HU223234B1

HU223234B1 - Gumiabroncs radiális szövetváz-erősítéssel

Info

Publication number: HU223234B1
Application number: HU0201169A
Authority: HU
Inventors: Guy Cluzel
Original assignee: Michelin Recherche Et Technique S.A.; Société de Technologie Michelin
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2004-04-28
Also published as: CA2370909A1; KR100631312B1; JP4309067B2; HUP0201169A2; CA2370909C; BR9917531A; CN1275785C; EP1189769A1; CN1350495A; DE69939402D1; JP2002544044A; KR20020012217A; WO2000069659A1; EP1189769B1; US20020033213A1; US6612353B2

Abstract

A találmány gumiabroncs, amelynek maximális axiális szélességűradiális szövetváz-erősítése (1) van, ez járulékos koronaerősítésselvan ellátva, amely legalább két, nyújthatatlan erősítőelemekből állóműködő szövetbetétből (32, 34) van kialakítva. Ezek közül az egyikműködő szövetbetét (32) keresztezi a másik szövetbetétet (34), és akerületirányhoz képest 10–45° közötti szöget zárnak be egymással. Aműködő szövetbetétek (32, 34) axiális szélességei (L32; L34) legalábba teljes axiális szélesség (So) 80%-a. Lényege, hogy a járulékoserősítés (33) legalább egy olyan szövetbetétből van kialakítva,amelynek szélessége (L33) legalább az axiális szélesség (So) 15%-ávalkisebb méretű, mint a kevésbé széles működő szövetbetét (32, illetve34) szélessége (L32; L34), és radiális irányba tekintve a működőszövetbetétek (32, 34) között van elrendezve. A járulékos erősítés(33) három részből áll, nyújthatatlan, lényegében radiáliserősítőelemekből álló középrésze (33'), valamint kerületi rugalmasfémes erősítőelemekből álló két oldalrésze (33'') van. Továbbá, aközéprész (33') axiális szélessége (L'33) legalább a szélesség (So)45%-ának megfelelő méretű. Az oldalrész (33'') szélességegységrevetített nyújtási rugalmassági modulusa legfeljebb a szélesség (So)10%-a, a nyújtási állapotban a jobban nyújtható működő szövetbetéten(32, 34) mérve. ŕ

Description

A találmány tárgya gumiabroncs, amely radiális szövetváz-erósítéssel van ellátva. Az ilyen szövetváz-erősítés kétoldalt legalább egy peremhuzalhoz van lehorgonyozva. Továbbá olyan koronaerősítése van, amely legalább két, úgynevezett szövetbetétből áll. Ezek egymásra vannak helyezve és a szövetbetétben egymással párhuzamosan elhelyezkedő huzalokból vagy kötelekből vannak kialakítva, és a szomszédos szövetbetétekben egymást keresztezőén vannak elrendezve, az általuk bezárt szög pedig legfeljebb 45°, abszolút értékben mérve az abroncs kerületirányában.

Az ilyen gumiabroncs különösen úgynevezett nehézgépjárművekhez való, amelynél az abroncsperem magasságának (H) a maximális axiális szélességhez (S) képesti aránya legfeljebb 0,8, és amely közepes és nagy terhelésű járművekhez, így például teherautókhoz, autóbuszokhoz, trélerekhez és hasonlókhoz alkalmazható.

Mint ismeretes, jelenleg az úgynevezett „autósztráda”-gumiabroncsok arra vannak tervezve, hogy azokkal nagy sebességgel és hosszú távú utakat tegyenek meg, a közúti hálózatok világméretű kiépülésének köszönhetően. Azok a feltételek, amelyek között az ilyen gumiabroncsot használják, kétségtelenül lehetővé teszik, hogy nőjön a megtett kilométerek száma, ugyanakkor a gumiabroncs kopása viszonylag kicsi legyen, másrészt azonban ezek a körülmények az élettartamra, különösen a koronaerősítés élettartamára kedvezőtlen hatással vannak.

Az élettartam csökkenése ugyanis kapcsolatban van a korona-szövetbetétek kifáradási szilárdságával, különösen a szövetbetétek végei közötti szétválással, továbbá a szövetváz-erősítés egy részében lévő azon huzalok kifáradási szilárdságával, amelyek a koronaerősítés alatt helyezkednek el. A fenti tulajdonságokat nagyban befolyásolják a szövetbetétek széleinél fellépő üzemi hőmérsékletek, függetlenül attól, hogy a gumiabroncs egyenes vonalú haladást vagy irányváltásokat végez az úttesten.

Az FR-2728510 számú szabadalmi leírásból ismert olyan megoldás, amelynél a szövetváz-erősítés és a koronaerősítés között működő szövetbetéttel, valamint radiális irányban a forgástengelyhez a lehető legközelebb, nyújthatatlan fémhuzalokból álló axiális folytonos szövetbetéttel van ellátva, amely utóbbinál a fémhuzalok legalább 60°-os szöget zárnak be a kerületiránnyal, és ennek axiális szélessége legalább megegyezik a legrövidebb működő korona-szövetbetét axiális szélességével. Továbbá, a két működő korona-szövetbetét között járulékos szövetbetét van elrendezve, amely fémes elemekből van kialakítva, és ezek a fémes elemek lényegében párhuzamosan helyezkednek a kerületirányhoz képest, valamint a szövetbetét axiális szélessége legalább 0,7szerese az axiális szélességi méretnek.

