Шина для колес транспортного средства - RU2222437C2
Код документа: RU2222437C2
Чертежи
Описание
Изобретение касается шины для колес транспортного средства, содержащей структуру каркаса, имеющую по меньшей мере один слой каркаса, содержащий подобные нитям элементы, каждый из которых проходит по существу в виде U-образной конфигурации относительно профиля в поперечном разрезе шины, и пару нерастяжимых по окружности кольцеообразных структур, каждая из которых находится в зацеплении близко к соответственной внутренней периферической кромке слоя каркаса; необязательно приложенную к структуре каркаса на ее наружном по окружности местоположении структуру ремня; приложенную к структуре ремня на наружном ее местоположении по окружности ленту протектора; по меньшей мере одну пару боковин, приложенную к структуре каркаса на противолежащих в боковом направлении местоположениях.
Изготовление шин для колес транспортного средства включает образование структуры каркаса, по существу состоящей из одного или более слоев каркаса, по существу имеющих тороидальную конфигурацию, и противолежащие в осевом направлении боковые кромки которых зацепляют соответственные нерастяжимые по окружности кольцеобразные укрепляющие элементы, называемые "сердечником борта шины".
К структуре каркаса на ее внешнем по окружности местоположении приложена структура ремня, содержащая одну или более полосы ремня в форме замкнутого кольца, по существу состоящая из текстильных или металлических кордов, надлежащим образом ориентированных относительно друг друга и относительно кордов, принадлежащих соседним слоям каркаса.
Лента протектора, в настоящее время состоящая из полосы эластомерного материала соответственной толщины, приложена к структуре ремня на ее внешнем по окружности местоположении.
Следует отметить, что для целей настоящего изобретения под термином "эластомерный материал" подразумевается полностью резиновая смесь, то есть сборка, состоящая из базового полимера, соответственным образом смешанного с минеральными наполнителями и (или) добавками какого-либо другого типа.
И, наконец, к противоположным боковым сторонам изготовленной шины прикладывают пару боковин, каждая из которых покрывает боковую часть шины, включенную между так называемой областью закраины, расположенной близко к соответствующей боковой кромке ленты протектора, и так называемым бортом, расположенным на соответствующем сердечнике борта шины.
В соответствии с традиционными способами производства по существу вначале изготавливают отдельно друг от друга вышеперечисленные компоненты шины с целью последующей сборки во время этапа шинопроизводства.
Например, для изготовления слоя или слоев каркаса, предназначенных для связывания с сердечником борта с целью образования структуры каркаса, вначале требуется создание прорезиненной ткани, содержащей расположенные в продольном направлении непрерывные текстильные или металлические корды, с помощью процесса экструзии и (или) каландрования. Эту прорезиненную ткань подвергают операции поперечного разрезания с целью создания отрезков заранее определенных размеров, которые впоследствии соединяют вместе, чтобы обеспечить повышение непрерывного подобного узкой полоске полузаконченного изделия, имеющего расположенные в поперечном направлении параллельные корды.
Затем этот продукт изготовления следует разрезать на отрезки, длина которых согласуется с периферическим протяжением подлежащего изготовления каркаса.
В настоящее время предложены способы изготовления, при которых вместо использования производства полуготовых изделий делают структуру каркаса непосредственно по время этапа изготовления шины.
Например, в патенте США 5453140, на который здесь делается ссылка в качестве примера, более относящегося к известному уровню техники, раскрыты способ и устройство образования слоя каркаса, начиная с одного корда, ранее намотанного на катушке.
В соответствии со способом и устройством, описанными в вышеупомянутом патенте, при каждом рабочем цикле устройства корд, сматываемый с катушки посредством приводимых энергией поддерживаемых роликов и поддерживаемый туго натянутым пневматической системой натяжения, обрезается до такого размера, чтобы получить отрезок предварительно установленного удлинения.
Длину корда подбирают элементом подбора, смонтированным на ленте, намотанной поверх приводимых энергией шкивов, подлежащей протяжению в поперечном направлении на наружной поверхности тороидальной опоры.
Затем концы отрезка зацепляют посредством элементов изгиба типа ремня, работающего на противоположных сторонах тороидальной опоры для приложения в радиальном направлении отрезка корда к тороидальной опоре посредством элемента скольжения, действующего подобно пальцам вдоль боковых частей отрезка корда.
Повторение вышеописанного рабочего цикла ведет к укладыванию ряда отрезков корда, расположенных по окружности рядом друг с другом, пока не будет покрыто все периферическое протяжение тороидальной опоры.
Тороидальную опору непременно предварительно покрывают слоем сырого каучука, выполняющим двойную функцию, то есть приклеивания к укладываемым на нем концам так, чтобы удобно удерживать их в неподвижном положении, и составления воздухонепроницаемой внутренней прокладки в законченной шине.
Полученные этим способом производства шины имеют структуру каркаса, в которой слой или слои каркаса состоят из отдельных кордов, каждый из которых имеет две боковых части, разнесенных друг от друга в осевом направлении и ориентированных в радиальном направлении оси вращения шины, и часть коронной зоны, идущей по наружной в радиальном направлении части между боковыми частями.
В пределах объема изготовления конструкции каркаса известно, что противоположные концы отдельных кордов располагают близко к каждому борту шины, образуя слой каркаса, в чередующейся последовательности в противоположных в осевом направлении положенных относительно кольцеобразного крепящего элемента, образующего упомянутый сердечник борта, как можно понять из патента ЕР 0664231.
В соответствии с настоящим изобретением было обнаружено, что в сфере изготовления шин можно достигнуть заметных преимуществ, если слой или слой каркаса изготавливать посредством укладывания, вместо отдельных кордов, подобных полоскам отрезков, где каждый из упомянутых отрезков по существу содержит слой исходного эластомерного материала, включающий два или более параллельных подобных нитям элементов, расположенных в продольном направлении.
Более подробно изобретение касается шины для колес транспортного средства, отличающейся тем, что упомянутый по меньшей мере один слой каркаса содержит множество подобных полоскам отрезков, каждый из которых содержит, по меньшей мере, два упомянутых подобных нитям элемента, расположенных в продольном направлении и параллельно друг другу, и по меньшей мере частично покрытых по меньшей мере одним слоем исходного эластомерного материала, где каждый из упомянутых подобных полоскам отрезков проходит по существу в виде U-образной конфигурации относительно профиля в поперечном разрезе шины, с целью определения двух боковых частей, по существу идущих в плоскостях, ортогональных геометрической оси вращения шины на взаимно разнесенные друг от друга местоположения в осевом направлении, и части коронной зоны, идущей в наружном в радиальном направлении местоположении между упомянутыми частями, причем упомянутые части коронной зоны расположены рядом друг с другом по переферическому протяжению шины, тогда как каждая из боковых частей каждого подобного полоске отрезка частично покрыта боковой частью по меньшей мере одного подобного полоске отрезка.
Более детально боковые части упомянутых подобных полоскам отрезков взаимно сходятся у геометрической оси вращения шины.
