NO142290B - Pneumatisk hjuldekk. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår pneumatiske hjuldekk og nærmere bestemt et utstyr bestående av hjuldekk og felg med radial kord som er særlig anvendelig på anleggs-kjøretøy for masseflytting.

Hjuldekk av den nevnte type har normalt vært festet på felger som kan demonteres'. Disse felger er enten av den splittede felgtype eller av typen som har en demonterbar flens. Selv om enkelheten ved montering av hjuldekk på anleggsmaskiner av nevnte typen på en felg av typen med forsenkede midtbane har vært kjent, har den vanligvis vært unngått på grunn av dimensjonene og stivheten av vulstdelene som blir så store at det vanligvis ble ansett upraktisk. Nylig har hjuldekk vært montert på felger med forsenket midtbane på anleggsmaskiner av nevnte art. Felgene var imidlertid forsynt med meget grunne flenser for å tillate fasthaking av dekket på flensen og 15° avsmalnende vulstseter var anordnet. Vulstdelene av dekket ble derfor fastkilt meget tett på vulstsetet. Denne kilevirkning på et 15° avsmalnende vulstsete bevirker uønsket store påkjenninger i felgen.

Foreliggende oppfinnelse avhjelper denne vanskelighet ved å anordne en spesiell utformning av vulstområdet i dekket og en konisk stabiliseringsflens for kontakt med vulstarealet for å øke evnen til overføring av dreiemoment. Stigningen på vulstsetene er redusert i det minste til 8° i forhold til dekkets rotasjonsakse. Et dekke med lav profil og radial kord monteres på en spesiell felg med et smalt vulstrom og et par aksialt utstrakte stabiliseringsflenser. Hver aksialt utstrakte flens er konstruert for å deformere stammen fra dens naturlige likevektsbueform uten å bevirke noen reversering av bue-f ormen i stamme struktur en. Hver s tahl 11 sering sffeis stekker sea i aksiale retninger over en avstand på minst tilsvarende 10% av den maksimale aksiale bredde av det opp-pumpede dekk. Stamme-kordlaget buer seg aksialt innover når det nærmer seg hver vulstkjerne for å danne en stor vinkel i forhold til et plan som tangerer den aksialt ytre overflate av vulstkjernen.

Ytterligere formål vil delvis fremgå og delvis påpekes mer detaljert i det følgende.

Oppfinnelsen består følgelig i de karakteris-tiske trekk ved konstruksjon, kombinasjon av elementer og an-ordning av deler som i form av eksempler skal beskrives i en konstruksjon i det følgende og oppfinnelsens ramme vil fremgå tydligere av de etterfølgende krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et tverrsnitt av et hjuldekk og felg som utstyr fremstilt i samsvar med foreliggende oppfinnelse og fig. 2 er et riss i større målestokk av flens og vulstområdet for dekket på fig. 1.

Med henvisning særlig til fig. 1 på tegningene er der vist et hjuldekk 10 montert på en felg 12 og .pumpet opp til det for konstruksjonen beregnede trykk. Av hensyn til bedre forståelse av oppfinnelsen skal dette beregnede trykk ansees å være middelverdien for det maksimale og det minimale beregnede trykk.

Dekket 10 inkluderer en rundt omkretsen for-løpende banedel 14 og et par sideveggdeler 16, 18 som strekker seg radialt innover fra banedelen 14. Sideveggdelene 16 og 18 buer seg aksialt innover mot hverandre ved deres radialt indre ender og er avsluttet i et par vulstdeler 24, 26. Hver vulstdel 24, 26 inkluderer en rundt omkretsen forløpende ikke strekkbar vulstkjerne 28, 30. En dekkestamme-struktur 32 hvis kordlag ligger i plan som omfatter dekkets rotasjonsakse, strekker seg rundt omkretsen omkring dekket 10 og fra vulstkjernen 28 til vulstkjernen 30. For beskrivelsen av foreliggende oppfinnelse er dimensjonene og proporsjonene av dekket fastlagt når dekket er pumpet opp til beregnet opp-pumpningstrykk og i en statisk ikke-belastet tilstand som vist på fig. 1. Tverrsnittshøyden H av dekket 10 er den radiale avstand fra vulstens grunnlinje

L til en tangent T cltil den radialt ytterste ende av dekkstammens struktur 32. Tverrsnittets bredde W er en aksial avstand mellom de aksialt ytterste ender av dekkstammens struk-

tur 32. Et dekk 10 laget i samsvar med foreliggende oppfinnelse har et utseendemessig forhold ^ som ikke er større enn 0,75

eller 75% og fortrinnsvis fra omkring 40 til omkring 60%.