A működő szövetbetétek szétválásával és a szövetvázerősítés-huzalok, illetve-kötelek kifáradási szilárdságával kapcsolatos problémák és az üzemi hőmérsékletek bizonyos mértékig csökkenthetők a fenti megoldással ugyan, azonban az ilyen gumiabroncsok meghosszabbított használata azzal a veszéllyel jár, hogy a járulékos szövetbetét huzaljainál kifáradási szilárdsági problémák lépnek fel, különösen a szövetbetét széleinél, függetlenül attól, hogy az úgynevezett háromszögszövetet alkalmazzák-e vagy sem.

A fenti problémák kiküszöböléséhez az erősítőelemek változtatása is szóba jöhet, például választhatók a kötelek vagy huzalok különböző szerkezetű és nagyobb húzási feszültségű huzalokból. Ez a megoldás viszont túlságosan költséges lenne.

A fenti hiányosságok kiküszöbölésére és az ilyen típusú gumiabroncsok koronaerősítésének tökéletesítésére például az FR-97/14011 számú szabadalmi leírás olyan megoldást javasol, amelynél a középsík mindkét oldalán, valamint kerületirányban, lényegében egymással párhuzamosan elhelyezkedő erősítések járulékos szövetbetéteinek az axiális meghosszabbításában - bizonyos axiális távközzel - ezeket összekapcsolták. így az erősítőelemeket képező két, működő korona-szövetbetét keresztezi egymást, valamint szétválasztják azokat gumikeverékből készült profilos elemek, legalább a két működő szövetbetét szélességének a fennmaradó részén.

A kerületi elemek kifáradási szilárdsága azonban a fenti megoldásnál sem elfogadható, a szövetbetét széleinél az elemek sűrűsége és szakítást szilárdsága csekély, ugyanakkor igen magas anyagárakkal kell számolni.

Az ilyen típusú gumiabroncs koronaerősítésének a kifáradási szilárdság javítása céljából az FR-98/06000 számú szabadalmi leírásból olyan megoldás is ismert, amelynél a járulékos szövetbetét nyújthatatlan erősítőelemeinek tájolását radiálisra módosították. Ennél a megoldásnál tehát a járulékos szövetbetét radiálisán helyezkedik el a működő szövetbetétek között, és az erősítőelemek is radiális helyzetűek.

A fenti megoldással szerzett gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy az ilyen gumiabroncsnál a két működő korona-szövetbetét közötti nyírófeszültségek túl nagyok, különösen a két működő szövetbetét összekapcsolásánál, ami egyébként a szövetek szétválását is előidézheti, ha a gumiabroncs kezd öregedni.

A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan tökéletesített gumiabroncs létrehozása, amelynél a koronaerősítés élettartama lényegesen hosszabb, mint az ismert megoldásoknál.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldható, ha a radiális tájolás előnyeit kombináljuk a járulékos szövetbetét erősítőelemeinek kerületi tájolásával, amely járulékos szövetbetétet radiálisán a két működő korona-szövetbetét között rendezünk el.

A kitűzött feladatot a találmány szerint tehát olyan gumiabronccsal oldottuk meg, amelynek maximális axiális szélességű radiális szövetváz-erősítése van, ez járulékos koronaerősítéssel van ellátva, amely legalább két, nyújthatatlan erősítőelemekből álló működő szövetbetétből van kialakítva. Ezek közül az egyik működő szövetbetét keresztezi a másik szövetbetétet, és a kerületirányhoz képest 10-45° közötti szöget zárnak be egymással. Továbbá, a működő szövetbetétek axiális szélességei, legalább a gumiabroncs teljes axiális szélességének 80%-a. A találmány szerinti megoldás lényege, hogy a járulékos erősítés erősítőelemei legalább egy

HU 223 234 Bl olyan szövetbetétből vannak kialakítva, amelynek szélessége legalább az axiális szélesség 15%-ával kisebb méretű, mint a kevésbé széles működő szövetbetét szélessége, és radiális irányba tekintve a működő szövetbetétek között van elrendezve. Továbbá, a járulékos erősítés három részből áll, nyújthatatlan, lényegében radiális erősítőelemekből álló középrésze, valamint kerületi rugalmas fémes erősítőelemekből álló két oldalrésze van. A középrész axiális szélessége legalább a szélesség 45%-ának megfelelő méretű. Továbbá, az oldalrész szélességi egységre vetített nyújtási rugalmassági modulusa legfeljebb a szélesség 10%-a, a nyújtási állapotban a jobban nyújtható működő szövetbetéten mérve.

Megjegyezzük, hogy a leírásban és az igénypontokban használt „nyújthatatlan elem” megnevezés alatt olyan elem értendő, amely huzal- vagy kötélszerű kivitelű, és amelynek a relatív nyúlása kisebb, mint 0,2%, ha azt a szakítási terhelés 10%-ának megfelelő húzóerőnek tesszük ki. A találmány szerinti gumiabroncs esetében a nyújthatatlan erősítőelemeket célszerűen acélból készült sodronykötelekből készítettük.

Ezek a fémes elemek lényegében a kerületi iránnyal párhuzamosan helyezkednek el, és olyan elemek, amelyek a kerületi iránnyal ±2,5° közötti szöget zárnak be.

