DK151299B - Pneumatisk daek, samt cylindrisk daekemne til brug ved fremstilling af et saadant daek - Google Patents

Description

151299

Opfindelsen angår et pneumatisk dæk, specielt et dæk af den art, der er beskrevet i fransk patentskrift 1.413.102.

I princippet omfatter dækkassen i et sådant dæk 5 et dækkasselag af tråde eller kabler, der uafbrudt strækker sig fra den ene vulst til den anden vulst og er radiale i dæksiderne og skråtliggende i slidbaneområdet.

I slidbaneområdet omfatter dækkassen, foruden den nævnte del med skråtliggende tråde eller kabler, endnu et 10 lag af skråtliggende tråde eller kabler, der krydser trådene eller kablerne i nævnte del og er begrænset til slidbaneområdet.

En sådan dækkasse er nem at fremstille og har den fordel, at der sikres en uafbrudt forbindelse mellem dæk-15 sidernes armering og slidbanens armering. Desuden har dæksiderne den samme fleksibilitet som ved dæk med helt radial dækkasse, dvs. med dækkasse, der er radial fra vulst til vulst. Imidlertid kan slidbanens armering i sådanne dæk under visse forhold være utilstrækkelig. Der-20 for har man ifølge ovennævnte patentskrift foreslået en forstærkning i form af mindst ét lag af skråtliggende tråde eller kabler begrænset til slidbaneområdet. Denne forstærkning har den ulempe, at den først kan tilvejebringes efter formning af den føromtalte dækkasse. Der-25 imod kan grundstrukturen i sådanne dæk uden vanskelighed generaliseres ved anvendelse af mindst ét lag, der er uafbrudt fra vulst til vulst, men hvor trådenes eller kablernes retning kan afvige med op til 20° fra den radiale retning i dæksiderne, samtidig med at der i slid-30 baneområdet opretholdes en ret stor skråvinkel.

Opfindelsen tager sigte på en forstærkning af slidbaneområdet i et dæk, der har den ovenfor angivne grundstruktur, hvilken forstærkning fører til tilfredsstillende egenskaber i alle kørselsforhold og muliggør 35 formningen af det cylindriske emne efter dets færdigfremstilling.

2 151299

Opfindelsen beror på en analyse af de påvirkninger et elementarparallelogram i dækkets toparmering udsættes for. Pr. definition har et sådant parallelogram en diagonal, der er parallel med dækkets omkredsretning, 5 og en længde, der antages at være lig med én måleenhed.

De modstående sider i dette parallelogram er parallelle med trådene eller kablerne i to indbyrdes krydsede lag af skråtliggende tråde eller kabler. I et sådant parallelogram bevirker trækspændinger i dækkets omkredsret-10 ning, at der opstår kompressionskræfter på den anden diagonal. Det er desuden kendt, at trådene eller kablerne sædvanligvis reagerer ugunstigt på aksiale kompressionskræfter. Opfindelsen giver anvisning på et nyt princip til afstivning af slidbanearmeringen, idet 15 man lader de nævnte kompressionskræfter indvirke i tværretningen på tråde eller kabler i et tredje toparmer ingslag, idet trådene eller kablerne i forhold til den diagonal i parallelogrammet, der ikke falder sammen med omkredsretningen, danner en vinkel på højst 20 30° med retningen vinkelret på denne diagonal.

I overensstemmelse hermed er et pneumatisk dæk, hvis dækkasse i retning fra indersiden af dækket til ydersiden omfatter mindst ét lag af fra vulst til vulst uafbrudte tråde eller kabler, der i dæksiderne 25 alle danner med omkredsretningen den samme vinkel på mellem 70° og 90° og i slidbaneområdet danner en vinkel, der er mindre end vinklen i dæksiderne, samt tre oven over hinanden anbragte lag af tråde eller kabler, der er skråtliggende og begrænset til slidbaneområdet, 30 hvilke tre lags tråde eller kabler danner vinkler a, 3 og γ med omkredsretningen, ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at vinklen α for det toparmerings-lag, der støder til dækkassen, har en sådan værdi, at den numeriske værdi af udtrykket 151299 3 tgg - tgy - 2 tg g tg β tgy 2 tg 3 tgy + tga(tg3- tgy) er mindre end 0/6/ idet β og γ er tilsvarende vinkler i de to andre toparmeringslag.

I overensstemmelse med ovennævnte princip er det 5 laget med vinklen a, der bevirker denne afstivning.

