PL190671B1 - Opona - Google Patents

Abstract

1 Opona przewidziana do montazu na obreczy standardowej, o szerokosci L w kierunku osi, z kolnierzami obreczy w ksztalcie zaokraglonych haków, zawierajaca bieznik polaczony z dwiema stopkami przy pomocy dwóch scian bocznych, i zawierajaca przynajmniej jedno wzmocnienie szkieletowe uformowane z przynajmniej jednej warstwy skladowej elementów wzmacniaja- cych, znam ienna tym, ze szkieletowe wzmocnienie ( 1 ) posiada w kazdej stopce (3) zakrzywiony poludnikowy profil, uformowany w kierunku osiowym i w kierunku promieniowym, od zewnatrz do wnetrza, do przynajmniej jednego wypuklego luku kola (BC), przedluzonego stycznie przez prostoliniowy segment (CD), formujac brzeg szkieletowego wzmocnienia (1) w stopce (3), mieszczacego sie w otwarciu kata ostrego (a), osiowo i pro- mieniowo do wewnatrz, przy czym jedno ramie kata (a) jest równolegle do osi obrotu, szkieletowe wzmocnienie ( 1 ) jest wzmocnione w kazdej stopce (3), przynajmniej promieniowo na zewnatrz i osiowo do wewnatrz, przynajmniej przez jedna pierwsza ciagla dodatkowa warstwe ( 6 ) o profilu poludnikowym równoleglym do profilu poludnikowego szkieletowego wzmocnienia (1) w stopce (3), zawierajaca przynajmniej jeden pierwszy przekrój zlozony z przynajmniej jednej warstwy skladowej ( 6 1, 6 2, 6 3) uformowa- nej z nierozciagliwych elementów wzmacniajacych tworzacych kat pomiedzy -2,5° i +2,5° z kierunkiem obwodowym; przy czym górny koniec w kierunku promieniowym dodatkowej warstwy skladowej jest oddalony od osi obrotu o wielkosc rów na przy- najmniej 0,96 odleglosci pomiedzy osia i punktem FIG 3 PL PL PL PL

Description

Opona według wynalazku nadaje się do stosowania razem z niezależną wewnętrzną dętką lub bez dętki, oraz jest przewidziana, po zamontowaniu na standardowej obręczy koła i po napompowaniu, do zamontowania jej w jakimś pojeździe mającym zdolność do poruszania się na toczących się kołach.

Opony mogą być montowane na kilku typach standardowych obręczy. Obręcze mogą posiadać gniazda ukształtowane przez powierzchnie stożka ściętego, odchylone względem osi obrotu i tworzące z osią obrotu kąt, w zakresie pomiędzy 4° i 16°. Wśród obręczy są obręcze jednolite, które się wówczas określa jako obręcze z wklęsłymi wgłębieniami, obręcze półwklęsłe lub obręcze równe z uskokiem pośrodku, albo obręcze wykonane z kilku części, które są określane jako obręcze pośrednie lub „udoskonalone”. Omawiane tu obręcze mogą także mieć gniazda równoległe do osi obrotu i wtedy są ogólnie określane jako obręcze o płaskich podstawach.

Najczęściej używane obręcze, określane jako obręcze wklęsłe lub obręcze z uskokiem pośrodku, zawierają rowek montażowy, którego średnica jest wyraźnie mniejsza niż nominalna średnica obręczy. Ta średnica rowka obręczy jest uważana przez użytkowników jako zbyt mała, i nie jest możliwe dobranie bębnów hamulcowych o wymiarach odpowiednich do efektywnego hamowania pojazdów, zawsze kiedykolwiek ma się do czynienia z pojazdami o większej mocy.

Poza tym jest bardzo pożądane, pod każdym względem (obniżanie nacisków wywieranych przez oponę na podłoże, wzrost sztywności poprzecznej opony, zwiększenie dostępności do wewnętrznej przestrzeni obręczy, obniżenie środka ciężkości w pewnych typach maszyn, ale to tylko kilka wymienionych powodów), wytwarzać opony o kształcie, w którym obniżony jest współczynnik kształtu H/S, gdzie H jest wysokością opony w stanie założonym na jej obręcz, a S jest jej maksymalną szerokością w kierunku osi.

Jest bardzo delikatny postęp w dziedzinie opon z obniżonymi współczynnikami kształtu, a w szczególności dotyczy to opon przewidzianych do montowania w ciężkich typach pojazdów, takich jak ciężarówki, autobusy, pociągi szybkiej kolei miejskiej i jednostki składające się z ciągników i przyczep, albo bardzo duże pojazdy typu ciężkiego, takie jak maszyny do robót ziemnych używane w budownictwie, służące do ładowania i transportu ziemi, lub samoloty; struktura stopek w oponach, każdej z nich, ma tradycyjną budowę, ze szkieletowym wzmocnieniem podwijanym do góry i z warstwami wzmocnienia, których południkowo ułożone profile są właściwie równoległe do południkowego profilu wzmocnienia szkieletowego w strefie stopek, i zwłaszcza wtedy jak obniża się współczynnik H/S wytrzymałość stopek staje się znacznie mniejsza, zauważa się niedostateczną wytrzymałość przy końcach zagięć wzmocnienia szkieletowego lub przy końcach warstw wzmocnienia znajdujących się w strefie stopek opony. Ponadto, takie duże współczynniki kształtu, pomimo, że dają możliwość obniżenia ciśnień pompowania, wywołują zauważalny spadek komfortu, który może być zupełnie nie do zniesienia w przypadku opon stosowanych przy podróżach na długich dystansach i po stosunkowo wyboistych drogach.

W celu przezwyciężenia takich wad i w celu ułatwienia produkcji opon, zgłoszenie patentowe FR 94/14688 proponuje oponę o współczynniku kształtu mniejszym niż 0,8, przewidzianą do montowania na obręczy wklęsłej, lub na obręczy z uskokiem pośrodku, których gniazda są tak odchylone względem osi obrotu, że tworzą z osią kąt, który może zawierać się pomiędzy 4° i 16°. Wymieniona opona ma szkieletowe wzmocnienie z zamontowanym na nim wzmocnieniem wieńcowym, szkieletowe wzmocnienie jest złożone przynajmniej z jednej warstwy sznurów i linek, i jest podwijane do góry w każdej stopce wokół zakotwiczonej drutówki, wchodzi od zewnątrz do wnętrza formując podwinięcie; podwinięcie to jest wzmocnione przez przynajmniej jedną dodatkową warstwę linek metalowych, zorientowanych pod kątem pomiędzy 0° i 20° względem kierunku obwodowego, wartość 0° jest włączona do zakresu; a profil południkowy wzmocnieniowego podwinięcia w oponie nie zamontowanej na jej obręczy, jest właściwie równoległy na przynajmniej części gniazda umieszczonej osiowo do wewnątrz, do profilu południkowego występu ze środkiem koła opisanego na drutówce, na gnieździe obręczy.

Chociaż sposoby produkcji opon są obecnie bardzo wysoko rozwinięte, stosowanie drutówek wymaga oddzielnego ich wykonywania i obróbki (na przykład pokrywanie), transportu

190 671 i pozycjonowania drutówek na bębnie do formowania, lub na przewidzianym wsporniku podtrzymującym, przy wykonywaniu stopek opony, które to wszystkie operacje są pracochłonne i wymagają stosowania środków ostrożności, i są dlatego kosztowne. Co więcej, ponieważ obecne opony są poddawane wciąż wzrastającym momentom napędowym, kompromis pomiędzy zaciśnięciem na oponie, które jest niezbędne by uniknąć nieodpowiedniego ruchu obrotowego, i maksymalnym zaciśnięciem pozwalającym na montaż na obręczy przez osoby wyspecjalizowane, jest trudny do osiągnięcia przy obecnych konstrukcjach opon, z drutówkami wokół których jest nawijane szkieletowe wzmocnienie.

Zgłaszający nieoczekiwanie zauważył, że rozkład nacisków na styku pomiędzy obręczą i oponą, na poziomie odpowiadających sobie miejsc na stopce i na obręczy, mógłby być kontrolowany i wykonywany, jako możliwy w bardzo prosty i powtarzalny sposób, a przy tym pozwoliłoby to na polepszenie wytrzymałości nawiniętego szkieletowego wzmocnienia w przypadku wysokiego stopnia nagrzewania się stopek.

