Усилитель, содержащий два усиливающих материала, и шина, содержащая такой усилитель

Номер патента: 19393

Опубликовано: 31.03.2014

Авторы: Виллер Жан-Марк, Детюльо Мюриэлль

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Усилитель (10) шины, имеющий содержащую два усиливающих материала конструкцию из усилительных элементов, которая состоит по меньшей мере из одного множества растяжимых первых усилительных элементов (1) и по меньшей мере одного множества нерастяжимых вторых усилительных элементов (2), при этом первые и вторые усилительные элементы параллельны друг другу и распределены попеременно в соответствующих соотношениях для достижения заданной степени усиления, при этом данные первые и вторые усилительные элементы расположены в одной и той же средней плоскости, отличающийся тем, что растяжимые первые усилительные элементы (1) соединены с нерастяжимыми вторыми усилительными элементами (2) на длине Lc соединения, которая меньше длины L1 растяжимых первых усилительных элементов (1), так что при каждом из первых и вторых усилительных элементов, имеющих два конца, по меньшей мере один из концов растяжимых первых усилительных элементов (1) будет смещен относительно двух концов нерастяжимых вторых усилительных элементов (2).

2. Усилитель (10) шины по п.1, отличающийся тем, что смещение между концом растяжимых первых усилительных элементов (1) и концом вторых усилительных элементов (2) составляет по меньшей мере 15 мм.

3. Усилитель шины по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол В наклона растяжимых первых усилительных элементов (1) в той части, в которой отсутствует соединение между первыми и вторыми усилительными элементами, отличается от угла А наклона усилительных элементов (1, 2) в части с соединением, при этом данные углы взяты относительно направления, в котором определяется наибольший размер усилителя.

4. Усилитель (10) шины по п.3, отличающийся тем, что разность углов В наклона растяжимых первых усилительных элементов в той части, в которой отсутствует соединение между первыми и вторыми усилительными элементами, и углом А наклона усилительных элементов (1, 2) в части с соединением составляет самое большее 60°.

5. Усилитель (10) шины по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что длина Lc соединения для соединения между растяжимыми и нерастяжимыми усилительными элементами указанного усилителя меньше длины нерастяжимых усилительных элементов (2).

6. Шина для транспортного средства большой грузоподъемности, содержащая радиальный каркасный усилитель (102), который состоит по меньшей мере из одного прорезиненного слоя, содержащего усилительные элементы, проходящие в радиальном направлении, при этом каждый борт содержит по меньшей мере один окружной усилитель (101), вокруг которого каркасный усилитель (102) намотан частично с образованием загнутой вверх части (103), и по меньшей мере один дополнительный усилитель (104), отличающаяся тем, что дополнительный усилитель (104) имеет содержащую два усиливающих материала конструкцию, образованную множеством растяжимых первых усилительных элементов (1) и множеством нерастяжимых вторых усилительных элементов (2), которые распределены попеременно и в соответствующих соотношениях в зависимости от заданной степени усиления, причем первые и вторые усилительные элементы расположены, по существу, в одной и той же средней плоскости и параллельны друг другу, при этом растяжимые первые усилительные элементы (1) соединены с нерастяжимыми вторыми усилительными элементами (2) в части с соединением, имеющей длину Lc, которая меньше длины L1 растяжимых первых усилительных элементов (1), так что при каждом из первых и вторых усилительных элементов, имеющем два конца, по меньшей мере один из концов растяжимых первых усилительных элементов (1) будет смещен относительно двух концов нерастяжимых вторых усилительных элементов (2).

7. Шина по п.6, отличающаяся тем, что самый дальний от центра в радиальном направлении конец дополнительного усилителя (104) соответствует концу растяжимых первых усилительных элементов (1).

8. Шина по п.7, отличающаяся тем, что самый дальний от центра в радиальном направлении конец растяжимых первых усилительных элементов (1) находится на расстоянии D3 в радиальной плоскости сечения от оси вращения, которое больше расстояния D2 от конца загнутой вверх части (103) каркасного усилителя до той же самой оси вращения.

9. Шина по любому из пп.6-8, отличающаяся тем, что растяжимые первые усилительные элементы (1) проходят в радиальном направлении с каждой стороны нерастяжимых вторых усилительных элементов (2), при этом самая близкая к центру в радиальном направлении часть (1041') первых усилительных элементов, по меньшей мере частично, введена в контактное взаимодействие в радиальном направлении с той частью каркасного усилителя, которая проходит в радиальном направлении внутри по отношению к окружному усилителю (101).

10. Шина по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что растяжимые первые усилительные элементы (1) в частях (1041, 1041'), которые проходят в радиальном направлении соответственно внутри и снаружи по отношению к нерастяжимым вторым усилительным элементам (2), проходят в одном и том же направлении, но под углом, отличающимся от угла наклона вторых усилительных элементов в части с соединением.

11. Шина, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один усилитель, состоящий из множества усилительных элементов, по любому из пп.1-5.

