FI59560B - Daeck med en av radiella i vulstringar foerankrade traodar eller snoddar bestaoende karkas - Google Patents

Description

[735=71 KUULUTUSJULKAISU cncin

jar» m '"»UTLÄOCNINCSSKMFT

οΛν c (^Patentti «yonnolty 10 09 1731

Patent oeddelat ($1) Kv.ik.3/Int.a.3 B 60 C 9/18, 9/02 SUOMI—FINLAND (21) Pitenttlhtkamu· — Pitentmeftknlnj 752221 (22) HakamltpUvl — Aiweknlngadag 05 · 08.75 (23) AlkupUv·—GlM|h«tsdag 05.08.75 (41) Tullut lulkbuktl — Blhrlt off*ntll| 06.02.j6

Nuutti· Ja rekiateri halittua .... ......... . . .....

_ „_,. , . ^ (44) NlhtlvIk«lp«non Ja kuuLjulluteun pvm. —

Patent- och raglataratyralaan 7 Amekan uthgd och uti^krifkM pubikMud 29.05-81 (32)(33)(31) Nl^·**/ atuollMu·—Begird prtorttat 05 - 08.7^

Ranska-Frankrike(FR) 7U/27217 (71) Michelin & Cie (Compagnie Generale des Etahlissements Michelin), 63 Clermont-Ferrand, Ranska-Frankrike(FR) (72) Henri Verdier, Beauregard-L'Eveque, Ranska-Frankrike(FR) (7*+) Oy Kolster Äb (5^) Ulkorengas, jossa on säteittäisistä, pallerenkaisiin ankkuroiduista langoista tai punoksista muodostuva rungon vahvike - Däck med en av radiella, i vulstringar förankrade tr&dar eller snoddar bestäende kärkäs

Keksinnön kohteena on ulkorengas, jossa on säteittäisistä, pallerenkaisiin ankkuroiduista langoista tai punoksista muodostuva rungon vahvike ja reunoiltaan vahvistettu, säteittäisesti rungon vahvikkeen ulkopuolelle järjestettty lakiosan vahvike, joka muodostuu ainakin kahdesta yhdensuuntaisesta lanka- tai pu-noskerroksesta kussakin kerroksessa ja jotka langat tai punokset ovat ristikkäin pienessä kulmassa, jolloin renkaan ollessa asennettuna vanteelle ja täytettynä ilmalla rungon vahvike seuraa lakiosan vahvikkeen kosketuskohdasta lähtien pallealueeseen asti luonnollisen tasapainon profiilia, jota profiilia sellainen rungon vahvike seuraisi, jossa ei ole lakiosan vahviketta, ja jolloin rungon vahvikkeen säteittäisen korkeuden suhde sen suurimpaan leveyteen on korkeintaan 0,6.

Lakiosan vahvikkeen ensisijaisena tehtävänä on vahvistaa ulkoreunaa kulutuspinnan kanssa. Tästä syystä lakiosan kerrosten 2 59560 langat tai punokset muodostavat pieniä kulmia ulkorenkaan pituussuuntaan nähden. Kun lakiosan kerrokset asetetaan täten# se edellyttää, että rungon vahvikkeen pituus on suurin piirtein sama kuin lakiosan vahvikkeen pituus. Sitä paitsi laidoissa rungon vahvike on sivukuvaltaan kuperampi, kuin mitä se olisi, jos lakiosa puuttuisi. Tämä käy ilmi, kun verrataan samalla ilmanpaineella säteittäisen, lakiosan vahvikkeen ympäröimän rungon tasapainoprofiilia ja saman rungon saamaa tasapainoprofii-lia, kun siitä puuttuu lakiosan vahvike, jolloin jälkimmäisen rungon laidat eivät ole yhtä kuperat, vaan lakiosa painuu samalla kaarelle ja sen ympärysmitta kasvaa. Tällaista lakiosan vahviketta vailla olevan renkaan tasapainokuvaa, jota kutsutaan luonnollisen tai vapaan tasapainon profiiliksi, voidaan kuvata seuraavalla yhtälöllä: r2 Re2 COS , 2. . 2 <1>

Rs e Tämä yhtälö määrittelee kulman fj?, jonka muodostaa tasapai-noprofiilin sivuja ja ulkorenkaan pyörähdysakselin suuntainen suora säten R yhdessä pisteessä, suhteessa tähän akseliin, Re kuvaa sen tasapainoprofiilin sädettä, joka vastaa tämän profiilin laidoissa saavuttamaa suurinta akselin leveyttä ja R sitä lakiosan pis-

S

teen sädettä, joka on kauimpana pyörähdysakselista, ja sijaitsee symmetria-akselilla, se on rungon ekvaattoritasossa.

