NL7904464A

NL7904464A - Luchtband met radiaal karkas.

Info

Publication number: NL7904464A
Application number: NL7904464A
Authority: NL
Original assignee: Michelin & Cie
Priority date: 1979-03-29
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1980-10-01
Also published as: DE2923348A1; CA1100857A; OA06272A; BR7903721A; FR2452390B1; US4282917A; DE2923348C2; ATA409579A; FR2452390A1; MX147314A; GB2044689A; AU525479B2; GB2044689B; AT375596B; ZM5179A1; IL57469A; LU81371A1; IL57469A0; BE876688A; JPS55132307A

Description

'i

V

* , t ~ .

* *

HdB/WW/32.913 r ---------------------;; ' ...................Ί MICHELIN & CIE (Compagnie Génerale des Etablissements i MICHELIN) te 6 304-0 Clermont-Ferrand/Frankrijk ) j

Luchtband met radiaal karkas ί t -* i-:-.-:-;-i i ! I De uitvinding heeft betrekking op verbeteringen aah lucht- j I banden met een radiale karkaswapening en een kruinwapening ! ! gevormd door tenminste twee boven elkaar gelegen lagen j ; van in iedere laag evenwijdige, doch ten opzichte van de j i . ! 5 i aangrenzende laag kruiselings gelegen draden of koorden, ! welke draden of koorden in iedere laag een scherpe hoek i , · I vormen met de lengterichting van de luchtband, waarbij de ! r i kruinwapening gezien in meridionale doorsnede langs een ! equatoriaal gebied (d.w.z. gecentreerd op het equatoriale 10 ; vlak van de luchtband) evenwijdig ligt aan de karkaswapening, ί welke kruinwapening is gelegen tussen de karkaswapening ’ en het loopvlak.

I ; " ! Het is bekend dat de ontwikkeling van luchtbanden met een , radiaal karkas en voorzien van een kruinwapening zoals 15 deze principieel beschreven is in het Frans octrooischrift 1 001 585, een belangrijke toename van de slijtbestendigheid ; van het uit elastomerenmengsel bestaande loopvlak ten op-.! zichte van de sli jtbestendigheid van het loopvlak van lucht- banden van het type uitgerust met een kruiselingse karkas- I 20 ! wapening ten gevolge heeft. De toeneming van deze slijtbe- ; I stendigheid wordt in wezen toegeschreven aan het feit dat de structuur· van deze luchtbanden een geschikte scheiding : van de funkties van de bandwangen enerzijds en de kruin ; anderzijds ten gevolge heeft, waardoor een verbeterde ver- .

25 deling van de belastingen op de ondergrond en een ver- ! mindering van de relatieve bewegingen van het oppervlak van 7904464 "· 2 4 het loopvlak bij 'het rijden wordt verkregen.

Men kan niettemin waarnemen dat, zelfs als men de kruinwapening een meridionale kromming geeft die kleiner is dan de neridionale kromming van de daaronder liggende karkaswape-5 ning,de randen van de kruinlagen, in het bijzonder de zoge naamde belastingslagen, waarvan er gewoonlijk twee aanwezig zijn en die hoeken van tussen 10 en 45° maken met de 'lengterichting,, de neiging hebben om zich voortijdig van 'elkaar te scheiden. Het loslaten van de randen van de be-10 lastingslagen wordt toegeschreven aan de verwarming en aan de vermoeiing van het elastomerenmengsel waarin de draden of koorden zijn ingebed onder invloed van de schuitspanningen voortvloeiende uit het rijden van de luchtband. Dit loslaten kan voortijdig optreden wanneer de axiale breedten 15 van de belastingslagen in de praktijk een bepaalde grens overschrijden, welke grens belangrijk lager ligt dan de axiale afstand die de randen van het loopvlak scheidt.

Als gevolg van het voortijdig loslaten van de randen van de belastingslagen hebben de talrijke pogingen om de kruinwa-20 pening te verbreden teneinde de slijtage van het loopvlak te verminderen, geen enkel resultaat opgeleverd.