Текст

Смотреть все

УСИЛИТЕЛЬ, СОДЕРЖАЩИЙ ДВА УСИЛИВАЮЩИХ МАТЕРИАЛА, И ШИНА,СОДЕРЖАЩАЯ ТАКОЙ УСИЛИТЕЛЬ Предложен усилитель (10), имеющий содержащую два усиливающих материала конструкцию из усилительных элементов, которая состоит по меньшей мере из одного множества растяжимых первых усилительных элементов (1) и по меньшей мере одного множества нерастяжимых вторых усилительных элементов (2), при этом первые и вторые усилительные элементы параллельны друг другу и распределены попеременно в соответствующих соотношениях для достижения заданной степени усиления, причем первые и вторые усилительные элементы расположены в одной и той же средней плоскости, при этом растяжимые первые усилительные элементы (1) соединены с нерастяжимыми вторыми усилительными элементами (2) на длине Lc соединения, которая меньше длины L1 растяжимых первых усилительных элементов (1), так что при каждом из первых и вторых усилительных элементов, имеющем два конца, по меньшей мере один из концов растяжимых первых усилительных элементов (1) будет смещен относительно двух концов нерастяжимых вторых усилительных элементов (2).(71)(73) Заявитель и патентовладелец: КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН (FR); МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH) Изобретение относится к новому усилителю, предназначенному для усиления шин с радиальным кордом и, в частности, шин, предназначенных для транспортных средств средней или большой грузоподъемности, таких как грузовые автомобили, дорожные тракторы, автобусы, транспортные средства для перевозки тяжелых грузов. Изобретение также относится к шине, содержащей подобный усилитель. Подобные шины, как правило, содержат каркасный усилитель, состоящий по меньшей мере из одного слоя на резиновой основе, содержащего металлические усилительные элементы, проходящие, по существу, в радиальном направлении, т.е. образующие угол, составляющий от 80 до 100 относительно направления вдоль окружности, при этом поверх данного слоя снаружи в радиальном направлении расположен усилитель коронной зоны, состоящий по меньшей мере из двух слоев металлических кордов,при этом металлические корды одного слоя перекрещиваются с металлическими кордами соседнего слоя, и металлические корды образуют углы, составляющие от 10 до 45 относительно направления вдоль окружности, причем поверх самого усилителя коронной зоны размещен протектор. Кроме того,подобные шины содержат боковины, соединяющие борта с протектором, при этом каждый борт предназначен для входа в контакт с монтажным ободом. Концы каркасного усилителя закреплены вокруг окружных усилительных конструктивных элементов бортов (данные конструктивные элементы названы фиксирующими бортовыми проволоками) с образованием загнутых вверх частей, проходящих частично в обратном направлении вверх по направлению к боковинам. Кроме того, борта содержат по меньшей мере один дополнительный усилитель для загнутой вверх части каркасного усилителя, как правило, расположенный в аксиальном направлении снаружи вдоль указанной загнутой вверх части. Данный дополнительный усилитель обычно усилен за счет наличия множества металлических и/или текстильных усилительных элементов, при этом данные усилительные элементы, как известно, имеют вид кордов, ориентированных под небольшим углом, т.е. составляющим от 10 до 30 относительно направления шины вдоль окружности. Данный дополнительный усилитель имеет радиально наружный конец, который расположен в радиальном направлении снаружи или внутри относительно конца загнутой вверх части каркасного усилителя, и радиально внутренний конец, как правило,расположенный в радиальном направлении внутри по отношению к прямой линии, параллельной оси вращения и проходящей через центр тяжести меридионального сечения фиксирующей бортовой проволоки. В случае жестких условий качения с точки зрения нагрузки, которую несут транспортные средства большой грузоподъемности, и/или в случае условий качения, которые включают частое торможение,вследствие радиальных и окружных деформаций конца загнутой вверх части каркасного усилителя могут возникать деформации сдвига в материалах рядом с указанным концом. Данные деформации вызывают,помимо увеличения температуры борта, разупрочнение резинового материала, находящегося вокруг концов усилительных элементов. Такое разупрочнение может проявляться, в частности, как возникновение трещины у конца загнутой вверх части каркасного усилителя, при этом трещина затем распространяется по направлению к наружному в радиальном направлении концу дополнительного усилителя борта и далее распространяется по направлению к наружной стороне шины, в результате чего возникает необходимость в удалении шины. Представляется, что данная трещина или разрушение резинового материала появляется тем быстрее, чем выше в радиальном направлении находится конец загнутой вверх части каркасного усилителя (т.е. чем он находится дальше от оси вращения в радиальном направлении). Если данный конец расположен сравнительно низко, в большей степени затруднено закрепление каркасного усилителя удовлетворительным образом вследствие повышения температуры бортов, вызываемого очень высокими температурами тормозящих элементов, которые возникают в результате неоднократного торможения. Такое повышение температуры бортов приводит к потере жесткости бортов и к ослаблению крепления каркасного усилителя. Были предложены различные решения для исправления ситуации, связанной с ухудшением состояния шины с радиальным кордом в зоне бортов и, в более общем случае, на концах усилительных элементов. Для устранения отслаивания в зонах боковин рядом сбортами шины с радиальным кордом, которое возникает в результате неоднократного изгибания очень гибких боковин с большой амплитудой, в патенте Франции 1310491 предложено комбинированное использование нитей или кордов из натуральных или искусственных текстильных материалов и металлических нитей или кордов, которые расположены в одной и той же плоскости и распределены в надлежащих соотношениях в соответствии с желательным увеличением сопротивления для образования слоев каркаса или усилителя коронной зоны. Известно применение для автопокрышек с радиальным кордом усилительных элементов, имеющих структуру из двух материалов, т.