FR-patenttijulkaisussa 70 47641 todettiin, että olisi tärkeää saada sellainen lakiosan vahvike, joka huomioisi luonnollisen tasapainoprofiilin, jonka runko saa lakiosan vahvikkeen puuttuessa. Nyt kuvattu suunnitelma tähtää rungon vahvikkeen ja lakiosan vahvikkeen välisten epäedullisten rasitteiden poistamiseen. Tästä syystä tämä patentti olettaa, ettei rungossa ilmene omaa tasapainoprofiilia kuin laitojen kohdalla, toisin sanoen kohdassa, missä palteiden ja lakiosan vahvikkeen lujittava vaikutus runkoon nähden vähenee. Jotta päästäisiin tähän, lakiosan vahvikkeen laidat ovat erityisen lujitetut. Mitä tulee palteiden vaihvikkeisiin, nämä edellyttävät rungon vahvikkeelta, siitä säteestä lähtien, missä niiden vaikutus kohdistuu rungon vahvikkeeseen, huomattavan suoraviivaista, tai jopa laitojen kuperuuteen vastakkaisessa suunnassa olevaa sisäänpäin kuperaa 3 59560 profiilia, se on käännepiste, jota seuraa kupertuminen sisäänpäin vanteen reunuksen mukaisesti.

Tosiasiassa tällainen suunnitelma käy riittämättömäksi, kun vähennetään tällaisten ulkorenkaiden halkaisijaa kuitenkaan pienentämättä niiden pyöränvanteiden standardiläpimittaa ja leveyttä, joihin ulkorenkaat on tarkoitus asentaa. Tästä seuraa, että renkaan korkeus H, se on, rungon vahvikkeen ulkoisen halkaisijan ja palteen tasossa olevan vahvikkeen halkaisijan välinen ero, on suhteellisen pieni verrattuna rungon vahvikkeen suurimpaan akselinleveyteen B, niin että H:B on usein pienempi kuin 0,6. Näin ollen, ja etenkin kun käytetään lakiosan vahviketta, jonka leveys on suurin piirtein vanteen leveyden suuruinen tai suurempi, niiden rungon vahvikkeen lankojen tai punosten pituus, jotka yhdistävät palteet lakiosan vahvikkeeseen ja jotka kulkevat yhtymäkohdan molempien päiden kautta, käy riittämättömäksi. Tästä seuraa, että lakiosan vahvike ei voi saada yhtymäkohdassa tavanomaista pituusmittaansa ja tämä täten lyhenee. Tästä seuraa rasituksen jakautumista ja kuumenemista toisaalta rungon vahvikkeen lujitettujen reunusten ja toisaalta palteiden liitos-alueiden kohdalla, mikä taas on haitallista näiden liitosaluei-den kestävyyden kannalta, etenkin kun ko. ulkorenkaita käytetään ylikuormitettuina ja/tai standardiarvot alittavan ilmanpaineen alaisina. Toisaalta, vaaditun kulutuspinnan alittaminen aiheuttaa ko. ulkorenkaiden kestävyyden, mukavuuden ja pitävyyden heikkenemistä .

Päinvastoin kuin mitä olettaisi, tätä tilannetta ei korjata sillä, että lisätään harkinnanvaraisesti rungon vahvikkeen lankojen tai punosten pituutta palteiden ylimmän pään ja lakiosan vahvikkeen välillä. Tämä merkitsisi sitä, että palattaisiin ko. patenttia edeltävän tekniikan tasolle. Tällä tavoin tosiasiassa vain pahennettaisiin rasitusten hajaannusta rungon vahvikkeen, lakiosan vahvikkeen ja palteiden välisissä liitoskohdissa.