Lényegében a radiális erősítőelemek, huzalok vagy sodronykötelek olyan elemek, amelyek a meridiánirányhoz képest ±5° közötti szöget is bezárhatnak.

A fémes erősítőelemek értelemszerűen bizonyos csekély rugalmassággal rendelkeznek, ha azokat olyan viszonylagos nyújtásnak tesszük ki, amely nagyobb 2%nál, nevezetesen, ha azokat a szakítási terhelés 10%ánál nagyobb nyújtóerőnek tesszük ki. Ezek olyan feszültségi görbével rendelkeznek, amely valójában a viszonylagos nyújtás függvényeként írható le; ennek van egy lapos gradiense az enyhébb nyújtásokhoz, és egy lényegében konstans, meredeken lejtős görbe szakasza a nagyobb mértékű nyújtásokhoz, és a gradiensek változási pontja a viszonylagos nyújtásnak a 0,2% és a 0,8%os értékei között van. Ennek a körülménynek köszönhetően az erősítőelemeket nevezhetjük „bimoduláris elemeknek”, amire alább néha utalunk is.

A rugalmassági modulus (E) a szövetbetét szélességi egységének nyújtása során adódik a húzási feszültségből (σ), amelyet az erősítőelemek irányában fejtünk ki, valamint magából a szélességi egységből, és ezek hányadosából kapjuk meg a relatív nyújtás (ε) értékét.

„A járulékos szövetbetét oldalrészének rugalmassági modulusa, amely legfeljebb megegyezik a leginkább feszített működő szövetbetét modulusával” fogalom alatt az értendő, hogy a járulékos szövetbetét említett részének modulusa a relatív nyújtás során legfeljebb megegyezik a leginkább igénybe vett működő szövet modulusával. A leginkább igénybe vett szövet pedig az a szövetbetét, amely minden húzási feszültségértékhez nagyobb relatív nyújtási értékkel rendelkezik, mint a másik szövetbetét, egyazon terhelés esetén.

Célszerűen a járulékos szövetbetét oldalsó részének rugalmassági modulusa úgy van megválasztva, hogy annak relatív nyújtási értéke 0,5-0,5% közötti legyen, és legfeljebb megegyezzen a legnagyobb rugalmassági modulussal, a leginkább igénybe vett működő szövetbetét nyújtásakor. Továbbá, a relatív nyújtási értéke nagyobb legyen 0,5%-nál. Ezek a rugalmassági modulusok közelítőleg megegyeznek - egy adott relatív nyújtást figyelembe véve - az erősítőelemek tangenciális nyújtási modulusával (ε) és a szövetben lévő fémrészek térfogatarányával.

Célszerű az olyan kivitel, amelynek maximális axiális szélességű radiális szövetváz-erősítése van, ez járulékos koronaerősítéssel van ellátva, amely legalább két, nyújthatatlan erősítőelemekből álló működő szövetbetétből van kialakítva. Ezek közül az egyik működő szövetbetét keresztezi a másik szövetbetétet, és ezek a kerületirányhoz képest 10-45° közötti szöget zárnak be egymással. Továbbá, a működő szövetbetétek axiális szélességei legalább a teljes axiális szélesség 80%-a. Lényege, hogy járulékos erősítéssel van ellátva, ez legalább egy, erősítőelemekből álló szövetbetétként van kialakítva, amelynek szélessége legalább a szélesség 15%-ával kisebb, mint a kevésbé széles működő szövetbetét szélessége. Továbbá, a járulékos erősítés a működő szövetbetétek között van elrendezve, és axiális irányba tekintve három részből áll, nevezetesen nyújthatatlan, lényegében radiális erősítőelemekből kialakított középrészből, valamint kerületi fémes erősítőelemekből kialakított két oldalrészből. A középrész axiális szélessége legalább a szélesség 45%-ának megfelelő értékű. Az oldalrészek fémes erősítőelemei olyan hosszúságú szakaszokra vannak vágva, amelyek mérete kisebb, mint a kisebb hosszúságú szövetbetét kerülete, de nagyobb, mint a kerület 0,1-szerese. A szakaszok közötti vágások axiális irányban egymáshoz képest eltolt helyzetűek. Az oldalrészek szélességi egységre mért nyújtási rugalmassági modulusa kisebb, mint az a rugalmassági modulus, amely azonos körülmények között a jobban nyújtható működő szövetbetéten van mérve, valamint az oldalrészek szélessége legfeljebb a szélesség 10%-a.

A találmány szerinti megoldás további előnyös kivitelének maximális axiális szélességű radiális szövetváz-erősítése van, ez járulékos koronaerősítéssel van ellátva, amely legalább két, nyújthatatlan erősítőelemekből álló működő szövetbetétből van kialakítva. Ezek közül az egyik működő szövetbetét keresztezi a másik szövetbetétet, és a kerületirányhoz képest 10-45° közötti szöget zárnak be egymással. Továbbá, a működő szövetbetétek axiális szélességei legalább a teljes axiális szélesség 80%-a. Lényege, hogy járulékos erősítése van, amely erősítőelemek legalább egy szövetbetéteként van kialakítva. Ennek szélessége a maximális szélesség legalább 15%-nyi értékével kisebb, mint a kevésbé széles működő szövetbetét szélessége, és radiális irányba tekintve a működő szövetbetétek között van elrendezve. Továbbá, a járulékos erősítés három részből van kialakítva, nevezetesen nyújthatatlan, lényegében radiális helyzetű erősítőelemekből kialakított középrésze van, amely axiális szélessége a maximális szélesség legalább 45%-ának megfelelő méretű, továbbá kerületi, nyújthatatlan hullámos fémes erősítőelemekből kialakított két oldalrésze van. Ezeknél a hullámosság amplitúdójának (a) a hullámhosszhoz (λ) képesti aránya (a/λ)