е. образованных нитями или кордами, выполненными из разных материалов и расположенными в одной и той же плоскости, например металлическими и текстильными нитями или кордами, при этом существует возможность того, что соседние нити или корды из каждой пары из заданного материала будут разделены одной или несколькими нитями или кордами из второго материала, в особенности, в качестве усилительного элемента усилителя коронной зоны в соответствии с патентом Франции 1296859 по соображениям экономии или в соответствии с заявкой на патент Японии 1998-151906 для улучшения держания дороги при движении на повороте, или же в соответствии с за-1 019393 явкой на патент Японии 1998-314504 для уменьшения вибрации при движении спущенной шины. В патенте США 5634995 описана шина с радиальным кордом для тяжелых грузов, борт которой содержит первый усилитель, образованный усилительным слоем, образованным из стальных кордов,проходящих непосредственно вокруг бортовой проволоки, и второй усилитель, усиленный текстильными усилительными элементами, при этом второй усилитель расположен в аксиальном направлении снаружи от загнутой вверх части каркаса. Второй усилитель частично наложен сверху на первый усилитель, так что наружный в аксиальном направлении конец первого усилителя закрыт вторым усилителем. В заявке на патент Франции 2291878-А раскрыт усилитель, предназначенный для избежания преждевременного ухудшения состояния борта шины для транспортного средства с большой грузоподъемностью и образованный из одного слоя, содержащего часть слоя, имеющую сравнительно большую толщину в поперечном сечении и содержащую стальные усилительные элементы, при этом толстая часть слоя заканчивается в радиальном направлении внутри по отношению к концу загнутой вверх части слоя каркаса, и более тонкую часть, которая является продолжением толстой части слоя и самый дальний от центра в радиальном направлении конец которой расположен в радиальном направлении за концом загнутой вверх части слоя каркаса. Эта более тонкая часть содержит усилительные элементы с меньшей жесткостью по сравнению с жесткостью усилительных элементов толстой части слоя, например текстильные корды. Недостатком данного решения является наличие, с одной стороны, одного конца загнутой вверх части слоя каркаса, который находится на довольно большой высоте в борту, что может способствовать появлению трещины рядом с концом загнутой вверх части слоя каркаса, и, с другой стороны, разрыва непрерывности между двумя усиливающими материалами, что может способствовать появлению зоны разрыва в месте стыка двух материалов, если один расположен как продолжение другого или же один материал перекрывает другой на коротком расстоянии. Определения Экваториальная плоскость - плоскость, перпендикулярная оси вращения и разделяющая протектор,по существу, на две части одинаковой ширины. Радиальная плоскость (или меридианальная плоскость) - плоскость, содержащая ось вращения. Радиальное направление - направление, перпендикулярное оси вращения. Направление вдоль окружности - направление по касательной к окружности с центром на оси вращения. Аксиальное направление - направление, параллельное оси вращения шины. Утверждается, что точка находится в аксиальном направлении внутри по отношению к другой точке, всякий раз, когда расстояние от данной точки до экваториальной плоскости шины меньше расстояния от другой точки до той же самой экваториальной плоскости. Утверждается, что точка на шине находится в радиальном направлении внутри по отношению к другой точке, всякий раз, когда расстояние от данной точки до оси вращения шины меньше расстояния от другой точки до указанной оси. Термин "усилительный элемент" понимается как означающий как нити, так и корды. Нить может состоять из одной мононити или комплексной нити, в то время как корд состоит из совокупности по меньшей мере двух нитей. Термин "нерастяжимый усилительный элемент" понимается в настоящем описании как означающий усилительный элемент с нулевой или почти нулевой деформацией при обычных нагрузках, которым подвергается шина; причем нерастяжимые усилительные элементы или могут быть образованы из металла, например представлять собой проволоку или могут представлять собой совокупность нескольких проволок. Термин "растяжимый усилительный элемент" понимается в настоящем описании как означающий усилительный элемент, имеющий относительное удлинение при разрыве, составляющее по меньшей мере 3%. Усилительный элемент выбран, в частности, из группы усилительных элементов, содержащей полиэфирные или полиамидные усилительные элементы и стекловолокна, гидратцеллюлозные волокна,волокна из поливинилового спирта, волокна из ароматического полиамида (арамидные волокна) или поликетоновые волокна. Задача изобретения состоит в повышении долговечности тех частей шины, которые содержат концы усилителей, окруженные резиновым материалом. В особенности, хотя и не исключительно, данное изобретение применяется для бортов шины, предназначенной для транспортного средства большой грузоподъемности, и обеспечивает возможность минимизации радиальных и окружных деформаций, которым подвергаются резиновые материалы на концах усилителей бортов (каркасных усилителей и/или дополнительных усилителей). Для этого в соответствии с изобретением разработан усилитель, который может быть использован в качестве усилителя шины, при этом данный усилитель имеет содержащую два усиливающих материала конструкцию из усилительных элементов, которая состоит по меньшей мере из одного множества растяжимых первых усилительных элементов и по меньшей мере одного множества нерастяжимых вторых усилительных элементов. Данные первые и вторые усилительные элементы параллельны друг другу и распределены попеременно в соответствующих соотношениях для достижения заданной степени усиле-2 019393 ния, при этом данные первые и вторые усилительные элементы расположены в одной и той же средней плоскости (или в основном в одной и той же средней плоскости). Растяжимые первые усилительные элементы соединены с нерастяжимыми вторыми усилительными элементами на длине Lc соединения, которая меньше длины L1 растяжимых первых усилительных элементов, так что при каждом из первых и вторых усилительных элементов, имеющем два конца, по меньшей мере один из концов первых усилительных элементов будет смещен относительно двух концов вторых усилительных элементов. Из нижеследующего следует понимать, что содержащий два усиливающих материала усилитель или содержащая два усиливающих материала конструкция из усилительных элементов образована по меньшей мере одним множеством растяжимых первых усилительных элементов и по меньшей мере одним множеством нерастяжимых вторых усилительных элементов, при этом первые и вторые усилительные элементы заделаны по меньшей мере в один материал на основе каучука. Разность длин растяжимых первых усилительных элементов и длины соединения между первыми и вторыми усилительными элементами усилителя в соответствии с изобретением предпочтительно составляет по меньшей мере 15 мм. Усилитель шины в соответствии с изобретением предпочтительно таков, что угол наклона вторых усилительных элементов в части с соединением составляет от 15 до 45 и угол наклона растяжимых первых усилительных элементов в той части, где отсутствует соединение между первыми и вторыми усилительными элементами, составляет по меньшей мере 75, при этом данные углы взяты относительно направления, в котором определяется наибольший размер усилителя. Разность угла В наклона растяжимых первых усилительных элементов в той части, в которой отсутствует соединение между первыми и вторыми усилительными элементами, и угла А наклона усилительных элементов в части с соединением составляет самое большее 60. В соответствии с одним особенно предпочтительным применением при наличии двух усиливающих материалов усилителя согласно изобретению последний используется в качестве усилителя для борта шины. При данном применении шина