Взаимное перекрывание боковых частей укладываемых отрезков удобно постепенно уменьшается, начиная от максимального значения у внутренних в радиальном направлении концов боковых частей до нулевого значения у переходных районов между упомянутыми боковыми частями и частями коронной зоны.
В предпочтительном решении отдельные подобные полоскам отрезки располагают в соответствии с периферическим шагом распределения, соответствующим ширине самих подобных полоскам отрезков.
В соответствии с возможным альтернативным вариантом осуществления отдельные подобные полоскам отрезки располагают в соответствии с периферическим шагом распределения, соответствующим кратному числу ширины подобных полоскам отрезков.
Каждый подобный полоске отрезок предпочтительно имеет ширину, соответствующую подмножеству периферического протяжения шины, измеряемого на эквивалентной ее плоскости.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретения боковые части подобных полоскам отрезков имеют участки увеличенной ширины близко к внутренним периферическим кромкам структуры каркаса.
Подобные нитям элементы, включенные в каждом подобном полоске отрезке, взаимно раздвигаются в упомянутых участках увеличенной ширины.
В предпочтительном варианте осуществления каждый подобный полоске отрезок имеет ширину, находящуюся между 3 мм и 20 мм, и предпочтительно содержит от трех до десяти подобных нитям элементов.
Каждый из упомянутых подобных нитям элементов можно удобно изготавливать из текстильного корда, диаметр которого находится между 0,6 и 1,2 мм, или металлического корда, диаметр которого находится между 0,3 мм и 2,1 мм.
Подобные нитям элементы располагают в подобном полоске отрезке предпочтительно в соответствии с взаимным расстоянием между центрами не менее чем в 1,5 раза больше диаметра подобных нитям элементов и плотностью по меньшей мере шесть подобных нитям элементов на сантиметр, измеряемой по окружности на структуре каркаса в экваториальной средней плоскости шины.
В соответствии с дополнительным новаторским аспектом изобретения, который также можно удобно приспособить независимо от установленных выше новаторских особенностей, каждая из упомянутых нерастяжимых кольцеообразных структур содержит первый нерастяжимый по окружности кольцеообразный вкладыш, по существу имеющий форму кольца, расположенного соосно с шиной и рядом с внутренней периферической кромкой первого слоя каркаса, где упомянутый первый кольцеобразный вкладыш образован так, что по меньшей мере один удлиненный элемент проходит в виде соосных витков; второй нерастяжимый по окружности кольцеобразный вкладыш, по существу имеющий форму кольца, расположенного соосно с шиной в местоположении, разнесенном в осевом направлении от первого кольцеобразного вкладыша, где упомянутый второй кольцеобразный вкладыш образован так, что по меньшей мере один удлиненный элемент идет в виде соосных витков; заполняющее тело из эластомерного материала, расположенного между первым и вторым кольцеобразными крепящими элементами и в тесном соединении с последними.
Предпочтительно и удобно структура каркаса дополнительно содержит по меньшей мере один второй слой каркаса, приложенный с внешней стороны к первому слою каркаса.
Этот второй слой каркаса предпочтительно имеет подобные нитям элементы, расположенные в соответствии с пересекающейся ориентации относительно подобных нитям элементов первого слоя каркаса.
Второй слой каркаса можно удобно изготавливать таким же образом, как и первый слой каркаса, и может иметь соответственные подобные полоскам отрезки, расположенные в соответствии с пересекающейся ориентацией относительно подобных полоскам отрезков первого слоя каркаса.
Подобные полоскам отрезки или, в любом случае, подобные нитям элементы каждого из упомянутых слоев каркаса удобно имеют ориентацию, наклоненную под углом, находящимся между 0o и 25o относительно плоскости, радиальной геометрической оси вращения шины.
Первый кольцеобразный вкладыш можно удобно приложить к наружной поверхности первого слоя каркаса в соприкосновении с ним.
Второй нерастяжимый по окружности кольцеобразный вкладыш, в свою очередь, можно приложить к внутренней поверхности упомянутого второго слоя каркаса в соприкосновении с ним.
В качестве альтернативы второй нерастяжимый по окружности кольцеобразный вкладыш можно приложить к наружной поверхности упомянутого второго слоя каркаса в соприкосновании с ним, где упомянутый второй слой каркаса имеет внутренние периферические части, каждая из которых проложена между заполняющим телом и вторым нерастяжимым кольцеобразным вкладышем, принадлежащим соответственной кольцеобразной усиливающей структуре.
Предпочтительно обеспечивают также второй нерастяжимый по окружности кольцеобразный вкладыш, радиальное протяжение которого больше радиального протяжении первого нерастяжимого по окружности кольцеобразного вкладыша.
Заполняющее тело из эластомерного материала удобно имеет твердость по А Шору между 70o и 92o.
Структура каркаса может содержать также по меньшей мере один уплотняющий слой или уплотняющую прокладку, сделанную из эластомерного материала, не проницаемого для воздуха, которая покрывает упомянутый слой каркаса с внутренней стороны шины.
Упомянутый уплотняющий слой предпочтительно делают по меньшей мере из одной подобной узкой полоске ленты из воздухонепроницаемого эластомерного материала, идущего в виде расположенных рядом друг с другом витков по профилю в поперечном разрезе шины.
Дополнительные особенности и преимущества станут лучше понятными из подробного описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления соответствующей настоящему изобретению шины для
колес транспортного средства. Это описание далее будет выполнено со ссылкой на прилагаемые чертежи, выполненные посредством неограничивающего примера, на которых
Фиг. 1 представляет
фрагментарное изображение в разрезе соответствующей настоящему изобретению шины.
Фиг.2-5 представляют схематические иллюстрации устройства для изготовления слоя каркаса в соответствии с различными рабочими этапами, соответственно, показанного в направлении, ортогональном плоскости диаметрального сечения тороидальной опоры, несущей шину во время этапа изготовления.
Фиг.6 представляет схему, иллюстрирующую изготовление непрерывного подобного полоске элемента, предназначенного для образования слоя или слоя каркаса.
Фиг. 7 представляет вариант осуществления упомянутого подобного полоске элемента в поперечном разрезе.
Фиг.8 представляет фрагментарное изображение в перспективе, схематически иллюстрирующее последовательность укладывания подобных полоскам отрезков для целей образования первого слоя каркаса соответствующей изобретению шины.
Фиг. 9 представляет фрагментарный вид в диаметральном разрезе нерастяжимой кольцеообразной структуры, подлежащей введению, на борту шины во время этапа формовки для изготовления шины.
Фиг.10 представляет фрагментарное изображение в перспективе нерастяжимой в боковом направлении кольцеобразной структуры, наложенной между первым и вторым слоями каркаса.
Фиг. 11 представляет схему, иллюстрирующую структуру каркаса соответствующей изобретению шины, видимую в боковом направлении и в прозрачности для лучшего представления взаимного расположения частей в наложенном друг на друге положении отдельных подобных полоскам отрезков, принадлежащих двум различным слоям каркаса.
