PL105621B1 - Opona pneumatyczna - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 20.05.1980 105621 czytelnia! U» •do Patentowego Int. Cl.2 B60C 9/18 Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: Michelin & CIE (Compagnie Gensrale des Eta- blissements Michelin), Clermont Ferrand (Fran¬ cja) Opona pneumatyczna Wynalazek dotyczy opon pneumatycznych a w szczególnosci opon, których konstrukcja nosna po¬ siada dodatkowe wzmocnienie bieznika, na przy¬ klad za pomoca dwóch warstw skrzyzowanych ikordów. W znanych oponach niezaleznie od konstrukcji osnowy, to jest diagonalnych lub radialnych, sto¬ sowane jest dodatkowe wzmocnienie wierzchol¬ kowe bieznika to jest opasanie, w którym katy ulozenia nici kordowych w warstwach róznia sie miedzy soba, przewaznie jednak maja kierunek zblizony do równoleznikowego, opasanie ma za zadanie usztywnienie czola bieznika, to znaczy tej czesci opony, która styka sie z podlozem, dla stawienia oporu znieksztalceniom, którym ulega czolo bieznika stycznie do sladu pozostawionego na twardym podlozu, a tym samym dla zmniej¬ szenia wzglednie usuniecia niekorzystnych zja¬ wisk dotyczacych zachowania sie i wytrzymalosci opony. Opasanie bieznika ma na ogól szerokosc osio¬ wa zblizona do szerokosci czola, to znaczy po¬ wierzchni bieznika stykajacej sie z podlozem, nie¬ zaleznie od szerokosci opony, to jest maksymalne¬ go osiowego odstepu miedzy obydwoma bokami opony. Inne rozwiazanie usztywnienia czola bieznika opony znane jest z patentu francuskiego 1 458 239 opisujacego opony z bieznikami zwanymi biezni¬ kami wystajacymi, w tych oponach wystep bar- 2 ku bieznika, który stanowi masa gumy, ma na celu ochrone boków opony przed uszkodzeniami ostrymi cialami stalymi a przede wszystkim stwo¬ rzenie dodatkowej przyczepnosci i zmniejszeniu nacisku opony na podloze. W innych rozwiazaniach, majacych za zadanie równiez zmniejszenie nacisku jednostkowego od¬ ksztalconego bieznika na nawierzchnie podioza, zastosowano natomiast nieco wieksza szerokosc opasania niz szerokosc czola, jak na przyklad w patencie francuskim 1290 431, przy czym kordy opasania tworza kat 90° z kierunkiem wzdluz¬ nym. Najwieksza niedogodnosc opon ze znanyjrri kon¬ strukcjami opasania bieznika polega na tym, ze opasania te nie przyczyniaja sie w ogóle do zmniejszenia naprezen scinajacych w krawedzio¬ wych strefach ukladów konstrukcji nosnej, gdzie naprezenia te przyczyniaja sie do oddzielania wzglednie rozwarstwiania miedzy tymi uklada¬ mi. Przeciwnie, niektóre z tych konstrukcji sa te¬ go rodzaju, ze nawet zwiekszaja, w sposób wido¬ czny, naprezenia scinajace miedzy ukladami wierz¬ cholkowymi w strefach krawedziowych. Celem wynalazku jest usuniecie tych wad, to jest zwiekszenie odpornosci opony na rozwarstwie¬ nie i pelzanie w strefach krawedziowych kon¬ strukcji nosnej przez wynalezienie struktury opa¬ sania czola bieznika na brzegach którego zjawi¬ ska naprezenia spowodowane cisnieniem wpom- 105 6213 105 621 4 powanego powietrza i splaszczeniem opony o pod¬ loze bylyby zmniejszone lub nawet usuniete. Cel ten .zgodnie z wynalazkiem spelnia opona pneumatyczna wyposazona w opasanie utworzono przez co najmniej dwie warstwy drutów lub li¬ nek równoleglych w kazdej warstwie i skrzyzo¬ wanych ze'soba oraz w bieznik, którego czolo sty¬ ka sie z gruntem. na .szerokosci mniejszej, niz to opasanie, przy czym istota wynalazku jest to, ze co najmniej z jednej strony plaszczyzny ekwato- rialnej opony, wystaja z zarysu barku bieznika nie stykajacego sie z gruntem, konce warstw opa¬ sania, które otoczone sa. ze wszystkich stron gu¬ ma tworzac wystajaca czesc na dlugosc osiowa równa najwyzej j0% polowy szerokosci, osiowej bieznika mierzonej w miejscu gdzie opasanie wy¬ staje z bieznika, a powierzchnia gumy otaczaja¬ cej strone promieniowo zewnetrzna wystajacej czesci opasania, znajduje sie w przekroju poprze¬ cznym, w odleglosci od osi obrotu opony mniej¬ szej niz promieniowa odleglosc od osi opony po¬ wierzchni czola bieznika, Dlugosc wystajacej czesci opasania czola biez¬ nika wedlug wynalazku jest w przekroju poprze¬ cznym mierzona osiowo od teoretycznego boczne¬ go zarysu bieznika z uwagi na mase gumy, któ¬ ra zgodnie z wynalazkiem, otacza czesc wystaja¬ ca opasania ze wszystkich stron tak po stronie promieniowo zewnetrznej, jak i promieniowo we¬ wnetrznej oraz osiowo zewnetrznej. Równiez po¬ lowa szerokosci bieznika, o której mowa mierzo¬ na jest osiowo. Dzieki wynalazkowi, czolo bieznika stykajace sie z podlozem podlega dzialaniu usztywniajace¬ mu wydluzonego opasania wierzcholkowego biez¬ nika. Natomiast sama wystajaca czesc opasania nie podlega naprezeniom sciskajacym i rozciagaja¬ cym pochodzacym z przyleglych czesci bieznika, zwlaszcza boków opony. W wyniku tego, ze wy¬ stajaca czesc opasania jest uwolniona od napre¬ zen scinajacych wystepujacych w znanych opo¬ nach miedzy warstwami ukladów wierzcholko¬ wych o zwyklej szerokosci, jak równiez uwolnio¬ na od nagrzan szkodliwych dla trwalosci warstw gumowych polaczeniowych. Ponad to wystajaca czesc opasania bieznika stanowi kanal cieplny zmniejszajacy dzialanie temperaturowe innych stref zbrojenia wierzcholkowego zwlaszcza gdy zbrojenie posiada elementy wzmacniajace dobrze przewodzace cieplo. Najkorzystniej, opasanie zgodne -z wynalazkiem wystaje na 4—10% polowy szerokosci osiowej biez¬ nika w punkcie wystawania. Przedluzenie szerokosci wystajacej czesci opa¬ sania ponad 20% polowy tej szerokosci nie po¬ woduje juz znaczniejszego zmniejszenia naprezen krawedziowych miedzy warstwami wierzcholko¬ wymi. Jednakze w niektórych przypadkach, korzy¬ stnym jest aby wystajaca szerokosc osiagala 50% polowy tej szerokosci. Jezeli porówna sie szerokosc czesci opasania zawarta miedzy plaszczyzna ekwatorialna opony i koncem czesci wystajacej z najwieksza szero¬ koscia opony to ta szerokosc opasania zawarta jest najkorzystniej miedzy 45—60% najwiekszej szerokosci osiowej opony. Dla opasania bieznika, którego obydwa konce zgodnie z wynalazkiem wy¬ staja z bieznika, calkowita szerokosc opasania jest w ten sposób zawarta najkorzystniej miedzy 90— 120% najwiekszej szerokosci osiowej opony. Wynalazek ma zastosowanie do opon ze wszy¬ stkimi konstrukcjami osnów, to jest diagonalnych wzglednie radialnych lub czesciowo radialnych i lfl diagonalnych. Ma on równiez zastosowanie do opon pozbawionych osnowy, lecz posiadajacych podklad. Wynalazek jest szczególnie odpowiedni do opa- san wierzcholkowych bieznika zwanych walco- wymi, to znaczy takich, których krzywizna polud¬ nikowa jest mniejsza niz krzywizna wzdluzna. Wykonanie takie jest szczególnie korzystne dla opon terenowych. Opasania bieznika posiadajace szerokosc zwyczajna dotychczas stosowana, pod- legaja zawsze naprezeniom krawedziowym ze - szkoda dla ich trwalosci, mimo stosunkowo zna¬ cznego oddalenia ich brzegów od neutralnego wlókna osnowy opony. W przypadku opon przeznaczonych do jazdy w terenie uslanym twardymi przeszkodami jak ka¬ mienie, sklady i inne, korzystnym jest umiesz¬ czenie miedzy brzegami warstw, z których skla¬ da sie opasanie pasów gumowych o module ela¬ stycznosci wynoszacym 100% rozciagania, korzy- stnie, szerokosc tych pasów nie przekracza sze¬ rokosci wystajacej czesci opasania. Korzystnym jest równiez nadanie masie gu¬ mowej, pokrywajacej strona promieniowo we¬ wnetrzna wystajacej czesci opasania czola biez- nika profilu o wkleslosci zwróconej na zewnatrz. Ta postac wykonania wynalazku pozwala na od¬ izolowanie, z dobrym skutkiem, wystajacych kra¬ wedziowych czesci opasania od reakcji