Zatem opona według wynalazku, która jest przewidziana do montażu na obręczy standardowej o szerokości w kierunku osi, z kołnierzami obręczy w kształcie zaokrąglonych haków, zawierająca bieżnik połączony z dwiema stopkami przy pomocy dwóch ścian bocznych i przynajmniej jednego wzmocnienia szkieletowego wzmocnienia uformowanego z przynajmniej jednej warstwy składowej elementów wzmacniających według wynalazku charakteryzuje się tym patrząc na przekrój południkowy, że każda jej stopka nie zawiera drutówki, wzmocnienie szkieletowe posiada w każdej stopce zakrzywiony południkowy profil, uformowany w kierunku osiowym i w kierunku promieniowym, od zewnątrz do wnętrza, do przynajmniej jednego wypukłego łuku koła, przedłużonego stycznie przez prostoliniowy segment formując brzegu szkieletowego wzmocnienia w stopce, mieszczące się w otwarciu kąta ostrego, osiowo i promieniowo do wewnątrz; przy czym jedno ramię tego kąta jest równoległe do osi obrotu, szkieletowe wzmocnienie jest wzmacniane w każdej stopce, przynajmniej promieniowo na zewnątrz i osiowo do wewnątrz, przez pierwszą ciągłą dodatkową warstwę o profilu południkowym, równoległym do profilu południkowego szkieletowego wzmocnienia w stopce, i zawierającą przynajmniej jeden pierwszy przekrój złożony z przynajmniej jednej warstwy składowej uformowanej z nierozciągliwych elementów wzmacniających tworzących kąt pomiędzy -2,5° i +2,5° z kierunkiem obwodowym; przy czym górny koniec w kierunku promieniowym pierwszego odcinka dodatkowej warstwy jest oddalony od osi obrotu o wielkość równą przynajmniej 0,96 odległości pomiędzy osią i punktem odpowiadającym kołnierzowi obręczy montażowej najdalej oddalonemu od osi obrotu, a osiowo wewnętrzny koniec jest oddalony od płaszczyzny równika o wielkość równą co najwyżej 0,43 szerokości obręczy montażowej.

Południkowy profil szkieletowego wzmocnienia ponadto zawiera pierwszy wklęsły łuk koła, biegnący w kierunku promieniowym i osiowym na zewnątrz, przy czym łuk koła jest przedłużony przez wypukły łuk koła i posiada długość o wartości co najwyżej równą długości łuku koła znajdującego się w kierunku promieniowym poniżej końca który byłby punktem styczności łuku koła z linią prostopadłą do osi obrotu.

Promieniowo zewnętrzny koniec pierwszego wklęsłego łuku koła jest punktem styczności łuku z wypukłym południkowym profilem szkieletowego wzmocnienia w ścianie bocznej, i jest odległy w kierunku promieniowym od osi obrotu o wielkość równą promieniowi koła, które jest miejscem geometrycznym punktów kołnierza obręczy będących najdalej od osi, środek krzywizny wklęsłego łuku koła, względem dwóch osi, które wyznaczają płaszczyznę równikową z osią obrotu opony, ma te same współrzędne co i środek krzywizny haka obręczy.

Drugi łuk koła, który jest styczny w punkcie do pierwszego wklęsłego łuku koła, ma promień krzywizny o wielkości pomiędzy minimalną wartością 5 mm i maksymalną wartością równą promieniowi krzywizny profilu południkowego szkieletowego wzmocnienia bocznej ściany, mierzonemu w punkcie styczności pomiędzy profilem i pierwszym lukiem koła, przy czym maksymalna wartość jest wielkością promienia stosowanego wtedy kiedy pierwszy łuk koła ma długość równą zero.

Osiowo wewnętrzny brzeg południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia jest złożony z odcinka drugiego łuku koła, do którego jest dodany prostoliniowy segment, jest częścią południkowego profilu umieszczonego w kącie zdefiniowanym przez półprostą tworzącą

190 671 styczną w punkcie do drugiego łuku koła i tworzącą kąt 25° z osią obrotu, oraz przez półprostą równoległą do osi obrotu, która wychodzi dokładnie z punktu styczności, drugiego łuku z tamtą półprostą zorientowaną pod kątem 25°.

Pierwsza dodatkowa warstwa jest złożona z dwóch przekrojów, przy czym drugi przekrój tej pierwszej dodatkowej warstwy jest umieszczony promieniowo na zewnątrz, od linii prostej równoległej do osi obrotu, i odległej od osi o wielkość równą 0,96 odległości pomiędzy osią i punktem odpowiadającym kołnierzowi obręczy montażowej najbardziej odległemu od osi obrotu.

Dwa przekroje warstw składowych dodatkowej warstwy, nałożonych na siebie jedna na drugą, których długości mogą ale nie muszą być takie same, są uformowane z nierozciągliwych obwodowych metalowych elementów wzmocnienia.

Drugi przekrój dodatkowej warstwy jest uformowany z obwodowych elementów tak, że przekrój jest rozciągliwy w kierunku obwodowym, wymienione elementy są same w sobie rozciągliwe, albo nierozciągliwe, ale są rozłożone w przekroju w taki sposób, że przekrój jest rozciągliwy.

Pierwsza dodatkowa warstwa, pomiędzy jej osiowo wewnętrznym końcem i wierzchołkiem kąta, w którym jest umieszczony brzeg szkieletowego wzmocnienia, jest oddzielona od szkieletowego wzmocnienia przez minimalną grubość warstwy mieszanki gumowej, która to grubość jest ogólną grubością razem złożonych dwóch sąsiadujących warstw składowych i, odpowiednio, wygładzających powierzchnie czołowe warstw, natomiast pomiędzy wierzchołkiem i promieniowo górnym końcem, rozdzielająca grubość jest pomiędzy 1,00 i 1,80 razy powyżej minimalnej grubości.

Szkieletowe wzmocnienie jest wzmacniane, osiowo na zewnątrz i promieniowo do wewnątrz, przynajmniej promieniowo najbardziej wewnętrzna i osiowo najbardziej zewnętrzną, warstwą składową szkieletowego wzmocnienia, przez drugą dodatkową ciągłą warstwę, uformowaną z przynajmniej jednym pierwszym przekrojem przynajmniej jednej warstwy składowej z elementów wzmocnienia, posiadającą południkowy profil właściwie równoległy do południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia w stopce, i utworzoną z nierozciągliwych obwodowych elementów wzmocnienia.

Promieniowo górny koniec drugiej dodatkowej ciągłej warstwy jest umieszczony promieniowo do wewnątrz od linii prostej, równoległej do osi obrotu obręczy, i przechodzącej przez punkt kołnierza obręczy, odpowiadający rozważanej stopce, który jest najdalej od osi obrotu.

Druga dodatkowa ciągła warstwa jest uformowana z jednorodnej kompozycji, w całości z nierozciągliwych linek, korzystnie metalowych linek, tworzących kąt pomiędzy -2,5° i +2,5° z kierunkiem obwodowym ponadto druga dodatkowa ciągła warstwa jest uformowana z dwóch przekrojów, z pierwszego przekroju, pomiędzy jej promieniowo górnym końcem i punktem znajdującym się w przybliżeniu pomiędzy środkiem łuku koła i wierzchołkiem kąta, w którym znajduje się brzeg szkieletowego wzmocnienia, i z drugiego przekroju, pomiędzy tym punktem i jej osiowo wewnętrznym końcem; przy czym pierwszy przekrój jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej z nierozciągliwych obwodowych elementów wzmocnienia, natomiast drugi przekrój jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej z elementów wzmocnienia tworząc warstwę składową bardzo nieznacznie ściśliwą w kierunku poprzecznym, natomiast rozciągliwą w kierunku obwodowym.

Promieniowo górny koniec dodatkowej ciągłej warstwy jest umieszczony promieniowo na zewnątrz od linii prostej, równoległej do osi obrotu obręczy, i przechodzącej przez punkt hakowego kołnierza obręczy, odpowiadający rozważanej stopce, który jest najdalej od osi obrotu.

Druga dodatkowa ciągła warstwa jest uformowana z trzech przekrojów, z pierwszego przekroju, zawartego pomiędzy jej promieniowo górnym końcem i punktem znajdującym się w przybliżeniu pomiędzy środkiem łuku koła i wierzchołkiem kąta, w którym znajduje się brzeg szkieletowego wzmocnienia, z drugiego przekroju, zawartego pomiędzy punktem i jej osiowo wewnętrznym końcem, i z trzeciej części przekroju w zasadzie znajdującego się promieniowo powyżej linii prostej, równoległej do osi obrotu i przechodzącej przez punkt odpowiadający punktowi kołnierza obręczy najdalszemu od osi obrotu, przedłużającego pierwszy

190 671 przekrój promieniowo na zewnątrz; przy czym drugi przekrój i trzeci przekrój, każdy z nich, jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej z elementów wzmocnienia tworząc warstwę składową bardzo nieznacznie ściśliwą w kierunku poprzecznym, natomiast rozciągliwą w kierunku obwodowym.

Elementy wzmocnienia formujące drugi przekrój pierwszej dodatkowej warstwy i drugi przekrój drugiej dodatkowej ciągłej warstwy są sprężystymi, ciągłymi, prostoliniowymi elementami wzmocnienia zorientowanymi obwodowo, przy czym elementy te są równoległe wzajemnie jeden do drugiego i praktycznie przylegają do siebie w kierunku poprzecznym.

Elementy wzmocnienia formujące drugi przekrój pierwszej dodatkowej warstwy, i drugi przekrój drugiej dodatkowej ciągłej warstwy, są pofalowanymi lub zygzakowatymi w płaszczyznach warstw składowych (jednej lub więcej) elementami wzmocnienia, o przeciętnie obwodowej orientacji, posiadającymi stosunek amplitudy falowania a do długości fałi, który może się zawierać pomiędzy 0,03 i 0,1; przy czym elementy te są równoległe wzajemnie jeden do drugiego i praktycznie przylegające do siebie w kierunku poprzecznym.