Keksinnön johtoideana on se, että vältettäisiin tuntuva ja siten turha, vahingollinen ja kallis rungon vahvikkeen lankojen tai punosten pituuden lisääminen ehdottamalla erikoista ta-sapainokäyrää.

Keksinnön mukaiselle ulkorenkaalle on täten tunnusomaista, että luonnollisen tasapainon profiiliansa seuraava rungon 4 59560 vahvike koskettaa pallerenkaita, jolloin vahvikkeella on kosketuskohdassa vääntöjäykkyydeltään sinänsä tunnetulla tavalla parannettujen pallerenkaiden kanssa yhteinen tangentti ja että pallerenkaat ovat sinänsä tunnetulla tavalla niputettuja, joiden säteittäinen poikkipinta renkaan aksiaalisuunnassa on suurempi kuin renkaan säteittäissuunnassa.

Pallerengas, jonka vääntökestävyys on vahvistettu, suo samalla sekä tyydyttävän että myös välttämättömän pitopinnan palteille vanteen istukoita vasten. Keksintö käyttää hyväksi rungon vahvikkeen langoille tai punoksille suotua vapautta nojautuen lisäksi käänteiden lujittaviin ominaisuuksiin tai rungon vahvikkeen lisäkerroksiin, jotta osaltaan vaikutettaisiin siihen, että ko. alueella voidaan ylläpitää rungon vahvikkeen luonnollinen tasapainokuvio. Pallerenkaina, joiden vääntöjäykkyyttä on lujitettu, voidaan käyttää tyypiltään niputettuja pallerenkaita, joiden säteettäinen poikkileikkaus on suurempi akselinsuunnassa kuin ulkorenkaan sä-teettäissuunnassa. Toisen tyyppinen pallerengas, joka y hdistää edullisesti punotun tyyppisten renkaiden lujuuden kolmioidun rakenteen kestävyyteen, on FI-patenttijulkaisussa 49 930 kuvattu pallerengastyyppi.

Keksintö ei tuo apua ainoastaan yllä mainittuihin haittatekijöihin, vaan se tekee myös mahdolliseksi, aivan yllättäen, lisätä kulutuskestävyyttä, vähentää vähintään 10 % ilmanpainetta verrattuna tällaisiin ulkorenkaisiin vahvistettuun standardi-ilmanpaineeseen. Tämä ilmenee ylimääräisenä mukavuuden ja pitävyyden kasvuna.

Nykyisiä matemaattisia keinoja käyttäen keksinnön mukainen rungon vahvikkeen neutraalin kuidun reitti määritellään helposti jo annetun ja selostetun yhtälön avulla 2 2 R - cos T = —2-2 R - rJ .

s e Käytännössä sijoitetaan, sen jälkeen kun on valittu lakiosan, vanteen ja pallerenkaan vastaava- erikoispiirteet, viimeksimainittu suhteessa vanteeseen. Sitten otetaan säde Rt rungon vahvikkeen ja pallerenkaan välisestä kosketuspisteestä, mistä saadaan kulma f ^on^a muodostaa tähän pisteeseen piirretyt sivuaja ja suora, joka on yhdensuuntainen ulkorenkaan akselin kanssa.

5 59560

On itsestään selvää, että jos kyseessä on rungon vahvike, jossa on useampia päällekkäisiä kerroksia, keksintö soveltuu sopimuksen mukaan tämän vahvikkeen neutraalin kuidun tasapaino-kuvaan .

Rungon pituus ymmärrettynä sinä osana, joka jää rungon ja lakiosan vhavikkeen kontaktialueen, säteen R , ja rungon ja a pallerenkaan kontaktialueen, säteen Rt, väliin, on laskettavissa seuraavan yhtälön avulla:

** (R*2-OdR

S ^ *V (Rs2 - Re2)2 - (R2 - Re2)2

Keksintöä havainnollistaa seuraava esimerkki, joka ei kuitenkaan ole rajoittava, ja johon liittyy piirros.

Tämän piirroksen ainoassa kuvassa nähdään keksinnön mukaisen ulkorenkaan säteittäinen puolittaisleikkaus. Tässä ulko-renkaassa on lakiosan vahvike 1, rungon vahvike 2, pallerengas 3 ja se on asetettu vanteelle 8 (esitetty osittain); se on tyypiltään ilmatilaton.