содержит радиальный каркасный усилитель, который состоит по меньшей мере из одного прорезиненного слоя, содержащего нерастяжимые усилительные элементы,проходящие в радиальном направлении, и поверх которого размещен усилитель коронной зоны, состоящий по меньшей мере из двух слоев металлических кордов, которые перекрещиваются при переходе от одного слоя к соседнему, причем поверх самого усилителя коронной зоны размещен протектор, боковины, соединяющие основание пяток бортов с протектором, причем каждый борт имеет по меньшей мере один окружной усилительный конструктивный элемент (например, типа бортовой проволоки), вокруг которого каркасный усилитель намотан с образованием загнутой вверх части, и по меньшей мере один дополнительный усилитель. Данная шина характеризуется тем, что дополнительный усилитель имеет содержащую два усиливающих материала конструкцию, образованную множеством растяжимых первых усилительных элементов и множеством нерастяжимых вторых усилительных элементов, которые распределены попеременно и в соответствующих соотношениях в соответствии с заданной степенью усиления, при этом первые и вторые усилительные элементы расположены в основном в одной и той же средней плоскости и параллельны друг другу, при этом растяжимые первые усилительные элементы соединены с нерастяжимыми вторыми усилительными элементами в части с соединением, имеющем длину Lc(называемую длиной соединения), которая меньше длины L1 растяжимых первых усилительных элементов, так что при каждом из первых и вторых усилительных элементов, имеющих два конца, по меньшей мере один из концов растяжимых первых усилительных элементов будет смещен относительно двух концов нерастяжимых вторых усилительных элементов. Самый дальний от центра в радиальном направлении конец предпочтительно соответствует одному из концов растяжимых усилительных элементов. Термин "часть с соединением" в отношении соединения между первыми и вторыми усилительными элементами следует понимать как означающий ту часть усилителя, в которой указанные первые и вторые усилительные элементы расположены попеременно в одной и той же средней плоскости. Содержащий два усиливающих материала усилитель, используемый в качестве усилителя борта шины, таков, что угол наклона растяжимых усилительных элементов в части, в которой отсутствует соединение между первыми и вторыми усилительными элементами, отличается от угла наклона усилительных элементов в части с соединением. Когда угол наклона растяжимых усилительных элементов в данной части с соединением приближается к 90 или равен 90 относительно направления вдоль окружности, существует возможность повышения боковой жесткости соответствующей части шины и обеспечения возможности взаимодействия с усилительными элементами каркасного усилителя для того, чтобы,в частности, уменьшить усилия, действующие в указанном каркасном усилителе. Шина для транспортного средства большой грузоподъемности предпочтительно такова, что самый дальний от центра в радиальном направлении конец растяжимых первых усилительных элементов дополнительного усилителя находится на большем расстоянии в радиальной плоскости сечения от оси вращения по сравнению с расстоянием от конца загнутой вверх части каркасного усилителя до той же самой оси вращения, при этом самый дальний от центра в радиальном направлении конец нерастяжимых усилительных элементов находится на меньшем расстоянии от оси вращения по сравнению с расстояни-3 019393 ем от конца данной загнутой вверх части до указанной оси. В одном варианте осуществления шины в соответствии с изобретением растяжимые первые усилительные элементы проходят в радиальном направлении с каждой стороны нерастяжимых вторых усилительных элементов, при этом самая близкая к центру в радиальном направлении часть первых усилительных элементов, по меньшей мере, частично введена в контактное взаимодействие в радиальном направлении с той частью каркасного усилителя, которая проходит в радиальном направлении внутри по отношению к бортовой проволоке. Вышеуказанный вариант осуществления шины также может быть улучшен посредством обеспечения того, что растяжимые первые усилительные элементы в частях, простирающихся в радиальном направлении соответственно внутри и снаружи нерастяжимых вторых усилительных элементов, будут параллельными друг другу и будут проходить в одном и том же направлении и под углом, отличающимся от угла наклона вторых усилительных элементов. Для дополнительного повышения долговечности бортов шины для транспортных средств большой грузоподъемности предпочтительно, чтобы каждый борт включал в себя второй, содержащий два усиливающих материала дополнительный усилитель, при этом усилительные элементы двух дополнительных усилителей перекрещиваются друг с другом по меньшей мере на части с соединением первого и второго усилительных элементов каждого усилителя. В данном варианте осуществления самые дальние от центра в радиальном направлении концы растяжимых первых усилительных элементов каждого из дополнительных усилителей расположены в радиальном направлении на большей высоте по сравнению с верхними в радиальном направлении концами вторых усилительных элементов каждого усилителя. В другом предпочтительном варианте осуществления содержащий два усиливающих материала усилитель используется в качестве каркасного усилителя шины, при этом существует возможность объединения данного варианта осуществления с вариантом осуществления, в котором дополнительный усилитель содержит растяжимые первые усилительные элементы и нерастяжимые вторые усилительные элементы. При другом применении содержащего два усиливающих материала усилителя в соответствии с изобретением также предпочтительно предусмотреть по меньшей мере один усилитель коронной зоны шины. Предпочтительно, чтобы разные концы усилительных элементов каркасного усилителя и дополнительных усилителей были все смещены друг относительно друга в шине. В результате научных исследований, проведенных заявителями, было сделано заключение о том,что содержащий два усиливающих материала усилитель, состоящий из усилительных элементов в соответствии с изобретением, т.е. не имеющих разрыва непрерывности между усилительными элементами по толщине усилителя или наложенных друг на друга в направлении толщины усилителя, обеспечивает возможность значительного снижения риска разрушения резинового материала, расположенного у конца содержащего два усиливающих материала усилителя. Следовательно, существует возможность замедления распространения трещины по направлению к наружной стороне борта и, следовательно, повышения долговечности бортов (т.е. расстояния, которое проходит шина), имеющих подобную конструкцию. Кроме того, сама конструкция усилителя, содержащего два усиливающих материала, обеспечивает возможность экономии материала при заданных эксплуатационных характеристиках и, следовательно,снижения веса. Нерастяжимые усилительные элементы и растяжимые усилительные элементы, образующие содержащий два усиливающих материала усилитель в соответствии с изобретением, предпочтительно защищены, т.