Warstwy składowe (jedna lub więcej) formujące drugi przekrój pierwszej dodatkowej warstwy, i drugi przekrój drugiej dodatkowej ciągłej warstwy, są uformowane z ułożonych w rzędy nieciągłych elementów wzmocnienia, każdy element ma obwodową długość która ma wielkość zawierającą się pomiędzy 0,1 i 1,0 obwodowej długości warstwy składowej, którą one formują, a przerwy pomiędzy elementami są poprzestawiane w bok w kierunku południkowym, względem przerw w sąsiadujących w kierunku osiowym rzędach; przy czym rzędy elementów są równoległe wzajemnie jeden do drugiego i praktycznie przylegające do siebie w kierunku poprzecznym.

Elementy wzmocnienia formujące drugi przekrój drugiej dodatkowej ciągłej warstwy, są metalowymi elementami wzmocnienia zorientowanymi pod kątem przynajmniej 80° względem kierunku obwodowego, przy czym elementy te są pooddzielane wzajemnie w kierunku obwodowym jeden od drugiego, przez odstępy przynajmniej 0,2 mm.

Warstwy składowe (jedna lub więcej) drugiego przekroju drugiej dodatkowej ciągłej warstwy, są uformowane z pasm złożonych z kilku obwodowych elementów wzmocnienia, przy czym pasma są nieciągłe w kierunku obwodowym, a przerwy wynikające z nieciągłości występujące pomiędzy pasmami tworzą z kierunkiem obwodowym kąt, który jest różniący się od kąta uformowanego z takim samym kierunkiem przez elementy wzmocnienia w szkieletowym wzmocnieniu, przy czym różnica wynosi przynajmniej 10°.

Szkieletowe wzmocnienie jest uformowane z co najwyżej trzech warstw składowych, druga dodatkowa ciągła warstwa jest umieszczona w całości osiowo na zewnątrz i promieniowo do wewnątrz, względem najbardziej promieniowo wewnętrznej i najbardziej osiowo zewnętrznej, warstwy składowej szkieletu, szkieletowego wzmocnienia.

Szkieletowe wzmocnienie jest uformowane z co najmniej czterech warstw składowych, warstwy składowe formują drugą dodatkową ciągłą warstwę przy czym dwie z nich ciasno otaczają grupę warstw składowych szkieletu, przy czym grupa może być uformowana z jednej, lub więcej, warstw składowych szkieletowego wzmocnienia.

Szkieletowe wzmocnienie jest złożone z warstw składowych z elementów wzmocnienia tworzących kąt z kierunkiem obwodowym o wartości przynajmniej 85°.

„Kołnierz obręczy, widoczny w przekroju południkowym” należy rozumieć jako zestaw uformowany przez część właściwie prostopadłą do osi obrotu rozciągmętą po pierwsze promieniowo na zewnątrz, przez część kołową formującą hak obręczy, co jest czasami zaznaczane, a po drugie, promieniowo do wewnątrz, przez łuk koła łączącego koniec osiowo zewnętrzny gniazda obręczy z zestawem.

„Południkowy profil szkieletowego wzmocnienia w stopce” należy rozumieć jako południkowy profil w linii środkowej wzmocnienia widoczny w przekroju południkowym, przy czym profil jest rozważany promieniowo do wewnątrz, od linii prostej równoległej do osi obrotu obręczy montażowej i opony, przechodzącej przez punkt haka obręczy odpowiadający rozważanej stopce, najdalej oddalony od osi obrotu.

„Nierozciągliwy element wzmacniający” należy rozumieć jako linkę lub pojedyncze włókno posiadające wydłużenie względne co najwyżej 1,5% pod działaniem 20% obciążenia zrywającego. Dodatkowa warstwa będzie korzystnie uformowana z metalowych linek lub

190 671 pojedynczych włókien, najlepiej ze stali w przypadku opon typu do „ciężkich pojazdów” lub opon typu do „maszyn budowlanych”, ale może być z powodzeniem formowana z elementów tekstylnych, korzystnie wykonanych z aromatycznych żywic poliamidowych, na przykład w przypadku opon do samolotów, ciągników rolniczych lub samochodów osobowych.

Przez ten wynalazek może być objęta duża ilość obręczy i opon; południkowy profil zestawu formowany przy szkieletowym wzmocnieniu i przy dodatkowej pierwszej warstwie, który to profil jest bardzo ściśle powiązany z profilem szkieletowego wzmocnienia, będzie wewnątrz stopki korzystnie dopasowany do południkowego profilu boku obręczy, na którym stopka będzie montowana. Południkowy profil dodatkowej warstwy nie różni się w efekcie od południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia, za wyjątkiem możliwych zmian gumowej warstwy rozprzęgającej, istniejącej pomiędzy dwiema warstwami, co wyjaśnia dlaczego te dwa profile są wymieniane jako właściwie równoległe.

Profil południkowy szkieletowego wzmocnienia w stopce może korzystnie być złożony, promieniowo i osiowo do wewnątrz, z pierwszego wklęsłego łuku koła rozciągającego się stycznie do drugiego wypukłego łuku koła, a drugi łuk koła jest ewentualnie stycznie przedłużony przez prostoliniowy segment.

Promieniowo zewnętrzny koniec pierwszego wklęsłego łuku koła jest promieniowo oddalony od osi obrotu o wielkość równą promieniowi koła, które jest miejscem geometrycznym punktów kołnierza obręczy będących najdalej od osi. Promieniowo zewnętrzny koniec jest także punktem styczności z wypukłym południkowym profilem szkieletowego wzmocnienia w ścianie bocznej. Środek krzywizny pierwszego łuku koła, względem dwóch osi, które wyznaczają płaszczyznę równikową z osią obrotu opony, ma te same współrzędne co i środek krzywizny haka obręczy. Ponieważ dla długości od pierwszego łuku koła, do profilu szkieletowego wzmocnienia, jest to przynajmniej zero, południkowy profil szkieletowego wzmocnienia w stopce jest bezpośrednio przy drugim wypukłym łuku koła i co najwyżej równa się długości łuku koła do jego końca dolnego w kierunku promieniowym, który byłby punktem styczności łuku z linią prostopadłą do osi obrotu.

Pierwszy łuk koła jest rozciągnięty stycznie w kierunku promieniowym i do wewnątrz w kierunku osiowym, przy drugim łuku koła o promieniu krzywizny, który może być 0 wielkości pomiędzy minimalną wartością 5 mm i maksymalną wartością równą promieniowi profilu południkowego szkieletowego wzmocnienia bocznej ściany, mierzonemu przy punkcie styczności pomiędzy profilem i pierwszym łukiem koła, przy czym maksymalna wartość jest wielkością promienia stosowanego korzystnie wtedy kiedy pierwszy łuk koła ma długość równą zero.

Drugi łuk koła jest rozciągnięty możliwie stycznie w kierunku promieniowym, a osiowo do wewnątrz jest przedłużony przez segment prostoliniowy, przy czym jego koniec wewnętrzny w kierunku osiowym jest także końcem południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia. Osiowo wewnętrzny brzeg południkowego profilu jest złożony albo z części drugiego łuku koła, do którego jest dodany prostoliniowy segment, albo tylko z części łuku koła. Brzeg jest częścią profilu południkowego umieszczonego w kącie zdefiniowanym przez półprostą formującą styczną do drugiego łuku koła i tworzącą kąt 25° z osią obrotu, oraz przez półprostą równoległą do osi obrotu, która wychodzi dokładnie z punktu styczności, drugiego łuku z tamtą półprostą zorientowaną pod kątem 25°.

Pierwsza dodatkowa warstwa ma koniec osiowo wewnętrzny, który może być bardziej lub mniej zbliżony do płaszczyzny równikowej niż koniec osiowo wewnętrzny szkieletowego wzmocnienia. Pomiędzy jej osiowo wewnętrznym końcem i wierzchołkiem kąta, w którym jest umieszczony brzeg profilu południkowego szkieletowego wzmocnienia, pierwsza dodatkowa warstwa może być oddzielona od szkieletowego wzmocnienia przez niewielką grubość warstwy mieszanki gumowej, razem dwóch warstw wygładzających o odpowiednich grubościach stanowiących dwie warstwy przylegające, przy czym, pomiędzy wierzchołkiem 1 promieniowo górnym końcem, grubość jest od 1,0 do 1,8 razy większa niż grubość uprzednio wspominana.

Jak opisywano powyżej, niektóre opony mogą mieć szkieletowe wzmocnienia uformowane z elementów tekstylnych. Koniec południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia może wtedy nie być scalany z końcem wzmocnienia (wzmacniającego szkieletowe wzmóc10

190 671 nienie), a to drugie może być zdobię do podwijania się w górę nad pierwszą dodatkową warstwę.