Фиг. 12 представляет поперечный полуразрез, иллюстрирующий обычную шину, смонтированную на соответственном монтажном ободе и в состоянии скользящего движения и частичного выпуска воздуха.
Фиг. 13 представляет поперечный полуразрез, иллюстрирующий соответствующую изобретению шину, смонтированную на соответственном монтажном ободе и в условиях скользящего движения и частичного выпуска воздуха.
Рассматривая чертежи, отметим, что соответствующая настоящему изобретению шина для колес транспортного средства в общем идентифицирована ссылочной позицией 1.
Шина 1 по существу содержит структуру 2 каркаса, имеющую по меньшей мере один первый слой 3 каркаса, имеющий по существу тороидальную конфигурацию и в зацеплении посредством своих противоположных периферических кромок с парой нерастяжимых кольцеобразных структур 4, каждая из которых расположена при завершении шины в области, обычно называемой "бортом шины".
К структуре 2 каркаса, на ее внешнем по окружности местоположении, приложена структура 5 ремня, содержащая одну или более полосок 6а, 6b и 7 ремня. Лента 8 протектора наложена по окружности на структуре 5 ленты, и в упомянутой ленте протектора расположены продольные и поперечные вырезы 8а, после операции формования, выполняемой одновременно с вулканизацией шины, и так расположены, чтобы определять требуемый "рисунок протектора".
Шина содержит также пару так называемых "боковин" 9, приложенных с боков к противолежащим сторонам структуры 2 каркаса.
Внутренние стенки структуры 2 каркаса, вероятно, можно покрывать уплотняющим слоем 10, то есть так называемой "прокладкой", по существу состоящей из слоя эластомерного материала, не проницаемого для воздуха, приспособленного для гарантирования герметического уплотнения накаченной шины.
Сборка вышеупомянутых компонентов, а также производство одного или более упомянутых компонентов происходит с помощью тороидальной опоры 11, схематически показанной на фиг.2-5, имеющей такую же конфигурацию, как и внутренние стенки подлежащей изготовлению шины.
В предпочтительном варианте тороидальная опора 11 имеет уменьшенные размеры относительно размеров законченной шины в соответствии с линейной величиной, предпочтительно находящейся между 2% и 5%, измеряемой, как показано по периферическому протяжению самой опоры на экваториальной ее плоскости Х-Х, которая совпадает с экваториальной плоскостью шины.
Тороидальная опора 11, которая подробно не описана и не показана, поскольку она не имеет конкретной важности для целей изобретения, может, например, состоять из складного цилиндра или надувной камеры, соответственным образом армированных, чтобы они могли принимать и поддерживать требуемую тороидальную конфигурацию при условиях накачивания.
Приняв во внимание вышеприведенные положения, изготовление шины 1 вначале включает образование структуры 2 каркаса, начиная с необязательного образования уплотняющего слоя или прокладки 10.
Эту прокладку 10 можно удобно изготавливать посредством наматывания по окружности относительно тороидальной опоры 11 по меньшей мере одной подобной узкой полоске ленты 12 воздухонепроницаемого эластомерного материала, созданного экструдером и (или) коландером, расположенным близко к самой тороидальной опоре. Как показано на фиг.1, наматывание подобной узкой полоске ленты 12 по существу происходит периферическими витками, последовательно расположенными рядом друг с другом, следуя профилю в поперечном разрезе наружной поверхности тороидальной опоры 11.
Для описанных целей под "профилем в поперечном разрезе" здесь подразумевается конфигурация, показанная полуразрезом тороидальной опоры 11, разрезанной по плоскости, радиальной ее геометрической оси вращения, не показанной на чертежах, которая совпадает с геометрической осью вращения изготовленной шины.
Одновременно с наматыванием подобной узкой полоске ленты 12 применение пары вспомогательных элементов 12а можно выполнять близко к внутренним периферическим кромкам структуры каркаса во время этапа изготовления. Каждый из этих вспомогательных кольцеобразных элементов 12а можно получить, например, посредством наматывания подобной узкой полоске ленты 12 в виде витков, расположенных в осевом направлении рядом друг с другом, при расположении соответствующего витка у внутренней по периметру кромке прокладки 10, определяемой или подлежащей определению на тороидальной опоре 11. В качестве альтернативы вспомогательные кольцеобразные элементы 12а можно составить по меньшей мере из одной вспомогательной подобной узкой полоске ленты, полученной из соответственного экструдера, расположенного у тороидальной опоры 11.
В соответствии с настоящим изобретением слой 3 каркаса непосредственно образуют на тороидальной опоре 11 посредством укладывания на нее, как лучше показано ниже, большого количества подобных полоскам отрезков 13, полученных по меньшей мере из одного непрерывного подобного полоске элемента 2а, предпочтительно имеющего ширину, находящуюся между 3 мм и 20 мм.
Как показано на фиг. 6, приготовление непрерывного подобного полоске элемента 2 по существу заключается в том, что два или более подобных нитям элементов 14 и предпочтительно от трех до десяти подобных нитям элементов 14, подаваемых с соответственных катушек 14а, должны направляться посредством первого экструдера 15, связанного с первым устройством 16 экструзии, выполняющим подачу исходного эластомерного материала через сам экструдер.
Следует отметить, что в настоящем описании под "экструдером" подразумевается та часть экструзионного устройства, также идентифицированная в этой конкретной области термином "экструзионная головка", снабженная так называемой "матрицей" пропущенной насквозь изделием, обработанным у выпускного порта, имеющего форму и размер, соответствующие геометрическим и размерным особенностям, которые необходимо придавать самому изделию.
Эластомерный материал и подобные нитям элементы 14 располагают в непосредственной близости друг к другу в экструдере 15, вырабатывая тем самым непрерывный подобный полоске элемент 2а на его выходе, и этот элемент образуется по меньшей мере из одного слоя эластомерного материала 17, в толщине которого включены подобные нитям элементы.
В зависимости от требований в экструдере 15 можно направлять подобные нитям элементы 14 таким образом, чтобы они вводились не объединенным образом в слой эластомерного материала 17, а оказывались на одной или обеих его поверхностях.
Каждый подобный нитям элемент 14 может состоять, например, из текстильного корда, предпочтительно имеющего диаметр, находящийся между 0,6 мм и 1,2 мм, или металлического корда, предпочтительно имеющего диаметр, находящийся между 0,3 мм и 2,1 мм.
Если требуется, то подобные нитям элементы 14 можно удобно располагать в непрерывном подобном полоске элементе 2а таким образом, чтобы они дали слой 3 каркаса, таким образом полученных неожиданных качеств компактности и гомогенности. Для этой цели подобные нитям элементы 14 можно, например, располагать в соответствии с плотностью более шести подобных нитям элементов на сантиметр при измерении по окружности на слое 3 каркаса близко к экваториальной плоскости Х-Х шины 1. В любом случае предпочтительно обеспечивают, чтобы подобные нитям элементы 14 располагались в подобном полоске элементе 2а в соответствии с взаимным расположением между центрами не менее чем в 1,5 раза больше диаметра самих подобных нитям элементов, чтобы обеспечить возможность осуществления соответствующей операции промазывания резиновой смолой между соседними нитями.