Enn skjønt det er vist et stammekordlag, kan

et hvilket som helst passende antall stammekordlag anvendes.

For det formål å beskrive oppfinnelsen skal videre et hjuldekk med radiale kordlag være konstruert for å inkludere pneumatiske dekk, hvor alle kordlagene i sideveggen strekker seg i vinkler ikke større enn 15° i forhold til plan som inneholder dekkets rotasjonsakse over en radial utstrekning av sideveggen tilsvarende minst 50% av tverrsnittshøyden H for dekket.

I den viste utførelse omfatter banedelen et utskiftbart sporbelte med et rundt omkretsen forløpende kord-

lag 34 av skruelinjeformet viklede tråder anbragt radialt utenfor et antall aksialt forløpende holdestaver 36. Holdestavene er boltet fast ved sine aksialt ytre ender til et antall gripere 38 for å feste griperne på sporbeltet. Selv om det spesielt i den viste utførelse er vist et beltekordlag 34 vil det være klart at et hvilket som helst antall av disse beltekordlag egnet for den spesielle anvendelse kan brukes. Trådene i beltekordlagene kan strekker seg parallelt med omkretssenterlinjen for dekket eller de kan strekke seg i en hvilken som helst passende for-spenningsvinkel i forhold til omkretssenterlinjen. Det vil videre forstås at dekket 10 kunne være forsynt med en i ett stykke utformet banestruktur eller en utskiftbar banestruktur.

Det vil videre forstås at et hvilket som helst materiale egnet for den spesielle anvendelse kan benyttes til stammestrukturen 32 og beltestrukturen 34, såsom for eksempel nylon, rayon, polyester, fiberglass, stål eller aramid.

Felgen 12 inkluderer et par koniske eller stigende vulstseter 40 og 42 som har en vulstseteflate 41 respektive 43. Et par vulsttilpasninger 44 og 46 som hver har en vulsttilpasningsflate 45 henholdsvis 47, strekker seg radialt utover fra de respektive aksiale ytre kanter av vulstsetene 40

og 42. Et par ringformede stabiliseringsflenser 48 henholds-

vis 50 strekker seg aksialt utover i forhold til å fra de

radialt ytre ender av de respektive vulsttilpasninger 4 4 og 46. Felgen 12 inkluderer en forsenket sentral brønn 52 for å lette montering av dekket 10 på felgen 12. Den aksiale avstand D mellom vulstseteflåtene 41 og 4 3 er ikke større enn 65% av tverrsnittsbredden W for dekkstammestrukturen 32.

Nærmere bestemt og med henvisning til fig.

2 er det her vist et riss i større målestokk av vulstdelen

26 for dekket 10 på fig. 1. Bare en vulstdel 26 skal -beskrives her, idet det skal forstås at begge vulstdeler 24 og 26 er like. For oversiktens skyld vil de samme henvisningstall som ble brukt på fig. 1, bli anvendt for tilsvarende deler på fig. 2. Vulstsetet 42 er som bemerket ovenfor, hovedsakelig konisk og kan ha sin vulstseteflate 43 forløpende i en vinkel 06 i forhold til rotasjonsaksen for dekket på opptil 8°. Vulstseteflaten 43 går over i vulsttilpasningsflaten 47 gjennom en buet del 54. Vulsttilpasningsflaten 47 går over i flenseflaten 51 gjennom en annen buet del 56. For beskrivelse av denne oppfinnelse skal vulsttilpasningsflaten 47 strekke seg mellom radien Ra for den buede del 54 og radien R^ for den buede del 56, med begge radier RQ R^ forløpende i en vinkel på 45° i forhold til rotasjonsaksen for dekket 10.

Vulsttilpasningsflaten 47 strekker seg til

et punkt 35 som "er minst 30% av distansen fra den radialt indre flate 37 av vulstkjernen 30 til den radialt ytre flate 39 av vulstkjernen 30, men ikke lenger enn den radialt ytre flate. Kontaktflaten 51 for flensen 50 strekker seg i aksiale retninger en distanse D^ lik minst 10% av tverrsnittsbredden W av dekkstammestrukturen 32.