HU 223 234 ΒΙ legfeljebb 0,09 értékű. Továbbá, az oldalrész szélességi egységére vetített nyújtási rugalmassági modulus kisebb, mint az a nyújtási rugalmassági modulus, amely azonos körülmények között a leginkább nyújtható működő szövetbetéten van mérve, továbbá az oldalrészek bármelyikének a szélessége legalább a maximális szélesség 10%-ának megfelelő méretű.

A találmány szerint olyan kivitel is lehetséges, amelynél a járulékos erősítés oldalrészeinek rugalmas fémes erősítőelemeinél a húzófeszültség görbéje a relatív nyúlás függvényeként van meghatározva, és ennek a görbének az enyhébb nyújtásokhoz laposabb gradiensei vannak, a nagyobb nyújtásokhoz viszont lényegében egyenletes, meredekebb gradiense van. Továbbá, a gradiensek közötti váltási hely a viszonylagos nyújtás 0,2% és 0,8%-os értékei között van. A járulékos erősítés oldalrészeinek nyújtási modulusa a 0% és 0,4% közötti relatív nyújtáshoz alacsony értékű, a 0,4%-nál nagyobb relatív nyújtásokhoz tartozó értéke viszont legfeljebb a nyújthatóbb működő szövetbetét legnagyobb nyújtási rugalmassági modulusával megegyező értékű. ' A szövetbetétek nyújthatatlan erősítőelemei fémkötelekként, illetve fémkábelekként, előnyösen acélból vannak kialakítva.

Olyan további kivitel is lehetséges a találmány szerint, amelynél a működő szövetbetétek az ekvatoriális sík mindkét oldalán, valamint közvetlenül a járulékos erősítés axiális meghosszabbításában össze vannak kapcsolva, mégpedig olyan axiális távközzel, amelynek mérete megegyezik a maximális szélesség legalább 3,5%ával, valamint olyan profilelemekkel vannak elválasztva, amelyek gumikeverékből vannak kialakítva, és amelyek a működő szövetbetétekkel közös szélességnek legalább a fennmaradó részén helyezkednek el. A kapcsolóelemeknek köszönhetően jelentősen csökkenthető azoknak a húzófeszültségeknek az értéke, amelyek a szélek kerületi huzaljaira hatnak, és amelyek a kapcsolódási helyekhez a legközelebb helyezkednek el.

A találmány szerinti megoldás további előnyös kivitelénél a koronaerősítés radiális irányba tekintve a külső oldalán legalább egy járulékos külső szövetbetéttel van ellátva, amely rugalmas erősítőelemekből álló védőrétegként szerepel. Ezek az erősítőelemek a kerületirányhoz képest 10° és 45° közötti szöget zárnak be, és lényegében azonos irányban helyezkednek el, mint a működő szövetbetétek radiális, velük szomszédos nyújthatatlan erősitőelemei. A külső szövetbetét rugalmas erősítőelemei fémes kötelekből, előnyösen acélból vannak kialakítva.

A működő szövetbetétek közötti szétkapcsoló profilos elemek vastagsága - a legkevésbé széles működő szövetbetét végeinek síkjában mérve - legalább 2 mm, célszerűen 2,5 mm-nél nagyobb.

„Összekapcsolt szövetbetétek” fogalom alatt az értendő, hogy a szövetbetétek megfelelő erősítőelemei egymástól radiális irányban el vannak választva legfeljebb 1,5 mm-nyi távolságra, továbbá ez a méret megfelel a gumi vastagságának, amelyet radiálisán mérhetünk a hullámos erősítőelemek alsó és felső alkotói között.

A működő szövetbetétek általában nem azonos axiális szélességgel rendelkeznek. A radiálisán legkülső működő szövetbetét axiális irányban kisebb szélességű, mint a radiális irányba tekintve legbelső működő szövetbetét. De adott esetben olyan kivitel is lehetséges, amelynél a radiálisán legkülső szövetbetét axiális irányban szélesebb, mint a radiálisán legbelső működő szövetbetét. Ez előnyös lehet olyan koronaerősítésekhez, amelyek befejező gyártási művelete során radiálisán a legkülső oldalhoz legalább egy járulékos szövetbetétet alkalmazunk, amelyre védő szövetbetétként is hivatkozunk. Az úgynevezett rugalmas erősítőelemek a kerületirányhoz képest 10-45° közötti szöget zárnak be ugyanazon irányban, amelyben a működő szövetbetét nyújthatatlan radiális elemei elhelyezkednek.

A védő szövetbetét elasztikus erősítőeleme megfelel ugyanannak a definíciónak, amelyet korábban használtunk, ennek relatív nyújthatósága nagyobb, mint 2%, ha azt a szakítási terhelés 10%-ának megfelelő nyújtóerőnek tesszük ki. Ezek az elemek ugyancsak lehetnek acélból készült sodronykötelek.