е. закрыты слоем резинового материала с малой толщиной. Данные нерастяжимые и растяжимые усилительные элементы в одном и том же усилителе могут чередоваться унитарно или группами по два или более, в соответствующих соотношениях в зависимости от заданной степени усиления. Таким образом, в качестве примера, проволока может чередоваться с группой из трех текстильных нитей или группа из двух проволок может чередоваться с текстильной нитью. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретение применяется для шин, в которых соотношение высоты относительно обода к максимальной ширине в аксиальном направлении составляет самое большее 0,90. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения каждый борт шины содержит два дополнительных усилителя, содержащих два усиливающих материала, при этом каждый из усилителей образован первыми и вторыми усилительными элементами, расположенными попеременно и лежащими, по существу, в одной и той же средней плоскости, ориентированными в одном и том же направлении и параллельными друг другу, при этом усилительные элементы двух содержащих два усиливающих материала дополнительных усилителей перекрещиваются друг с другом, предпочтительно симметрично (т.е. биссектриса угла, образованного перекрещивающимся усилительными элементами, по существу, находится в плоскости, проходящей через ось вращения). Наличие двух дополнительных усилителей в соответствии с изобретением особенно предпочтительно для долговечности бортов при качении под действием большой перегрузки и с частым или резким торможением. В соответствии с дополнительной разновидностью описанных выше различных вариантов осуществления усилителя борта, содержащего один или два содержащих два усиливающих материала дополнительных усилителей, при этом борт дополнительно включает в себя расположенный в аксиальном направлении между одним или двумя содержащими два усиливающих материала дополнительными усилителями и загнутой вверх частью каркасного усилителя, дополнительный усилитель, упрочненный за счет параллельных друг другу непрерывных или прерывистых металлических усилительных элементов в резиновом слое, которые образуют угол, равный или близкий к 0, относительно направления вдоль окружности (т.е. касательных к окружностям с центром на оси вращения). Содержащий два усиливающих материала усилитель в соответствии с изобретением образован растяжимыми первыми усилительными элементами и нерастяжимыми вторыми усилительными элементами, расположенными попеременно и находящимися в одной и той же средней плоскости, при этом первые и вторые усилительные элементы ориентированы в одном и том же направлении, могут быть получены сами по себе известным способом посредством одного из технологических процессов, описанных ниже. В одном способе изготовления получают материал, содержащий металлические усилительные элементы (соответствующие вторым усилительным элементам), которые предпочтительно заключены в защитную оболочку и размещены на невулканизованном или подвергнутом предварительной вулканизации слое каучука, обычно используемого для каландрования слоев. Кроме того, отдельно получают материал, содержащий текстильные усилительные элементы (соответствующие первым усилительным элементам), при этом данные элементы предпочтительно заключены в защитную оболочку и размещены на идентичном слое каучука, обычно используемого для каландрования слоев, и затем два материала накладывают друг на друга так, чтобы разместить текстильные усилительные элементы попеременно, т.е. так,чтобы они перемежались с металлическими усилительными элементами, для получения усилителя, содержащего два типа усилительных элементов, расположенных, по существу, в одной и той же средней плоскости. После наложения комбинацию из двух усилительных элементов сжимают, вызывая принудительное размещение первых усилительных элементов между вторыми усилительными элементами. В соответствии с другим способом изготовления материал с прямыми нитями получают посредством подачи текстильных и металлических усилительных элементов и затем два разреза выполняют в данном материале: первый разрез на всей его ширине под углом, соответствующим углу наклона усилительных элементов в усилителе, и второй разрез, который является зигзагообразным, для получения более длинных отрезков текстильных усилительных элементов по сравнению с отрезками металлических усилительных элементов. После получения участков слоев их собирают так, чтобы получить усилитель в соответствии с изобретением. Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными из описания, приведенного ниже со ссылкой на приложенные чертежи, которые показывают в качестве неограничивающих примеров варианты осуществления изобретения. На фиг. 1-6 показаны варианты осуществления усилителей шин в соответствии с изобретением; на фиг. 7 - конструкция с усилителями шины, включающая в себя два усилителя в соответствии с изобретением; на фиг. 8 - первый способ получения усилителя в соответствии с изобретением; на фиг. 9 - второй способ получения усилителя в соответствии с изобретением; на фиг. 10 - радиальное сечение борта шины для транспортного средства большой грузоподъемности, содержащего усилитель в соответствии с изобретением; на фиг. 11 - схематический вид в плане части борта, показанного на фиг. 10; на фиг. 12 - радиальное сечение борта шины для транспортного средства большой грузоподъемности, содержащего усилитель в соответствии с вариантом изобретения; и на фиг. 13 - сечение борта шины, в которой каркасный усилитель образован посредством усилителя в соответствии с изобретением и дополнительного усилителя борта. Для облегчения понимания чертежей и соответствующего описания одни и те же ссылочные позиции используются для обозначения идентичных конструктивных элементов, какой бы вариант осуществления ни рассматривался. Фиг. 1 представляет собой схематический вид в плане усилителя 10 в соответствии с изобретением,при этом усилитель с шириной L имеет два края 11 и 12. Усилитель 10 содержит множество заделанных в материал на каучуковой/резиновой основе двух типов усилительных элементов, а именно текстильных растяжимых первых усилительных элементов 1, чередующихся с нерастяжимыми металлическими вторыми усилительными элементами 2 с образованием на длине Lc, которая меньше полной длины L усилителя, части 3 с соединением, при этом растяжимые и нерастяжимые усилительные элементы расположены в части 3 с соединением, по существу, в одной и той же средней плоскости и наклонены в усилителе 10 под углом А относительно направления, в котором определяется наибольший размер усилителя (указанного на фиг. 1 посредством оси XX'). Нерастяжимые металлические усилительные элементы 2 имеют длину L2, и текстильные растяжимые усилительные элементы 1 имеют длину L1, которая больше длиныL2 металлических усилительных элементов. В данном варианте осуществления металлические и текстильные усилительные элементы имеют общий конец, расположенный на одном крае 11 усилителя. Только текстильные усилительные элементы 1 проходят до другого края 12 усилителя 10 в части 4, до-5 019393 полняющей усилитель за частью 3 с соединением и имеющей ширину