boków opony, a nawet na zmniejszenie szerokosci wy- 40 stajacych czesci opasania. Mozna równiez, z do¬ brym skutkiem wkleslosc miedzy strona promie¬ niowo wewnetrzna wystajacej czesci opasania, a bokiem opony wypelnic guma o module mieszcza- z cym sie najkorzystniej miedzy 80—200 g/mm2 45 przy 100% rozciagania. Bieznik opony, zgodnej z wynalazkiem, posia¬ da oczywiscie tzezbe w postaci wglebien i wypuklo¬ sci zgodnie z przeznaczeniem opony. Guma otacza¬ jaca wystajaca czesc opasania, od strony promienio- wo-zewnetrznej, moze byc gladka lulb posiadac rzezbe w postaci wglebien lub wypuklosci w celu, na przyklad, usztywnienia czesci wystajacej wzgled¬ nie ulatwienia odprowadzenia ciepla zbierajacego sie na koncu czesci wystajacej. Masa gumy ota¬ czajacej wystajaca czesc opasania, posiada naj¬ korzystniej szerokosc, to jest wymiar mierzony w kierunku osiowym, mieszczaca sie miedzy 1—10% polowy szerokosci osiowej bieznika, w miejscu w którym opasanie wystaje z bieznika. Najbardziej korzystnym ekonomicznie jest uzy¬ cie jako gumy otaczajacej wystajaca czesc opa¬ sania, tego samego rodzaju gumy jaka uzyta zo¬ stala na bieznik czola, barku lub boku, nie wy- n klucza sie jednali* uzycie innego rodzaju gumy,105 621 6 na przyklad gumy uzytej do wygladzania warstw osnowy ewentualnie takiej jaka zastosowano mie¬ dzy brzegami warstw opasania. Kombinacja opasania zgodnego z wynalazkiem z bieznikiem majacym jeden bairk wystajacy poza szerokosc. osiowa opony, daje równiez dobre wy¬ niki. Mimo, ze korzystnym jest stosowanie konstruk¬ cji zgodnej z wynalazkiem na obydwu brzegach opasania, nie znaczy to jednak, ze opasanie musi byc symetryczne lub ze opona jest symetryczna w stosunku do- swej plaszczyzny ekwatorialnej, opasanie wierzcholkowe bieznika otoczone guma moze wystawac tylko z jednej strony opony. W przypadku, gdy opasanie czola bieznika po¬ siada tylko jedna czesc wystajaca, to korzystnym jest zakladanie opony ta czescia wystajaca skie¬ rowana do wewnatrz kól pojazdu, takie rozmiesz¬ czenie opon jest korzystne niezaleznie od rodzaju nawierzchni po której porusza sie pojazd, np. dróg na placu budowy lub w kamieniolomach. Stwier¬ dzono bowiem, ze bark opony skierowany do we¬ wnatrz pojazdu jest najczesciej narazony na usz¬ kodzenia w postaci oddzielania sie od siebie wartaw wierzcholkowych wzglednie na uszkodze¬ nia spowodowane takimi czynnikami jak duze ka¬ mienie, wystajace z nawierzchni skaly i inne. W oponach przeznaczonych do jazdy czesciowo poza drogami korzystnym jest stosowanie dwu wystajacych czesci opasania bieznika wówczas opona posiada wystepy tak do wewnatrz pojaz¬ du jak i na zewnatrz pojazdu. Opony posiadajace tylko jedna wystajaca czesc opasania stosuje sie równiez do kól podwójnych na jednej pólosi, w tym przypadku zastosowanie opon o dwóch wy¬ stajacych czesciach nie daje lepszych wyników. W przypadku opon przeznaczonych do jazdy poza drogami, terenowych lub uniwersalnych, ko¬ rzystne jest równiez stosowanie wystepu bocz¬ nego bieznika w postaci wystajacej czesci opa¬ sania pokrytej guma wedlug wynalazku. Bardzo korzystnym jest wówczas zastapienie czesci gumy wystepu bocznego1, znajdujacej sie promieniowu wewnatrz, to jest od strony osi o-pony promienio¬ wymi podtrzymujacymi zeberkami, na skutek cze¬ go na wystajace czesci opasania nie przenosza sie reakcje boków opony. Inne rozwiazanie stosowa¬ ne w tym przypadku polega na wykonaniu wy¬ stepu w czesci promieniowo wewnetrznej, z gumy bardzo elastycznej. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladach wykonania na rysunku na któfym fig. 1 przedstawia opone w przekroju promienio¬ wym, fig. 1A — czesc fig. 1 otoczonej kregiem A, w wiekszej skali, fig. 2 — inne wykonanie strefy promieniowo zewnetrznej opony w przekroju pro¬ mieniowym, fig. 3 — jeszcze inne wykonanie opony w widoku podobnym do fig. 2, fig. 4, 5, 0 szczególy wykonania bieznika w ujeciu podob¬ nym do fig. 1A, fig. 7 — strefe promieniowo' ze¬ wnetrzna opony wedlug fig. 1, w zetknieciu z pod- 'lozem, w przekroju promieniowym. W (przekroju promieniowym przedstawionym na fig 1 pokazano, ze opona 1 posiada osnowe 2, opasa¬ nie w czole ibieznika, w ipostaci dwóch warstw 3 14 kordów drutów luib linek, których konce 3A i 4A .(fig. 1A) wedlug wynalazku wystaja z zarysu 11 bar- 'ku conny. Na fig. 1 przedstawione sa równiez: ma- ksymalna szerokosc zewnetrzna opony S, szero¬ kosc B czola bieznika, to jest powierzchni styku z gruntem, jak pokazano to na fig. 7, szerokosc E (fig. 1A) wystajacej czesci opasania czolowego, szerokosc ta mierzona, jest od punktu 11 E, w któ- rym opasanie przecina linie 11 zarysu barku,, gru¬ bosc osiowa e wzmocnienia przeciwsciernego osio¬ wo zewnetrznego z gumy, które otacza z boku wy¬ stajaca czesc 7 opasania i wreszcie linia XX sta¬ nowiaca slad plaszczyzny ekwatorialnej opony. Btrzegi opasania w czole bieznika 3, 4 otoczone sa guma. Guma 6, tworzaca promieniowo zewnetrz¬ na strone czesci wystajacej 7 opasania w czole bieznika, tworzy profil, który nie styka sie z pod¬ lozem (fig. 7). Profil ten moze byc na przyklad wklesly (fig. 1, 1A, 2, 3 i 7) prostoliniowy (fig. 4), wypukly (fig. 4). sinusoidalny (fig. 6) lub inny. Guma 8, tworzaca strone promieniowo wewne- . trzna czesci wystajacej 7, to jest znajdujaca sie po stronie blizszej osi obrotu opony ma profil wklesly i laczy sie z zarysem 9 boku 10 wzdluz linii, która w stosunku do linii teoretycznej L la¬ czacej krawedz czola bieznika 5 z punktem P, w którym oipona zmontowana na obreczy, napom¬ powana lecz nie obciazona, posiadajaca maksy- malna szerokosc S przecina te linie w co naj¬ mniej jednym punkcie jak na przyklad linia przerywana na figurze 1A. Czolo bieznika posiada boczna krawedz D (fig. 1A, 3, 4, 5, 7) utworzona w miejscu, w któ- rym spotykaja sie czolo opony i osiowo ze¬ wnetrzna strona gumy pokrywajacej wystajacy koniec opasania bieznika. Gdy, jak w przypadku przedstawionym na fig. 6, krawedz ta nie jest zaznaczona w sposób wyrazny, miejsce geometry¬ czne punktów D okresla sie ustawiajac na pozio¬ mej plaszczyznie podloza napompowana opone z nominalnym obciazeniem. Punkt D znajduje sia wówczas w odleglosci od plaszczyzny ekwatorial¬ nej X — X opony, równej polowie maksymalnej szerokosci sladu czola bieznika na podlozu. Pod¬ czas gdy opasanie czolowe bieznika przedstawio¬ ne na fig. 1 i 7 posiada dwie wystajace czesci 7, vopasanie 21 pokazane w przekroju na fig. 2 po¬ siada tylko jedna czesc wystajaca z lewego bar¬ ku opony. Opasanie czolowe 21 od strony, z której nie wy¬ staje poza bark opony ma strukture zwyczajna natomiast bieznik tworzy boczne zgrubienie 23. _. Przyklad wykonania wynalazku pokazany na fig 2 odpowiada oponom terenowym przeznaczo¬ nym do jazdy poza drogami, na przyklad przy robotach ziemnych. Fig. 3 przedstawia przyklad uformowania bocznego wystepu opasania podob- fi0 nego doi pokazanego na fig. 2. jednak przyklad ten rózni sie od wykonania z fig. 2 obecnoscia od strony gdzie wystaja trzy warstwy 33, 34, 35 two¬ rzace to opasanie, miedzy koncam^ 33A i 34A oraz koncami 34A i 35A warstw 33,, 34, 35 dwu 65 waskich cienkich pasm gumy 37. Modul tej gumy 40 50105 621 jest co najmniej równy modulowi gumy tworzacej bieznik. Opona ta (fig 3) po tej samej stronie, po której znajduje sie wystep bairku posiada boczne wzmoc¬ nienie z promieniowymi rowkami tworzacymi pro¬ mieniowe zeberka 38 z tej samej gumy, która pokrywa z zewnatrz wystajace czesci warstw 33, 34 i 35. Plaszczyzna rysunku na fig. 3 przechodzi przez jedno z promieniowych zeberek 38. PL PL PL PL