W przypadku opon mających zalecane wysokie ciśnienie pompowania, pierwsza dodatkowa warstwa może być formowana o dwóch przekrojach z poszczególnymi dodatkowymi warstwami nierozciągliwych elementów wzmacniających, nałożonych jedne na drugie, których długość może nie być taka sama. Jeżeli występowanie elementów nierozciągliwych jest niezbędne w całym pierwszym przekroju dodatkowej warstwy umieszczonej promieniowo do wewnątrz, od linii prostej równoległej do osi obrotu i znajdującej się w odległości od osi o wartości równej 0,96 odległości pomiędzy osią i punktem odpowiadającym punktowi na kołnierzu obręczy montażowej najdalej odległym od osi obrotu, ewentualny dnigi przekrój dodatkowej warstwy przedłuża pierwszy przekrój, umieszczony promieniowo na zewnątrz od linii prostej, a więc w stopce i nawet w ścianie bocznej opony, mogą być formowane elementy wzmacniające, które są albo nierozciągliwe, albo posiadają pewną rozciągliwość, lub przynajmniej czynią przekrój zdolnym do wydłużania się; zatem dla tej części mogą być stosowane ciągłe elementy, które są korzystnie elementami metalowymi i są określane jako sprężyste, to znaczy posiadające względne wydłużenie wynoszące przynajmniej 1,5% pod działaniem siły rozciągającej równej 20% obciążenia zrywającego, albo elementy o kształcie pofalowanym lub zygzakowatym w płaszczyźnie warstw składowych, jednej lub więcej, tworzących warstwę, albo nawet elementy nieciągłe w kierunku obwodowym, o długości każdego z nich w kierunku obwodowym, która może wynosić od 0,1 do 1 długości obwodowej warstwy, z przerwami w rzędach pomiędzy elementami przestawionymi w bok w kierunku południkowym, względem przerw w sąsiadujących w kierunku osiowym rzędach.

W przypadku wysokiego ciśnienia pompowania występowanie drugiej dodatkowej ciągłej warstwy wzmocnienia może także okazać się bardzo korzystne. Druga warstwa, znajdująca się osiowo na zewnątrz i promieniowo do wewnątrz, w przynajmniej najbardziej promieniowo wewnętrznej i najbardziej osiowo zewnętrznej warstwie składowej szkieletowego wzmocnienia, także ma południkowy profd właściwie równoległy do południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia w stopce. Warstwa jest uformowana z przynajmniej jednej warstwy składowej elementów wzmacniających. Może być ona ciągła i jednorodna na całej jej długości od jej promieniowo górnego końca, który może się znajdować promieniowo na zewnątrz, ale korzystnie jest gdy znajduje się promieniowo do wewnątrz, od linii prostej, równoległej do osi obrotu obręczy, i przechodzącej przez punkt kołnierza obręczy będący najdalej od osi obrotu, odpowiadający rozważanej stopce, aż do jej wewnętrznego osiowo końca położonego najbliżej płaszczyzny równikowej. Wtedy korzystnie, jest ona formowana z nierozciągliwych linek, najlepiej linek metalowych tworzących kąt o wielkości pomiędzy -2,5° i +2,5° z kierunkiem obwodowym. Druga dodatkowa warstwa może być także niejednorodna na całej jej szerokości nawet gdy jest ciągła: występuje to wtedy gdy jest formowana z dwoma lub trzema przekrojami.

W przypadku, w którym jej promieniowo górny koniec jest promieniowo wewnątrz od linii prostej równoległej do osi obrotu i przechodzącej przez punkt kołnierza obręczy najdalej położony od osi obrotu, przy czym druga warstwa zawiera pierwszy przekrój zawarty pomiędzy jej promieniowo górnym końcem i punktem znajdującym się pomiędzy środkiem drugiego łuku koła, południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia znajdującego się w stopce, i wierzchołkiem kąta a, w którym jest zawarty brzeg szkieletowego wzmocnienia, oraz zawiera drugi przekrój przedłużający pierwszy przekrój, osiowo do wewnątrz i promieniowo do wewnątrz, i zawarty pomiędzy wymienionym punktem i jego niższym końcem osiowo najbliższym płaszczyźnie równikowej. Pierwszy przekrój jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej nierozciągliwych linek natomiast drugi przekrój jest uformowany korzystnie z przynajmniej jednej warstwy składowej elementów wzmacniających; warstwa składowa drugiego przekroju ma właściwości takie, że jest tylko bardzo nieznacznie ściśliwa w kierunku poprzecznym i korzystnie rozciągliwa w kierunku obwodowym, co po pierwsze pozwala na proste i powtarzalne sterowanie naciskami wywieranymi przy gnieździe stopki znajdującym się w gnieździe obręczy, przy czym wynalazcy nieoczekiwanie zauważyli, że naciski były funkcją wytrzymałości na rozciąganie elementów wzmacniających stanowiących

190 671 warstwy składowe (jedną lub więcej) drugiego przekroju drugiej dodatkowej warstwy, a po drugie ułatwia to układanie wymienionej dodatkowej warstwy podczas wykonywania.

W przypadku takim, że promieniowo górny koniec drugiej dodatkowej warstwy jest w kierunku promieniowym na zewnątrz, od linii prostej równoległej do osi obrotu i przechodzącej przez punkt kołnierza obręczy najbardziej odległy od osi obrotu, druga warstwa może wtedy zawierać, w dodatku do przekrojów pierwszego i drugiego uprzednio opisywanych, trzeci przekrój umieszczony konkretnie promieniowo powyżej linii prostej równoległej do osi obrotu i przechodzącej przez punkt odpowiadający najdalszemu punktowi kołnierza obręczy od osi obrotu.

Pierwszy przekrój jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej nierozciągliwych linek, najlepiej linek stalowych tworzących kąt o wielkości pomiędzy -2,5° i +2,5° z kierunkiem obwodowym. Drugi przekrój jest korzystnie formowany z przynajmniej jednej warstwy składowej elementów wzmacniających. przy czym warstwa składowa ma takie właściwości, że jest tylko bardzo nieznacznie ściśliwa w kierunku poprzecznym i korzystnie rozciągliwa w kierunku obwodowym, co po pierwsze pozwala na proste i powtarzalne sterowanie naciskami wywieranymi przy gnieździe stopki znajdującym się w gnieździe obręczy, przy czym wynalazcy nieoczekiwanie stwierdzili, że naciski były funkcją wytrzymałości na rozciąganie elementów wzmacniających stanowiących warstwy składowe (jedną lub więcej) drugiego przekroju drugiej dodatkowej warstwy, a po drugie ułatwia układanie dodatkowej warstwy podczas wykonywania. Ponieważ dla trzeciego przekroju korzystne jest formowanie warstwy elementów wzmacniających z przynajmniej jednej warstwy składowej, warstwa składowa ma właściwości takie, że jest rozciągliwa w kierunku obwodowym.

Warstwy składowe (jedna lub więcej) drugiego i trzeciego przekroju drugiej dodatkowej warstwy mogą zatem być formowane ze sprężystych, ciągłych, prostoliniowych elementów wzmacniających zorientowanych w kierunku obwodowym, przy czym elementy wzmacniające są korzystnie metalowe lub tekstylne, podobne do elementów omawianych powyżej i stosowanych dla drugiego przekroju pierwszej warstwy dodatkowej. One mogą być uformowane jako pofalowane lub zygzakowate elementy wzmacniające, o przeciętnej orientacji w kierunku obwodowym, albo w postaci rzędów z elementami wzmacniającymi nieciągłymi, o tych samych właściwościach jak tamte uprzednio omawiane, jednak w tym przypadku wymienione elementy lub rzędy elementów są równolegle jeden do drugiego i praktycznie są przylegające do siebie w kierunku poprzecznym. Warstwy składowe (jedna lub więcej) drugiego przekroju mogą także być formowane z metalowych elementów wzmacniających zorientowanych pod kątem 80° względem kierunku obwodowego, przy czym elementy te są w kierunku obwodowym pooddzielane jeden od drugiego na odległość przynajmniej 0,2 mm. W tym ostatnim przypadku może być korzystne przewidzenie jednej (lub kilku) szerokości warstw składowych (jednej lub kilku) nadających się do podwijania ich do góry nad koniec szkieletowego wzmocnienia. Ponadto, układanie drugiego przekroju może być ułatwione dalej, jeżeli warstwy składowe (jedna lub więcej) przekroju są formowane z pasm złożonych z kilku elementów wzmocnienia obwodowego, które to pasma są nieciągłe w kierunku obwodowym, przerwy pomiędzy pasmami wynikające z nieciągłości formują z kierunkiem obwodowym kąt, który jest różny od kąta utworzonego w tym samym kierunku przez elementy wzmacniające szkieletowego wzmocnienia, a różnica wynosi przynajmniej 10°.

W przypadku kiedy szkieletowe wzmocnienie jest formowane z co najwyżej trzech warstw składowych, druga dodatkowa warstwa, niezależnie od tego z ilu warstw składowych jest złożona i niezależnie od tego o jakich własnościach fizycznych elementy zawiera, jest korzystnie umieszczana w całości osiowo na zewnątrz i promieniowo do wewnątrz szkieletowego wzmocnienia. W przypadku kiedy szkieletowe wzmocnienie jest formowane z przynajmniej czterech warstw, warstwy składowe tworzące drugą dodatkową warstwę są takie, że dwie z nich mogą ściśle opasywać grupę, która może być uformowana z jednej, dwóch lub trzech warstw składowych szkieletowego wzmocnienia.

