuri-kerroksen leveyttä, ja jossa siihen sisältyvät kudoslangat koostuvat yhdestä ainoasta, kierretyistä kudoselementeistä valmistetusta yhtäjaksoisesta renkaan kudoslangasta, joissa 2 kukin elementti koostuu yhdestä tai useammasta, 50-210 kN/mm 10 kimmomodulin omaavasta säikeestä, jolloin kiertokulma on korkeintaan 18° määritelmän . x π x kudosl. halkaisija (mm) tan (kiertokulma) = ~-τ~ττ~·-η—-* ; r , 2 x puolikierr. pituus (mm) i mukaisesti.

Renkaan puskurikerros koostuu yhdestä tai useammasta kerroksesta rinnakkaisia, yhdensuuntaisia kudoslankoja, jotka ulot-15 tuvat yli kulutuspinnan leveyden ja jotka yleensä muodostavat terävän kulman rengasta kehämäisesti kiertävän kulutuspinnan keskilinjan kanssa. Puskurikerroksen reunat muodostuvat ku-doslankojen rinnakkaisista poikkileikatuista päistä ja nämä poikkileikatut reunat ovat usein rengasvaurioon johtavan heik-20 kouden lähteenä. Heikkoudet ovat seurausta kudoslankojen ja renkaan muun osan välisen sidoksen repeämisestä, joka saa alkunsa kudoslankojen säikeiden poikkileikatuista päistä.

Eräs tavallinen puskurikerroksen rakenne, joka on kehitetty estämään en. ongelma, on kääntää puskurikerroksen reunat ak-25 siaalisesti sisäänpäin niin, että puskurikerroksen reunoiksi tulevat taitokset, mutta tällaiset rakenteet ovat kalliita, asettuvat muita rajoituksia puskurikerroksen suunnittelulle ja tuotannolle sekä muuttavat renkaan ominaisuuksia.

Eräs toinen rakenne, jossa käytetään hyväksi ohuita terässäi-30 keitä, esitettiin DD-patentissa 89061 vuodelta j971. Paten- f tissa aiottiin ratkaista vierekkäisten puskurikerrosten väli- 67676 seen ristiinmenokohtaan syntyvä ongelma, joka sanottiin ratkaisten käyttämällä ohuita yksittäisiä säikeitä. Kuvattu pus-kurikerros muodostui yhtäjaksoisesti ohuesta yksittäisestä te-rässäikeestä, jonka halkaisija oli enintään muutamia milli-5 metrin kymmenesosia ja joka kulki edestakaisin kerroksen yli muodostaen näin jokaisella poikkijaksollaan seuraavan rinnakkaisen yksisäikeisen vahvikkeen kerrokseen. Rakennetta ei kuitenkaan koskaan käytetty eikä siitä pystyttäisi saamaan riittävän lujaa kudosta yksittäisten säikeiden, joiden 10 halkaisija on tarkoin rajoitettu, judosreunaan tulevan tai-vutussäteen vuoksi. Tällaiset säikeet eivät pysty vastustamaan puristusjännityksiä, jolloin ne taipuvat ja seurauksena on kudoslankojen nopea väsyminen ja ne olisivat siten epätyydyttäviä, koska, kuten asiantuntijat ovat osoittaneet, ohuet 15 yksittäiset säikeet eivät kestä puristusta kumissa taipumatta ja väsymättä nopeasti. Sitä paitsi paksut säikeet olisivat niin suuresti rasitettuja taipuessaan silmukalle reunoilla, että seuraisi väsymisvaurio, joten niitäkään ei voitaisi käyttää.

20 Keksinnön kohteena on saada aikaan vaihtoehtoinen käyttökelpoinen puskurikudosrakenne, jolla on tarpeelliset fysikaaliset ominaisuudet ja jossa muutamat ylläaminituista vaikeuksista on vältetty.