Выходящий из экструдера 15 непрерывный подобный полоске элемент 2а можно удобно направлять факультативно через первое устройство 18 накопителя-компенсатора на устройстве 19 укладывания, схематически показанном на фиг.2-5.
Устройство 19 укладывания по существу содержит первые направляющие элементы 20, состоящие, например, из пары противолежащих валиков, предназначенных для зацепления непрерывного подобного полоске элемента 2а, создаваемого экструдером 15, ниже по ходу от устройства 18 накопителя-компенсатора.
Ниже по ходу от первых направляющих элементов 20 подобный полоске элемент 2а входит в зацепление с первым элементом 21 захвата, способным перемещаться в направлении, ориентированном поперек экваториальной плоскости Х-Х тороидальной опоры 11.
Более подробно первый элемент 21 захвата способен перемещаться между первым рабочим положением, в котором, как показано на фиг.2, он зацепляет один конец непрерывного подобного полоске элемента 2а близко к первым направляющим элементам, состоящим из расположенных напротив друг друга валиков 20, и вторым рабочим положением, как показано на фиг.3, он перемещен от первого направляющего элемента, чтобы расположить непрерывный подобный полоске элемент 2а поперек экваториальной полости Х-Х тороидальной опоры 11.
При достижении первым элементом 21 захвата второго рабочего положения второй элемент 22 захвата зацепляет непрерывный подобный полоске элемент 2а близко к первым направляющим элементам 20.
Затем приводится в действие режущий элемент 23, и он отрезает непрерывный подобный полоске элемент 2а при его натяжении, находящийся между вторым элементом 22 захвата и первыми направляющими элементами 20, создавая повышение для образования подобного полоске отрезка 13 заранее определенного протяжения "L".
После действия отрезания отрезающим элементом 23 полученный подобный полоске элемент 13 накладывают поперек и при центрированном положении относительно экваториальной плоскости тороидальной опоры.
После этого элементы 21 и 22 захвата одновременно приводятся в направлении геометрической оси тороидальной опоры 11 посредством радиального перемещения подобного полоске отрезка 13 ближе к тороидальной опоре. При этом условии образование участка 24 коронной зоны происходит в сосредоточенном местоположении на продольном протяжении подобного полоске отрезка 13, и этот участок простирается на внешнем в радиальном направлении местоположении на тороидальной опоре 11.
Как ясно видно на фиг.4, при продолжении радиального перемещения элементов 21 и 22 захвата противоположные концы подобного полоске отрезка 13 перемещаются в радиальном направлении близко к геометрической оси вращения тороидальной опоры 11, давая повышение с целью образования двух боковых частей 25, по существу идущих в плоскостях, ортогональных геометрической оси вращения тороидальной опоры в местоположениях, смещенных в осевом направлении друг от друга.
При возможном последующем перемещении элементов 21 и 22 захвата ближе к тороидальной опоре 11 противоположные концы подобного полоске элемента окончательно прилагаются к тороидальной опоре 11, так что завершается укладывание отрезка 13, и этот отрезок принимает по существу U-образную конфигурацию относительно профиля в поперечном разрезе тороидальной опоры.
Компоненты, предназначенные для поддержания и направляемого перемещения элементов 21 и 22 захвата, не показаны на прилагаемых чертежах, поскольку их можно изготавливать любым способом, обычным для специалистов в данной области техники, и в любом случае они не являются важными для целей настоящего изобретения.
Если необходимо, то боковые части 25 подобного полоске отрезка можно подвергнуть этапу прижатия к боковым стенкам тороидальной опоры 11. Для этой цели можно предусмотреть пару прижимных роликов или эквивалентных средств, не показанных на чертежах, для действия на противоположных сторонах тороидальной опоры 11, и каждый из этих роликов располагают так, чтобы он действовал на соответственную боковую часть 25 посредством действия осевого давления и одновременного радиального скольжения по направлению к геометрической оси вращения тороидальной опоры 11.
Из-за характера вдавливания исходного эластомерного материала, образующего слой 17, покрывающий подобные нитям элементы 14, обеспечивается прочное приклеивание подобного полоске элемента 13 к поверхностям тороидальной опоры 11 даже при отсутствии прокладки 10 на дополнительной тороидальной опоре. Более подробно вышеописанное приклеивание происходит, как только подобный полоске отрезок 13 придет в соприкосновение с тороидальной опорой 11 на внешнем в радиальном отношении участке его профиля в поперечном разрезе.
В дополнение или вместо вышеописанного использования характеристики естественного вдавливания эластомерного материала удержание одного или более подобных полоскам отрезков 13 на тороидальной опоре 11 можно получить посредством выполнения действия всасывания, создаваемого через одно или более соответственные отверстия 26, расположенные на тороидальной опоре.
Тороидальную опору 11 можно приводить в угловое поворачивание в соответствии с поэтапным перемещением синхронно с работой устройства 19 укладывания таким образом, чтобы при каждом действии отрезания каждого подобного полоске отрезка 13 укладывание последнего на тороидальную опору происходило при периферическом расположении рядом с ранее уложенным подобном полоске отрезком 13.
В схематически показанном на прилагаемых чертежах варианте осуществления, где шаг периферического рассредоточения отдельных подобных полоскам отрезков 13 соответствует их ширине, шаг углового поворота тороидальной опоры 11 соответствует ширине упомянутых отрезков.
Однако можно обеспечить шаг периферического рассредоточения подобных полоскам отрезков 13 в соответствии с кратным числом их ширины. В этом случае шаг углового перемещения тороидальной опоры 11 будет соответствовать упомянутому шагу периферического рассредоточения. Следует отметить, что для целей настоящего изобретения термин "периферический", если он не определен другим способом, относится к окружности, лежащей в экваториальной плоскости Х-Х и близко к наружной поверхности тороидальной опоры 11.
Вследствие вышеописанной рабочей последовательности устройства 19 укладывания в первом слое 3 каркаса полученные части 24 коронной зоны каждого подобного полоске отрезка 13 последовательно располагают рядом друг с другом по периферическому протяжению тороидальной опоры 11, тогда как каждая из боковых частей 25 каждого отрезка 13 частично совмещается с боковой частью 25 по меньшей мере одного ранее наложенного отрезка 13, а также частично закрепляется боковой частью 25 по меньшей мере одним впоследствие наложенным отрезком 13. На прилагаемых чертежах перекрывающиеся части подобных полоскам отрезков 13, образующие первый слой 3 каркаса, показаны позицией 13а.
