[发明专利]用于飞机轮胎的胎体增强件

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机轮胎，飞机轮胎的应用的特征在于高的压力、负载和速度条件。

背景技术

飞机轮胎需要更特别地满足耐磨损性和耐久性的要求。耐久性意指轮胎随时间抵抗其所经受的循环应力的能力。当轮胎的胎面磨损时(这标志着第一使用寿命的结束)，轮胎进行翻新，即用新胎面更换磨损胎面从而允许第二工作寿命。改进的耐磨损性意指在每个工作寿命中可以实现更高的着陆次数。改进的耐久性意指同一个轮胎可以具有的工作寿命的次数增加。

通常地，轮胎包括胎面，所述胎面旨在经由胎面表面与地面接触并且通过两个胎侧连接至两个胎圈，所述胎圈旨在提供轮胎和其上安装轮胎的轮辋之间的机械连接。

在下文中，周向、轴向和径向方向分别表示在轮胎的旋转方向上与轮胎的胎面表面正切的方向，平行于轮胎的旋转轴线的方向和垂直于轮胎的旋转轴线的方向。“在径向上位于内部或在径向上位于外部”意指“更接近轮胎的旋转轴线或更远离轮胎的旋转轴线”。“在轴向上位于内部或在轴向上位于外部”意指“更接近轮胎的赤道平面或更远离轮胎的赤道平面”，轮胎的赤道平面为经过胎面表面的中间并且垂直于轮胎的旋转轴线的平面。

子午线轮胎更特别地包括增强件，所述增强件包括在径向上位于胎面内部的胎冠增强件，和在径向上位于胎冠增强件的内部的胎体增强件。

飞机轮胎的胎体增强件通常包括多个胎体层，所述胎体层在两个胎圈之间延伸并且在第一组和第二组之间分布。

第一组由胎体层组成，所述胎体层在每个胎圈内从轮胎的内部朝向外部围绕被称为胎圈线的周向增强元件缠绕从而形成卷边，所述卷边的端部通常在径向上位于胎圈线的径向最外点的外部。卷边是胎体层的位于胎体层的径向最内点和其端部之间的部分。第一组的胎体层为最靠近轮胎内腔的胎体层并且因此是胎侧中的轴向最内胎体层。

第二组由胎体层组成，所述胎体层在每个胎圈内从轮胎的外部朝向内部延伸直至端部，所述端部通常在径向上位于胎圈线的径向最外点的内部。第二组的胎体层为最靠近轮胎外表面的胎体层并且因此是胎侧中的轴向最外胎体层。

通常地，第二组的胎体层沿着其整个长度设置在第一组的胎体层的外部，即第二组的胎体层特别地包围第一组的胎体层的卷边。

第一组和第二组的每个胎体层由互相平行的增强元件制成，所述增强元件与周向方向形成在80°和100°之间的角度。

胎体层的增强元件通常为由纺制织物长丝制成、优选由脂族聚酰胺或芳族聚酰胺制成的帘线并且特征在于它们的机械延伸性质。

织物增强元件的机械延伸性质，例如弹性模量、断裂伸长和断裂强度，在初始调节之后测得。“初始调节”意指织物增强元件在测量之前在根据欧洲标准DIN EN 20139(20±2℃的温度；65±2％的相对湿度)的标准气氛下储存至少24小时。以已知的方式使用ZWICK GmbH&Co(德国)的1435型或1445型拉伸测试机进行测量。织物增强元件在400mm的初始长度上以200mm/min的标称速度经受拉伸测试。所有结果在10次测量上取平均。

在使用中，飞机轮胎经受造成高挠曲程度(通常超过30％)的负载和压力的组合。根据定义，轮胎的挠曲程度是当轮胎在例如由轮胎和轮辋协会或TRA标准定义的压力和负载条件下从未负载的充气状态改变至静态负载的充气状态时的径向变形，或其径向高度的变化。其通过轮胎的径向高度的变化与轮胎的外径和轮辋的最大直径之间的差值的一半的比限定，所述轮胎的外径在充气至参考压力的未负载状态下静态地测量，所述轮辋的最大直径在轮辋凸缘上测量。TRA标准特别关于飞机轮胎的挤压半径描述了飞机轮胎的挤压，所述挤压半径即轮胎的车轮轴线和轮胎在参考压力和负载条件下与其接触的地面平面之间的距离。

飞机轮胎也经受通常超过9bar的高充气压力。该高压力水平需要大量的胎体层，因为胎体增强件具有这样的尺寸从而为轮胎提供抵抗该压力水平的能力和高的安全系数。举例而言，具有如TRA标准推荐的15bar的工作压力的轮胎的胎体增强件需要被评级为承受60bar的压力，假设安全系数为4。使用目前用于增强元件的织物材料，例如脂族聚酰胺或芳族聚酰胺，胎体增强件可以例如包括至少5个胎体层。

在使用中，运转的机械应力造成缠绕在轮辋凸缘上的轮胎胎圈中的挠曲循环。在位于在轮辋上弯曲的区域中的胎体层部分内，这些挠曲循环或弯曲循环特别造成曲率变化，所述曲率变化与胎体层的增强元件的伸长变化相结合。特别是在轴向最外胎体层中，这些伸长变化或变形可能具有对应于其处于压缩中的负的最小值。该压缩负载可能造成增强元件的疲劳失效并且因此造成过早的轮胎劣化。