Warszawo, dnia 31 pazdziernika 1955 r« ji pazdziernika ivoo i L POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 38359 KL 65 e, 1/01 Nicholas Peter Sorrell Straussler (Londyn, Wielka Brytania) Niskopreina opona pneumatyczna Patent trwa od dnia 20 marca 1952 r.Wynalazek dotyczy niskopreznych opon pne¬ umatycznych przeznaczonych do ruchu na dro¬ gach miekkich lub bardzo ciezkich, glównym zas celem wynalazku sa opony o bardzo duzej powierzchni oparcia na gruncie w porównaniu do swych glównych wymiarów.Wynalazek stosuje sie do kól pojazdów dro¬ gowych oraz innych urzadzen, miedzy innymi do kól podwozi samolotowych.Bieznik opony ma ksztalt kadluba beczki bez scianek koncowych. Obydwa obrzeza opony sa zabezpieczone przed ruchem promieniowym lub bocznym za pomoca tarcz kolowych, przez któ¬ rych srodki przechodzi os zaopatrzona na kaz¬ dym koncu w odpowiednie lozyska, przy czym bieznik opony zajmuje srodkowa czesc beczko¬ wata, która jest gietka i wykonana z gumy wul¬ kanizowanej lub podobnego sprezystego mate¬ rialu, aby umozliwic odksztalcenie zarówno wlasne, jak i przeciwne dzialaniu powietrza sprezonego w detce.Opona moze byc zaopatrzona w odpowiednie wystepy z gumy lub innego materialu, wysta¬ jace z powierzchni zewnetrznej bieznika.Odksztalcenie takiej opony spowodowane ob¬ ciazeniem bedzie mialo ksztalt odwróconego pu- chara, który obejmuje powierzchnie miekkiego gruntu zamiast rozpierania go na boki, jak to ma miejsce w przypadku opon normalnego ksztaltu. Takie objecie gruntu zwieksza w znacznym stopniu wytrzymalosc gruntu na scinanie i sile pociagowa pojazdu, a zmniejsza mozliwosci wrzynania sie i poslizgu kól.Srodkowa srednica bieznika moze miec taka wielkosc, ze ksztalt beczkowaty staje sie w rze¬ czywistosci czescia pustej kuli scietej przez plaszczyzny równolegle tak, iz w przekroju luk opony obejmuje kat srodkowy krzywizny wyno¬ szacy zasadniczo od 70° —110*, przy czym obrzeza swobodnie sa zamocowane w sposób omówiony wyzej.W przekroju poprzecznym bieznik ma ksztalt odcinka luku kola, lecz równiez mozliwi i*«t ksztalt luku elipsy, jak bedzie omówione nizej.Dla zabezpieczenia boków i obrzezy opony przy najwiekszym obciazeniu i w stanie opad- nietym obydwa obrzeza $r, zacisniete niezalez¬ nie od siebie przez dwie obrecze lub tatezekola, przy czym jednak kazda para obreczy lub tarcz moie Cyc polaczona w £aki sposób, ze za¬ lozenie IchfW piaste! jest ^czynnoscia prosta.Obrzeza mojga byc uzbrojone* przez odpowied-. nie druty lub sznur gumowy, tworzace rdzen i speczniale stopki. Kazda obrecz o przekroju kolowym jest zacisnieta przez pierscienie szczelinowe na przestrzeni wiekszej niz polowa obwodu. Obrecz zewnetrzna, a mianowicie czesc odlegla od kadluba opony, jest przykre¬ cona za pomoca szeregu srub lub sworzni do obreczy wewnetrznej, która znajduje sie od wewnetrznej strony opony. Obrecz wewnetrz¬ na moze wystawac w bok do wewnatrz na pew¬ na odleglosc do opony, tworzac w ten sposób wewnetrzny wieniec nosny. Najlepiej jezeli srednica obreczy