Как четко видно на фиг.8, боковые части 25, находящиеся во взаимном соединении, перемещаются по направлению друг к другу по существу в направлении геометрической оси вращения тороидальной опоры 11 на угол δ, значение которого соответствует ширине "W" подобных полоскам элементов 13, и в любом случае с их шагом периферического рассредоточения, а также со значением максимального радиуса R, подлежащего измерению в точке максимального расстояния от геометрической оси вращения тороидальной опоры 11.
Вследствие взаимной сходимости между смежными боковыми частями 25 взаимное совмещение или перекрывание их, то есть периферическая ширина перекрывающихся частей 13а, постепенно уменьшается от максимального значения у внутренних в радиальном направлении концов боковых частей до нулевого значения на участке перехода между боковыми частями 25 и частями 24 коронной зоны.
Следует отметить, что из-за разницы между максимальным радиусом R и минимальным радиусом R', подлежащим измерению в точке минимального расстояния от геометрической оси вращения тороидальной опоры 11, средняя плотность подобных нитям элементов 14, то есть количество подобных нитям элементов 14, имеющихся в периферическом сечении данного отрезка, постепенно увеличивается при перемещении ближе к упомянутой геометрической оси вращения.
Фактически это увеличение плотности оказывается пропорциональными величине отношения между максимальным радиусом R и минимальным радиусом R'.
Необходимо также отметить, что подобные нитям элементы 14, принадлежащие двум взаимно совмещенным боковым частям 25, располагаются в соответственным образом пересеченных ориентациях под углом, соответствующим упомянутому углу δ, при согласовании не только со значением максимального радиуса R, но также с шириной отдельных отрезков 13 и периферическим их шагом распределения.
Если в зависимости от требования кто-то пожелает изменить угол пересечения подобных нитям элементов 14, можно предусмотреть выполнение этапа прижатия непрерывного подобного полоске элемента 2а на участках его продольного протяжения, соответствующего концам подобных полоскам элементов 13, которые должны получаться в результате упомянутых действий отрезания. Таким способом, на протяжении каждого подобного полоске отрезка 13 определяются участки большей ширины, расположенные у верхних периферических кромок образованного слоя 3 каркаса.
Упомянутое действие прижатия можно выполнять посредством упомянутых направляющих валиков 20 или посредством вспомогательных прижимных валиков (не показанных), приспособленных для прижатия непрерывного подобного полоске элемента 2а с целью создания его прижатия на отрезках продольного протяжения, предназначенных для образования боковых частей 25 отдельных отрезков 13. Действие прижатия вызывает уменьшение толщины эластомерного слоя 17 и увеличение ширины подобного полоске элемента 2а, что в результате раздвигает друг от друга подобные нитям элементы 14.
Посредством подходящего наклона ориентирования геометрической оси вращения тороидальной опоры 11 относительно направления перемещения первого элемента 21 захвата можно создать требуемый наклон частей 24 коронной зоны отрезков 13, находящийся, например, между 0o и 25o относительно радиальной плоскости, проходящей через геометрическую ось. Более подробно этот наклон можно удобно сделать между 0o и 3o, если шина 1 снабжена только одним слоем 3 каркаса, или между 10o и 20o и более предпочтительно он может составлять 15o, если, как это имеет место в показанном здесь варианте осуществления, структура каркаса состоит из двух слоев 3, 31 каркаса.
Выполнение структуры 2 каркаса обычно содержит этап приложения упомянутой нерастяжимой кольцеобразной структуры 4 к участку, близкому к каждой из внутренних периферических кромок слоя 3 каркаса, полученного ранее описанным способом, для целей создания областей каркаса, известных под названием "борта", которые, в частности, предназначены для гарантирования крепления шины к соответствующему монтажному ободу; в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления шины слой ее каркаса получают вышеописанным способом.
Каждая из упомянутых нерастяжимых кольцеобразных структур 4 (фиг.10) содержит первый нерастяжимый по окружности кольцеобразный вкладыш 27, по существу в форме кольцеобразного слоя, соосного с геометрической осью вращения тороидальной опоры 11 и расположенного близко к соответствующей внутренней периферической кромке первого слоя 3 каркаса.
Первый кольцеобразный вкладыш 27 сделан по меньшей мере из одного удлиненного металлического элемента, намотанного таким образом, чтобы образовать несколько по существу соосных витков 27а. Витки 27а могут определяться непрерывной спиралью или соосными кольцами, образованными из соответственных элементов.
С первым кольцеобразным вкладышем 27 объединен второй нерастяжимый по окружности кольцеобразный вкладыш 28, по существу простирающийся в форме соответственного кольцеобразного слоя, соосно расположенного рядом с первым кольцеобразным вкладышем 27.
Второй кольцеобразный вкладыш 28 также предпочтительно делают по меньшей мере из одного удлиненного металлического элемента, намотанного таким образом, чтобы образовать несколько по существу соосных витков 28а, которые можно определять непрерывной спиралью или соосными кольцами, образованными из соответственных удлиненных элементов.
Второй кольцеобразный вкладыш 28 предпочтительно имеет радиальное расширение, создаваемое разницей между минимальным внутренним радиусом и максимальным наружным радиусом кольцеобразного вкладыша, которое больше радиального расширения первого кольцеобразного вкладыша 27.
Между первым и вторым кольцеобразными вкладышами 27, 28 расположено по меньшей мере одно заполняющее тело 29 из эластомерного материала, предпочтительно имеющего твердость между 70o и 92o по А Шору.
Как лучше видно из последующего описания, во время использования шины вышеописанные кольцеобразные структуры 4 эффективно противодействуют тенденции изгибов с целью поворачивания вокруг их точек покоя на ободе под действием усилий скольжения, направленных параллельно оси вращения шины 1. Эта тенденция к вращению особенно очевидна, когда шину используют при состояниях частичного или полного выпуска воздуха.
Выполнение каждой кольцеобразной структуры предпочтительно включает образование первого нерастяжимого кольцеобразного вкладыша 27 в полости 30 формовки, определяемой в пресс-форме 30а, 30b посредством укладывания по меньшей мере одного удлиненного элемента соосными витками 27а, расположенными рядом друг с другом в соответствии с окружностями все более увеличивающегося диаметра вокруг их геометрической оси вращения, соответствующей оси вращения шины.
Эту операцию можно удобно выполнять посредством наматывания удлиненного элемента в спиральных гнездах, расположенных в первой боковой стенке 30а пресс-формы 30а, 30b, которую можно приводить для этой цели во вращение относительно ее собственной геометрической оси.
Затем в полости 30 формовки размещают второй кольцеобразный вкладыш 28, образование которого можно удобно осуществлять таким же образом, как описано выше для первого кольцеобразного вкладыша 27.
Этапу укладывания удиленного элемента или элементов, предназначенных для образования одного или обоих кольцеобразных вкладышей 27, 28, может преимущественно предшествовать этап прорезинивания, во время которого удлиненный элемент, предпочтительно из металлического материала, покрывают по меньшей мере одним слоем исходного эластомерного материала, который не только гарантирует превосходную связь резины с металлом на самом удлиненном элементе, но также способствует их склеиванию для устойчивого расположения в вышеупомянутом спиральном гнезде.