Keksinnön mukainen puskurikangas tunnetaan siitä, että yhtä-25 jaksoinen kudos nauhan reunoista on taitettu takaisin itseään kohti akselin ympäri, joka on kohtisuorassa nauhan tasoa vastaan, niin että nauhan reunat muodostuvat sarjasta taivutettuja kudoslankojen silmukoita niin, että jokainen kudosele-mentti saa pääasiassa saman taivutussäteen.

Il 3 67676

Suuren kimmomodulin omaavalla materiaalilla tarkoitetaan materiaalia, jonka kimmomoduli on noin 49 - 206 GPa (5000 -2 21.000 kg/mm ), esimerkiksi teräs, lasikuitu tai aromaattinen polyamidi (esim. Kevlar - rekisteröity tavaramerkki).

5 Kudoslangat on edullisesti asetettu olennaisesti sellaisen välimatkan päähän toisistaan, että lankojen välit ovat vähemmän kuin 1,2 kertaa kudoslangan halkaisija tai enemmän kuin 0,2 kertaa kudoslangan halkaisija ja tuettu em. asentoon kangasnauhaan elastomeeriliuskan esim. kumi-10 pinnoitemassan avulla, joka kiinnitetään asetettujen kudoslankojen toiselle sivulle esim. joko hankaamalla tai puristamalla. Kahdesta elastomeerilevystä voidaan toinen kiinnittää toisella ja toinen toiselle puolelle.

Säikeet tai kudoslangat saatetaan päällystää tai käsi-15 teliä etukäteen millä tahansa perinteisellä tavalla, joihin kuuluu myös esipinnoitus elastomeerisellä materiaalilla. Kudoslangat voivat olla punontatyypiltään joko suljettuja tai avoimia.

Kudoslangat saattavat sijaita 90°:n kulmassa puskuri-20 kankaan keskilinjaan nähden, mutta saattavat myös olla tavanomaisemmassa kulmassa mainittuun keskilinjaan nähden (esim. 21°). Kudoslangat ovat edullisesti suoraan nauhan poikkisuuntaan tai saattavat olla asetetut nuolimuotoon, jossa jokainen poikkisuuntainen kudoslanka on V-muodossa 25 siten, että kärkipiste yhtyy nauhan keskilinjaan.

4 67676 Tällä nuolimaisella kangastyypillä saadaan yksinkertainen symmetrinen puskurikangas. Vaihtoehtoisesti nuolimainen kangastyyppi saatetaan muodostaa kahdesta kudoslangasta, jotka erikseen muodostavat puolikkaan nauhasta. Sopivasti 5 kyseiset kaksi kudoslankaa saattavat olla yhteenpuno- tut nauhan keskiosalla, vaikkakaan tämä ei ole olennaista.

Eräs keksinnön kohde koskee puskurikudoskehää rengasta varten,joka käsittää päättömäksi yhdistetyn em. tavalla 10 valmistetun puskurikudosnauhan, joka muodostaa em. kehän.

Päiden vastakkainliittäminen suoritetaan edullisesti puskuriliitoksella pitkin kudoslankojen kulmaa sopivan pituisiksi leikatuilla liuskoilla.

Keksinnön eräänä kohteena on renkaan puskurikerros joka 15 käsittää kaksi tai useampia puskurikudoskerroksia, joista ainakin yksi on valmistettu mainitunlaisesta puskuri-kudoksesta .

Eräs keksinnön kohde koskee vyörengasta, jossa renkaan kulutuspintaa on vahvistettu em. puskurikudoksella.

20 Keksinnön muut kohteet selviävät esimerkkien valossa seuraavasta keksinnön suoritusmuotojen selityksestä johon liittyvät oheiset kaavamaiset kuviot siten, että:

Kuvio 1 on tasokuva lyhyestä osasta keksinnön mukaista puskurikangasta.

25 Kuvio 2 on sivukuva kuvion 1 mukaisesta kankaasta.

Kuvio 3 on tasokuva nuolimaisesta kudosrakenteesta.

Kuvio 4 on tasokuva vaihtoehtoisesta kudosrakenteesta. Kuvio 5 on leikkauskuva renkaasta esittäen keksinnön mukaisen puskurikudoksen.