En sådan afstivning i overensstemmelse med opfindelsen har den fordel, at man kan reducere det totale tværsnitsareal for trådene eller kablerne pr. breddeenhed i laget med vinklen a, eftersom disse tråde eller 10 kabler i hovedsagen påvirkes i tværretningen. Man kan f.eks. reducere antallet af tråde eller kabler eller reducere deres tværsnitsdimension.

Endvidere kan afstivningslaget, eftersom det direkte ligger på dækkasselaget, give mulighed for at bi-15 bringe trådene eller kablerne i det underliggende område af dækkasselaget den passende hældning. Dette skal forklares mere detaljeret senere.

Vinklerne β og γ er sædvanligvis mindre end 45° og ligger fortrinsvis mellem 15 og 35°.

20 Der er principielt to opstillinger. I den ene har vinklerne β og γ indbyrdes modsat fortegn, idet det positive fortegn svarer til den sædvanlige trigonometriske retning fra omkredsretningen som udgangsakse. I så fald har vinklen α samme fortegn som den vinkel β 25 eller γ, hvis numeriske værdi er størst.

I den anden opstilling har vinklerne β og γ samme fortegn, I så fald er fortegnet for vinklen α altid modsat fortegnet for vinklerne β og γ. Den opstilling, hvor β og γ har samme værdi, falder inden 30 for opfindelsens ramme, idet vinklen α kan være positiv eller negativ i forhold til omkredsretningen, forudsat den ovenfor angivne grundbetingelse er opfyldt.

En toparmering udformet i overensstemmelse med opfindelsen kan have forstærkede kanter ved f.eks. om- 4 151299 foldning af kanterne af laget med vinklen α om kanterne af laget med vinklen γ, jvf. de franske patentskrifter 1.437.415 og 1.427.886. Denne udførelsesform er særlig velegnet til hurtige køretøjer.

5 En anden udførelsesform går ud på at fordele bred den af de tre toparmeringslag som trappetrin. Det snæv-reste lag er fortrinsvis laget med vinklen α, der støder til dækkasselaget. På denne måde vil overgangene af dækkasselagets tråde eller kabler fra de afsnit, der 10 ligger i dæksiderne til de afsnit, der befinder sig under laget med vinklen α altid være overdækket af de udragende kanter af laget med vinkel β. Denne udformning muliggør en bedre fastholdelse af hældningen af trådene eller kablerne i det pågældende område af dæk-15 kasselaget, eksempelvis ved hurtig kørsel. Denne udførelsesform kan med fordel kombineres med to lag, hvis kanter er foldet på den ovenfor angivne måde.

Det bemærkes, at opfindelsen og de forskellige udførelsesformer omfatter toparmeringslagene, uanset 20 bredden og/eller vinklen i de forskellige lag, samt toparmeringslag med asymmetrisk virkning og/eller struktur, samt også toparmeringslag bestående af oven på hinanden anbragte partielle lag med eller uden forbindelse i tværretningen.

25 Opfindelsen angår også et cylindrisk dækemne til brug ved fremstilling af dækket, og omfattende et dæk-kasselag med tråde eller kabler, der er uafbrudte fra vulst til vulst og alle danner med omkredsretningen en vinkel 6' på 70-90°, hvilket dækemne ifølge opfindelsen 30 er ejendommeligt ved, at der på dækkasselaget er anbragt tre toparmeringslag, der med omkredsretningen danner sådanne vinkler α', β', γ1, at den numeriske værdi af udtrykket 5 151299 tgg1 - tgy1 - 2 tga'tgB'tgy1 2 tgB'tgy' + tga1 (tg3 1 -tgy') er mindre end 0,6, idet vinklen a1 er vinklen for trådene eller kablerne i det toparmeringslag, der støder til dækkasselaget.

5 Til fremstilling af et dæk ifølge opfindelsen tilvejebringer man således et komplet, cylindrisk emne på en valse, på hvilken man successivt anbringer et dæk-kasselag med uafbrudte tråde eller kabler, der strækker sig fra vulst til vulst og med omkredsretningen danner 10 en vinkel 6', og derefter lagene med vinkler α',β' og γ', hvorefter denne armering eventuelt påføres dæksider og en slidbane af gummi. Formningsoperationen kan finde sted uden for vulkaniseringsformen eller inden i denne, såfremt alle bestanddele er tilstede, men under alle 15 omstændigheder efter færdig tilvejebringelse af hele armeringen, eventuelt under bibeholdelse af en vis bevægelsesfrihed for vulsterne.