Первую боковую стенку 30а и (или) вторую боковую стенку 30b можно также удобно изготавливать из магнитного материала или активировать электромагнитным способом так, чтобы удобно прикреплять и удерживать соответственный удлиненный элемент, гарантируя тем самым устойчивое расположение витков 27а и (или) 28а во время их образования.
Затем в полости 30 формовки образуют заполняющее тело 29. Образование упомянутого тела можно удобно выполнять посредством размещения по меньшей мере одного кольцеобразного элемента из исходного эластомерного материала заранее определяемого объема между первым и вторым кольцеобразными вкладышами 27, 28, образованными на соответственных боковых стенках 30а, 30b. Этот кольцеобразный элемент может иметь любую удобную конфигурацию в поперечном сечении при условии, что ее объем соответствует внутреннему объему камеры 30 формовки, когда боковые стенки 30а, 30b перемещают близко друг к другу в закрытом состоянии пресс-формы.
После размещения кольцеобразного элемента между боковыми стенками 30а, 30b выполняют замыкание полости 30 формовки взаимным сближением боковых стенок. При этом условии уменьшается объем полости 30 формовки, так что кольцеобразный элемент исходного эластомерного материала снижается между первым и вторым кольцеобразными вкладышами 27, 28, подвергаемыми деформированию до его полного заполнения полости формовки, образуя тем самым заполняющее тело 29, которое тесно соединяется с первым и вторым кольцеобразными вкладышами 27, 28.
В качестве альтернативы вышеописанному решению образование заполняющего тела 29 можно выполнять, например, посредством заполнения формовочной полости 30 эластомерным материалом, вводимым посредством впрыскивания или любым другим способом, удобным для известной в технике специалистов в данной области техники, после перемещения боковых стенок близко друг к другу.
Вышеописанное выполнение нерастяжимых кольцеобразных структур 4 может удобно происходить близко к тороидальной опоре 11, так что упомянутые структуры можно непосредстввенно изымать из пресс-формы 30а, 30b и прикладывать в боковом направлении к первому слою 3 каркаса посредством соответственных механических устройств манипулирования, не описываемых здесь, поскольку они не имеют важного значения для целей изобретения.
В соответствии с дополнительной предпочтительной особенностью изобретения выполнение структуры 2 каркаса дополнительно включает образование по меньшей мере одного второго слоя 31 каркаса. Этот второй слой 31 можно удобно образовать непосредственно на первом слое 3 каркаса и нерастяжимых кольцеобразных структурах 4, так что, как ясно показано на фиг.10, второй кольцеобразный вкладыш 28 каждой кольцеобразной структуры 4 располагают в соприкосновении с внутренней поверхностью второго слоя каркаса.
В соответствии с возможным альтернативным решением выполнение каждой кольцеобразной структуры 4 может вначале включать образование первого кольцеобразного вкладыша 27, только соединенного с заполняющим телом 29 с целью выполнения применения впоследствии второго кольцеобразного вкладыша 28 для образования второго слоя 31 каркаса. В этом случае каждую из внутренних периферических частей второго слоя 31 каркаса располагают между соответственным заполняющим телом 29 и вторым кольцеобразным вкладышем 28, который прикладывают к наружным поверхностям самого второго слоя каркаса в соприкосновании с ним.
Второй слой 31 каркаса предпочтительно изготавливают таким образом, что его собственные соответственные подобные нитям элементы 32 расположены в соответствии с пересеченной ориентацией относительно подобных нитям элементов 14, принадлежащих первому слою 3 каркаса.
Более подробно образование второго слоя 31 каркаса удобно происходит таким образом, как описано выше со ссылкой на изготовление первого слоя 3 каркаса, то есть посредством последовательного укладывания соответственных подобных полоскам отрезков 33 с целью определения соответственных частей 34 коронной зоны, последовательно расположенных рядом друг с другом в периферическом направлении, и боковых частей 35 каждой частично покрытой боковой частью 35 соседнего подобного полоске отрезка 33. На прилагаемых чертежах области перекрытия или взаимного наложения подобных полоскам отрезков 33, образующих второй слой 31 каркаса, отмечены позицией 33а.
Подобные полоскам отрезки 33 второго слоя 31 каркаса предпочтительно накладывают в соответствии с пересеченной ориентацией относительно подобных полоскам отрезков 13, образующих первый слой каркаса. Дополнительно к этому предпочтительно обеспечивают такое положение, что наклон подобных полоскам отрезков 33 второго слоя 31 каркаса относительно экваториальной плоскости Х-Х, по существу имеет такое же значение, как и наклон подобных полоскам отрезков 13, принадлежащих первому слою 3 каркаса.
В шинах радиального типа структуру 5 ремня в настоящее время прикладывают к структуре 2 каркаса.
Эту структуру 5 ремня можно изготавливать любым способом, обычным для специалистов в данной области техники, и в показанном варианте осуществления он по существу содержит первую и вторую полоски 6а, 6b ремня, имеющие корды с соответственным образом пересекающейся ориентацией. На полоски ремня накладывают вспомогательную полоску 7 ремня, например, получаемую посредством наматывания по меньшей мере одного непрерывного корда витками, расположенными рядом друг с другом в осевом направлении на первой и второй полосках 5, 6 ремня.
Затем к структуре 5 ремня прикладывают ленту 8 протектора и боковины 9, которые также образуют любым обычным способом, известным специалистам в данной области техники.
Варианты осуществления конструкции ремня, боковин и ленты протектора, которые можно удобно применять на практике для полного выполнения шины при ссылке на тороидальную опору 11, описаны в Европейской заявке на патент 97830632.2 на имя того же заявителя.
Шину 1 после изготовления и снятия ее с опоры 11 можно теперь подвергнуть этапу вулканизации, который можно выполнять любым известным и обычным способом.
В соответствии с возможным альтернативным решением перед этапом вулканизации дополнительно или вместо прокладки 10 можно удобно связать с шиной 1 камеры шины замкнутого трубчатого сочетания, и эту камеру шины вставляют в каркас 2 после снятия шины с тороидальной опоры 11. Эту камеру шины, не показанную на прилагаемых чертежах, накачивают после введения шины в пресс-форму вулканизации с целью приложения внутреннего давления, подходящего для гарантирования совершенного приклеивания шины к стенкам пресс-формы, и, в частности, к частям пресс-формы, предназначенным для определения продольных и поперечных вырезов 8а рисунка протектора.
В соответствии со следующей предпочтительной особенностью настоящего изобретения во время этапа вулканизации слои 3, 31 каркаса и полоски 6а, 6b, 7 ремня подвергают этапу растягивания, чтобы получить их предварительное натяжение, дающее увеличение растяжения шины на линейную величину, измеряемую на периферическом удлинении на экваториальной плоскости Х-Х самой шины в пределах, например, между 2% и 5%. Этот этап растягивания можно получить посредством действия внутреннего давления вышеупомянутой камеры шины или другого типа надувной камеры, используемой в устройстве вулканизации.