Cechy i korzyści niniejszego wynalazku będą bardziej zrozumiałe z następującego dalej opisu, który nawiązuje do rysunku.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat stopki opony do ciągnika rolniczego, widziany w przekroju

190 671 południkowym, według wynalazku, fig. 2 - schemat stopki opony do samochodu osobowego, widziany w przekroju południkowym, według wynalazku, fig. 3 - schemat stopki opony dla opony stosowanej w „ciężkim pojeździe”, widziany w przekroju południkowym, według wynalazku, fig. 4 - schemat stopki opony dla opony stosowanej w maszynie budowlanej, widziany w przekroju południkowym, według wynalazku, figury od 5 A do 5C odnoszą się do opony stosowanej w samolocie, przy czym fig. 5A przedstawia schemat pierwszego wariantu stopki dla opony radialnej, fig. 5B - widok z góry drugiej dodatkowej warstwy stosowanej w przypadku z fig. 5A, a fig. 5C - schemat drugiego wariantu stopki dla opony diagonalnej.

Opona o rozmiarze 540/65 R 26 do ciągnika rolniczego (fig. 1), posiada współczynnik kształtu H/S równy 0,65. Bieżnik wymienionej opony (nie pokazany) jest połączony ze stopkami 3 za pomocą dwóch ścian bocznych 2. Opona jest wzmocniona przez promieniowe szkieletowe wzmocnienie 1 z zamontowanym na nim wzmocnieniem wieńcowym (nie pokazane), i to wymienione szkieletowe wzmocnienie jest złożone z dwóch promieniowych tekstylnych warstw składowych zawierających 2 razy po 140 nylonowych linek 11 i 12. Profil południkowy geometrycznej linii środkowej wzmocnienia (przedstawionej linią kreskową przerywaną) jest rozważany jako widziany w przekroju wzdłuż południka, promieniowo do wewnątrz od linii prostej XX' równoległej do osi obrotu obręczy montażowej i opony, przechodzącej przez najdalszy od osi obrotu punkt kołnierza obręczy odpowiadającego rozważanej stopce, profil jest uformowany przez pierwszy wklęsły łuk koła Ab z punktem styczności w miejscu A do południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia w ścianie bocznej 2, i z drugim punktem styczności w miejscu B do wypukłego łuku koła BC, który to łuk sam się rozciąga stycznie do prostoliniowego segmentu CD i osiowo do wewnątrz; punkt D jest końcem szkieletowego wzmocnienia 1, znajdującym się w miejscu oddalonym osiowo od płaszczyzny równikowej o 0,4 szerokości obręczy L. Ponieważ opona jest przewidziana do zamontowania jej na obręczy o rozmiarze DW 15, której standardowa szerokość jest 381 mm, a punkty kołnierzy obręczy najdalej odległe od osi obrotu znajdują się na okręgu o promieniu 356 mm, punkt A jest w odległości 345 mm od osi obrotu, a odległość osiowa od płaszczyzny równikowej (nie pokazana) jest wielkością równą 183 mm. Punkt B, który jest punktem styczności z drugim łukiem koła BC, jest również punktem styczności z linią prostą prostopadłą do osi obrotu, a więc łuk koła AB ma maksymalną długość. Południkowy profil jest więc zakrzywiony, biegnie osiowo i promieniowo od zewnątrz do wewnątrz, formując wewnętrzny osiowo brzeg SD znajdujący się we wnętrzu kąta a, który jest otwarty w kierunku osiowym i w kierunku promieniowym do wewnątrz, jego jedno ramię boczne styka się w punkcie S z łukiem koła BC i tworzy kąt 25° z osią obrotu, a drugie ramię boczne zaczynające się w punkcie styku S jest równoległe do osi obrotu.

Szkieletowe wzmocnienie 1 w stopce 3 jest wzmacniane, w kierunku osiowym do wewnątrz i promieniowym na zewnątrz, przez dodatkową warstwę składową 6 z nierozciągliwych stalowych linek 68x23 o średnicy 2,8 mm, dla których obciążenie zrywające wynosi przynajmniej 700 daN, i które są zorientowane pod kątem 0° względem kierunku obwodowego. Warstwa składowa 6 ma jeden górny koniec znajdujący się promieniowo nad linią prostą XX', i jeden promieniowo dolny koniec znajdujący się blisko końca szkieletowego wzmocnienia. Jest ona oddzielona od szkieletowego wzmocnienia 2 przez rozdzielającą warstwę gumową 8 posiadającą specjalną właściwość tak^ że jest grubsza w pseudo-pionowym przekroju od zestawu złożonego ze szkieletowego wzmocnienia z dodatkową warstwą składową natomiast jest ona tylko równa dwóm wygładzającym grubościom złożonym razem, znajdującym się na warstwie składowej złożonej z linek szkieletu, oraz dodatkowej warstwie składowej, odpowiednio, w przekroju pseudo-poziomym. Warstwa gumowa ma moduł sprężystości przy rozciąganiu (moduł w płaszczyźnie siecznej) przynajmniej 30 przy względnym wydłużeniu 10%.

Druga dodatkowa warstwa składowa 7, która jest uformowana w pierwszym przekroju 70 z ciągłych stalowych linek 68x23, biegnie promieniowo do wewnątrz i osiowo na zewnątrz, przy czym linki są nierozciągliwe i są zorientowane względem kierunku obwodowego pod kątem co najwyżej 2,5°. Druga dodatkowa warstwa składowa 7 jest równoległa w jej pierwszym przekroju 70 do południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia 1 w rozważanej stopce 3. Natomiast promieniowo górny koniec drugiej warstwy składowej 7 jest w miejscu nieznacznie przesuniętym do wewnątrz względem linii prostej XX' równoległej do osi obrotu

190 671 i przechodzącej przez punkt haka obręczy położony najdalej od osi obrotu, przy czym pierwszy przekrój 70 warstWy składowej 7 ma swój promieniowo dolny koniec znajdujący się na tej samej linii prostopadłej do osi obrotu, na której znajduje się punkt S południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia 1. Pierwszy przekrój 70 dodatkowej warstwy składowej 6 jest przedłużony osiowo przez drugą część 71 równoległą do południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia 1 i uformowaną z linek 9x28 zorientowanych pod kątem 90° względem kierunku obwodowego. Drugi przekrój 71 jest podwijany do góry nad końcem szkieletowego wzmocnienia 1 i końcem pierwszej dodatkowej warstwy składowej 7 dla uformowania zawinięcia 72. Wszystkie warstwy składowe są przykrywane promieniowo na zewnątrz konwencjonalną ochronną gumową warstwą 5 przewidzianą do utworzenia kontaktu z obręczą montażową. Cała stopka jest dopełniona przez wypełniacz gumowy 4, jeden lub więcej, osiowo do wewnątrz i promieniowo na zewnątrz warstwy dodatkowej 6.

Opona o rozmiarze 175/70 R 13 pokazana na fig. 2 jest oponą do samochodu osobowego. Przyjęto te same odnośniki jak w tamtej z fig. 1, do oznaczania takich samych elementów, przy czym opona zawiera szkieletowe wzmocnienie 1 uformowane z pojedynczej warstwy składowej 1 z linek poliestrowych. Tak jak poprzednio, południkowy profil składowej warstwy szkieletowej 1 w stopce 3 jest złożony z łuku koła AB, który jest styczny do łuku BC stycznego do prostoliniowego segmentu CD przedłużającego ten łuk. Szkieletowe wzmocnienie jest wzmacniane po pierwsze w stopce, promieniowo na zewnątrz i osiowo do wewnątrz, przez pierwszą dodatkową warstwę składową 1 uformowaną z linek metalowych 9x28 zrobionych ze stali, zorientowaną obwodowo, a po drugie, promieniowo do wewnątrz i osiowo na zewnątrz, przez drugą dodatkową warstwę składową 7, której dwa przekroje są uformowane z tych samych linek metalowych 9x28 i są także zorientowane obwodowo. Gdy promieniowo górne końce dwóch dodatkowych warstw składowych 6, 7 odpowiednio, spełniają warunki wyszczególnione uprzednio, promieniowo dolne końce proponują specjalną właściwość polegającą na tym, że oba brzegi dodatkowych warstw składowych stają się przylegające i są bliższe płaszczyzny równikowej niż koniec warstwy składowej szkieletowej.