L" усилителя, равную разности L иL'. В представленном случае длина соединения для соединения между растяжимыми и нерастяжимыми усилительными элементами равна длине L2 нерастяжимых усилительных элементов. Длина соединения может быть уменьшена, но, тем не менее, она должна оставаться большей чем 50% от длины нерастяжимых усилительных элементов 2. На фиг. 2, показывающей поперечное сечение усилителя 10, выполненное по линии II-II на фиг. 1,можно видеть, что текстильные усилительные элементы 1 и металлические усилительные элементы 2 расположены попеременно (один за одним) в одной и той же средней плоскости S. Фиг. 3 представляет собой схематический вид усилителя 10 с шириной L в соответствии с изобретением, аналогичного усилителю, показанному на фиг. 1, при этом единственное различие состоит в том,что в части 4 усилителя с шириной L", в которой имеются только текстильные растяжимые усилительные элементы 1, угол В наклона указанных усилительных элементов отличается от угла А, который образуют металлические усилительные элементы 2 и текстильные усилительные элементы 1 в части 3 с соединением, имеющей ширину L'. Вследствие данных разных углов наклона существует возможность изменения жесткости при изгибе относительно оси XX' части 4, в которой имеются только растяжимые усилительные элементы. За счет ориентирования растяжимых усилительных элементов 1 дополнительно в направлении, перпендикулярном направлению XX', можно увеличить изгибную жесткость части 4 усилителя, в которой имеются только растяжимые усилительные элементы. Фиг. 4 представляет собой вид в плане варианта осуществления усилителя 10 в соответствии с изобретением, который аналогичен усилителю, описанному с помощью фиг. 1, но в котором растяжимые усилительные элементы 1 проходят с каждой стороны нерастяжимых усилительных элементов 2 до краев 11 и 12 указанного усилителя. В данном случае имеется часть 3 с соединением, предназначенная для соединения растяжимых усилительных элементов 1 и нерастяжимых усилительных элементов 2, с обеих сторон которой имеются части 4 и 4', содержащие только растяжимые усилительные элементы. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, углы наклона растяжимых и нерастяжимых усилительных элементов являются одинаковыми. Фиг. 5 представляет собой вид в плане другого варианта осуществления усилителя 10 в соответствии с изобретением, который аналогичен усилителю, показанному на фиг. 4, но в котором в частях 4 и 4' без соединения растяжимые усилительные элементы 2 образуют угол В, составляющий 90, относительно направления XX', в котором определяется наибольший размер указанного усилителя, в то время как усилительные элементы в части с соединением образуют угол А, отличающийся от 90, относительно направления XX'. В данном случае угол А составляет от 20 до 50. Угол А может быть постоянным на всей части с соединением или же может варьироваться. Фиг. 6 показывает еще один вариант осуществления усилителя 10 в соответствии с изобретением, в котором длина Lc соединения для соединения между металлическими усилительными элементами 2 и текстильными усилительными элементами 1 меньше длины L1 металлических усилительных элементов. В данном варианте осуществления только концы металлических усилительных элементов 2 расположены на одном крае 11 усилителя, в то время как только концы текстильных усилительных элементов 1 расположены на другом крае 12 усилителя. Фиг. 7 представляет собой вид усилителя 20, образованного путем наложения двух идентичных усилителей 10 и 10' согласно изобретению друг на друга, при этом каждый из них соответствует усилителю, показанному на фиг. 1 и 2, причем эти два усилителя наложены друг на друга так, что первые и вторые усилительные элементы одного усилителя перекрещиваются с первыми и вторыми усилительными элементами другого усилителя. В представленном случае концы двух наложенных друг на друга усилителей расположены так, чтобы они совпадали в направлении ширины усилителя 20. Таким образом,концы растяжимых усилительных элементов указанных наложенных друг на друга усилителей будут находиться в одном и том же месте в направлении ширины усилителя. В непоказанном варианте осуществления данное наложение друг на друга двух (или более) содержащих два усиливающих материала усилителей может быть выполнено так, что концы нерастяжимых усилительных элементов будут смещены, по меньшей мере, в зоне одних из концов данных усилителей для уменьшения остроты проблем, связанных с отсутствием непрерывности обеспечения жесткости. Фиг. 8 представляет собой поперечное сечение двух слоев 21, 22 перед их сборкой для образования усилителя 10 в соответствии с изобретением. Первый слой А образован из множества групп из двух текстильных растяжимых кордов 1, частично заделанных в резиновый материал 210. Второй слой 22 содержит слой резинового материала 220 такого же типа, как соответствующий материал первого слоя 21, в который заделана только часть поперечного сечения множества металлических нерастяжимых кордов 2,расположенных так, чтобы они были параллельны одному и тому же направлению и имели соответствующее расстояние Р 2 между кордами для обеспечения возможности размещения двух текстильных кордов 1 из первого слоя 21 между каждыми двумя металлическими кордами 2 (такие текстильные корды расположены аналогичным образом на соответствующем расстоянии Р 1 от одной группы до другой). За счет поджима первого и второго слоев 21 и 22 друг к другу получают усилитель в соответствии с изобретением, содержащий чередующиеся металлические и текстильные усилительные элементы, расположен-6 019393 ные, по существу, в одной и той же средней плоскости. Для изготовления усилителя в соответствии с изобретением второй слой должен проходить в направлении кордов за конец металлических кордов 1 на соответствующую длину и, по меньшей мере, с одной стороны. Фиг. 9 показывает вид усилительного/армирующего материала, полученного каландрованием множества металлических усилительных элементов 2 и текстильных усилительных элементов 1, ориентированных параллельно одному и тому же направлению YY' . Чередование для соединения металлических и текстильных усилительных элементов в зоне соединения в данном случае образовано посредством трех металлических усилительных элементов, с обеих сторон которых расположены три текстильных усилительных элемента, но, само собой разумеется, любое другое чередование (в особенности разные количества усилительных элементов каждого типа) может быть выбрано специалистом в данной области техники в соответствии с применением усилителей. После получения слоя, в котором усилительные элементы ориентированы вдоль направления, в котором определяется наибольший размер (указано на фигуре осьюYY'), косой первый разрез С 1 через все усилительные элементы выполняют вдоль направления, образующего угол А относительно направления YY', и второй разрез С 2 выполняют вдоль линии, образующей зигзаг, так что текстильные усилительные элементы 1 будут иметь большую длину, чем металлические усилительные элементы 2, для образования части 5 с шириной L, соответствующей ширине усилителя