Aanvraagster heeft nu een middel gevonden om de breedte van de belastingslagen buiten de kbitische grens te vergroten, terwijl toch het optreden van splijting tussen de randen van 25 deze lagen wordt vertraagd ofwel geheel ondervangen. Ver- rassenderwijze wordt door dit middel de slijtbestendigheid van het loopvlak van luchtbanden van de beschreven soort belangrijk verbeterd, terwijl bovendien de snelle slijtage van de randen daarvan wordt vermeden.

30 Het bedoelde middel bestaat daarin, dat bij luchtbanden met een radiaal karkas en een loopvlakwapening gevormd door tenminste twee boven elkaar gelegen belastingslagen van in iedere laag evenwijdig, doch ten opzichte van de aangrenzende 7904464 « 3 laag kruiselings liggende draden of koorden die met de lengterichting van de band een hoek van tussen 10 en 45° maken, welke loopvlakwapening over een equatoriaal gebied tussen de karkaswapening en het loopvlak evenwijdig loopt 5 aan deze karkaswapening, zich tussen de karkaswapening en de loopvlakwapening in het equatoriale gebied waarin de karkaswapening evenwijdig aan de loopvlakwapening ligt, een samenstel van twee boven elkaar liggende lagen bevindt, bestaande uit binnen iedere laag evenwijdige doch ten op-10 zichte van de aangrenzende laag kruiselings liggende draden of koorden, welke draden of koorden met de lengterichting een hoek maken, die ongelijk aan 0 en ten hoogste gelijk is aan de helft van de kleinste hoek van de belastingslagen van de loopvlakwapening met deze lengterichting, waarbij de 15 draden of koorden van dit samenstel van twee lagen zeer weinig rekbaar zijn, terwijl de axiale breedte van het samenstel tussen 60 en 100% uitmaakt van de axiale breedte van het equatoriale gebied waarlangs de loopvlakwapening evenwijdig loopt met de karkaswapening en, bij een verhouding 20 H/B van tussen 0,3 en 1,2, is gelegen tussen een maximale waarde.Mb = (-80 H/B) + 100 en een minimale waarde mb. =(-48 H/B)+ 60, uitgedrukt als percentage van de maximale axiale breedte (B) van de gehele luchtband én terwijl, eveneens bij een verhouding H/B van tussen 0,3 en 1,2 de 25 axiale breedte van de smalste belastingslaag of de axiale breedte van de beide belastingslagen van de loopvlakwapening tussen een maximale waarde Ma = (-50 H/B) + 110 en een minimale waarde ma = (-30 H/B) + 85 ligt, uitgedrukt als percentage van de maximale axiale breedte van de gehele luchtband, 30 waarin H de totale radiale hoogte van de band op dé velg voorstelt.

Bij voorkeur is de axiale breedte van het samenstel van lagen tussen 12 en 20% van de maximale axiale breedte B van de gehele luchtband bij een verhouding H/B van ongeveer 1, 35 resp. tussen 36 en 60% van de maximale axiale breedte B bij 7904454 ψ 4 een verhouding Η/Β van ongeveer 0,5., waarbij Η de radiale hoogte van de gehele band op de velg voorstelt en waarbij men anderzijds de axiale breedte van dé smalste belastings-laag of de axiale breedte van de beide belastingslagen 5 van de loopvlakwapening bij een verhouding H/B van onge veer 1 kiest tussen 55 en 60% en bij een verhouding van » ongeveer 0,5 tussen 70 en 85% van de maximale axiale breedte B van de gehele luchtband.

(

De optimale axiale breedte van de smalste belastingslaag 10 blijkt bij een verhouding H/B van ongeveer 1 te liggen bij 57% en bij een verhouding H/B van ongeveer 0,5 bij ongeveer 78% van de maximale axiale breedte B van de gehele luchtband.

Onder zeer weinig rekbare draden of koorden verstaat men 15 draden of koorden waarvan de relatieve rek £\1/1 bij een belasting van 10% van de breukbelasting minder is dan 0,2%.