Claims (10)

Zastrzezenia patentowe

1. Opona pneumatyczna wyposazona w opa¬ sanie utworzone przez co najmniej dwie warstwy drutów lub linek równoleglych w kazdej war¬ stwie i skrzyzowanych z soba oraz w bieznik, którego czolo styka sie z podlozem na szeroko¬ sci mniejszej niz opasanie, znamienna tym, ze co najmniej z jednej strony plaszczyzny ekwatorial- nej (X — X) opony warstwy opasania (34, wzgled¬ nie 33, 34, 35) wystaja z zarysu boku bieznika nie stykajacego sie z gruntem, przy czym wy¬ stajace konce warstw opasania otoczone sa ze wszystkich stron guma, tworzac wystajaca czesc opasania (7) na dlugosc osiowa równa najwyzej 50% polowy szerokosci osiowej bieznika, mierzo¬ nej w miejscu, gdzie opasanie wystaje z biezni¬ ka, a powierzchnia gumy (6) otaczajacej strone promieniowo zewnetrzna wystajacej czesci (7), w przekroju poprzecznym, znajduje sie w odleg¬ losci ,od osi obrotu opony na kole, mniejszej niz promieniowa odleglosc powierzchni czola biezni¬ ka.

2. Opona wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wystajaca czesc opasania (7) jest mniejsza od 20%, korzystniej 4-M0% od polowy szerokosci bieznika w punkcie wystawania. 35

3. Opona wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, ze polowa szerokosci opasania wraz z czescia (7) wystajaca z zarysu- barku opony zawarta jest w granicach 45—60% najwiekszej zewnetrznej sze¬ rokosci osiowej (S) opony.

4. Opona wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze opasanie bieznika ma krzywizne poludnikowa mniejsza niz krzywizne obwodowa.

5. Opona wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze powierzchnia gumy otaczajacej strone promienio¬ wo wewnetrzna (8) wystajacej czesci opasania (7) jest wklesla, a wkleslosc zwrócona jest w kie¬ runku zewnetrznym opony.

6. Opona wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze guma stanowiaca boczne wzmocnienie przeciw - cierne wystajacej czesci opasania (7) ma szero¬ kosc (e) mierzona w kierunku osiowym mieszcza¬ ca sia miedzy 1—10% polowy szerokosci biezni¬ ka w miejscu gdzie warstwy (3, 4) .^opasania czo¬ la bieznika wystaja z zarysu (11) barku opony.

7. Opona wedlug zastrz. 1 lub 6, znamienna tym, ze guma otaczajaca strone promieniowo we¬ wnetrzna (8) wystajacej czesci (7) jest guma o module 80—200 g/mm2 przy 100% rozciagania.

8. Opona wedlug . zastrz. 1, znamienna tym, ze guma otaczajaca strone promieniowo wewnetrz¬ na (8) wystajacej czesci (7) opasania posiada ze¬ berka (38) oddzielone promieniowymi rowkami.

9. Opona wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze miedzy krancami (33A i 34A oraz 34A i 35A) warstw (33, 34, 35) opasania wstawione sa pasma gumy (37) o szerokosci nie przekraczajacej szero¬ kosci czesci wystajacej (7).

10. Opona wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze opasanie bieznika posiada tylko jedna wystajaca czesc (7) umieszczona tylko na jednym barku opony, który korzystnie, po zamontowaniu opony, znajduje sie po stronie wewnetrznej pojazdu.nu P