Det princip, der ligger til grund for opfindelsen, ifølge hvilket trådene eller kablerne i afstivningslaget 20 med vinklen a' er rettet tilnærmelsesvis vinkelret på de kompressionskræfter, der resulterer af formningen af de to andre toparmeringslag {vinklerne β og γ) er stadigvæk gyldigt. Denne opstilling giver også laget med vinkel α den fornødne frihed til under formningsoperationen at 25 ændre vinklen af trådene eller kablerne i det underliggende område af dækkasselaget, fra værdierne α', β', γ', 6' til værdierne α, β, γ, δ.

De forskellige toparmeringslag anbringes således, at sammentrykningen af det ovennævnte elementarparallelo-30 gram, svarende til de to lag med vinkler β og γ, er større eller i det mindste lig med sammentrykningen af det elementarparallelogram, der svarer til de to underliggende lag. Disse to lag er henholdsvis afstivningslaget 6 151299 med vinkel α og daekkasselaget. Ovennævnte betingelse kan hensigtsmæssigt udtrykkes ved følgende relation mellem vinklerne i de fire forskellige lag i slidbaneområdet: 5 tga' + tg6' 2 tg3' + tgy* eller tga' + tg6' ^ . tg3* + tgy' ~ 1 *

Fartrinsvis ligger værdien af udtrykket tga1 + tgfi* tg3' + tgy' mellem 1 og 4.

10 Til trods for afstivningen i slidbaneområdet gi ver dækket ifølge opfindelsen en udmærket komfort. Formentlig skyldes dette den omstændighed, at dækkassela-gets tråde eller kabler er skråtliggende i slidbaneområdet, og at disse tråde eller kabler har to knæk, som 15 absorberer stødpåvirkningerne. I den udførelsesform, hvor toparmeringslaget med vinklen a, der støder til dæk-kasselaget, er snævrere end de to ovenliggende armeringslag med vinkel 3 og γ, vil det lag gummi, man fortrinsvis anbringer mellem de udragende dele af de to sidst-20 nævnte lag og dækkasselaget, også bidrage til at absorbere stødpåvirkningerne fra slidbanen. Bredden af det toparmeringslag, der støder til dækkasselaget, kan passende være på 50 til 90% af middelbredden af de ovenliggende lag, og fortrinsvis på 70 til 75%.

25 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende un der henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1A-1D illustrerer en grafisk metode til bestemmelse af værdien og fortegnet af vinklen α for trådene eller kablerne i det til dækkasselaget stødende 20 armeringslag i overensstemmelse med opfindelsens princip, idet vinkler 3 og γ har givne værdier, 7 151299 fig. 2 viser et radialt snit gennem dækket ifølge opfindelsen, fig. 3 en i planet udfoldet del af daekkassen i dækket ifølge opfindelsen, 5 fig. 4 et radialt snit gennem dækket ifølge op findelsen, og fig. 5 en i planet udfoldet del af dækkassen i et dæk ifølge opfindelsen og med en toparmering med forstærkede kanter.

10 En metode til grafisk bestemmelse af vinklen α for trådene eller kablerne i det toparmeringslag, der støder til dækkasselaget går ud på at tegne det ele-mentarparallelogram, hvis ene diagonal er parallel med dækkets omkredsretning. Til dette formål tegner man som 15 vist i fig. 1A-1D en vilkårlig længdeenhed BC på en linie, der er parallel med den ikke viste omkredsretning. Derefter tegner man fra punktet B et liniestykke BC, der med diagonalen BC danner en spids vinkel 3 lig med vinklen i det andet toparmeringslag. Deref-20 ter tegner man fra punktet C et liniestykke CD, der med diagonaler BC danner en spidsvinkel γ lig med vinklen i det tredje toparmeringslag. Disse to liniestykker skærer hinanden på punktet D. Derefter tegner man midtpunktet A på diagonalen BC. Den anden diago-25 nal i elementarparallelogrammet går gennem puntkerne D og A. Derefter tegner man på punktet A en linie N vinkelret på linien DA. Den spidsvinkel, denne linie N danner med diagonalen BC, er den ønskede vinkel a, som fortrinsvis ikke bør være større end 30°.

30 Et kort regnestykke bekræfter, at der mellem de i fig. 1A-1D viste størrelser α, β og γ eksisterer følgende relation to = tg g~ y 2 tg3 tgy' som giver mulighed for at bestemme den optimale værdi af 35 vinklen a, når β er forskellig fra γ.