wewnetrznej wzrasta stopnio¬ wo ku wnetrzu do odpowiedniej odleglosci, a nastepnie maleje do mniejszej srednicy tak, iz ogólny ksztalt przekroju poprzecznego wienca obreczy jest dostosowany do postaci odksztalcen oponjjppowodowanych nadmiernym obciazeniem lub niedostatecznym .cisnieniem, przez co w tych przypadkach opona jest pod¬ trzymywana na kazdym koncu przez wspomnia¬ ne obrecze.Obrecze zaciskowe moga byc zalozone w ten sposób, ze moga obracac sie swobodnie. Obre¬ cze te moga byc równiez pokryte guma, tak, iz w rzeczywistosci tworza opony pelne lub ma¬ sywne. Moga one miec równiez urzadzenie 0:0 ladowania powietrza. Gdy opona jest wsparta na dwóch obreczach skrajnych, swobodna czesc srodkowa przyjmuje ksztalt wneki, a obciazenie wywoluje w konstrukcji opony naprezenia roz¬ ciagajace.Na rysunku przedstawiono przyklad wykona¬ nia wynalazku, przy czym. fig. la i fig. Ib przedstawiaja odpowiednio przekroje srednico¬ we prawej i lewej strony opony nisko-preznej wedlug wynalazku, zmontowanej na kole nape¬ dowym pojazdu mechanicznego, fig. 2 przedsta¬ wia przekrój srednicowy 'tylko górnej czesci odmiany opony, fig. 3 przedstawia widok podob¬ ny jak fig. 2; lecz innej odmiany i fig. 4 przed¬ stawia przekrój poprzeczny jeszcze innej od¬ miany opony.Opona niskoprezna i kolo przedstawione na fig. 1 naleza do jednej z par tylnych kól ciagni¬ ka, przy czym kazde kolo jest napedzane przez silnik pojazdu za posrednictwem przekladni róz¬ nicowej.Opona 1 jest zamocowana na wiencu 2 kola osadzonym na srodkowej czesci, czyli na piascie kola, która moze obracac sie dookola osi 3 przy¬ mocowanej do obudowy 4 przekladni róznico¬ wej i jest napedzana przez jeden z walów nape¬ dowych 5 przekladni róznicowej. * Opona sklada sie z osnowy, czyli korpusu 6 z gumy wulkanizowanej lub innego materialu sprezystego o podobnych wlasciwosciach z gu¬ mowanej tkaniny, bieznika 7 i stopek 8 i 9, z któ¬ rych kazda moze posiadac wewnetrzny rdzen z drutu lub tkaniny gumowanej, przy czym jest oczywiste, ze osnowa jest wulkanizowana w formie sluzacej do formowania ksztaltu, uwi¬ docznionego w górnej polowie fig. 1. Jak widac na rysunku opona jako calosc ma ogólny ksztalt kadluba beczki. Jak przedstawiono na fig. 1 krzy¬ wizna wewnetrznej powierzchni osnowy ma w przekroju ksztalt luku, który wylaczajac obrzeza jest opisany ze srodka C na osi sy¬ metrii A, znajdujacym sie ponizej osi obrotu B kola.Srodek C na osi symetrii A moze znajdowac sie równiez nieznacznie powyzej punktu prze¬ ciecia osi A i osi B. Jezeli znajduje sie on na przecieciu, to wewnetrzna powierzchnia osnowy ma ksztalt kulisty, a jezeli srodek jest polozony ponizej punktu przeciecia, jak przedstawiono na rysunku, to zasadniczy ksztalt tej powierzchni bedzie elipsoidalny. Zewnetrzna powierzchnia opony (fig. 1) ma równiez w przekroju ksztalt luku i jest opisana ze srodka polozonego nieco ponizej srodka C, wskutek czego grubosc opony stopniowo wzrasta na zewnatrz z obu stron plaszczyzny, zawierajacej os symetrii A, ku