Bij voorkeur maakt men gebruik van staaldraden of staal-koorden,. waarbij de uit vele draden bestaande koorden een spoed van ineendraaiing hebben die tussen 12 en 20 maal 20 de buitendiameter van het koord ligt en bij een belasting van 10% van de breukbelasting van het koord een relatieve rek van minder dan 0,2%.

Teneinde een goede overgang tussen de randen van het samenstel van lagen volgens de. uitvinding, de loopvlak-25 wapening en de karkaswapening te verkrijgen verdient het aanbeveling dat de randen van een der lagen iets terugwijken ten opzichte van de andere laag, waarbij het verschil in breedte ten hoogste 10% uitmaakt van de axiale breedte van de breedste laag. Hen kan evenwel ook het samenstel 30 vormen door een enkele teruggevouwen laag, of door twee boven elkaar liggende lagen van dezelfde breedte. , &

Het samenstel van de twee lagen volgens de uitvinding 7904464 5 * vormt een reep die de natuurlijke uitzetting van de daaronder liggende karkaswapening onder invloed van de band-Spanning beperkt. De begrenzingsreep volgens de uitvinding waarvan de inwendige diameter ten hoogste gelijk is aan 5 de natuurlijke uitwendige diameter van de karkaswapening neemt de expansiespanningen afkomstig van de karkaswapening op·. Deze spanningen worden daardoor niet overgebracht op de loopvlakwapening en op het loopvlak zelf. Het blijkt dat dit een gunstige uitwerking.heeft op het deel van de 10 luchtband, dat in kontakt is. met de ondergrond, voor zover het betreft de spanningen tussen de randen van de belastings-lagen van de loopvlakwapening en de oorzaken van de slijtage van he.t loopvlak.

De verbetering van de slijtbestendigheid ten opzichte van 15 de radiaalbanden van de .klassieke constructie ligt tussen , 10 en 25%. .

Aangèzien geen enkele draad en geen enkel koord in werkelijkheid geheel onrekbaar is, gebruikt men volgens de uitvinding voor de versterking van de beide lagen van de be-20 grenzingsreep bij voorkeur draden of kóórden die ten ' opzichte van de lengterichting van de luchtband geplaatst zijn onder een hoek ongelijk aan 0°. Door op deze wijze de lagen kruiselings aan te brengen kan men de meridionale kromming van de begrenzingsreep onder invloed van 25 een inwendige radiale druk verkleinen of vergroten en daar- door het meridiaanprofiel van de karkaswapening regelen, naarmate men de hoek gevormd door de beide lagen verkleint of vergroot. De hoek gevormd door de beide lagen van het samenstel met de lengterichting ligt bij voorkeur tussen 5 en 10°. Bij voorkeur gebruikt men voor de begrenzingsreep lagen waarin de draden of koorden tegen elkaar zijn gelegen. · . ,

Volgens de uitvinding zijn de draden of koorden van de lagen 7904464 ' - 6 a

van de begrenzingsreep in bet algemeen gelegen onder hoeken, die ten hoogste gelijk zijn aan de helft van de kleinste hoek van de belastingslaag met de lengterichting (of, als de belastingslagen onder een gelijke hoek, doch van 5 tegengesteld teken liggen, van deze hoek). De spanning T

per eenheid van breedte, gemeten in axiale zin, uitgeoefend op een laag van de begrenzingsreep door de karkaswapening is in de eerste benadering gelijk aan p. ^ cos'2"ë<. waar^n P , bandspanning, R de straal van de laag ten opzichte van de 10 rotatieas van de luchtband, en cxde hoek van de draden of koorden van de· laag met de lengterichting voorstellen. Uit deze betrekking volgt, dat de spanning in een laag van de begrenzingsreep steeds kleiner is dan de spanning die de belastingslaag van de loopvlakwapening zou hebben 15 die de kleinste helling heeft ten opzichte van de lengte- ' richting. Dientengevolge is de rek van de begrenzingsreep onder invloed van de belasting afkomstig van de karkaswapening geringer dan de rek van de genoemde belastingslaag zou zijn. Op deze wijze vermijdt men dat deze belasting 20 op de loopvlakwapening wordt overgebracht. ’ .