в соответствии с изобретением. Посредством соединения вместе нескольких частей, подготовленных таким образом, получают усилитель в соответствии с изобретением, в котором металлические и текстильные усилительные элементы наклонены под углом А относительно направления, в котором определяется наибольший размер указанного усилителя (указано осью XX' на фиг. 9). Фиг. 10 показывает борт шины в соответствии с изобретением, предназначенный для шины для транспортных средств большой грузоподъемности с размером 315/80 R22,5, предназначенной для установки на ободе, имеющем полки обода, наклоненные под углом 15. Шина содержит протектор (непоказанный), соединенный с двумя бортами 50 посредством двух боковин. Каждый борт содержит бортовую проволоку 101, образующую окружной усилитель указанного борта, вокруг которой каркасный усилитель 102, образованный слоем металлических кордов, намотан с образованием загнутой вверх части 103. Данный борт включает в себя усилитель 104 согласно изобретению, расположенный в аксиальном направлении снаружи по отношению к загнутой вверх части 103 каркасного усилителя 102, при этом дополнительный усилитель с полной шириной L имеет содержащую два усиливающих материала конструкцию, образованную множеством растяжимых первых усилительных элементов и множеством нерастяжимых вторых усилительных элементов. Этот усилитель соответствует, по существу, усилителю, описанному со ссылкой на фиг. 1 и 2. В данном случае растяжимые первые усилительные элементы представляют собой текстильные корды, изготовленные из нейлона-6,6 с круткой 400400, и нерастяжимые вторые усилительные элементы представляют собой то, что называют "упругими" металлическими кордами, состоящими из 6 проволок с диаметром 0,35 мм, при этом корды имеют кривую зависимости удлинения от нагрузки, имеющую первую часть с малым углом наклона (соответствующую сравнительно большому удлинению при малой нагрузке). Полная ширина L усилителя 104 в данном случае равна 70 мм. Нерастяжимые усилительные элементы и растяжимые усилительные элементы механически соединены друг с другом в части 1042 с соединением, имеющей ширину L', которая в данном случае равна 45 мм. Только растяжимые усилительные элементы имеются в концевой части 1041 с длиной L (равной 25 мм). Концевая часть 1041 расположена в шине в радиальном направлении снаружи по отношению к части 1042 с соединением. Угол наклона усилительных элементов усилителя 104 относительно направления вдоль окружности, перпендикулярного плоскости чертежа, составляет от 20 до 25 на шине. Первые и вторые усилительные элементы распределены в части 1042 с соединением попеременно в соответствующих соотношениях для достижения заданной степени усиления, при этом первые и вторые усилительные элементы расположены, по существу, в одной и той же средней плоскости, ориентированы в одном и том же направлении и параллельны друг другу, по меньшей мере, на участке, на котором первые и вторые усилительные элементы размещены рядом друг с другом. Резиновые/каучуксодержащие материалы, используемые для данного варианта осуществления согласно изобретению, идентичны материалам, используемым для шины того же размера в соответствии с предшествующим уровнем техники. Наружные в радиальном направлении концы растяжимых и нерастяжимых усилительных элементов расположены в шахматном порядке так, что конец загнутой вверх части каркаса находится на расстоянии D2 от оси вращения шины, при этом расстояние D2 является промежуточным между расстояниями D1 и D3 от концов соответственно нерастяжимых и растяжимых усилительных элементов в усилителе борта до оси вращения шины. Благодаря данному усилителю существует возможность лучшего распределения нагрузок на концах и повышения усталостной долговечности бортов шины при условиях качения. Было проведено сравнение шин, содержащих борта в соответствии с изобретением, подобных описанным со ссылкой на фиг. 10, с контрольными шинами, имеющими сопоставимую конструкцию, за исключением усилителя, который представлял собой содержащий один усиливающий материал усилитель с точки зрения усиления (идентичный металлическому усилительному элементуусилителя шины в соответствии с изобретением). Сравнение было выполнено при двух испытаниях для определения долговечности бортов шин для транспортных средств большой грузоподъемности, а именно при испытании, в котором определяли долговечность при качении при большой перегрузке, и при испытании, в котором определяли теплостойкость бортов, характеризующую стойкость при неоднократных маневрах при торможении. При идентичных условиях качения для всех шин, подвергнутых испытаниям, для шин согласно изобретению был достигнут больший пробег в милях по сравнению с контрольными шинами. Фиг. 11 показывает вид в плане части борта 50, показанного на фиг. 10. На фиг. 11 можно видеть,что дополнительный усилитель 104 содержит растяжимые усилительные элементы 1 и нерастяжимые усилительные элементы 2, при этом наружный в радиальном направлении конец указанного усилителя образован концами растяжимых усилительных элементов 1. Фиг. 12 показывает в поперечном сечении вид борта 50 шины, содержащего усилитель 104 в соответствии с изобретением, который расположен в аксиальном направлении снаружи по отношению к загнутой вверх части 103 каркасного усилителя 102, при этом указанный усилитель 104 имеет ширину L,измеренную в плоскости чертежа. Данный борт имеет такую же конструкцию, как борт, показанный на фиг. 10, при этом единственное различие состоит в том, что усилитель 104 проходит в радиальном направлении к внутренней стороне части 105 каркасного усилителя 102, проходя в радиальном направлении внутрь по отношению к бортовой проволоке 101. Более точно, усилитель 104 содержит выступающую часть 1041', усиленную только растяжимыми усилительными элементами. Кроме того, растяжимые первые усилительные элементы (1) в частях 1041 и 1041', проходящие в радиальном направлении соответственно снаружи и внутри по отношению к нерастяжимым вторым усилительным элементам, параллельны друг другу и проходят в одном и том же направлении и под углом, отличающимся от угла наклона усилительных элементов в части с соединением. Данное решение является особенно предпочтительным, поскольку оно обеспечивает возможность улучшения механической целостности шины без ухудшения соответствующим образом механической целостности концов усилителя 104. Фиг. 13 показывает борт шины, соответствующий варианту осуществления, в котором каждый из элементов, представляющих собой каркасный усилитель 102 и усилитель 104 борта, расположенный в аксиальном направлении снаружи по отношению к загнутой вверх части 103 каркасного усилителя,представляет собой содержащий два усиливающих материала усилитель в соответствии с изобретением. Каркасный усилитель 102 образован множеством растяжимых усилительных элементов и нерастяжимых усилительных элементов в соответствующих соотношениях, при этом усилительные элементы расположены, по существу, в одной и той же средней плоскости. Кроме того, растяжимые усилительные элементы проходят в загнутой вверх части 103 в радиальном направлении