Настоящее изобретение достигает важных преимуществ.
На самом деле шину в ссылочном материале можно получить посредством изготовления различных компонентов непосредственно на тороидальной опоре, на которой постепенно образуется шина или в любом случае очень близкое к ней устройство. Этим способом устраняются все проблемы, связанные с изготовлением, хранением и управлением полузаконченной продукции, которая является обычной для процесса изготовления традиционного типа.
В частности, следует отметить, что образование слоя или слоев каркаса посредством укладывания каждого из подобных полоскам отрезков, образуемых из нескольких кордов, включенных в один эластомерный слой, позволяет добиться важных преимуществ. Прежде всего по сравнению с описанным в вышеупомянутом патенте США 5362343 способом время изготовления каждого слоя каркаса можно сильно уменьшить вследствие одновременного укладывания такого большого количества подобных нитям элементов, которое содержится в каждом подобном полоске отрезке 13 или в непрерывном подобном полоске элементе 2а, из которого делают отрезки 13. Использование подобных полоскам отрезков 13 не требует также предварительного укладывания прокладки 10 на тороидальную опору. На самом деле слой 17 эластомера, используемый при образовании непрерывного подобного полоске элемента 2а, сам способен гарантировать эффективное приклеивание элемента 2а к тороидальной опоре 11, создавая тем самым устойчивое расположение отдельных отрезков 13, 33.
Точность расположения подобных полоскам отрезков 13, 33 и объединенных в них подобных нитям элементов дополнительно улучшается тем, что каждый подобный полоске отрезок имеет важную структурную плотность, которая делает его нечувствительным к вибрациям или аналогичным колебательным эффектам, которые может передавать устройство 19 укладывания. В связи с этим следует отметить, что укладывание отдельных кордов, как описано в патенте США 5362343, может оказаться до некоторой степени проблематичным именно из-з вибраций и (или) колебаний, которым подвергаются упомянутые корды во время этапа укладывания.
Более того одновременное укладывание множества подобных нитям элементов в соответствии с изобретением позволяет приводить в действие устройство 19 укладывания на более низких скоростях, чем это требуется при рассматриваемом укладывании отдельных кордов, что является дополнительным преимуществом исходя из точности работы, с другой стороны без ухудшения производительности.
Кроме того, укладывание подобных полоскам отрезков в виде коронной зоны непосредственно на тороидальную опору профиля, по существу идентичного профилю законченной шины, позволяет достигнуть плотностей, которые нельзя достигнуть в технике известным способом, обеспечивающим укладывание слоя каркаса в форме цилиндрической втулки, с последующим образованием этой втулки в тороидальную форму, с последующим прореживанием кордов слоя каркаса, расположенных в форме короны, до законченной шины.
В дополнение к вышесказанному каждый подобный полоске отрезок можно устойчиво прикрепить к тороидальной опоре вакуумным действием, создаваемым посредством возможных отсасывающих трубок 26, и этого устойчивого крепления вакуумом нельзя добиться известным процессом, выполняющим укладывание отдельных кордов.
Если это требуется, то для эффективности содействия боковые части подобных полоскам отрезков можно располагать при соответственным образом увеличенном наклоне относительно радиального направлениыя к оси тороидальной опоры, что обеспечивает возможность эффективного удержания расширения, которому подвергается шина во время этапа растяжения, сообщаемого ей при вулканизации. На самом деле во время этого этапа боковые части 25, 35 стремятся принять ориентацию в плоскости, радиальной к шине вместе с частями 24, 34 коронной зоны, простирающимися между боковыми частями.
Концепция конструирования и строения рассматриваемой шины прежде всего в отношении структуры 2 ее каркаса позволяет добиться важных усовершенствований, исходя из структурной прочности, прежде всего близко к боковинам и бортам, где обычно требуется большая структурная прочность, а также исходя из поведения, особенно в связи с действиями сил скольжения, которые возникают при движении шин на поворотах.
Следует отметить, что на самом деле даже если каждый слой 3, 31 каркаса учитывать отдельно от другого слоя каркаса, взаимное наложение или частичное перекрывание подобных структурному упрочнению в области боковин шины. Этому упрочнению способствует также то, что, как описано выше, в областях взаимного наложения подобных полоскам отрезков 13, 33, подобные нитям элементы 14, 32, принадлежащие двум отрезкам, располагаются во взаимно пересеченных ориентациях.
Взаимно пересекаемая ориентация подобных полоскам отрезков 13, 33, образующих первый и второй слои 3, 31 соответственно, составляет второй фактор упрочнения для структуры 2 каркаса. Этот второй фактор упрочнения частично происходит от взаимно пересекающегося расположения, предусмотренного для подобных нитям элементов 14, 32, принадлежащих первому и второму слоям 3, 31 каркаса, соответственно, и частично происходит от взаимно пересекаемого расположения, обеспеченного для покрытия или наложения участков 13а, 33 отрезков 13, 33, принадлежащих первому и второму слоям каркаса.
Это расположение с пересечением областей 13а, 33 наложения четко показано на фиг.11. Из упомянутого рисунка легко можно видеть, что участки 13а, 33а взаимного наложения, принадлежащие первому и второму слоям 3, 31 соответственно, определяют тип структуры сетки, создающей шину исключительной структурной прочности. В частности, при этом способе улучшаются такие качества, как сопротивление случайным ударам, например, о кромку дорожного бордюра или подобные препятствия, и сопротивление шины скручивающим усилиям относительно оси вращения, благодаря чему шина выдерживает высокие крутящие моменты и во время ускорения, и во время торможения.
В дополнение к вышесказанному конструктивные особенности нерастяжимых кольцеобразных структур 4 приспособлены для дополнительного увеличения структурной прочности шины на участках бортов и боковин.
На самом деле наличие нерастяжимых по окружности кольцеобразных вкладышей 27, 28, плотно соединенных со слоями 3, 31 каркаса, создает дополнительную "связь" между взаимно пересекающимися подобными нитям элементами 14, 32, принадлежащими первому и второму слоям 3, 31 каркаса. Таким образом, структура 2 каркаса дополнительно упрочняется на участках, соответствующих бортам шины, не требуя для этой цели использования дополнительных подобных полоскам вкладышей, обычно называемых "прокладками борта", намотанных подобно скользящему узлу вокруг нерастяжимых кольцеобразных структур 4, где упомянутые прокладки борта использовали в противоположность известной технике.
Из сравнения между фиг.12 и 13 легко можно заметить улучшение, создаваемое посредством способов конструирования, описанных выше в связи с поведением шины при действии сил скольжения, направленных в осевом направлении шины, создаваемых, когда, например, шина движется на повороте. Для четкости заштрихованный участок умышленно опущен на показанных на фиг.12 и 13 шинах. Следует также отметить, что для лучшего освещения явлений, инициируемых силами скольжения, фиг. 12 и 13 изображены со ссылкой на шины, находящиеся в состоянии частичного выпуска воздуха.