Enkele uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding worden thans beschrev.en onder verwijzing naar de bijgaande tekening.

Fig. 1 stelt voor een meridionale doorsnede van een lucht-25 band vólgens de uitvinding met een verhouding H/B van •ongeveer 1. Voor het goed begrip van de uitvinding zijn in de bijgetekende fig. IA de verschillende lagen van draden of koorden aangegeven;

fig. 2 is een doorsnede, analoog aan fig. 1 doch nu van een 30 luchtband volgens de uitvinding .met een verhouding H/B

van omstreeks 0,5. De daarin getekende fig. 2A toont eveneens de lagen van draden of koorden voor zover van belang voor het goed begrip van de uitvinding; fig. 3 is een aanzicht van een meridionale doorsnede van 7904464 7 een uitvoeringsvorm van de begrenzingsreep volgens de uitvinding; fig.· 4 is een grafische voorstelling, met behulp waarvan de grenzen van de axiale breedte van de begrenzingsreep -5 vólgens de uitvinding als funktie van de waarde van de verhouding H/B gelegen tussen 0,3 en 1,2 kan worden vastgesteld; en fig. 5 is een grafische voorstelling met behulp waarvan de grenzen van de axiale breedte van de minst brede be-10 ' lastingslaag als funktie van de waarden van de verhouding H/B tussen 0,3 en 1,2 kan worden vastgesteld.

In de figuren 1 en IA, 2 en 2A stelt de lijn XX’ de lengterichting ZZ’ 'de doorsnijding van het equatoriale vlak van de luchtband met het vlak van de tekening, H de radiale t 15 hoogte van de gehele luchtband en B de axiale breedte van de gehele luchtband voor, welke beide grootheden vast-gesteld zijn volgens de daarvoor gebruikelijke normen.

Aangezien de luchtband 1’ volgens de figuren 2 en 2A slechts verschilt van de luchtband 1 volgens de fig. 1 en 20 IA door de verhouding H/B zijn in beide paren figuren dezelfde verwijzingscijfers gebruikt.

In de fig. IA en 2A zijn de draden of koorden van de lagen van de loopvlakwapening en die van de lagen van de begrenzingsreep terwille van de duidelijkheid op-zeer grote af-25 stand van elkaar getekend, terwijl zij in werkelijkheid zeer dicht bij elkaar liggen en voor zover het betreft de draden of koorden van de begrenzingsreep tegen elkaar gelegen zijn.

De luchtbanden voorgesteld in de fig. 1, IA, 2 en 2A zijn 30 beide voorzien van een radiale karkaswapening 2, waarvan f de uiteinden omgevouwen zijn om een hielkernring 3, een loopvlak 4 met een wapening bestaande uit twee belastings- 7904464 jr 8 * lagen 5A en 5B waarvan de draden of koorden met de lengterichting XX' .van de luchtband een hoek maken van tussen ongeveer 10° en ongeveer 45°, waarvan de draden of koorden ten opzichte van die in de aangrenzende laag kruiselings 5, liggen.'

Tussen de karkaswapening 2 en de loopvlakwapening 5A, 5B is in het equatoriale gebied E waarin beide wapeningen evenwijdig liggen, een begrenzingsreep 6 aangebracht, waarvan de breedte 1^. kleiner is dan de breedte van het equatori-10 ale gebied E. De reep 6 wordt gevormd door twee lagen 6A en 6B.. De.breedte I2 van de laag 6B die in' radiale zin aan de buitenzijde van de laag 6A ligt is. kleiner dan de breedte 1^ van deze laag 6A. De reep 6 ligt evenwijdig aan de karkaswapening en is gecentreerd op het equatoriale vlak 15 aangegeven door de lijn ZZ'.

