DK163649B - Slidbane til radialdaek, hvor reliefelementer er forsynet med indsnit med et forloeb som knaeklinier eller boelgelinier over deres dybderetning - Google Patents

Description

DK 163649 B

Opfindelsen angår en slidbane til et bildæk med armeret radial dækkasse og et topindlæg, specielt bestemt til kørsel på underlag belagt med sne, is eller væde.

5 En sådan slidbane er almindeligvis udformet med reliefelementer (ribber eller blokke) adskilt fra hinanden i omkredsretningen og/eller i tværretningen af riller og forsynet med nogle indsnit eller spalter med en bredde, der er forskellig fra nul og er meget mindre 10 end bredden af de efter omkreds- eller tværretningen gående riller, som afgrænser reliefelementerne. Bredden af et indsnit andrager almindeligvis mellem 0,1 og 2 mm i afhængighed af størrelsen af det aktuelle dæk.

Fransk patentskrift 2 461 602 beskriver midler 15 til at give et bildæk et bedre vej greb i længderetningen på de omhandlede underlag, under drivmoment eller bremsemoment. Disse midler består i at udforme reliefelementerne i slidbanens yderområder med indsnit, som stort set er orienteret på tværs af slidbanen, men er 20 skråtstillet i forhold til normalen til slidbaneoverfladen i en vinkel på højst 45° vendt i dækkets omdrejningsretning, og at udforme relief elementerne i midterområdet med skråtstillede indsnit vendt mod omdrejningsretningen. Indsnittene i de yderste reliefelemen-25 ter fremmer således vej grebet under acceleration, medens indsnittene i de midterste reliefelementer fremmer vej grebet under bremsning.

Det er kendt for fagmanden, at alle træk til forbedring af et dæks vej greb i almindelig ofte vil 30 forringes, efterhånden som dækket slides. Dette gælder i særdeleshed for indsnittenes skråstilling, idet den opnåede forbedring i vej greb på de aktuelle underlag er en følge af et unormalt slid af de gummilameller, der er afgrænset af to efter hinanden følgende indsnit, der 35 stort set er indbyrdes parallelle. Dette slid tillader som følge af indnittenes orientering i forhold til dæk- 2

DK 163649 B

kets omdrejningsretning at bevare gummilamellernes virkningsfulde, skarpe kanter.

Denne type slid, som også kaldes irregulær, er dog ikke uden ulemper. Det påvirker ikke alene de gum-5 milameller, der er indeholdt mellem to hosliggende indsnit, men også selve relief- eller blokelementerne, navnlig på grund af en betydelig variation i afstandene mellem indsnittene nærmest ved de riller, der adskiller blokkene, og disse rillers sidevægge.

1 o Da indsnittene desuden er skråtstillede i for hold til slidbanens overfladenormal i vinkler med modsat fortegn og ikke nødvendigvis med ens absolut værdi, alt efter om de er beliggende ved kanten af slidbanen eller ved dennes midte, påvirker det irregulære slid 15 reliefelementerne forskelligt som funktion af deres ak-siale position på slidbanen. Det samme gælder for omfanget af slid på disse blokke, hvilket fører til, at slidbaneoverfladen mister sin ensartethed, ligesom det påvirker levetiden af dækket og effektiviteten af ind-20 snittene efter en vis slidgrad.

Opfindelsens formål er at forbedre i det væsentlige udseendet af dækkets slidbane efter slid, at bevare en maksimal effektivitet af indsnittene med hensyn til vejgrebet på alle de underlag, som dækket kan tæn-25 kes at komme ud for, under påvirkning af et drivmoment eller et bremsemoment, og samtidig undgå fremkomsten af revner ved bunden af indsnittene, hvilket ellers kan føre til afrivning af gummilameller mellem to naboindsnit.

30 Løsningen bygger på en passende anvendelse af spalter eller indsnit, som dels på overfladen af slidbanen har et retliniet forløb, dels i et tværsnit vinkelret på slidbanens overflade og på den gennemsnitlige orientering af indsnittene i elementets overflade for-35 løber som knæklinier eller bølgelinier over hele deres dybde.

DK 163649B

3

Der kendes indsnit med et ikke-retliniet forløb i et vinkelret tværsnit. Ifølge fransk patentskrift 1 420 278 har et indsnit, med henblik på at undgå den væsentlige skade, der fremkommer i en slidbanes indsnit 5 som følge af indtrængningen af fremmedlegemer, en bugtet eller en i sin midterste del buet form. Tværsnittet står vinkelret på slidbaneoverfladen, og i de øvre og nedre dele danner indsnittene små vinkler med omkredsretningen. De kan derfor ikke føre til de foretrukne 10 former for slid og kan ikke give slidbanen det nødvendige vejgreb under påvirkning fra et driv- eller brem-semoment.