30 Kuvioiden 1 ja 2 esittämä puskurikangas on pitkänomainen 5 67676 nauha, jossa on yhdensuuntaisia lähekkäin asetettuja teräslankaisia vahvikekudoslankoja 1 ja 2 sijoitettuna terävään kulmaan A = 21° pitkänomaisen nauhan keskilinjaan nähden. Kudoslanka käsittää 1 x 4/ 0.25 mm 5 halkaisijaltaan olevia messinkipinnoitettuja teräs-säikeitä, jotka on kierretty 7.4°:n kiertokulmaan.

Olisi huomattava, että yhdensuuntainen kudoslanka-asetelma käsittää yhtäjaksoisen yksinäisen kudoslangan, joka on asetettu sik-sak-muotoon siten, että viite-10 numeroilla 1 merkityt kudoslangat tavoittaessaan nauhan reunan 3 taipuvat takaisin ja palaavat viitenumerolla 2 merkittyä reittiä. Nauhan toisella reunalla 4 kudoslangat 2 taipuvat taas takaisin seuraa-valle reitille 1. Siten yksinäinen kudoslanka on sijoi-15 tettu sik-sak-muotoon poikkisuuntaisten jaksojen seuratessa toisiaa. Viereisten kudoslankojen välit ovat 0.25 x kudoslangan halkaisija. Kudoslanka muodostaa taipuessaan silmukkamaisen reunarakenteen.

Kuvio 2 esittää vierekkäisten kudoslankojen nauhan pää-20 tasoa vastaan kohtisuoran taivutusakselin 5 ja sen, että kudoslankojen säikeet on asetettu kulkemaan vaakasuoraan silmukalla niin, että kaikkien säikeiden taivutussäde ja -rasitus on likipitäen sama. Kudoslangat pidetään ko. asennossa vulkanoimattoman kumimassan avulla, joka puris-25 tetaan kudoslanka-asetelmaan telaparin avulla kuten tavanomaiseen rengaskudoskankaaseen.

Syntyvä rengaskudosnauha on siten lähes vaadittavan levyinen käytettäväksi renkaan valmistukseen, kudoslangat ovat jo lähes vaadittavassa kudoskulmassa, mitään lei-30 kattuja kudoslankojen päitä ei ole nauhan reunoilla ja lisäksi kudosnauha on paksuudeltaan olennaisesti yhtäläistä, joka antaa jatkossa vapauden suunnittelu- ja valmistusmenetelmille.

6 67676

Sitä paitsi monisäikeinen kudoslanka, jolla on suhteellisen pieni kiertokulma, on rakenne, jossa säikeet tukevat toisiaan taivutusta vastaan renkaan käyttöolosuhteissa, mutta taivutettaessa silmukoita nauhan reunoilla 5 valmistuksen aikana säikeet liikkuvat lähestyen tasomaista muotoa, joka sallii taivutuksen ilman suurta pintaan kohdistuvaa jännitystä, joka johtaisi käytössä väsymis-vaurioon.

Kuviossa 3 esitetty puskurikangas on taas muodostettu 10 yhdestä renkaan puskurikudoslangasta, joka jatkuvasti kulkee edestakaisin poikki pitkänomaisen nauhan, mutta tässä tapauksessa jokainen yli menevä kudoslanka asettuu V-muotoon siten, että yhdellä kudoslangalla on kudos-kulma B = 21° toisella puolella 7 keskilinjaa ja kudos-15 kulma C = -21° toisella puolella 8 nauhaa.

Tuloksena olevalla yksinkertaisella puskurikankaalla on ns. tasapainoitettu tai symmetrinen rakenne niin, että rengas, jossa on tällaisesta kankaasta tehty yksinkertainen puskurikudos, on rakenteeltaan symmetrinen.

20 Kuviossa 4 esitetyssä muunnelmassa käytetään kahta erillistä kudoslankaa, joista kumpikin on asetettu kuviota 2 vastaavaan sik-sak-muotoon täysin yli nauhan. Tässä tapauksessa kuitenkin muodostuu kahden kudoslangan paksuinen kudos, joiden kudoskerrokset lukittuvat keskeltä. 25 Tämä on tehty siten, että lankojen "nuolenkärjet" ovat eri suuntiin ja että toinen lanka kiertää toisen kudos-nauhan keskilinjalla.