In fig. IA, getekend binnen de radiale ^doorsnede van. fig. 1, ziet men dat de hoek van de (staal)koorden van de lagen 6A en 6B van de begrenzingsreep 6 kleiner is dan de helft van de hoek ft , welke hoek ft de kleinste hoek is 20 van de beide hoeken ft en y van de belastingslagen 5A en 5B.

De beTastingslaag 5B, die in radiale zin aan de buitenzijde van de laag 5A ligt hééft een breedte L die kleiner is dan de breedte van de laag 5A. Deze breedte L is gelijk aan 57% van de maximale axiale breedte B van de gehele lucht-25 band.

De begrenzingsreep .7 in fig. 3 vordt gevormd door een enkele laag 71 waarvan de beide randen in radiale zin naar de buitenzijde van de band zijn omgeslagen om twee banen 71 te vormen, waarvan de totale lengte gelijk is aan de lengte 30 van het niet-omgeslagen deel, zodat de beide benen 71' el kaar langs de lijn 72 raken.

In fig. 4.· geeft de lijn Mb de maximale axiale breedte 1^ van de begrenzingsreep volgens de uitvinding en de lijn 7904464 9 mb de minimale axiale breedte van de begrenzingsreep aan, als percentage van de maximale axiale breedte B van de gehele luchtband (ordinaat-) als funktie van de verhouding H/B (abscis).

5 Men ziet dat de breedte van de begrenzingsreep vermindert naarmate de verhouding H/B groter wordt. Voor een verhouding H/B van boven omstreeks 1,2 is het gebruik van een begrenzingsreep niet zinvol, aangezien dan de karkaswapening zijn natuurlijk evenwichtsprofiel aanneemt over de gehele breedte 10 van de kruin^ en niet meer de neiging heeft om zich in radiale zin uit te zetten. Men ziet eveneens dat voor een verhouding H/B = 1, Mb 20% en mb 12% is, terwijl voor een verhouding H/B van 0 ,5 Mb '60% en mb 36% is. -

In fig· 5 geeft de lijn Ma de maximale axiale breedte L van 15 de minst brede belastingslaag 5B van de loopvlakwapening volgens de uitvinding voorstelt en de lijn ma de minimale axiale breedte van dezelfde laag, als percentage van de maximale axiale breedte B van de gehele luchtband (ordinaat) als funktie van de verhouding H/B (abscis). Men ziet even-20 eens dat voor een verhouding H/B van 1, Ma 60% en ma 5-5% is en voor een verhouding H/B van 0,5 Ma 85% en ma 70%.

Daar de krommipgen volgens fig. 4- en fig. 5 praktisch lineair zijn, kan men stellen dat voor een verhouding H/B van tussen 0,3 en 1,2 Mb voldoet aan de betrekking 25 Mb = (-80 H/B) + 100 en mb aan de betrekking mb=(-48 H/B)+60 en dat Ma voldoet aan de betrekking Ma = (-50 H/B) + 110 en ma aan de betrekking ma = (-30 H/B) + 85.

De waarden van Mb, mb, Ma en ma zijn uiteraard uitgedrukt als percentages van de maximale axiale breedte B van de 30 gehele luchtband.