zwróconym do wewnatrz czesciom obrzeza lub stopek osnowy i przez to polozonym zasadniczo promieniowo w stosunku do osi kola. Szerokosc tej czesci bieznika moze byc zasadniczo równa polowie najwiekszej srednicy bieznika, jak przedstawiono na fig. la i Ib.Opona jest utrzymywana w swym polozenia na wiencu przez obrecze zaciskowe, które ha fig. Ib sa oznaczone liczbami 10 i 11, a na fig. la — liczbami 12 i 13.Obrecze 10, 11 luzno obejmuja cylindryczne przedluzenie 14 wienca o zmniejszonej srednicy niz przylegla powierzchnia obwodowa 15 wienca, przez co otrzymuje sie pierscieniowa powierzch¬ nie oporowa dla obreczy 11. W obreczach 10, 11 sa otwory na sruby 16, z których, tylko jedna jest uwidoczniona na fig. 1, i które sa wkreco¬ ne w otwory w/wiencu, oraz na zawór 17 det¬ ki 18.Zewnetrzny koniec obreczy U jest zagiety do wewnatrz i dopasowany do wewnetrznej PP- - 2 -wierzchni stopki 8 opony, a zewnetrzny koniec obreczy 10 ma przekrój katowy, w swej zas wewnetrznej powierzchni jest uksztaltowana tak,|iz pasuje do zewnetrznej powierzchni stop¬ ki 8. Stopki 8 zaciska sie za pomoca nakretek 19 wkreconych na sruby 16, przy czym nakret¬ ki maja stozkowe powierzchnie 20 przylegajace do powierzchni otaczajacych wewnetrzne konce otworów, przez które wystaja sruby.Obrecze zaciskowe 12 i 13 do wciskania stop¬ ki 9 sa podobne do obreczy 10, 11 w swych cze¬ sciach zaciskowych. Jednak przekrój obreczy 12 w czesci wewnetrznej posiada ksztalt klinowy, umozliwiajacy wykonanie otworów, z których tylko jeden jest uwidoczniony na fig. 1 i w któ¬ re wkreca sie wewnetrzne konce srub 21, wy¬ stajacych przez otwory w wewnetrznej czesci obreczy 13, pokrywajacych sie z otworami w kolnierzu 14, wystajacym na zewnatrz z wien¬ ca. Zewnetrzne czesci srub sa nagwintowane dla nakretek slepych 22, przy czym urzadzenie jest tego rodzaju, ze przy nakrecaniu nakretki 22 na sruby 21 obrecz zaciskowa 12 przesuwa sie wzdluz osi po wiencu i dociska stopke 9 do obreczy 13.Gdy pojazd wyposazony w opony opisane wy¬ zej toczy sie po zwyklych drogach, to nastepuje mniejsze lub wieksze splaszczenie srodkowego obszaru opony na powierzchni w przypadku ma¬ lych obciazen, gdy jednak obciazenia sa wiek¬ sze, to srodkowy obszar odksztalca sie do we¬ wnatrz w takim stopniu, iz przyjmuje ksztalt odwróconego puchara o zarysie eliptycznym, a gdy pojazd toczy sie po miekkim gruncie, to puchar wypelnia sie tak, iz wytrzymalosc na scinanie gruntu zostaje zwiekszona i sila pocia¬ gowa zwieksza sie. Taki efekt osiaga sie przez to, ze bieznik ma ksztalt beczkowaty lub luko¬ wy w przekroju poprzecznym i nie ma wcale swobodnych lub niepodpartych pionowych wy¬ stepów bocznych, lecz stopki lub obrzeza sa za¬ cisniete i zabezpieczone przed ruchem promie¬ niowym lub bocznym tak, iz w rezultacie otrzy¬ muje sie sprezysty luk, który pod obciazeniem zostaje odksztalcony promieniowo do wewnatrz w znacznie wiekszym w obszarze srodkowym niz na bokach, przy czym odksztalcenie stopnio¬ wo maleje ód obszaru srodkowego do zera tam, gdzie