СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ШИНА Российский патент 2017 года по МПК B60C9/18 B60C9/28 

Область техники

Изобретение относится к сельскохозяйственной шине.

Уровень техники

Сельскохозяйственная шина обычно содержит тороидальный каркас, с расположенными друг над другом каркасными слоями, загнутыми на концах вокруг двух кольцевых бортов. Каркас поддерживает кольцевой протектор, а между каркасом и протектором расположен брекер, содержащий два расположенных друг над другом слоя, содержащих соответствующие металлические (как правило, стальные) корды. Между боковыми концами двух слоев протектора расположены два протекторных клина, действующих как подушка, разделяющая слои протектора. В частности, в соединении между двумя слоями протектора противоположное расположение кордов двух слоев протектора образует критическую точку, в которой под действием на шину нагрузки деформация протектора может вызвать скольжение между двумя слоями протектора. За счет поглощения и компенсации этого скольжения между двумя слоями протектора, протекторные клинья препятствуют локальному отслаиванию (т.е. разделению, выходу из строя) слоев протектора.

В патентном документе DE 102005049184 А1 описана шина, содержащая каркас; поддерживаемый им протектор; брекер, размещенный между каркасом и протектором и содержащий наружный слой протектора, нанесенный на внутренний слой протектора; и два протекторных клина, каждый из которых помещен между локально расходящимися боковыми концами двух слоев протектора. В этой шине два конца каждого слоя протектора закрыты соответствующими защитными колпачками, выполненными из резины и согнутыми вокруг соответствующего конца слоя с образованием U-образной формы.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание сельскохозяйственной шины с длительным сроком службы, которая может изготавливаться посредством дешевого и простого процесса.

Указанная задача решена в сельскохозяйственной шине, выполненной в соответствии с формулой изобретения.

Изобретение поясняется чертежами.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана сельскохозяйственная шина в соответствии с изобретением, вид в перспективе;

на фиг. 2 - то же, вид спереди;

на фиг. 3 - часть сельскохозяйственной шины, показанной на фиг. 1, вид в разрезе с условно удаленными для ясности элементами;

на фиг. 4 показан брекер и протектор сельскохозяйственной шины по фиг. 1, вид в разрезе с удаленными для ясности элементами каркаса;

на фиг. 5 схематично показаны концы двух слоев протектора, образующих брекер протектора сельскохозяйственной шины по фиг. 1, вид в разрезе;

на фиг. 6 схематично показана протекторная вставка сельскохозяйственной шины из фиг. 1 перед установкой внутрь шины, вид в разрезе.

Варианты осуществления изобретения

На фиг. 1 и 2 сельскохозяйственная шина обозначена позицией 1.

Шина 1 содержит тороидальный протектор 2, проходящий вокруг центральной оси вращения и содержащий подпротекторный слой 3 по существу постоянной толщины и грунтозацепы 4, выступающие (т.е. проходящие радиально наружу) от подпротекторного слоя 3 и расположенные на расстоянии друг от друга вокруг оси вращения. Каждый грунтозацеп 4 изгибается от центрального участка шины 1 к плечевой зоне шины 1 и имеет в сечении форму усеченного конуса (сужающуюся в сторону от подпротекторного слоя 3) с передней и задней стенками относительно заданного направления качения шины 1. Благодаря грунтозацепам 4 «коэффициент пустотности» (т.е. отношение между площадью отпечатка, которая не контактирует с грунтом, и общей площадью отпечатка) составляет более 50%, а наиболее часто 60-70%. Как показано на фиг. 3, ширина W2 протектора 2 обычно измеряется между концами боковых дуг протектора 2.

Как показано на фиг. 4, шина 1 содержит тороидальный каркас 5, ограниченный тремя расположенными друг над другом слоями 6 и загнутыми на концах вокруг кольцевых бортов 7 (показан на фиг. 3). Предпочтительно каждый каркасный слой содержит ряд текстильных (т.е. неметаллических) кордов, встроенных в резиновую полосу. Каркас 5 поддерживает протектор 2; и между каркасом 5 и протектором 2 расположен брекер 8, содержащий два (и только два) расположенных друг над другом слоя 9 и 10 протектора.

Каркас 5 покрыт непроницаемым для воздуха герметизирующим слоем 11, удерживающим каркас внутри шины, поддерживающий давления в шине 1. Каркас 5 поддерживает две боковины 12 (фиг. 3), расположенные снаружи каркаса 5 между протектором 2 и бортами 7.

Между боковыми концами слоев 9 и 10 протектора расположены два протекторных клина, действующих как подушка и разделяющих слои 9 и 10 протектора. Иными словами, каждый протекторный клин 13 расположен между локально расходящимися боковыми концами слоев 9 и 10 протектора. Расходящиеся боковые концы слоев 9 и 10 протектора предназначены для образования подушки и разделения слоев 9 и 10 протектора.

Как показано на фиг. 5, каждый слой 9, 10 протектора содержит металлические (как правило, стальные) корды 14, встроенные в резиновую полосу 15 и расположенные друг над другом с заданным расстоянием, образуя заданный угол (как правило, 75°) наклона с экваториальной плоскостью шины.