Lakiosan vahvike 1 on asetettu kumisen kulutuspinnan 15 alle ja siinä on 4 mieluimmin teräksistä punoskerrosta 4, 5, 6, 7. Kerroksen 4 reunat 41 on painettu kerroksen 5 päälle, mikä lujittaa huomattavasti lakiosan 1 vahvikkeen reunamia. Kerroksen 4 alaskäännettyjen reunojen 41 väliin on asetettu kapeampi kerros 6. Kerros 7 on asetettu kauimmas ulkorenkaan akselista (joka ei näy kuvassa) ja se peittää kerrokset 4, 5 ja 6. Sen tehtävänä on suojata kerroksia 4, 5 ja 6 halkeamilta. Tätä tehtävää varten sitä voidaan vahvistaa punoksin, esim. polyamidipunoksin tai teräksisin joustavin punoksin. Havaitaan, että etusijalle asetettavan mallin mukaisesti ko. lakiosan vahvikkeen kaarevuus on suhteellisen pieni ja se painautuu käytännöllisesti katsoen koko leveydeltään L rungon vahviketta 2 vasten. Tämä leveys L vastaa suurin piirtein vanteen leveyttä J. Rungon vahvikkeen 2 muodostaa yksi ainoa teräspunoskerros 10 ja siinä on suhteellisen lyhyt käänne 11 pallerenkaan ympäri 3. Keksinnön mukaisesti rungon vahvike 2 on pallerenkaan 3 sivuaja ulkorenkaan sispuo-lella. Keksinnön mukaisen rungon vahvikkeen tai neutraalin kuidun, joka korvaa sen, (merkitty yhtenäisellä viivain sivukuva 6 59560 2 eroaa huomattavasti rungon vahvikkeen (merkitty pisteviivoi-tuksella) sivukuvasta 16, joka vastaa ylempänä mainittua tekniikan tasoa, tämä syystä että sivukuva 2 on luonnollisen tasapai-nokuvan mukainen säteen R ja lakiosan vahvikkeen kontaktialu-eesta säteen Rfc ja pallerenkaan kontaktialueeseen asti, kun ul-korengas on asennettu vanteelle ja se on täytetty ilmalla.

Pallerengas 3 yhdistetty kolmioitua tyyppiä oleva palle-rengas, joka on kuvattu aiemmin, erittäin suuren vääntökestävyy-den omaava ja sen muodostaa 3 pallerengaselementtiä 31, 32, 33, kunkin pallerengaselementin ollessa samanaikaisesti kahden muun sivuaja. Rungon vahvikkeen 2 ulkopuolisella sivulla palteeseen 12 kuuluu kerros 13, joka on tehty hieman kehänsuuntaan kaartuvista langoista tai punoksista, jotta vahvistettaisiin ulkoinen päällystekumi 14, joka suojaa palletta 12 vanteen 8 reunan 83 painetta vastaan, kuitenkaan vähentämättä ulkorenkaan tämän kohdan notkeutta.

Mitä tulee vanteeseen 8, se on klassillista standardi-tyyppiä. Siinä on putkimainen kiinnityskohta 81, jota käytetään ilmatilaa vailla olevien ulkorenkaiden asennukseen, palteen istukka 83, joka on kallistunut 15° ja joka päättyy voimakkaasti kaartuvaan reunaan 83. Esim. mitoiltaan 11/50-22,5 olevaan ulko-renkaaseen voidaan valita lakiosan vahvisteen leveys L, joka on yhtä suuri kuin 200 mm, vanteen leveys, joka on määritelty normien mukaisesti 210 millimetriksi, joka vastaa 285 millimetrin sädettä; säde Rt, pisteessä, missä rungon vahvike 2 sivuaa yhdistettyä pallerengasta 3, on yhtä suuri kuin 300 mm; rungon suurin leveys B = 268 mm, vastaava säde R^ - 358 mm. Rungon vahvikkeella on oletettu olevan 411 mm:n pituinen säde Rs· Edellä olevista numeroarvoista saadaan arvo kulmalle jonka muodostaa tangent ti rungon vahvisteen 2 ja pallerenkaan 3 sivuamispisteessä: tämä arvo = 18°. Lisäksi tässä esimerkissä yhtälön H:B arvo = 0,50.