Opona przeznaczona do „ciężkiego pojazdu” o rozmiarze 385/65 R 22,5 (fig. 3) jest przewidziana do montażu na obręczy z uskokiem pośrodku, posiadającej gniazda obręczy odchylone pod kątem 15°; przyjmując te same odnośniki na rysunku co poprzednio zawiera ona bieżnik połączony z dwiema stopkami 3 za pomocą ścian bocznych 2. Szkieletowe wzmocnienie, uformowane z pojedynczej warstwy składowej 1 z metalowych linek wykonanych ze stali, wzmacnia wspomnianą oponę. Południkowy profil szkieletowej warstwy składowej 1 jest wciąż złożony z dwóch łuków koła AB i BC, łuk BC jest przedłużony przez prostoliniowy segment CD tworzący kąt 20° z osią obrotu. Punkt A jest odległy od płaszczyzny równikowej o wielkość równą 149 mm, to znaczy o 0,5 szerokości obręczy 11.75, na której opona będzie montowana, natomiast punkt D jest odległy od tej samej płaszczyzny o wielkość równą 0,3 tej samej szerokości obręczy. Łuk koła AB, jak można to zobaczyć na fig. 3, nie posiada maksymalnej możliwej długości z powodu specjalnego kształtu południkowego profilu kołnierza obręczy z gniazdami odchylonymi o 15°, punkt B nie jest punktem styczności z linią prostą prostopadłą do osi obrotu. Promieniowo zewnętrzna i osiowo wewnętrzna dodatkowa warstwa 6 jest uformowana z dwóch warstw składowych 6j i 62 linek metalowych 68x23 wykonanych ze stali, zorientowanych obwodowo, dla których obciążenie zrywające wynosi przynajmniej 700 daN. Promieniowo dolne końce dwóch warstw składowych znajdują się dalej od płaszczyzny równikowej niż koniec szkieletowej warstwy składowej, a promieniowo górne końce są w kierunku promieniowym na zewnątrz od linii prostej XX'. Na drugiej dodatkowej warstwie są uformowane trzy części: trzeci przekrój 73 rozciągający się od jej promieniowo górnego końca do linii równoległej do osi obrotu przechodzącej przez punkt A, i uformowany z warstwy składowej z metalowych linek wykonanych ze stali, które są pofalowane w płaszczyźnie warstwy składowej i są przeciętnie zorientowane obwodowo oraz mają stosunek a/λ oznaczający współczynnik falowania, który może mieć wielkość pomiędzy 0,03 i 0,1, przy a oznaczającym amplitudę falowania i X oznaczającym długość fali; pierwszy przekrój 70 rozciągający się od punktu A do linii prostopadłej do znajdującej się poniżej osi obrotu, przechodzącej przez punkt C południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia, uformowany z warstwy składowej z nierozciągliwych metalowych linek 68x23 o średnicy

190 671

2.8 mm wykonanych ze stali, zorientowanej obwodowo, zaczynający się od punktu C i biegnący osiowo do wewnątrz, drugi przekrój 71, uformowany z warstwy składowej z metalowych linek wykonanych ze stali, które są pofalowane w płaszczyźnie tej warstwy, a warstwa składowa stanowi identyczną warstwę składową jak ta formująca trzeci przekrój, to znaczy z tym samym stosunkiem a λ oznaczającym współczynnik falowania, z takimi samymi linkami, ale o mniejszej średnicy niż tamte linki w pierwszej części 70 jako że ich średnica jest równa 1,4 mm.

Figura 4 przedstawia oponę o rozmiarze 26,5 R 25, przewidzianą po pierwsze do montażu na obręczy o standardowej szerokości 495 mm i z gniazdami odchylonymi względem osi obrotu o kąt 5°, a po drugie zakładaną na maszynę budowlaną w miejscu budowy. Szkieletowe wzmocnienie opony jest, tak jak w poprzednim przykładzie, złożone z pojedynczej warstwy składowej 1 z metalowych linek wykonanych ze stali. Południkowy profil szkieletowej warstwy składowej 1 oferuje specjalną właściwość taką, że jest uformowany tylko z pojedynczego łuku koła AD, łuk koła AB ma w tym przypadku długość zero, a prostoliniowy segment CD nie istnieje. Łuk koła AD jest styczny w punkcie A do południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia 1 w bocznej ścianie 2; jego promień krzywizny jest równy promieniowi profilu szkieletowego wzmocnienia w punkcie A, i jest stały na całej długości AD. Punkt A jest odległy od płaszczyzny równikowej o wielkość równą 237 mm, albo o 0,48 szerokości obręczy, na której rozważana opona będzie montowana, a punkt D jest odległy od tej samej płaszczyzny o wielkość równą 0,36 szerokości obręczy. Szkieletowe wzmocnienie 1, w stopce, jest wzmocnione osiowo do wewnątrz i promieniowo na zewnątrz przez zestaw 6 trzech dodatkowych warstw składowych 6j, 62, 63 z nierozciągliwych metalowych linek 68x23 FR wykonanych ze stali, zorientowanych obwodowo, których średnica jest równa

2.8 mm, i dla których obciążenie zrywające wynosi przynajmniej 700 daN. Trzy warstwy składowe, których szerokości zmniejszają się w kierunku promieniowym na zewnątrz, posiadają swe promieniowo górne końce na zewnątrz od linii prostej XX', a ich promieniowo dolne końce znajdują się nieco dalej od płaszczyzny równikowej niż koniec szkieletowego wzmocnienia 1. Trzy warstwy składowe są, promieniowo powyżej punktu S (wierzchołka kąta zdefiniowanego po pierwsze przez styczną do łuku koła BC tworzącą kąt 25° z osią obrotu, a po drugie przez linię równoległą do osi), oddzielone od szkieletowego wzmocnienia przez warstwę gumy 8, której grubość jest 2 mm, i której moduł sprężystości przy rozciąganiu przy wydłużeniu względnym 10% jest 40 MPa. Druga dodatkowa warstwa, złożona z dwóch przekrojów 70 i 71, dopełnia strukturę w rozważanej stopce. Pierwszy przekrój 70, osiowo i na zewnątrz, jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej z nierozciągliwych linek metalowych 27x23 NF wykonanych ze stali, natomiast drugi przekrój 71 jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej ułożonych w rzędach nierozciągliwych metalowych linek wykonanych ze stali, które są nieciągłe w kierunku obwodowym; szczeliny pomiędzy długościami linek są poprzestawiane w bok w kierunku południkowym, a więc w ten sposób uformowana warstwa składowa ma pewną obwodową rozciągliwość, podczas gdy w kierunku poprzecznym ma tylko bardzo niewielką zdolność do ściskania się. Osiowo wewnętrzny koniec drugiego przekroju 71 znajduje się osiowo na zewnątrz, promieniowo dolnego końca, szkieletowego wzmocnienia 1, a szerokość drugiego przekroju jest korzystnie o wielkości pomiędzy 0,7 i 0,9 szerokości gniazda stopki 3 mającego kształt stożka ściętego; natomiast promieniowo górny koniec pierwszego przekroju 70, który przedłuża drugi przekrój, jest umieszczony promieniowo na zewnątrz od linii prostej XX' i ma następujące cechy specjalne: część znajdująca się promieniowo do wewnątrz od linii prostej XX' jest przyległa do szkieletowego wzmocnienia 1, odpowiednie linki dwóch warstw składowych są pooddzielane jedna od drugiej tylko przez konwencjonalne, wygładzające grubości warstw składowych, natomiast część znajdująca się promieniowo na zewnątrz od linii prostej XX' jest bardzo podłączana od szkieletowego wzmocnienia 1 przez warstwę 9 z gumowej mieszanki, o grubości przynajmniej 2,5 mm, której moduł sprężystości w płaszczyźnie siecznej przy rozciąganiu jest taki sam jak tamtej mieszanki formującej warstwę 8. Południkowy profil szkieletowego wzmocnienia, i zestawu uformowanego przez wzmocnienie i dodatkowe warstwy, jest taki, że gumowa warstwa ochronna 5, zapewniająca połączenie z obręczą montażową, jest bardzo pogrubiona na poziomie zaokrąglenia stopki łączącego się z gniazdem i z pionowym odcinkiem wymienionej stopki. Wtedy jest korzystne, jak pokazano na fig. 4, podzielenie warstwy 5 na dwa przekroje:

190 671 pierwszy przekrój zewnętrzny 51 o właściwie stałej grubości zapewniający połączenie z obręczą, i drugi przekrój wewnętrzny 52 w kształcie trójkąta mający specjalną cechę taką, że jest uformowany z mieszanki gumowej o wysokiej wartości modułu sprężystości przy rozciąganiu, w porównaniu z tamtą mieszanką formującą przekrój 51; na przykład, moduł w płaszczyźnie siecznej przy rozciąganiu, przy wydłużeniu względnym 10%, przekroju 52 jest przynajmniej 30 MPa, natomiast taki sam moduł dla przekroju 51 jest równy 6 MPa.