sa zacisniete obrzeza.W odmianie wedlug fig. 2 przedstawiono wie¬ niec kola i opone wedlug wynalazku, w której detka powietrzna nie jest potrzebna, tak iz po¬ wietrze pod cisnieniem dziala bezposrednio na wewnetrzna powierzchnie bieznika. W celu zamkniecia wienca i stopek i zabezpieczenia, przed uplywem powietrza pod cisnieniem z przestrzeni pierscieniowej, objetej przez wie¬ niec, obrecze 11 i 12 i wewnetrzna powierzchnie, opony, kazda stopka jest zaopatrzona w pier¬ scieniowy kolnierz 23 z gumy wystajacej do wewnatrz. Kazdy kolnierz 23 jest polozony po¬ miedzy umieszczonymi na wprost siebie po¬ wierzchniami obreczy 11 i 12, które sa zao¬ patrzone w pierscieniowe stopki 24 wykonane tak, iz przy zaciskaniu stopek kolnierze 23 zo¬ staja odksztalcone i powstaje pierscieniowa po¬ wierzchnia zamykajaca. Kazdy wewnetrzny pierscien zaciskowy posiada równiez pierscien uszczelniajacy 23a z gumy, który wspóldziala z jedna z wymienionych pierscieniowych po¬ wierzchni zamykajacych.W tej postaci wynalazku wewnetrzne obrecze zaciskowe moga byc zaopatrzone w pierscienio¬ we wystepy o ksztalcie lukowym przekroju dla utworzenia wienców nosnych wewnatrz komo¬ ry powietrznej, tak iz pod bardzo duzym obcia¬ zeniem albo w przypadku zaniku cisnienia po¬ wietrza w komorze powietrznej obszary boczne bieznika dotykaja tych wienców i sa przez nie podtrzymywane.Na zewnetrznej powierzchni wience moga byc pokryte warstwa gumy wulkanizowanej tak, iz gdy obciazenie jest tego rodzaju, ze obszary boczne bieznika stykaja sie z wiencami pokry¬ tymi guma wystepuja tego rodzaju naprezenia, ze bieznik lub korpus jest naprezony poprzecznie w kierunkach przeciwnych od plaszczyzny sy¬ metrii.Na fig. 3 przedstawiono inne i dogodne umie¬ szczenie zaworu tlocznego w porównaniu z od¬ miana wedlug fig. 1 ab, przy czym zawór wysta¬ je z zewnetrznej czesci detki przez szczeline w wiencu kola. Na rysunku przedstawiono rów¬ niez boczne wkladki 25 z miekkiej gumy przy¬ legajace do zewnetrznej czesci detki lub biezni¬ ka, lecz moze byc przewidziana warstwa poje- dyncza, która przylega do wewnetrznej czesci bieznika lub korpusu i ma zakonczenie na stop¬ kach.Bieznik moze miec równiez wystajace na ze¬ wnatrz gumowe wystepy, jak pokazano na ry¬ sunku, i rozmieszczone w rzedach poprzecznie do bieznika.Na fig. 4 bieznik jest zaopatrzony we wznie¬ sione pierscieniowe zebra biezne 26, 27 sze¬ roko rozmieszczone na bokach i pozostawiajace miedzy soba pierscieniowe wglebienie. Tak sa- - 3 -mo z kazdej strony kazdego pierscienia moze znajdowac sie zwrócony do wewnatrz zlobek pierscieniowy 28 o zasadniczym ksztalcie litery V w przekroju, jak zaznaczono linia kreskowa na rysunku, jak równiez moze byc przewidzia¬ ny zlobek pierscieniowy 29, wystajacy do we¬ wnatrz ze srodkowej czesci wglebienia. Zebra 26 i 27 oraz wglebienie i zlobki 28 i 29 maja na celu ulatwienie przygiecia do wewnatrz lub od¬ ksztalcenia bieznika przez co zwieksza sie wy¬ trzymalosc na scinanie i sila pociagowa, jak juz powiedziano wyzej. PL