Célszerű az olyan kivitel, amelynél a külső védő szövetbetétnek az axiális szélessége nagyobb, mint a legszélesebb, radiális irányba tekintve felső működő szövetbetét axiális szélessége. így az burkolja a kevésbé széles működő szövetbetét széleit, és az össze van kapcsolva a járulékos erősítés axiális meghosszabbításában a szélesebb működő szövetbetéttel olyan axiális távköz mentén, amely a maximális szélesség legalább 2%ának megfelelő értékű, de axiális irányban el van választva a szélesebb működő szövetbetéttől olyan profilelemek révén, amelyek vastagsága legalább 2 mm-es.

A védő szövetbetét tehát „rugalmas” erősítőelemekből készül, amelyeket először lehetőleg elválasztunk a szélesebb működő szövetbetét széleitől olyan vastagságú profilos elemekkel. Ezek vastagsága kisebb, mint azon profilos elemek vastagsága, amelyekkel a két működő szövetbetét szélét egymástól elválasztjuk, másrészt az axiális szélességük kisebb, vagy nagyobb, mint a legszélesebb korona-szövetbetét axiális szélessége.

A találmány szerinti megoldás további előnyös kivitelénél a koronaerősítés radiális irányba tekintve a szövetváz-erősítés és a radiálisán belső működő szövetbetét között a szövetváz-erősítéshez közelebb olyan háromszög-alakzatú szövetbetéttel van ellátva, amely nyújthatatlan fémes erősítőelemekből, főleg acélból készült erősítőelemekből van kialakítva. Ezek a kerületi iránnyal 60°-nál nagyobb szöget zárnak be, és azonos irányban helyezkednek el, mint a szövetbetétnek azok a szöget bezáró erősítőelemei, amelyek radiális irányba tekintve a szövetváz-erősítéshez a legközelebb helyezkednek el. Az ilyen háromszög alakú szövetbetét axiális szélessége kisebb lehet, mint a legkisebb szélességű működő szövetbetét. De adott esetben olyan szélességi mérete is lehet, amely másik szövetbetéthez a kapcsolást lehetővé teszi. Továbbá, összekapcsolható a legszélesebb működő szövetbetéttel, vagy a védő szövetbetéttel, mégpedig radiálisán a működő szövetbetétek fölött. Továbbá, adott esetben ez összekapcsolható a legszélesebb működő szövetbetéttel is.

HU 223 234 Bl

A találmány szerinti megoldás további fő jellegzetességeit és előnyeit az alábbi leírás tartalmazza. A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás példakénti kiviteli alakját tüntettük fel.

Az 1. ábra vázlatos meridiánmetszetben szemlélteti a találmány szerinti gumiabroncshoz javasolt koronaerősítés példakénti kiviteli alakját.

Az 1. ábrán a találmány szerinti P gumiabroncs részletét tüntettük fel metszetben példaként, amelynek fő méretei 495/45R22.5X, és amelynél a magasság (H) és a maximális axiális szélesség (S) aránya 0,45. A P gumiabroncsnak radiális 1 szövetváz-erősítése van, amely mindkét peremnél legalább egy peremhuzalhoz van lehorgonyozva, visszahajtást képezve, és fémkötelek egyetlen rétegeként van kialakítva. Az 1 szövetváz-erősítés 3 koronaerősítéssel van társítva, amely radiális irányban belülről kifelé a következőképpen van kialakítva.

Első működő 32 szövetbetétje van, amely nyújthatatlan fémkötelekből vagy fémhuzalokból van kialakítva, ezek folyamatosan végighaladnak a szövetbetét teljes szélességén, és úgy vannak elrendezve, hogy az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetében 18°-os szöget zárjanak be. Az első működő 32 szövetbetétnek a szélességi egységre kifejezett rugalmassági modulusa számításba véve a huzalok, illetve kötelek között meghatározott távközt - 5300 daN/mm².

Továbbá az első működő 32 szövetbetét fölött járulékos 33 erősítés van elrendezve, amelynek felépítése a következő.

A járulékos 33 erősítésnek szövetbetétként kialakított 33’ középrésze van, amely ugyancsak nyújthatatlan fémhuzalokból vagy fémkötelekből van kialakítva, például acélból. Ezek a fémkötelek vagy fémhuzalok a kerületirányhoz képest 90°-os szöget zárnak be. A 33’ középrész a koronaerősítés első működő 32 szövetbetétjétől kis vastagságú gumival képzett távközzel van elrendezve.

Továbbá, a járulékos 33 erősítésnek két 33” oldalrésze van, ezek ugyancsak szövetbetétként vannak kialakítva, de folytonos és elasztikus bimoduláris fémkötelekből vagy huzalokból, például acélból. Az ilyen kötelek vagy huzalok nyújtáskor viszonylag kis tangenciális rugalmassági modulussal rendelkeznek, például ennek értéke legfeljebb 0,4%-5000 daN/mm² értékű kis relatív nyújtásokat figyelembe véve, valamint 10 000 daN/mm² nagyságrendű relatív nyújtásoknál, amelyek már érintik az oldalsó szélt is, és amelynél a szélességegységre vetített rugalmassági modulus lényegében 4000 daN/mm² a relatív nyújtások esetén - a tangenciális rugalmassági modulus pedig nagyobb, mint 0,6%.