Przykład opisany i zilustrowany rysunkiem na figurach 5A i 5B odnosi się do opony samolotowej o rozmiarze 40x14.19, przeznaczonej do montowania na obręczy 9.5x19 o szerokości w kierunku osiowym 241 mm, i posiadającej gniazda odchylone o 5°. Rozważana opona jest oponą z radialnym szkieletowym wzmocnieniem 1 zawierającym liczne szkieletowe warstwy składowe 6 ponumerowane. Profil geometrycznej linii środkowej szkieletowego wzmocnienia 1 (zaznaczony linią kreskową przerywaną) jest wciąż formowany z łuków koła AB i BC, ten drugi łuk jest przedłużony w kierunku osiowym do wewnątrz przez prostoliniowy segment CD, a punkt D jest końcem szkieletowego wzmocnienia 1, znajdującym się w odległości równej 0,15 szerokości obręczy od płaszczyzny równikowej. Pierwsza dodatkowa warstwa 6 jest uformowana z trzech warstw składowych 61, 62, 63 z nierozciągliwych metalowych linek 68x23 FR wykonanych ze stali, których średnica jest równa 2,8 mm, i dla których obciążenie zrywające wynosi przynajmniej 700 daN. Druga dodatkowa warstwa 7 jest po pierwsze uformowana z dwóch warstw składowych 7A, 7B, każda dodatkowa warstwa składowa 7A, 7B jest włożona pomiędzy dwie grupy dwóch szkieletowych warstw składowych wzmocnienia, i po drugie, z trzeciej dodatkowej warstwy składowej 7C, biegnącej promieniowo do wewnątrz i osiowo na zewnątrz, umieszczonej w kierunku promieniowym najbardziej wewnętrznie, oraz ze znajdujących się, w kierunku osiowym najbardziej na zewnątrz, grupy dwóch warstw składowych szkieletu. Każda z trzech warstw składowych 7A, 7B, 7C jest uformowana z pierwszym przekrojem 70A, 70B, 70C utworzonym z nierozciągliwych, obwodowych metalowych linek 68x23 FR wykonanych ze stali, oraz z drugim przekrojem 71A, 71B, 71C złożonym z pasm zawierających po dziesięć metalowych linek 27x23 NF wykonanych ze stali, przy czym pasma są w kierunku obwodowym nieciągłe, a linie nieciągłości tworzą, z kierunkiem obwodowym, kąt τ, który w żadnym wypadku nie jest równy kątowi utworzonemu przez linki radialnego szkieletowego wzmocnienia, a korzystnie różni się od niego o przynajmniej 10°. Pasma są poukładane osiowo, w wymaganej ilości potrzebnej do uzyskania pożądanej szerokości każdej z warstw składowych drugiego przekroju (fig. 5B), i mogą być ułożone na styk, koniec do końca, albo z pewnymi zakładkami.

Drugi przykład, opisany i zilustrowany rysunkiem na fig. 5C, również odnosi się do opony samolotowej o tym samym rozmiarze co przedtem. Rozważana opona jest tym razem oponą diagonalną 1, zawierającą liczne warstwy składowe szkieletu, złożone z parzystych ilości po 12 nylonowych linek krzyżujących się przy przechodzeniu od jednej warstwy do następnej. Wielka ilość warstw szkieletu, w przeciwieństwie do przypadku opisywanego uprzednio, daje w rezultacie profil geometrycznej linii środkowej szkieletowego wzmocnienia 1 (zaznaczony linią kreskową przerywaną), który jest bez łuku koła AB, w którym punkt B jest nałożony na punkt A, łuk koła BC jest przedłużony osiowo w kierunku wnętrza przez prostoliniowy segment CD, a punkt D jest końcem linii środkowej szkieletowego wzmocnienia 1. Pierwsza dodatkowa warstwa 6, umieszczona promieniowo na zewnątrz i osiowo do wewnątrz, jest uformowana z pojedynczej warstwy składowej 61 z obwodowych, nierozciągliwych metalowych linek 68x23 FR wykonanych ze stali, natomiast druga dodatkowa warstwa 7 umieszczona promieniowo do wewnątrz i osiowo na zewnątrz grupy złożonej z dwóch warstw składowych szkieletu, umieszczonej promieniowo najbardziej zewnętrznie i osiowo najbardziej wewnętrznie, jest uformowana po pierwsze z pięciu warstw składowych 7A do 7E, a każda z warstw składowych 7A, 7B, 7C, 7D, 7E jest utrzymywana ciasno pomiędzy dwiema grupami złożonymi z dwóch warstw składowych szkieletu, oraz po drugie, z szóstej warstwy składowej 7F, biegnącej osiowo na zewnątrz i promieniowo do wewnątrz, najbardziej wewnętrznej promieniowo i najbardziej zewnętrznej osiowo grupy złożonej z dwóch warstw składowych szkieletu, przy czym warstwy składowe 7 są wszystkie uformowane z nierozciągliwych obwodowych metalowych linek 68x23 wykonanych ze stali.

Claims (23)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Opona przewidziana do montażu na obręczy standardowej, o szerokości L w kierunku osi, z kołnierzami obręczy w kształcie zaokrąglonych haków, zawierająca bieżnik połączony z dwiema stopkami przy pomocy dwóch ścian bocznych, i zawierająca przynajmniej jedno wzmocnienie szkieletowe uformowane z przynajmniej jednej warstwy składowej elementów wzmacniających, znamienna tym, że szkieletowe wzmocnienie (1) posiada w każdej stopce (3) zakrzywiony południkowy profil, uformowany w kierunku osiowym i w kierunku promieniowym, od zewnątrz do wnętrza, do przynajmniej jednego wypukłego łuku koła (BC), przedłużonego stycznie przez prostoliniowy segment (CD), formując brzeg szkieletowego wzmocnienia (1) w stopce (3), mieszczącego się w otwarciu kąta ostrego (a), osiowo i promieniowo do wewnątrz, przy czym jedno ramię kąta (a) jest równoległe do osi obrotu, szkieletowe wzmocnienie (1) jest wzmocnione w każdej stopce (3), przynajmniej promieniowo na zewnątrz i osiowo do wewnątrz, przynajmniej przez jedną pierwszą ciągłą dodatkową warstwę (6) o profilu południkowym równoległym do profilu południkowego szkieletowego wzmocnienia (1) w stopce (3), zawierającą przynajmniej jeden pierwszy przekrój złożony z przynajmniej jednej warstwy składowej (6i, 62, 63) uformowanej z nierozciągliwych elementów wzmacniających tworzących kąt pomiędzy -2,5° i +2,5° z kierunkiem obwodowym; przy czym górny koniec w kierunku promieniowym dodatkowej warstwy składowej jest oddalony od osi obrotu o wielkość równą przynajmniej 0,96 odległości pomiędzy osią i punktem odpowiadającym kołnierzowi obręczy montażowej najdalej oddalonemu od osi obrotu, a osiowo wewnętrzny koniec jest oddalony od płaszczyzny równika o wielkość równą co najwyżej 0,43 szerokości L obręczy montażowej.
2. 2. Opona według zastrz. 1, znamienna tym, że południkowy profil szkieletowego wzmocnienia (1) ponadto zawiera pierwszy wklęsły łuk koła (AB), biegnący w kierunku promieniowym i osiowym na zewnątrz, przy czym łuk koła (AB) jest przedłużony przez wypukły łuk koła (BC) i posiada długość o wartości co najwyżej równą długości łuku koła znajdującego się w kierunku promieniowym poniżej końca (B), który byłby punktem styczności łuku koła (AB) z linią prostopadłą do osi obrotu.
3. 3. Opona według zastrz. 2, znamienna tym, że promieniowo zewnętrzny koniec (A) pierwszego wklęsłego łuku koła (AB) jest punktem styczności łuku (AB) z wypukłym południkowym profilem szkieletowego wzmocnienia (1) w ścianie bocznej (2), i jest odległy w kierunku promieniowym od osi obrotu o wielkość równą promieniowi koła, które jest miejscem geometrycznym punktów kołnierza obręczy będących najdalej od osi, środek krzywizny wklęsłego łuku koła (AB), względem dwóch osi, które wyznaczają płaszczyznę równikową z osią obrotu opony, ma te same współrzędne co i środek krzywizny haka obręczy.
4. 4. Opona według zastrz. 2, znamienna tym, że drugi łuk koła (BC), który jest styczny w punkcie (B) do pierwszego wklęsłego łuku koła (AB), ma promień krzywizny o wielkości pomiędzy minimalną wartością 5 mm i maksymalną wartością równą promieniowi krzywizny profilu południkowego szkieletowego wzmocnienia (1) bocznej ściany (2), mierzonemu w punkcie styczności (A) pomiędzy profilem i pierwszym łukiem koła (AB), przy czym maksymalna wartość jest wielkością promienia stosowanego wtedy kiedy pierwszy łuk koła (AB) ma długość równą zero.
5. 5. Opona według zastrz. 1, znamienna tym, że osiowo wewnętrzny brzeg południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia jest złożony z odcinka drugiego łuku koła (BC), do którego jest dodany prostoliniowy segment (CD), jest częścią południkowego profilu umieszczonego w kącie (a) zdefiniowanym przez półprostą tworzącą styczną w punkcie (S) do drugiego łuku koła (BC) i tworzącą kąt 25° z osią obrotu, oraz przez półprostą równoległą do osi obrotu, która wychodzi dokładnie z punktu styczności (S), drugiego łuku z tamtą półprostą zorientowaną pod kątem 25°.