Более подробно на фиг.12 показана шина 101 традиционного типа, смонтированная на соответственном ободе 100, которая на каждом борту шины имеет гнездо 100а борта, в осевом направлении ограниченное фланцем 100b, определяющим наружную боковую кромку обода и гребень 100с крепления. Различные компоненты шины 101 показаны цифровыми позициями, полученными посредством добавления 100 к числовому значению индекса, ранее используемого для соответствующих частей шины 1 в соответствии с изобретением.
В шине 101, сделанной в соответствии с известным уровнем техники, слой или слои каркаса стремятся изогнуться на боковине шины под действием силы Т скольжения, вырабатываемой параллельно оси вращения шины посредством трения ленты 108 протектора о землю при повороте.
Эта сила скольжения Т, передаваемая по слою или слоям 103 структуры 102 каркаса вплоть до нерастяжимых кольцеобразных структур 104, вырабатывает радиальную составляющую Тr и осевую составляющую Ts. Радиальной составляющей Тr противодействует периферическая нерастяжимость кольцеобразной структуры 104, остающейся по всему ее периферическому ободу на соответственном гнезде 100а, снабженном в ободе 100. Осевая составляющая Ts, ориентированная по направлению эквивалентной плоскости шины, стремится переместить борт шины от фланца 100b обода 100, и ей обычно противодействует гребень 100с крепления. Однако радиальные размеры гребня крепления весьма ограничиваются и легко может случиться, что когда осевая составляющая Ts превышает данные значения, борт шины выходит из своего соответственного гнезда 100а, мгновенно вызывая полный выпуск воздуха и последующую потерю функциональной способности шины 100. Это явление также облегчается тем, что борт шины, сконструированный в соответствии с известной техникой, при действии силы Т скольжения стремится "катиться" на гребне 100с крепления.
Опасность того, что может произойти вышеописанное явление выхода борта из своего гнезда, на практике оказывается важной, когда шина принуждается следовать при условии частичного выпуска воздуха, и структура 102 каркаса поэтому подвергается испытанию важных деформаций под действием сил скольжения.
Рассмотрим теперь шину, представленную на фиг.13, где соответствующие изобретению кольцеобразные структуры 4, расположенные между первым и вторым слоями 3, 31 каркаса, предотвращается вращение борта шины под действием силы Т скольжения относительно их точек покоя на соответственных гребнях крепления 100с, снабженных в ободе 100.
Более подробно следует отметить, что наличие нерастяжимых по окружности кольцеобразных вкладышей 27, 28, расположенных с внутренней стороны и непосредственно в соприкосновении с соответственными слоями 3, 31 каркаса и взаимно разнесенных друг от друга посредством расположения заполняющего тела 29, эффективно предотвращает изгиб и вращение борта под действием силы скольжения. На самом деле при рассмотрении фиг.13 можно видеть, что сила Т скольжения стремится изогнуть нерастяжимую кольцеобразную структуру 4 по направлению к экваториальной плоскости шины 1. При этом условии первый кольцеобразный вкладыш 27 стремится оказаться сжатым в радиальном направлении, тогда как второй кольцеобразный вкладыш 28 подвергается растягивающему напряжению в радиальном направлении. Однако периферическая нерастяжимость отдельных витков 27а, 28а, образующих вкладыши 27, 28, а также близкое соединение упомянутых вкладышей с соответственными слоями 3, 31 каркаса, имеющими соответственные подобные нитям элементы 14, 32, взаимно пересекающимися в областях 13а, 33а наложения, почти полностью проявляют способность к изгибающей деформации нерастяжимой кольцеообразной структуры.
Сила Т скольжения равномерно распределяется между первым и вторым слоями каркаса и передается по упомянутым слоям до создания в структуре 4 первого и второго нерастяжимых кольцеобразных элементов 27, 28.
При этой ситуации часть силы Т скольжения передается по первому слою 3 каркаса до области, близкой к первому кольцеобразному вкладышу 27, дает увеличение радиальной составляющей Тr1, стремясь переместить борт из поверхности 55 посадки борта шины и встречая противодействие периферической нерастяжимости кольцеобразной структуры 4, а также осевой составляющей Ts1, стремясь протолкнуть борт относительно периферического фланца 53, гарантируя тем самым поддержание устойчивого расположения упомянутого борта.
Часть силы Т скольжения, передаваемая по второму слою 31 каркаса, вырабатывает также радиальную составляющую Тr2, которой противодействует периферическая нерастяжимость второго кольцеобразного вкладыша 28, и осевую составляющую, стремящуюся протолкнуть борт относительно фланца 100b, но которая имеет практически нулевое значение, когда, как в показанном случае, внутренняя периферическая кромка второго слоя каркаса принимает ориентацию, перпендикулярную оси шины 1.
В любом случае гарантируется правильное расположение борта посредством вышеописанной осевой составляющей Тs1.
Таким образом, шина, имеющая борта, сделанные в соответствии с настоящим изобретением, может нести так называемый "Тест j-кривой" без изъятия борта из ее поверхности посадки до внутреннего давления в шине 0,5 бара (5.104 Па), тогда как в известной технике считаются допустимыми шины, которые не способны противодействовать смещениям бортов из их поверхностей посадки при давлениях ниже 0,8-1,0 бар (8•104-1•105 Па).
Следует также отметить, что кольцеобразные вкладыши 27 и 28 снабжают дополнительную структурную защиту шине у бортов.
Увеличение структурной прочности на боковинах удобно получают без включения чрезмерного повышения жесткости на коронной зоне структуры каркаса, где отрезки каждого слоя располагают по окружности рядом друг с другом при отсутствии взаимного наложения. Этот аспект имеет особое преимущество в отношении шин с пониженным профилем и высокими характеристиками, где структурная прочность боковин весьма критична также из-за больших значений крутящего момента, которые должна иметь возможность передавать шина.
Реферат
Структура каркаса шины содержит один или более слоев каркаса, каждый из которых образован из подобных полоскам отрезков, содержащих продольные подобные нитям элементы, включенные в слой эластомерного материала. Подобные полоскам элементы имеют соответственные части коронной зоны, расположенные по окружности в положении рядом друг с другом, и боковые части, идущие в радиальном направлении на боковинах шины. Каждая из боковых частей каждого слоя каркаса по меньшей мере частично перекрыта по меньшей мере одной из боковых частей, принадлежащих соседнему отрезку. Со слоями каркаса связаны кольцеобразные структуры, содержащие пару нерастяжимых вкладышей в форме кольцеобразных слоев, которые прикреплены к первому и второму слоям каркаса соответственно и разделены в осевом направлении эластомерным заполняющим телом. Структура ремня, лента протектора и боковины объединены со структурой каркаса. В результате повышается прочность шин. 2 с. и 24 з.п.ф-лы, 13 ил.