за нерастяжимые усилительные элементы с образованием концевой части 1031. Длина соединения растяжимых и нерастяжимых усилительных элементов каркасного усилителя в данном случае равна длине нерастяжимых усилительных элементов (в соответствии с непоказанным вариантом осуществления данная длина соединения может быть короче). Предпочтительно и как показано здесь, самые дальние от центра в радиальном направлении концы нерастяжимых и растяжимых усилительных элементов каркасного усилителя находятся на соответствующих расстояниях D2 и D4 от оси вращения шины. Аналогичным образом, самые дальние от центра в радиальном направлении концы нерастяжимых и растяжимых усилительных элементов дополнительного усилителя борта находятся на соответствующих расстояниях D1 и D3 от оси вращения шины. Концы каркасного усилителя и дополнительного усилителя смещены один относительно другого так, чтоD1D2D3D4. Само собой разумеется, содержащий один усиливающий материал дополнительный усилитель борта может быть скомбинирован с содержащим два усиливающих материала каркасным усилителем согласно изобретению. Изобретение не ограничено описанными и показанными примерами, могут быть выполнены различные модификации изобретения без отхода от его объема. Усилитель данного типа может быть использован в качестве любого усилителя шины и, в особенности, для усиления коронных зон шин. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Усилитель (10) шины, имеющий содержащую два усиливающих материала конструкцию из усилительных элементов, которая состоит по меньшей мере из одного множества растяжимых первых усилительных элементов (1) и по меньшей мере одного множества нерастяжимых вторых усилительных элементов (2), при этом первые и вторые усилительные элементы параллельны друг другу и распределены попеременно в соответствующих соотношениях для достижения заданной степени усиления, при этом данные первые и вторые усилительные элементы расположены в одной и той же средней плоскости, отличающийся тем, что растяжимые первые усилительные элементы (1) соединены с нерастяжимы-8 019393 ми вторыми усилительными элементами (2) на длине Lc соединения, которая меньше длины L1 растяжимых первых усилительных элементов (1), так что при каждом из первых и вторых усилительных элементов, имеющих два конца, по меньшей мере один из концов растяжимых первых усилительных элементов (1) будет смещен относительно двух концов нерастяжимых вторых усилительных элементов (2). 2. Усилитель (10) шины по п.1, отличающийся тем, что смещение между концом растяжимых первых усилительных элементов (1) и концом вторых усилительных элементов (2) составляет по меньшей мере 15 мм. 3. Усилитель шины по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол В наклона растяжимых первых усилительных элементов (1) в той части, в которой отсутствует соединение между первыми и вторыми усилительными элементами, отличается от угла А наклона усилительных элементов (1, 2) в части с соединением, при этом данные углы взяты относительно направления, в котором определяется наибольший размер усилителя. 4. Усилитель (10) шины по п.3, отличающийся тем, что разность углов В наклона растяжимых первых усилительных элементов в той части, в которой отсутствует соединение между первыми и вторыми усилительными элементами, и углом А наклона усилительных элементов (1, 2) в части с соединением составляет самое большее 60. 5. Усилитель (10) шины по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что длина Lc соединения для соединения между растяжимыми и нерастяжимыми усилительными элементами указанного усилителя меньше длины нерастяжимых усилительных элементов (2). 6. Шина для транспортного средства большой грузоподъемности, содержащая радиальный каркасный усилитель (102), который состоит по меньшей мере из одного прорезиненного слоя, содержащего усилительные элементы, проходящие в радиальном направлении, при этом каждый борт содержит по меньшей мере один окружной усилитель (101), вокруг которого каркасный усилитель (102) намотан частично с образованием загнутой вверх части (103), и по меньшей мере один дополнительный усилитель(104), отличающаяся тем, что дополнительный усилитель (104) имеет содержащую два усиливающих материала конструкцию, образованную множеством растяжимых первых усилительных элементов (1) и множеством нерастяжимых вторых усилительных элементов (2), которые распределены попеременно и в соответствующих соотношениях в зависимости от заданной степени усиления, причем первые и вторые усилительные элементы расположены, по существу, в одной и той же средней плоскости и параллельны друг другу, при этом растяжимые первые усилительные элементы (1) соединены с нерастяжимыми вторыми усилительными элементами (2) в части с соединением, имеющей длину Lc, которая меньше длиныL1 растяжимых первых усилительных элементов (1), так что при каждом из первых и вторых усилительных элементов, имеющем два конца, по меньшей мере один из концов растяжимых первых усилительных элементов (1) будет смещен относительно двух концов нерастяжимых вторых усилительных элементов (2). 7. Шина по п.6, отличающаяся тем, что самый дальний от центра в радиальном направлении конец дополнительного усилителя (104) соответствует концу растяжимых первых усилительных элементов (1). 8. Шина по п.7, отличающаяся тем, что самый дальний от центра в радиальном направлении конец растяжимых первых усилительных элементов (1) находится на расстоянии D3 в радиальной плоскости сечения от оси вращения, которое больше расстояния D2 от конца загнутой вверх части (103) каркасного усилителя до той же самой оси вращения. 9. Шина по любому из пп.6-8, отличающаяся тем, что растяжимые первые усилительные элементы(1) проходят в радиальном направлении с каждой стороны нерастяжимых вторых усилительных элементов (2), при этом самая близкая к центру в радиальном направлении часть (1041') первых усилительных элементов, по меньшей мере частично, введена в контактное взаимодействие в радиальном направлении с той частью каркасного усилителя, которая проходит в радиальном направлении внутри по отношению к окружному усилителю (101). 10. Шина по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что растяжимые первые усилительные элементы(1) в частях (1041, 1041'), которые проходят в радиальном направлении соответственно внутри и снаружи по отношению к нерастяжимым вторым усилительным элементам (2), проходят в одном и том же направлении, но под углом, отличающимся от угла наклона вторых усилительных элементов в части с соединением. 11. Шина, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один усилитель, состоящий из множества усилительных элементов, по любому из пп.1-5.

МПК / Метки

МПК: B60C 15/06

Метки: усилитель, шина, два, содержащий, материала, усиливающих, содержащая

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/14-19393-usilitel-soderzhashhijj-dva-usilivayushhih-materiala-i-shina-soderzhashhaya-takojj-usilitel.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Усилитель, содержащий два усиливающих материала, и шина, содержащая такой усилитель</a>

Похожие патенты