В предпочтительном варианте выполнения ширина W9 (фиг. 5) наружного слоя 9 протектора составляет 60-80%, предпочтительно 75% ширины W2 (фиг. 3) протектора 2. Предпочтительно ширина W10 (фиг. 5) внутреннего слоя 10 протектора составляет 80-95%, предпочтительнее 91% ширины W2 (фиг. 3) протектора 2. Соответствующие значения ширины W9 и ширины W10 слоев 9 и 10 протектора превышают подобные значения в схожих стандартных шинах. Иными словами, слои 9 и 10 протектора шины 1 шире таких же слоев в схожих стандартных шинах. Такое увеличение ширины слоев 9 и 10 протектора повышает жесткость плечевых зон шины 1, уменьшает напряжения в проходящем через каркас 5 герметизирующем слое 11, вызванные воздействием грунтозацепов 4 на протектор 2, увеличивая, в конечном итоге, срок службы шины 1.

Как показано на фиг. 5, два конца каждого слоя 9, 10 протектора закрыты соответствующими защитными колпачками 16, 17, каждый из которых изготовлен из резины и согнут вокруг соответствующего конца, образуя U-образную форму. Предпочтительно каждый защитный колпачок 16, 17 изготовлен из резины того же типа, что и резиновые полосы 15 слоев 9 и 10 протектора, т.е. из резины (нормально содержащей определенное количество кобальта), обеспечивающей надлежащее механическое сцепление с металлом (как правило, сталью), из которого выполнены корды 14 слоев 9 и 10 протектора. Предпочтительно каждый защитный колпачок 16, 17 закрывает, по меньшей мере, участок соответствующего конца шириной 10 мм и имеет толщину более 0,4 мм.

Каждый защитный колпачок 16 наружного слоя 9 протектора является независимым от соответствующего протекторного клина 13. Иными словами, каждый защитный колпачок 16 наружного слоя 9 протектора первоначально полностью отделен от соответствующего протекторного клина 13 и согнут вокруг конца наружного слоя 9 протектора независимо от наличия соответствующего протекторного клина 13. В частности, каждый защитный колпачок 16 наружного слоя 9 протектора ограничен кольцевой полосой 18, согнутой вокруг соответствующего конца слоя 9 протектора с образованием U-образной формы до того, как этот слой 9 протектора будет намотан вокруг каркаса 5.

Как показан на фиг. 5, каждый протекторный клин 13 содержит толстый центральный элемент 19, расположенный между слоями 9 и 10 протектора, наружный дополнительный элемент 20 меньшей толщины по сравнению с центральным элементом 19, согнутый вокруг одного конца внутреннего слоя 10 протектора для образования части соответствующего защитного колпачка 17, и внутренний дополнительный элемент 21, расположенный между слоями 9 и 10 протектора с противоположной стороны от наружного дополнительного элемента 20 и имеющий меньшую толщину по сравнению с центральным элементом 19. Каждый защитный колпачок 17 внутреннего слоя 10 протектора частично ограничен наружным дополнительным элементом 20 соответствующего протекторного клина 13.

Центральный элемент 19 каждого протекторного клина 13 в сечении имеет форму неравнобедренной трапеции (т.е. трапеции, с двумя неравными боковыми сторонами). Такая форма соответствует естественному профилю слоев 9 и 10 протектора, поэтому напряжения распределяются более равномерно, а также существует меньший риск захватывания воздуха внутрь шины 1 во время ее сборки.

Предпочтительно максимальная толщина центрального элемента 19 каждого протекторного клина 13 составляет более 1,5 мм, а наружный дополнительный элемент 20 и внутренний дополнительный элемент 21 имеют одинаковую постоянную толщину более 0,4 мм (т.е. наружный дополнительный элемент 20 каждого протекторного клина 13 имеет такую же толщину, что и внутренний дополнительный элемент 21). Предпочтительно ширина W20 (фиг. 6) наружного дополнительного элемента 20 каждого протекторного клина 13 составляет более 10 мм, а предпочтительно - 15 мм. Предпочтительном ширина W21 (фиг. 6) внутреннего дополнительного элемента 21 каждого протекторного клина 13 превышает 10 мм, а предпочтительно составляет 20 мм.

Описанная сельскохозяйственная шина 1 имеет длительный срок службы благодаря защитным колпачкам 16 и 17. Открытые на концах слоев 9 и 10 протектора концы (металлических) кордов 14 могут вызывать механическое повреждение (т.е. посредством «врезания» в окружающую резину). Такое локальное повреждение может постепенно ухудшать эксплуатационные характеристики шины 1, вплоть до уменьшения срока ее службы. С другой стороны, при использовании защитных колпачков 16 и 17 части шины 1, расположенные рядом с концами слоев 9 и 10 протектора, механически защищены от повреждения концами (металлических) кордов 14.