A fentieken túlmenően, a 3 koronaerősítésnek második működő 34 szövetbetétje van, amely nyújthatatlan fémkötelekből vagy fémhuzalokból van kialakítva, ezek megegyezhetnek az első működő szövetbetétnél használtakkal. Ezek a fémhuzalok vagy fémkötelek az ábrázolt kiviteli alaknál a fentebb említett első szöggel szemben elhelyezkedő második szöget zárnak be. A jelen esetben ennek a második szögnek az értéke megegyezik a fentebb említett első szög összegével, azaz 18° (de adott esetben természetesen a második szög értéke az elsőtől eltérhet), és ez a szög mindig a kerületiránnyal bezárt szögként értendő.

Végül a 3 koronaerősítésnek külső 35 szövetbetétje van, ez úgynevezett elasztikus kötelekből van kialakítva, amelyek a kerületirányhoz képest harmadik szöget zárnak be. Ennek a szögnek az értéke a jelen esetben például megegyezik a második szög értékével (megjegyezzük, hogy adott esetben a harmadik szög értéke el is térhet a második szögétől). Ez a külső 35 szövetbetét valójában védőrétegként szerepel, és ezért van elasztikus fémkötelekből kialakítva.

Az ábrázolt példakénti kiviteli alaknál az első működő 32 szövetbetét axiális L₃₂ szélességét az 1 szövetváz-erősítés központi részének maximális axiális S_o szélességi értékének 0,87-szorosára, azaz a jelen esetben 416 mm-re választottuk. Ez az érték a hagyományos kialakítású gumiabroncsnál lényegében kisebb, mint a futófelület L, szélessége, ami a jelen esetben 430 mm. A második működő 34 szövetbetét axiális L₃₄ szélessége a jelen esetben az axiális S_o szélesség 0,83-szorosa. A járulékos 33 erősítés teljes axiális L₃₃ szélessége a jelen esetben 320 mm.

Az L₃₃ szélesség a következő részekből tevődik össze: a radiális kötelekből álló 33’ középrész L’₃₃ szélességéből, amelynek értéke 240 mm, ami az S_o szélesség 50%-át teszi ki, továbbá a kerületi kötelekből képzett 33” oldalrészek axiális L”₃₃ szélességéből, amelynek értéke például 40 mm. Megjegyezzük, hogy ennek a hullámos alakzatú kötelekből álló szövetbetétnek a szélességét a hullámos alakzatnál a csúcsok közötti távolság mérésével határozzuk meg.

A befejező külső 35 szövetbetét tehát védőrétegként szerepel, amelynek L₃₅ szélességét 370 mm-re választottuk a jelen esetben. A működő első 32 szövetbetét és a második működő 34 szövetbetét az axiális I szélességük mentén össze vannak kapcsolva, amelynek értéke a jelen esetben 15 mm. Megjegyezzük, hogy ez az összekapcsolás az ekvatoriális sík mindkét oldalán és axiális irányba tekintve a járulékos 33 erősítés meghosszabbításában történik. Az első működő 32 szövetbetét és a második működő 34 szövetbetét kötelei az összekapcsolási axiális I szélesség mentén radiális irányban egymástól gumiréteggel vannak elválasztva, amelynek vastagsága minimális és megfelel a 32 és 34 szövetbetétek fémköteleinek a gumival kalenderezett rétege vastagsága kétszeresének, azaz a jelen esetben 0,8 mm-nek.

A működő 32 és 34 szövetbetétek fennmaradó közös része mentén, azaz mindkét oldalon közelítőleg 20 mm-es szélességben, a 32 és 34 szövetbetétek gumiból készült 4 profilelemmel vannak elválasztva, amely lényegében háromszög alakú. A 4 profilelem vastagsága az összekapcsolási szakasz axiális vége irányában nő a kisebb szélességű működő szövetbetét vége irányába, és a végén éri el a 4 mm-es vastagságot.

A fent említett 4 profilelem szélessége úgy van megválasztva, hogy az radiális irányba burkolja a szélesebb, jelen esetben az első működő 32 szövetbetét vé5

HU 223 234 Bl gét, amely az ábrázolt esetben radiálisán a legközelebb helyezkedik el az 1 szövetváz-erősítéshez.

A gumiabroncs koronáját 5 futófelület zárja le, amely kapcsolódik 6 oldalfalak pereméhez, a háromszög alakú szövetbetéthez, az ekvatoriális sík mindkét oldalán az 1 szövetváz-erősítéssel radiálisán szomszédos helyzetben, valamint ettől kifelé axiálisan eltávolodva kapcsolódik az 1 szövetváz-erősítéshez gumiból készült háromszög alakú 7 profilelemek révén.

A második kiviteli alakot használat közben vizsgáltuk, ennél a járulékos 33 erősítés 33” oldalrészeinek kerületi erősítőelemeit nyújthatatlan acélkötelekből készítettük. Továbbá, ugyanilyen acélköteleket alkalmaztunk a koronaerősítés működő szövetbetéteinél is, de ezeket úgy vágtuk le, hogy olyan kábelszakaszokat kapjunk, amelyeknek a kerületi hossza megegyezett a szövetbetét kerületi hossza egyhatod részének. A járulékos erősítésnél a nyújtási tangenciális rugalmassági modulus értéke 3500 daN/mm²-re adódott a kísérleti méréseink alapján, 0,4%-os relatív nyújtás esetén és a szélességi egységre vetítve.