151299 ' 8

For at kunne vurdere den sammentrækning, elemen- tarparallelogrammet svarende til lagene med vinklerne β og γ udsættes for eksempelvis under formningen af dækemnet, behøver man kun at udregne forholdet 5 d(BC) d( 2DM) ' hvor d(BC) er differentialet i forhold til β og γ af diagonallængden BC, der er parallel med omkredsret-nikngen, og hvor d(2DM) er differentialet i forhold til β og γ af bredden 2DM af elementarparallelogrammet 10 i dækkets akseretning, idet DM er normalen fra toppunktet D til diagonalen BC. Sammentrækningen er lig med - -f(tgB + tgy).

Man kan ligeledes bevise, at den sammentrækning, 15 der opstår ved formning af det elementarparallelogram, der svarer til lagene med vinklerne α og δ (mellem det toparmeringslag, der støder til dækkasselaget og selve dækkasselaget) er lig med -|(tga + tg6), 20 hvor δ betegner vinklen for dækkasselagets tråde eller kabler med omkredsretningen, jvf. fig. 3 og 5.

De forskellige lag placeres på en sådan måde, at sammentrækningen i de to toparmeringslag med vinkel β og γ er større eller i det mindste lig med sammentræk-25 ningen i de to andre lag med vinkel α og δ. på grundlag af de ovenfor givne relationer opnår man følgende betingelse tga + tgS 2 tg3 + tgy.

Fig. 2 og 3 viser en udførelsesform for dækket 30 ifølge opfindelsen. Dækket omfatter et dækkasselag 1, der er uafbrudt fra vulst til vulst og forankret til vulsterne 2 ved omfoldning om vulstsnorene 6, samt tre toparmeringslag 3, 4 og 5. Af fig. 3 fremgår det, at dækkasselaget 1 i det foreliggende tilfælde omfat-35 ter i slidbaneområdet en zone, hvori trådene eller kablerne danner nævnte vinkel δ med omkredsretningen XX.

9 151299 I dæksiderne er dækkasselaget 1's tråde eller kabler radiale eller praktisk taget radiale. De tre lag 3, 4, 5, der i denne rækkefølge er anbragt på dækkasselaget, har tråde eller kabler, der danner spidsvinkler henholds-5 vis α, β og γ med omkredsretningen. Disse lag er begrænset til slidbaneområdet. I det viste udførelseseksempel er vinklerne for lagene 4 og 5 henholdsvis β =-16° og γ = +31° målt i den sædvanlige trigonometriske retning. I så fald er udtrykket 10 tgg - tgy - 2 tgatg3tgy 2 tg3tgy + tga(tgg - tgy) lig med 0,3 og den optimale værdi for vinklen α er 40°|.

I fig. 4 og 5 er der anvendt de samme betegnelser for de samme dele som i fig. 2 og 3. Her har dækket en toparmering bestående af et lag 53 (vinkel α), der 15 støder til dækkasselaget og er snævrere end de to andre lag 4 og 5. Desuden er laget 5 (vinkel γ) indsat i de omfoldede kanter af det underliggende lag 4 (vinkel β). Desuden er der indsat en gummistrimmel 55 på hver sin side af det snævrere lag 53.

20 I overensstemmelse med den i fig. 4 og 5 viste udførelsesform har man fremstillet et dæk af størrelse 165-380 med følgende bestanddele: - et dækkasselag af polyamidkabler 1880/2 (118 kabler pr. dm) anbragt på en formningsvalse med en vin- 25 kel på -80°. Afstanden mellem vulstsnorene 366 mm.

- et lag 53 af rayonkabler 1840/2 (50 kabler pr. dm). Bredde 162 mm. Vinkel +38°.

- gummistrimler 55, bredde 27 mm.

- et lag 4 af kabler af polyvinylalkohol (54 30 kabler pr. dm). Brede 340 mm. Vinkel -31°.

- et lag 5 af stålkabler med fire tråde 23/1OOmrn og én omlægningstråd (63 kabler pr. dm). Bredde 210 mm.

Vinkel +73°.

Claims (9)

151299 Kanterne 54 af laget 4 foldes om laget 5 og derefter beklædes hele armeringen med gummi til dannelse af dæksiderne og med en slidbane, hvorefter dækemnet formes med formningsforholdet 1,5, hvilket betyder, 5 at diameteren af det formede dæk er 1,5 gange diameteren af det cylindriske emne. Efter færdigformning har vinklerne i slidbaneområdet følgende værdier: - dækkasselag : -55,5° (6) 10. det første lag: +23° (α) - det andet lag : -16° (β) - det tredje lag: +31° (γ). I denne udførelsesform var forholdet tgg' + tg6' tgg' + tgy' 15 før formningen lig med 1,7. Det bemærkes, at vinklerne α', β', γ' og 6' for de forskellige træk eller kabler i det cylindriske dækemne, man anvender til fremstilling af dækket, er lidt forskellige fra de vinkler α, 3r Y og δ, man opnår efter færdigformning, men vin-20 kelrelationerne gælder i begge tilfælde.