Verrattuna vertailun kohteena olevaan ulkorenkaaseen, joka vastaa yllä selostettua tekniikan tasoa, tässä mainitun ulkorenkaan paino kuljetettua tonnia kohti = 13,2 kg, kun taas vertailun kohteena olevan ulkorenkaan vastaava paino = 14,8 kg, eli 11 % enemmän.

Claims (4)

7 59560

1. Ulkorengas, jossa on säteittäisistä, pallerenkaisiin (3) ankkuroiduista langoista tai punoksista muodostuva rungon vahvike (2) ja reunoiltaan vahvistettu, säteittäisesti rungon vahvikkeen (2) ulkopuolelle järjestetty lakiosan vahvike (1), joka muodostuu ainakin kahdesta yhdensuuntaisesta lanka- tai punoskerroksesta kussakin kerroksessa ja jotka langat tai punokset ovat ristikkäin pienessä kulmassa, jolloin renkaan ollessa asennettuna vanteelle (8) ja täytettynä ilmalla rungon vahvike (2) seuraa lakiosan vahvikkeen (1) kosketuskohdasta lähtien pallealueeseen asti luonnollisen tasapainon profiilia, jota profiilia sellainen rungon vahvike seuraisi, jossa ei ole lakiosan vahviketta, ja jolloin rungon vahvikkeen säteittäisen korkeuden suhde sen suurimpaan leveyteen on korkeintaan 0,6, tunnettu siitä, että luonnollisen tasapainon profiiliansa seuraava rungon vahvike (10) koskettaa pallerenkaita (3), jolloin vahvikkeelle on kosketuskohdassa (Rt> vääntöjäykkyydeltään sinänsä tunnetulla tavalla parannettujen pallerenkaiden (3) kanssa yhteinen tangentti ja että pallerenkaat ovat sinänsä tunnetulla tavalla niputettuja, joiden säteittäinen poikkipinta renkaan aksiaalisuunnassa on suurempi kuin renkaan sä-teittäissuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ulkorengas, t u n - n e t t u siitä, että rungon vahvikkeen (10) tasapainon profiili määritellään toisaalta rungon vahvikkeen (10) ja lakiosan vahvikkeen (1) kosketuskohdan (säde R ) ja toisaalta rungon vahvikkeen (10) ja pallerenkaiden (3) kosketuskohdan (säde Rfc) välillä, seuraavan yhtälön avulla: 2 2 Φ R - V cos j- 2 2 K - K s e jossa R on muuttuja, R rungon vahvikkeen suurin säde ja R on S Ö rungon vahvikkeen säde, joka on mitattu renkaan symmetriatasos-ta kauimpana olevaan vahvikkeen pisteeseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ulkorengas, tunnettu siitä, että rungon vahvikkeen (10) ja pallerenkaiden (3) yhteinen tangentti muodostaa renkaan akselin kanssa „ 59560 O kulman ift, joka sinänsä tunnetusti määritellään seuraavan yhtälön avulla: 2. o . .R* -'RÄ cos iP. - —5j R - R s e jossa on rungon vahvikkeen ja pallerenkaiden kosketuskohdan säde, R rungon vahvikkeen suurin säde ja R on rungon vahvik- 9 € keen säde, joka on mitattu renkaan symmetriatasosta kauimpana olevaan vahvikkeen pisteeseen.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen ulkorengas, tunnettu siitä, että rungon vahvikkeen (10) lankojen tai punosten pituus (S) lakiosan vahvikkeen (1) kosketuskohdan (säde R ) ja sen kohdan (säde R.) välillä, jossa rungon vahvik-keen langoilla tai punoksilla on yhteinen tangentti pallerenkaiden (3) kanssa, määritellään sinänsä tunnetusti seuraava yhtälön avulla: R, (Rs2 - *e2) dR S ‘ J “V<RS2 - *eV - (R2 - Re2»' Rt jossa R on muuttuja, R on rungon vahvikkeen suurin säde ja R s e on rungon vahvikkeen säde, joka on mitattu renkaan symmetria-tasosta kauimpana olevaan vahvikkeen pisteeseen. 9 59560