   190 671
6. 6. Opona według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsza dodatkowa warstwa (6) jest złożona z dwóch przekrojów, przy czym drugi przekrój warstwy (6) jest umieszczony promieniowo na zewnątrz, od linii prostej równoległej do osi obrotu, i odległej od osi o wielkość równą 0,96 odległości pomiędzy osią i punktem odpowiadającym kołnierzowi obręczy montażowe najbardziej odległemu od osi obrotu. '
7. 7. Opona według zastrz. 6, znamienna tym, że dwa przekroje warstw składowych dodatkowej warstwy (6), nałożonych na siebie jedna na drugą, których długości mogą ale nie muszą być takie same, są uformowane z nierozciągliwych obwodowych metalowych elementów wzmocnienia.
8. 8. Opona według zastrz. 6, znamienna tym, że drugi przekrój warstwy (6) jest uformowany z obwodowych elementów tak, że przekrój jest rozciągliwy w kierunku obwodowym, wymienione elementy są same w sobie rozciągliwe, albo nierozciągliwe, ale są rozłożone w przekroju w taki sposób, że przekrój jest rozciągliwy.
9. 9. Opona według zastrz. 1 albo 8, znamienna tym, że pierwsza dodatkowa warstwa, pomiędzy jej osiowo wewnętrznym końcem i wierzchołkiem (S) kąta (a), w którym jest umieszczony brzeg szkieletowego wzmocnienia (1), jest oddzielona od szkieletowego wzmocnienia przez minimalną grubość warstwy mieszanki gumowej, która to grubość jest ogólną grubością razem złożonych dwóch sąsiadujących warstw składowych (1) i (6i), odpowiednio, wygładzających powierzchnie czołowe warstw, natomiast pomiędzy wierzchołkiem (S) i promieniowo górnym końcem, rozdzielająca grubość jest pomiędzy 1,00 i 1,80 razy powyżej minimalnej grubości.
10. 10. Opona według zastrz. 1, znamienna tym, że szkieletowe wzmocnienie ⁽¹⁾ jest wzmacniane, osiowo na zewnątrz i promieniowo do wewnątrz, przynajmniej promieniowo najbardziej wewnętrzną i osiowo najbardziej zewnętrzną, warstwą składową szkieletowego wzmocnienia (1), przez drugą dodatkową ciągłą warstwę (7), uformowaną z przynajmniej jednym pierwszym przekrojem (70) przynajmniej jednej warstwy składowej z elementów wzmocnienia, posiadającą południkowy profil właściwie równoległy do południkowego profilu szkieletowego wzmocnienia (1) w stopce (3), i utworzoną z nierozciągliwych obwodowych elementów wzmocnienia.
11. 11. Opona według zastrz. 10, znamienna tym, że promieniowo górny koniec drugiej dodatkowej ciągłej warstwy (7) jest umieszczony promieniowo do wewnątrz od linii prostej (XX'), równoległej do osi obrotu obręczy, i przechodzącej przez punkt kołnierza obręczy, odpowiadający rozważanej stopce, który jest najdalej od osi obrotu.
12. 12. Opona według zastrz. 11, znamienna tym, że druga dodatkowa ciągła warstwa (7) jest uformowana z jednorodnej kompozycji, w całości z nierozciągliwych linek, korzystnie metalowych linek, tworzących kąt pomiędzy -2,5° i +2,5° z kierunkiem obwodowym.
13. 13. Opona według zastrz. 11, znamienna tym, że druga dodatkowa ciągła warstwa (7) jest uformowana z dwóch przekrojów, z pierwszego przekroju (70), pomiędzy jej promieniowo górnym końcem i punktem znajdującym się w przybliżeniu pomiędzy środkiem łuku koła (BC) i wierzchołkiem (S) kąta (a), w którym znajduje się brzeg szkieletowego wzmocnienia (1), i z drugiego przekroju (71), pomiędzy tym punktem i jej osiowo wewnętrznym końcem; przy czym pierwszy przekrój (70) jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej z nierozciągliwych obwodowych elementów wzmocnienia, natomiast drugi przekrój (71) jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej z elementów wzmocnienia tworząc warstwę składową bardzo nieznacznie ściśliwą w kierunku poprzecznym, natomiast rozciągliwą w kierunku obwodowym.
14. 14. Opona według zastrz. 10, znamienna tym, że promieniowo górny koniec dodatkowej ciągłej warstwy (7) jest umieszczony promieniowo na zewnątrz od linii prostej (XX'), równoległej do osi obrotu obręczy, i przechodzącej przez punkt hakowego kołnierza obręczy, odpowiadający rozważanej stopce, który jest najdalej od osi obrotu.
15. 15. Opona według zastrz. 14, znamienna tym, że druga dodatkowa ciągła warstwa (7) jest uformowana z trzech przekrojów, z pierwszego przekroju (70), zawartego pomiędzy jej promieniowo górnym końcem i punktem znajdującym się w przybliżeniu pomiędzy środkiem łuku koła (BC) i wierzchołkiem (S) kąta (a), w którym znajduje się brzeg szkieletowego wzmocnienia (1), z drugiego przekroju (71), zawartego pomiędzy punktem i jej osiowo

    190 671 wewnętrznym końcem, i z trzeciej części (73) przekroju w zasadzie znajdującego się promieniowo powyżej linii prostej, równoległej do osi obrotu i przechodzącej przez punkt odpowiadający punktowi kołnierza obręczy najdalszemu od osi obrotu, przedłużającego pierwszy przekrój (70) promieniowo na zewnątrz; przy czym drugi przekrój (71) i trzeci przekrój, każdy z nich, jest uformowany z przynajmniej jednej warstwy składowej z elementów wzmocnienia tworząc warstwę składową bardzo nieznacznie ściśliwą w kierunku poprzecznym, natomiast rozciągliwą w kierunku obwodowym.
16. 16. Opona według zastrz. 8, znamienna tym, że elementy wzmocnienia formujące drugi przekrój pierwszej dodatkowej warstwy (6) i drugi przekrój (71) drugiej dodatkowej ciągłej warstwy (7) są sprężystymi, ciągłymi, prostoliniowymi elementami wzmocnienia zorientowanymi obwodowo, przy czym elementy te są równoległe wzajemnie jeden do drugiego i praktycznie przylegają do siebie w kierunku poprzecznym.
17. 17. Opona według zastrz. 8, znamienna tym, że elementy wzmocnienia formujące drugi przekrój pierwszej dodatkowej warstwy (6), i drugi przekrój (71) drugiej dodatkowej ciągłej warstwy (7), są pofalowanymi lub zygzakowatymi w płaszczyznach warstw składowych (jednej lub więcej) elementami wzmocnienia, o przeciętnie obwodowej orientacji, posiadającymi stosunek amplitudy falowania a do długości fali, który może się zawierać pomiędzy 0,03 i 0,1; przy czym elementy te są równoległe wzajemnie jeden do drugiego i praktycznie przylegające do siebie w kierunku poprzecznym.
18. 18. Opona według zastrz. 8, znamienna tym, że warstwy składowe (jedna lub więcej) formujące drugi przekrój pierwszej dodatkowej warstwy (6), i drugi przekrój (71) drugiej dodatkowej ciągłej warstwy (7), są uformowane z ułożonych w rzędy nieciągłych elementów wzmocnienia, każdy element ma obwodową długość która ma wielkość zawierającą się pomiędzy 0,1 i 1,0 obwodowej długości warstwy składowej, którą one formujćą, a przerwy pomiędzy elementami są poprzestawiane w bok w kierunku południkowym, względem przerw w sąsiadujących w kierunku osiowym rzędach; przy czym rzędy elementów są równoległe wzajemnie jeden do drugiego i praktycznie przylegające do siebie w kierunku poprzecznym.
19. 19. Opona według zastrz. 13, znamienna tym, że elementy wzmocnienia formujące drugi przekrój (71) drugiej dodatkowej ciągłej warstwy (7), są metalowymi elementami wzmocnienia zorientowanymi pod kątem przynajmniej 80° względem kierunku obwodowego, przy czym elementy te są pooddzielane wzajemnie w kierunku obwodowym jeden od drugiego, przez odstępy przynajmniej 0,2 mm.
20. 20. Opona według zastrz. 13, znamienna tym, że warstwy składowe (jedna lub więcej) drugiego przekroju (71) drugiej dodatkowej ciągłej warstwy (7), są uformowane z pasm złożonych z kilku obwodowych elementów wzmocnienia, przy czym pasma są nieciągłe w kierunku obwodowym, a przerwy wynikające z nieciągłości występujące pomiędzy pasmami tworzą z kierunkiem obwodowym kąt, który jest różniący się od kąta uformowanego z takim samym kierunkiem przez elementy wzmocnienia w szkieletowym wzmocnieniu, przy czym różnica wynosi przynajmniej 10°.
21. 21. Opona według zastrz. 10, znamienna tym, że szkieletowe wzmocnienie (1) jest uformowane z co najwyżej trzech warstw składowych, druga dodatkowa ciągła warstwa (7) jest umieszczona w całości osiowo na zewnątrz i promieniowo do wewnątrz, względem najbardziej promieniowo wewnętrznej i najbardziej osiowo zewnętrznej, warstwy składowej szkieletu, szkieletowego wzmocnienia (1).
22. 22. Opona według zastrz. 10, znamienna tym, że szkieletowe wzmocnienie _ (1) jest uformowane z co najmniej czterech warstw składowych, warstwy składowe formują drugą dodatkową ciągłą warstwę (7) przy czym dwie z nich ciasno otaczają grupę warstw składowych szkieletu, przy czym grupa może być uformowana z jednej, lub więcej, warstw składowych szkieletowego wzmocnienia.
23. 23. Opona według zastrz. 1, znamienna tym, że szkieletowe wzmocnienie (1) jest złożone z warstw składowych z elementów wzmocnienia tworzących kąt z kierunkiem obwodowym o wartości przynajmniej 85°.