Dekkstammestrukturen 32 er viklet omkring vulstkjernen 30 og har sine endedeler 64 liggende nær hoved-delen av dekkstammestrukturen 32. Den oppover bøyde del 64 ender i et punkt 6 6 som er aksialt innenfor det innledende kontaktpunkt 62 i sideveggen.

Som det vil fremgå av fig. 2 nærmer dekkstammestrukturen 32 seg vulstkjernen i en meget stor vinkel fi i forhold til planet P som er tangent til den aksialt ytre flate av vulstkjernen 30. Denne vinkel fl er merkbart større enn 45°, men ikke mer enn 9 0°. For de fleste anvendelser bør

være minst 60°.

Nærmere bestemt i samsvar med foreliggende oppfinnelse har stabiliseringsflensen 50 sin flenskontaktflate 51 forløpende i en meget liten vinkel V i forhold til dekkets rotasjonsakse. Y hør fortrinnsvis ikke være større enn 10° og bør i hvert tilfelle være mindre enn vinkelen /& . For å skaffe den ønskede sammentrykning mellom stabiliseringsflensen 50 og vulstdelen 26 er sistnevnte forsynt med en helt spesiell formet kontur, slik at når dekket 10 er montert på felgen 12 og pumpet opp, trykkes vulstdelen sammen mot stabiliseringsflensen bu. Omvendt vil stabiliseringsflensen 50 deformere dekkstammestrukturen 32 radialt utover. Denne helt spesielle kontur er fremkommet ved å anordne en spesiell utformning av det elastomere materiale 57 mellom stammestrukturen 32 og den ytre overflate 59 av vulstdelen 26. Dette elastomere materiale skal konstrueres slik at det inkluderer alle fibre, spon, oppadbøyde kordlag osv. som kan være anbragt mellom kontaktflaten 59 og stammestrukturen 32. Tykkelsen t av dekket målt mellom stammestrukturen 32 og kontaktflaten 59 er et minimum nær den buede del 56 av felgen 12 og tiltar til et maksimum ved det innledende kontaktpunkt 62 med felgen. Tykkelsen t er målt loddrett på stammestrukturen 32.

Den spesielle sammensatte konstruksjon av den nedre vulstdel av dekket og felgkonstruksjonen tillater montering av store dekk av den innledningsvis nevnte type på en felg' med forsenket midtbane uten medfølgende ulemper bevirket ved bruken av 15° koniske vulstseter. Da den koniske stabiliseringsflens strekker seg i en liten vinkel i forhold til dekkets akse, kan den strekke seg ganske langt i aksiale retninger uten å få for stor radial utstrekning. Dette reduserer behovet for plass-krevende toppstrimler nær vulstkjernene, forsterker evnen til overføring av dreiemoment og tillater allikevel montering av dekket på en felg med forsenket midtbane. Den spesielle kontur av det nedre sideveggområdet tillater forbelastning av stamme-konstruksjonen på stabiliseringsflensen, hvilket også øker evnen til overføring av dreiemoment.

Dekket i samsvar med foreliggende oppfinnelse kan bygges på en normal måte ved å sette sammen de forskjellige komponenter på en dekkbyggeform. Dekket kan deretter formes og

vulkaniseres i en form under varme og trykk.

Denne nøytrale konturlinje for et stammekordlag er senterlinjen for en tråd eller kord i stammekord-laget som betrakbet i plan som inneholder dekkets rotasjonsakse. Hvis det foreligger mer enn ett stammekordlag, skal den nøytrale konturlinje være senterlinjen for sammensetningen av stammekordlag betraktet i plan som inneholder dekkets rotasjonsakse.

Dekket 10 bibeholdes under vulkaniseringen i en utformning, hvor stammestrukturens 32 nøytrale konturlinje følger den naturlige likevektsbue i det minste fra planet P

som er tangent til de aksialt ytre kanter av den respektive vulstkjerne hovedsakelig til den respektive skulderdel av dekket. Dekkets naturlige likevektskurveform er vel kjent og definert innenfor teknikken på dette området og vil derfor ikke bli omtalt her i detalj. Det kan f.eks. vises til kapittel II,

i publikasjonen "Mathematics Underlying the Design of Pneumatic Tires"av John F. Purdy og "Theory for the Meridian Section of Inflated Cord Tire" av R. B. Day og S. D. Gehman, "Rubber Chemistry and Technology, Volume XXXVI, No. 1, P; 11-27,"Januar til mars 1963, hvorav begge oppgis her som referanser.