Кроме того, описанную выше сельскохозяйственную шину 1 можно дешево и просто изготовить, т.к. использование защитных колпачков 16 и 17 не требует значительного увеличения расходов на материалы и значительного усложнения производственного процесса. Защитные колпачки 17 могут быть очень легко выполнены из протекторных клиньев 13.

Важно отметить, что защитные колпачки 16 и 17 полезны в комбинации со слоями 9 и 10 протектора с соответствующими значениями ширины W9 и ширины W10, превышающими подобные значения для сходных стандартных шин. Иными словами, увеличение ширины W9 и ширины W10 слоев 9 и 10 протектора смещает концы слоев 9 и 10 протектора наружу, смещая тем самым концы (металлических) кордов 14 в более «слабые» зоны и повышая функциональность защитных колпачков 16 и 17. Иными словами, между увеличением значений ширины W9 и ширины W10 слоев 9 и 10 протектора и наличием защитных колпачков 16 и 17 существует эффект совместного действия.

Сельскохозяйственная шина (1) содержит каркас (5), протектор (2), поддерживаемый каркасом (5) и имеющий грунтозацепы (4); брекер (8), расположенный между каркасом (5) и протектором (2) и имеющий расположенные один над другим наружный и внутренний слои (9, 10) протектора, причем каждый из них имеет металлические корды (14), встроенные в резиновую полосу (15). Кроме того, сельскохозяйственная шина (1) содержит два протекторных клина (13), каждый из которых размещен между локально расходящимися боковыми концами двух слоев (9, 10) протектора; а два конца каждого слоя (9, 10) протектора закрыты соответствующими защитными колпачками (16, 17), каждый из которых выполнен из резины и согнут вокруг соответствующего конца слоя, образуя U-образную форму. Технический результат – увеличение длительности срока службы шины. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Сельскохозяйственная шина (1), содержащая каркас (5) с по меньшей мере двумя расположенными друг над другом каркасными слоями (6); поддерживаемый каркасом протектор (2) с грунтозацепами (4), выступающими от подпротекторного слоя (3); брекер (8), расположенный между каркасом (5) и протектором (2) и содержащий расположенные один над другим наружный и внутренний слои (9, 10) протектора, каждый из которых содержит металлические корды (14), встроенные в резиновую полосу (15); два протекторных клина (13), расположенных между локально расходящимися боковыми концами двух слоев (9, 10) протектора, причем два конца каждого слоя (9, 10) протектора закрыты соответствующими колпачками (16, 17), выполненными из резины и согнутыми вокруг соответствующего конца с образованием U-образной формы, отличающаяся тем, что каждый защитный колпачок (17) внутреннего слоя (10) протектора частично ограничен наружным дополнительным элементом (20) соответствующего протекторного клина (13).

2. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый защитный колпачок (16, 17) выполнен из резины того же типа, что и резиновые полосы (15) слоев (9, 10) протектора.

3. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый защитный колпачок (16, 17) изготовлен из резины, способной механически сцепляться с кордами (14) слоев (9, 10) протектора.

4. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый защитный колпачок (16) наружного слоя (9) протектора независим от соответствующего протекторного клина (13).

5. Сельскохозяйственная шина п. 1, отличающаяся тем, что каждый защитный колпачок (16, 17) закрывает, по меньшей мере, участок соответствующего конца шириной 10 мм.

6. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что толщина каждого защитного колпачка (16, 17) составляет более 0,4 мм.

7. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что каждый протекторный клин (13) содержит толстый центральный элемент (19), расположенный между двумя слоями (9, 10) протектора, наружный дополнительный элемент (20), имеющий меньшую толщину по сравнению с центральным элементом (19) и согнутый вокруг одного конца внутреннего слоя (10) протектора с образованием части соответствующего защитного колпачка (17); внутренний дополнительный элемент (21), расположенный с противоположной стороны от наружного дополнительного элемента (20), имеющий меньшую толщину по сравнению с центральным элементом (19) и размещенный между слоями (9, 10) протектора.

8. Сельскохозяйственная шина по п. 7, отличающаяся тем, что толщина наружного дополнительного элемента (20) каждого протекторного клина (13) равна толщине внутреннего дополнительного элемента (21).

9. Сельскохозяйственная шина по п. 7, отличающаяся тем, что сечение центрального элемента (19) каждого протекторного клина (13) имеет форму неравнобедренной трапеции.

10. Сельскохозяйственная шина по п. 7, отличающаяся тем, что максимальная толщина центрального элемента (19) каждого протекторного клина (13) составляет более 1,5 мм.

11. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что ширина (W20) наружного дополнительного элемента (20) каждого протекторного клина (13) составляет более 10 мм, предпочтительно 15 мм.

12. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что толщина наружного дополнительного элемента (20) каждого протекторного клина (13) составляет более 0,4 мм.

13. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что ширина (W9) наружного слоя (9) протектора составляет 60-80% ширины (W2) протектора (2), предпочтительно 75% ширины протектора (2).

14. Сельскохозяйственная шина по п. 1, отличающаяся тем, что ширина (W10) внутреннего слоя (10) протектора составляет 80-95% ширины (W2) протектора (2), предпочтительно 91% ширины протектора (2).