Useilla muilla järjestelyillä on mahdollista saada aikaan moninkertaisia puskurikudoksia joko keskinäisellä luki-30 tuksella tai ilman sekä eri nauhaleveyksiä ja -lujuuksia voidaan valmistaa käyttämällä eri kudosleveyksiä ja eri kudoslankoja. Sitä paitsi eri suuruisia kudoslankojen 7 67676 kulmia, mukaanluettuna 90°, kehän suuntaan voidaan käyttää yhdessä tai useammassa kudoskerroksessa valmistettavan renkaan puskurikerrokselle asettamien vaatimuksien mukaan.

5 Kudos saatetaan myös muotoilla etukäteen kaarevaksi nauhan leveyssuuntaan. Sitä paitsi kudos saatetaan valmistaa yhtäjaksoiseksi nauhaksi ja leikata tarvittavan pituisiksi paloiksi rengasta valmistettaessa tai saatetaan muotoilla valmistettavan renkaan halkaisijan määrää-10 maksi valmiiksi kehäksi.

Kuviossa 5 esitetty rengas on henkilöautokäyttöön tarkoitettu vyörengas kooltaan 155 SR 13. Kulutuspinnan leveys on 110 mm ja puskurikudos käsittää kaksi kerrosta 9 ja 10, jotka kumpikin ovat keksinnön mukaista kudoskangasta. 15 Säteen suunnassa sisemmän kerroksen leveys on 118 mm ja ulomman kerroksen 10 leveys on 108 mm. Kukin kerros käsittää 1 x 4/ 0.25 mm teräskudosnauhasta sik-sak-muotoon kudotun kankaan (0.25 mm-säikeen halkaisija, 4 säiettä/ lanka). Kudoslangan kiertokulma on 7.4° ja puolikierrok-20 sen pituus 8.5 mm. Puskurikerrokset on liitetty tavanomaisesti puskuriliitoksella. Jäljellejäävä osa renkaan konstruktiosta on tavanomaista vyörenkaan rakennetta.

Kuvatuntyyppinen rengas testattiin tavallisella koelaitteella, jotta puskurikerroksen reunavauriot ilmenisivät. 25 Koe käsitti renkaan ajamista suunnittelupaineella ja 50 %:n ylikuormalla suunnittelukuormaan verrattuna.

Nopeus oli 50 km/h ja rengasta pyöritettiin + 4°:n sortokulmalla 20 kertaa 3 minuutin jatkoissa, jota seurasi 3 minuutin ajo suoraan. Tätä ohjelmaa toistettiin 30 kunnes puskurikerroksen reunojen irtoaminen oli epäiltävissä, jolloin rengas leikattiin tarkastusta varten.

Tavallisen 155 SR 13 renkaan, jossa on kaksi samoin il . .

8 67676 luokiteltua teräskudoskerrosta, joissa oli leikatut reunat, havaittiin kärsineen kudoslankojen irtautumisesta puskurikerroksen reunoilta 2-3 päivän kuluttua testin aloittamisesta, kun sitä vastoin keksinnön mukai-5 sen renkaan havaittiin kärsineen lievästä kudosreunan löystymisestä 13 täyden koepäivän jälkeen.

Tällainen etu on rakenteella saavutettavissa kaikilla sellaisilla vyörenkailla, joissa on kulutuspintaa vahvistavana teräksinen puskurikudosrakenne, sekä henkilöauton 10 että kuorma-auton renkailla.

Sitä paitsi yksinkertaisten puskurikerrosten, joilla on olennaisesti vakio-ominaisuudet koko nauhan leveydellä ilman leikattuja reunoja, käyttö antaa suuremman vapauden rengassuunnitteluun, koska aikaisempia taivutettujen reuna-15 kudosten mukanaan tuomia jäykkiä vyöhykkeitä ei ole keksinnön mukaisessa puskurikankaassa.