A harmadik kísérleti kiviteli alaknál a járulékos 33 erősítés 33” oldalrészeinek kerületi erősítőelemeit nyújthatatlan fémkötelekből, nevezetesen acélkötelekből készítettük, hasonlóképpen, mint a működő szövetbetétekben alkalmazott fémköteleket. De a hullámszerű alakzatnál az a/λ arányt úgy választottuk meg, hogy az legfeljebb 0,09 legyen, ahol „a” a hullámamplitúdót, λ pedig a hullámhosszt jelöli.

Ez az arány lehetővé teszi a kötelek megfelelő nyúlását hirtelen irányváltozásokkal végzett utazás közben is, ugyanakkor kielégítően erősíti a koronaerősítés axiális részeit a működő korona-szövetbetétek közötti kapcsoló szélességi szakaszok közelében.

Claims

1. Gumiabroncs, amelynek maximális axiális szélességű (S_o) radiális szövetváz-erősítése (1) van, ez járulékos koronaerősítéssel (3) van ellátva, amely legalább két, nyújthatatlan erősítőelemekből álló működő szövetbetétből (32,34) van kialakítva, ezek közül az egyik működő szövetbetét (32) keresztezi a másik szövetbetétet (34), és a kerületirányhoz képest 10-45° közötti szöget zárnak be egymással, továbbá a működő szövetbetétek (32, 34) axiális szélességei (L₃₂; L₃₄) legalább a teljes axiális szélesség (S_o) 80%-a, azzal jellemezve, hogy a járulékos erősítés (33) erősítőelemei legalább egy olyan szövetbetétből vannak kialakítva, amelynek szélessége (L₃₃) legalább az axiális szélesség (S_o) 15%-ával kisebb méretű, mint a kevésbé széles működő szövetbetét (32, illetve 34) szélessége (L₃₂; L₃₄), és - radiális irányba tekintve - a működő szövetbetétek (32, 34) között van elrendezve, továbbá, a járulékos erősítés (33) három részből áll, nevezetesen nyújthatatlan, lényegében radiális erősítőelemekből álló középrésze (33’), valamint kerületi rugalmas fémes erősítőelemekből álló két oldalrésze (33”) van, továbbá a középrész (33’) axiális szélessége (L’₃₃) legalább a szélesség (S_o) 45%-ának megfelelő méretű, továbbá az oldalrész (33”) szélességi egységre vetített nyújtási rugalmassági modulusa legfeljebb a szélesség (S_o) 10%-a, a nyújtási állapotban a jobban nyújtható működő szövetbetéten (32, 34) mérve.

2. Gumiabroncs, amelynek maximális axiális szélességű (S_o) radiális szövetváz-erősítése (1) van, ez járulékos koronaerősítéssel (3) van ellátva, amely legalább két, nyújthatatlan erősítőelemekből álló működő szövetbetétből (32,34) van kialakítva, ezek közül az egyik működő szövetbetét (32) keresztezi a másik szövetbetétet (34), és a kerületirányhoz képest 10-45° közötti szöget zárnak be egymással, továbbá a működő szövetbetétek (32, 34) axiális szélességei (L₃₂; L₃₄) legalább a teljes axiális szélesség (S_o) 80%-a, azzal jellemezve, hogy járulékos erősítéssel (33) van ellátva, ez legalább egy, erősítőelemekből álló szövetbetétként van kialakítva, amelynek szélessége (L₃₃) legalább a szélesség (S_o) 15%-ával kisebb, mint a kevésbé széles működő szövetbetét (32; 34) szélessége (L₃₂; L₃₄), továbbá a járulékos erősítés (33) a működő szövetbetétek (32, 34) között van elrendezve, és axiális irányba tekintve három részből áll, nevezetesen nyújthatatlan, lényegében radiális erősítőelemekből kialakított középrészből (33’), valamint kerületi fémes erősítőelemekből kialakított két oldalrészből (33”), továbbá a középrész (33’) axiális szélessége legalább a szélesség (S_o) 45%-ának megfelelő értékű, továbbá az oldalrészek (33”) fémes erősítőelemei olyan hosszúságú szakaszokra vannak vágva, amelyek mérete kisebb, mint a kisebb hosszúságú szövetbetét kerülete, de nagyobb, mint a kerület 0,1-szerese, továbbá a szakaszok közötti vágások axiális irányban egymáshoz képest eltolt helyzetűek; az oldalrészek (33”) szélességi egységre mért nyújtási rugalmassági modulusa kisebb, mint az a rugalmassági modulus, amely azonos körülmények között a jobban nyújtható működő szövetbetéten (32, 34) van mérve, valamint az oldalrészek (33”) szélessége (L”₃₃) legfeljebb a szélesség (S_o) 10%-a.