Etter vulkaniseringen monteres dekket på en spesielt konstruert felg som bevirker at den nøytrale konturlinje for stammestrukturen 32 avviker fra den naturlige like-vektskurve og således gir en forhåndsbelastning på de aksialt forløpende flenser. Flensene tvinger derfor stammestrukturens nøytrale konturlinje radialt utover fra den naturlige likevekts-kurve i det minste fra et punkt umiddelbart aksialt utenfor planet P i det minste til punktet for maksimal aksial bredde av dekket.

Claims (5)

1. Utstyr bestående av hjuldekk (10) og felg (12) for anvendelse på store anleggsmaskiner for transport av masse, hvor hjuldekket (10) omfatter en slitebanedel (14), et par sideveggdeler (16, 18), et par ringformede vulstdeler (24, 26) og en dekkstammestruktur (32) som strekker seg rundt omkretsen av hjuldekket (10) og fra en vulstdel (24) til den annen vulstdel (26), idet hver av disse vulstdeler (24 og 26) har en ringformet, ikke strekkbar vulstkjerne (28 og 30) og en ytre kontaktflate (59), idet felgen (12) er av typen med forsenket midtbane og har et vulstsete (40, 32) som inkluderer en vulstseteflate (41, 43) anbragt radialt innenfor den ringformede vulstkjerne (28, 30) på dekket (10), en vulsttilpasni-ng (44, 46) med en vulsttilpasnings flate (45, 47) som strekker seg radialt utenfor den aksiale ytre kant av vulstseteflaten (41, 43) og én stabiliseringsflens (48, 50) med en kontaktflate (49, 51) som strekker seg aksialt utenfor den radialt ytre ende av vulsttilpasningsflaten (45, 47) og i kontakt med den ytre kontaktflate (59) av dekket (10) og en stabiliseringsflens (48, 50), karakterisert ved at kontaktflaten (49, 51) på flensen (48, 50) er hovedsakelig rettlinjet over hele dens aksiale utstrekning og anbragt i en vinkel (^ r) på mindre enn 10° i forhold til hjuldekkets (10) rotasjonsakse og strekker seg aksialt utover fra den radiale ytre kant av vulsttilpasningene (4 4, 46) over en avstand lik minst 10% av den maksimale aksiale bredde av nevnte hjuldekk (10) når dette er montert på felgen (12) og pumpet opp, idet stabiliseringsflensen (48, 50) er konstruert for å deformere dekkstammestrukturen (32) fra dens naturlige likevektsbueform uten å bevirke noen reversering av bueformen i denne, med en avstand mellom kontaktflaten (49, 51) for flensen (48, 50) og dekkstammestrukturen (32) som avtar fra et maksimum ved den aksialt ytre ende av kontaktflaten (49, 51) til et minimum nær vulsttilpasningsflaten (45, 47) for å gi en forbelastning på flensen (48, 50) når dekket (10) pumpes opp; og at utstyret ved den ytre kontaktflate (59) på hjuldekket (10) er i kontakt med stabiliseringsflensen (48, 50) over en avstand (Df) som er lik minst 10% av tverrsnittsbredden (W) for stammetrukturen (32) for å skaffe vesentlig understøttelse for flenskontaktflaten (59) på hjuldekket (10).

2. Utstyr ifølge krav. 1, karakterisert ved at vulstseteflaten (41, 43) betraktet i plan som inneholder hjuldekkets (10) rotasjonsakse, strekker seg i en vinkel (u£ ) på ikke mer enn 8° i forhold til hjuldekkets (10) rotasjonsakse.

3. Utstyr ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at flenskontaktflaten (49, 51) på hjuldekket (10) betraktet i plan som inneholder hjuldekkets rotasjonsakse er hovedsakelig rettlinjet over hele den aksiale lengde av samme og strekker seg i en vinkel på ikke mer enn 10° i forhold til hjuldekkets rotasjonsakse.

4. Utstyr ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at den aksiale avstand (D) mellom vulstene (24,

26) ikke er større en 65 % av den maksimale aksiale bredde (W) av hjuldekket (10).

5. Utstyr ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at vulsttilpasningen (44, 46) strekker seg i radiale retninger i det minste til midt på høyden av den til-støtende vulstkjerne (28, 30) for hjuldekket (10), men ikke lenger enn den radialt ytre ende av nevnte vulstkjerne.