Claims (10)

1. 6767 6
2. 1. Pneumaattisen renkaan puskurikangas, joka käsittää pitkänomaisen nauhan renkaan kudoskangasta, jossa nauhan reunojen välinen etäisyys vastaa aiotun puskurikerroksen leveyttä, ja 5 jossa siihen sisältyvät kudoslangat koostuvat yhdestä ainoasta, kierretyistä kudoselementeistä valmistetusta yhtäjaksoisesta renkaan kudoslangasta (1, 2), joissa kukin elementti n koostuu yhdestä tai useammasta, 50-210 kN/mm kimmomodulin omaavasta säikeestä, jolloin kiertokulma on korkeintaan 18° 10 määritelmän _ ,, , , , , , π x kudosl. halkaisija (mm) tan (kiertokulma) = -r-τττ~·-rT-‘J-) r 2. puolikierr. pituus (mm) mukaisesti, tunnettu siitä, että yhtäjaksoinen kudos (1, 2) nauhan reunoissa (3) on taitettu takaisin itseään kohti akselin (5) ympäri, joka on kohtisuorassa nauhan tasoa vastaan, niin että nauhan reunat muodostuvat sarjasta taivutettu-15 ja kudoslankojen silmukoita niin, että jokainen kudoselement-ti saa pääasiassa saman taivutussäteen.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kangas, tunnettu siitä, että kudoslangat (1, 2) on asetettu kankaaseen sellaisin jaoin että ne käytännöllisesti katsoen ovat kosketuksessa kes- 20 kenään.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kangas, tunnettu siitä, että kudoslangat (1, 2) on asetettu kankaaseen sellaisin jaoin että vierekkäisten kudoslankojen välimatka on 0,2-1,2 kertaa kudoslangan halkaisija.
5. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kangas, tun nettu siitä, että kudoslangat (1, 2) pidetään kiinni suhteellisilla paikoillaan kangasnauhassa ohuen elastomeerilevyn avulla, joka puristetaan asetettujen kudoslankojen toista tai molempia sivuja vasten.
6. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kangas, t u n- 67676 n e t t u siitä, että kudoslangat ulottuvat poikittain nauhan yli ja muodostavat 90°:n kulman nauhan pituussuuntaiseen keskilinjaan nähden.
7. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kangas, t u n -5 n e t t u siitä, että kudoslangat on asetettu nuolimuotoon, jonka mukaan langan jokainen poikittainen osa on V-muotoinen siten, että V:n kärki on sijoitettu noin nauhan pituussuuntaiseen keskilinjaan.
8. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kangas, t u n -10 n e t t u siitä, että kangas muodostuu kahdesta yhtäjaksoisesta kudoslangasta (7, 8), jotka ovat siten asetetut, että kukin muodostaa oman puolen nauhan leveydestä (kuv. 3).
9. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kangas, tunnettu siitä, että kaksi yhtäjaksoista kudoslankaa (7, 8) on punottu yh- 15 teen kangasnauhan keskeltä (kuv. 4).
10. 1. Förstärkningsväv för pneumatiska däck, omfattande en läng- sträckt remsa av däckkordväv, där avständet mellan remsans kanter svarar mot bredden av det förstärkningslag för vilket 20 väven är avsedd, och där de ingäende korderna utgöres av en enda, sammanhängande däckkord (1, 2) av snodda kordelement, vart och ett bestäende av ett eller flera filament av ett ma- 2 terial med en elasticitetsmodul av 50-210 kN/mm , varvid snodd- vinkeln är högst 18° enligt definitionen . , ,, . . , . π x kordens diameter (mm) tan snoddvinkeln = =-τ-r--5i-i-r 2. langden av ett halvvarv (mm) 25 kännetecknad därav, att den sammanhängande korden (1, 2) vid remsans kanter (3) är vikt tillbaka mot sig själv kring en axel (5) vinkelrät mot remsans pian, sä att remsans kanter bildas av en rad omvikta kordelementändar och sä, att varje kordelement erhäller i huvudsak samma bockningsradie. Il