3. Gumiabroncs, amelynek maximális axiális szélességű (S_o) radiális szövetváz-erősítése (1) van, ez járulékos koronaerősítéssel (3) van ellátva, amely legalább két, nyújthatatlan erősítőelemekből álló működő szövetbetétből (32, 34) van kialakítva, ezek közül az egyik működő szövetbetét (32) keresztezi a másik szövetbetétet (34), és a kerületirányhoz képest 10-45° közötti szöget zárnak be egymással, továbbá a működő szövetbetétek (32, 34) axiális szélességei (L₃₂; L₃₄) legalább a teljes axiális szélesség (S_o) 80%-a, azzal jellemezve, hogy járulékos erősítése (33) van, amely erősítőelemek legalább egy szövetbetéteként van kialakítva, ennek szélessége a maximális szélesség (S_o) legalább 15%-nyi értékével kisebb, mint a kevésbé széles működő szövetbetét (32; 34) szélessége (L₃₂; L₃₄), és radiális irányba tekintve a működő szövetbetétek (32, 34) között van elrendezve, továbbá a járulékos erősítés (33) három részből van kialakítva, nevezetesen nyújthatatlan, lényegében radiális helyzetű erősítőelemekből kialakított középrésze (33’) van, amely axiális szélessége (L’₃₃) a maximális szélesség (S_o) legalább 45%-ának megfelelő méretű, továbbá kerületi, nyújthatatlan hullámos fémes erősítőelemekből kialakított két oldalrésze (33”) van,

HU 223 234 Bl ezeknél a hullámosság amplitúdójának (a) a hullámhosszhoz (λ) képesti aránya (a/λ) legfeljebb 0,09 értékű, továbbá az oldalrész (33”) szélességi egységére vetített nyújtási rugalmassági modulusa kisebb, mint az a nyújtási rugalmassági modulus, amely azonos körülmények között a jobban nyújtható működő szövetbetéten (32; 34) van mérve, továbbá az oldalrészek (33”) bármelyikének a szélessége (L”₃₃) legalább a maximális szélesség (S_o) 10%-ának megfelelő méretű.

4. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a járulékos erősítés (33) oldalrészeinek (33”) rugalmas fémes erősítőelemeinél a húzófeszültség (σ) görbéje a relatív nyúlás (ε) függvényeként van meghatározva, és ennek a görbének az enyhébb nyújtásokhoz laposabb gradiensei, a nagyobb nyújtásokhoz viszont lényegében egyenletes meredekebb gradiense van, továbbá a gradiensek közötti váltási hely a viszonylagos nyújtás 0,2% és 0,8%-os értékei között van.

5. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a járulékos erősítés (33) oldalrészeinek (33”) nyújtási modulusa a 0% és 0,4% közötti relatív nyújtáshoz alacsony értékű, a 0,4%-nál nagyobb relatív nyújtásokhoz tartozó értéke viszont legfeljebb a nyújthatóbb működő szövetbetét (32,34) legnagyobb nyújtási rugalmassági modulusával megegyező értékű.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a szövetbetétek (32, 34, 33’) nyújthatatlan erősítőelemei fémkötelekként, illetve fémkábelekként, előnyösen acélból vannak kialakítva.

7. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a működő szövetbetétek (32, 34) az ekvatoriális sík mindkét oldalán, valamint közvetlenül a járulékos erősítés (33) axiális meghosszabbításában össze vannak kapcsolva olyan axiális távköz (I) mentén, amelynek mérete megegyezik a maximális szélesség (S_o) legalább 3,5%-ával, valamint olyan profilelemekkel (4) vannak elválasztva, amelyek gumikeverékből vannak kialakítva, és amelyek a működő szövetbetétekkel (32, 34) közös szélességnek legalább a fennmaradó részén helyezkednek el.

8. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a koronaerősítés (3) radiális irányba tekintve a külső oldalán legalább egy járulékos külső szövetbetéttel (35) van ellátva, amely rugalmas erősítőelemekből álló védőrétegként szerepel, ezek az erősítőelemek a kerületirányhoz képest 10° és 45° közötti szöget zárnak be, és lényegében azonos irányban helyezkednek el, mint a működő szövetbetétek (32, 34) radiálisán velük szomszédos nyújthatatlan erősítőelemei.

9. A 8. igénypont szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a külső szövetbetét (35) rugalmas erősítőelemei fémes kötelekből, előnyösen acélból vannak kialakítva.

10. A 8. igénypont szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a külső védő szövetbetétnek (35) az axiális szélessége (L₃₅) nagyobb, mint a legszélesebb, radiális irányba tekintve felső működő szövetbetét (34) axiális szélessége, így az burkolja a kevésbé széles működő szövetbetét széleit, és össze van kapcsolva a járulékos erősítés (33) axiális meghosszabbításában a szélesebb működő szövetbetéttel (32) olyan axiális távköz mentén, amely a maximális szélesség (S_o) legalább 2%ának megfelelő értékű, valamint el van választva axiális irányban a szélesebb működő szövetbetéttől (32) olyan profilelemek révén, amelyek vastagsága legalább 2 mm.

11. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti gumiabroncs, azzal jellemezve, hogy a koronaerősítés (3) radiális irányba tekintve a szövetváz-erősítés (1) és a radiálisán belső működő szövetbetét (32) között a szövetváz-erősítéshez (1) közelebb olyan háromszögalakzatú szövetbetéttel van ellátva, amely nyújthatatlan fémes erősítőelemekből, főleg acélból készült erősítőelemekből van kialakítva, ezek a kerületi iránnyal 60°nál nagyobb szöget zárnak be, és azonos irányban helyezkednek el, mint a szövetbetétnek (32) azok a szöget bezáró erősítőelemei, amelyek radiális irányba tekintve a szövetváz-erősítéshez (1) a legközelebb helyezkednek el.

HU 223 234 Bl Int. Cl.⁷: B 60 C 9/20

1. ábra