, r 7904464

Claims

1. Luchtband met een radiaal karkas en een loopvlakwapening' gevormd door tenminste twee boven elkaar gelegen lagen ("belastingslagen") van in iedere laag evenwijdig, doch 5 ten opzichte van de aangrenzende laag kruiselings lig gende draden of koorden die met de lengterichting van de band een hoek van tussen 10 en 45° maken, welke loopvlakwapening over een equatoriaal gebied tussen de karkaswapening en het loopvlak evenwijdig loopt aan deze 10 karkaswapening^et het kenmerk, dat zich tussen de karkaswapening (2) en de loopvlakwapening (5A, 5B) in het equatoriale gebied waarin de karkaswapening (2) evenwijdig aan de loopvlakwapening (5A, 5B) ligt, een samenstel (6) van twee boven elkaar liggende lagen (6A, Ï5 6B) bevindt, bestaande uit binnen iedere laag evenwijdige doch ten opzichte van de aangrenzende laag kruiselings liggende draden of koorden, welke draden of koorden met de lengterichting (XX1) een hoek maken, die ongelijk aan 0 en ten hoogste gelijk is aan de helft van de 20 kleinste hoek van de belastingslagen (5A, 5B) van de loopvlakwapening met deze lengterichting (XX1), waarbij de draden of koorden van dit samenstel (6) van twee lagen (6A, 6B) zeer weinig rekbaar zijn ,terwijl de axiale breedte (1^) van het samenstel tussen 60 en . . 25 100% uitmaakt van de axiale breedte van het equatoriale gebied (E) waarlangs de loopvlakwapening (5A, 5B) evenwijdig loopt met de karkaswapening (2) en, bij een verhouding H/B van tussen 0,3 en 1,2, is gelegen tussen een maximale waarde Mb =(—80 H/B)+ 100 en een minimale 30' waarde mb =(-48 H/B )+60, uitgedrukt als percentage'van de maximale axiale breedte (B) van de gehele luchtband en terwijl, eveneens bij een verhouding H/B van tussen 0,3 en 1,2 de axiale breedte van de smalste belastings-laag (5B) of de axiale breedte van de beide belastings-35 lagen van de loopvlakwapening tussen een maximale waar- 7904464 *S de Ma =(-50 H/B)+ 110 en een minimale waarde ma .=(-30 H/B)+ 85 ligt, uitgedrukt als percentage van de maximale axiale breedte (B) van de gehele luchtband, waarin H de totale radiale hoogte van' de band op de velg voor-5 stelt.

2. Luchtband volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de axiale breedte (1^) van het samenstel waaruit de be-grenzingsreep bestaat (6) bij een verhouding H/B van -ongeveer 1 tussen 12 en 20% en bij een verhouding H/B van ongeveer 0 ,5 tussen 36 en 60% uitmaakt van de maximale axiale breedte van de gehele luchtband, terwijl de axiale breedte (L) van de smalste belastings laag (5B) van de loopvlakwapening bij een verhouding H/B van ongeveer 1 tussen 55 en 60% en bij een verhouding H/B 15 van ongeveer 0,5 tussen 70 en 85% uitmaakt van de maxi male axiale breedte van de gehele.luchtband, waarbij H de radiale hoogte van de gehele luchtband op de velg voorstelt.

3. Luchtband volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat 20 de axiale breedte (L) van de smalste belastingslaag of de axiale breedte van de beide belastingslagen bij een verhouding H/B van ongeveer 1 ongeveer 57% en bij een verhouding H/B van 0,5 ongeveer 78% uitmaakt van de maximale axiale breedte (B) van de gehele luchtband.

4. Luchtband volgens één der conclusies 1-3 met het ken merk, dat de hoek die de draden of koorden van de beide lagen (6A, 6B) van de begrenzingsreep (6) met de om-treksrichting XX' vormen tussen 5 -en 10° ligt.

5. Luchtband volgens één der conclusies 1-4 met het kenmerk 30 dat de draden of koorden van de beide lagen (6A, 6B) van de begrenzingsreep (6) een relatieve rek hebben die bij een belasting van 10% van hun breukbelasting minder 7904464 * is dan 0,2%.

6. Luchtband' volgens een der conclusies 1-5 met het kenmerk dat de beide lagen (6A, 6B) van de begrenzingsreep (6) bestaan uit staalkoorden waarvan de spoed van ineen- 5' draaiing ligt tussen 12 en 20 maal de buitendiameter van het koord.

7. Luchtband volgens een der conclusies 1-6 met het kenmerk, dat de axiale breedten- van de beide lagen (6A, 6B) , die · tezamen de begrenzingsreep (6) vormen ten hoogste 10% 10 verschillen van de breedte van de breedste laag van het samenstel.

8. Luchtband volgens één der conclusies 1-6 met het kenmerk, dat het samenstel waaruit de begrenzingsreep is gevormd bestaat uit één enkele omgevöuwen laag (71). 7904464