1. Pneumatisk dæk, hvis dækkasse i retning fra indersiden af dækket til ydersiden omfatter mindst ét lag af fra vulst til vulst uafbrudte tråde eller kab-25 ler, der i dæksiderne alle danner med omkredsretningen den samme vinkel på 70-90° og i slidbaneområdet danner en vinkel, der er mindre end vinklen i dæksiderne, samt tre oven over hinanden anbragte lag af tråde eller kabler, der er skråtliggende og begrænset til slidbaneom-30 rådet, hvilke tre lags tråde eller kabler danner spidsvinkler α, β og γ med omkredsretningen, kendetegnet ved, at vinklen α for det toparmeringslag 151299 (3), der støder til dækkasselaget (1) har en sådan værdi, at den numeriske værdi af udtrykket tgg - tgy - 2 tgatcrStcty 2 tggtgy +_tga(tgg - tgyT er mindre end 0,6, idet g og γ er de tilsvarende vink-5 ler i de to andre toparmeringslag (4, 5).

2. Dæk ifølge krav 1, kendetegnet ved, at trådene eller kablerne i det toparmeringslag (3), der støder til dækkasselaget (1) danner med omkredsretningen en vinkel (a) på højst 30° med den linie (N), 10 der er vinkelret på den diagonal (D-A), der skærer den diagonal (B-C), der er parallel med omkredsretningen (B-C) i det elementarparallelogram, hvis sider er parallelle med trådene eller kablerne i de to andre toparmeringslag (4, 5), hvorhos den diagonal (B-C), der er 15 parallel med omkredsretningen, har en længde lig med én måleenhed.

3. Dæk ifølge krav 1· eller 2, kendetegnet ved, at trådene eller kablerne i det toparmeringslag (3), der støder til dækkasselaget (1), danner 20 med omkredsretningen en sådan vinkel (<*)/ at udtrykket tga - ^ag-i-t-sr tga 2 tg gtgy tilnærmelsesvis er lig med nul.

4. Dæk ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at trådene eller kablerne i de to andre 25 toparmeringslag (4, 5) danner med omkredsretningen (B-C) vinkler, der er mindre end 45°, fortrinsvis vinkler mellem 15° og 35°.

5. Dæk ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendet egnet ved, at toparmeringslaget har 30 forstærkede kanter.

6. Dæk ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at det totale tværsnitsareal for trådene eller kablerne i det toparme- 151299 ringslag (3), der støder til dækkasselaget (1), pr. breddeenhed er mindre end tværsnitsarealet for trådene eller kablerne i de andre lag i slidbaneområdet.

7. Dæk ifølge et eller flere af kravene 1-5, 5 kendetegnet ved, at det toparmeringslag (53), der støder til dækkasselaget (1), er snævrere end de andre toparmeringslag (4, 5) og har en bredde på 50 til 90S, fortrinsvis 70-75% af middelbredden af de andre toparmeringslag, idet de manglende partier af dette 10 toparmeringslag er erstattet med gummi (55).

8. Cylindrisk dækemne til brug ved fremstilling af et dæk ifølge et eller flere af kravene 1-7, og omfattende et dækkasselag (1) med tråde eller kabler, der er uafbrudte fra vulst til vulst (2) og alle danner med 15 omkredsretningen en vinkel 6' på 70-90°, kendetegnet ved, at der på dækkasselaget er anbragt tre toparmeringslag (3, 4, 5; 54, 4, 5), der med omkredsretningen danner sådanne vinkler α1, β1, γ', at den numeriske værdi af udtrykket 20 tgB1 - tgy* - 2 tga,tg3l tgy' 2 tg3'tgY' + tga'(tg3r - tgy') er mindre end 0,6 idet vinklen α er vinklen for trådene eller kablerne i det toparmeringslag (3, 53), der støder til dækkasselaget (1).

9. Dækemne ifølge krav 8, kendetegnet 25 ved, at værdien af forholdet tgot* + tg<S’ tg31 + tgY' i det mindste er lig med 1 og fortrinsvis ligger mellem 1 og 4, idet 6' er den vinkel, der meddeles dækkasselaget (1), der har uafbrudte tråde eller kabler fra vulst (2) til vulst (2).