Opfindelsen vedrører en slidbane til et bildæk med armeret radial dækkasse, omfattende i det mindste 15 elementer i relief eller blokke, som er adskilt af omkredsgående riller og tværgående riller og er forsynet med indsnit, der har en bredde forskellig fra nul og i slidbaneoverfladen danner retliniede spor, som med ak-sialretningen danner vinkler på højst 30° og er paral-20 leile indbyrdes ligesom med de tværgående riller, hvorhos to naboindsnit afgrænser en gummilamel, hvis aksi-ale dimension udgør mindst 30% af den tilsvarende ak-siale bredde af relief elementet. En slidbane af denne art er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at hvert 25 reliefelement omfatter et lige antal indsnit af ens dybde, som i et vinkelret tværsnit over hele dybden har et forløb som knæklinier eller bølgelinier, der omkring en middelakse vinkelret på slidbaneoverfladen er dannet af liniestykker, som støder sammen langs kamme og med 30 normalen til den nævnte overflade danner vinkler forskellige fra nul og under 40°, hvorhos forløbet af et indsnit er identisk med det i forhold til dets middelakse symmetriske forløb af et i omkredsretningen hosliggende indsnit.

35 Som omkredsgående riller skal regnes både kon tinuerte, retliniede riller eller eksempelvis siksak-

DK 163649 B

4 formede riller og rilledele med en orientering stort set efter omkredsen, dvs. som med omkredsretningen danner vinkler på mindre end 20®. Tilsvarende skal der som tværgående riller regnes riller eller rilledele med en 5 orientering, som danner en absolut vinkel med dækkets aksialretning på mindre end 30°.

De kendetegnende træk og fordelene ifølge opfindelsen vil forstås bedre ved hjælp af den efterfølgende beskrivelse af udførelsesformer med henvisning til teg-10 ningen, hvor fig. 1 viser et planbillede af en slidbane med indsnit ifølge opfindelsen, som ikke er gengivet i korrekt skala, fig. 2 et ikke skala-korrekt delbillede af et 15 radialt tværsnit efter linien A-A i fig. 1, og fig. 3A, 3B og 3C billeder af lignende radiale tværsnit gennem foretrukne varianter ifølge opfindelsen.

Et i fig. 1 vist indsnit af en slidbane 1 for 20 et 175 R 14 X-dæk har i det midterste område blok- eller reliefelementer 11, i yderområderne blokke 13 og mellem de to rækker af blokke omkredsgående ribber 12. Blokkene 11, 13 er i omkredsretningen adskilt af riller 21, 23 med stort set tværgående orientering og i 25 det væsentlige indbyrdes parallelle (rillerne betragtes som parallelle, når orienteringerne højst afviger en vinkel på 10®). Blokkene 13 er adskilt fra ribberne 12 af omkredsgående riller 22 med lille bredde (2-4 mm) i forhold til bredden af de omkredsgående ril-30 ler 24 (5-7 mm), der adskiller ribberne 12 fra de midterste rækker af blokke 11, og disse blokke 11 er selv indbyrdes adskilt af en omkredsgående rille 25 med middelstor bredde (4-6 mm).

Blokkene 11, 13 er forsynet med indsnit 41, 35 43, som i slidbanens overflade har retliniede forløb med indbyrdes parallelle orienteringer (indsnittene be- 5

DK 163649 B

tragtes som indbyrdes parallelle, når orienteringerne i slidbanens overflade højst afviger en vinkel på 10°) i stort set tværgående retning; orienteringen svarer til orienteringen af rillerne 21, 23. Hver blok 11, 13 i 5 slidbanen har et lige antal af disse indsnit. For et dæk af den omtalte type er antallet 2, 4 eller 6. Indsnittene 41 i blokkene 11 i slidbanens midterste område afgrænser gummilameller 31 med aksiale dimensioner lj, der svarer til 75% af den konstante aksiale 10 bredde l'j af blokkene 11. For blokkene 13's gummi lameller 33 gælder ligeledes, at deres aksiale dimension l'g svarer til 70% af den aksiale bredde 13 af den del af blokkene 13, der er i kontakt med underlaget.

15 I fig. 2 ses de respektive forløb i et retvink let tværsnit af de fire indsnit 41 i en blok 11 i slidbanens midterste område. Disse indsnit 410, 411, 412, 413 har den samme dybde P, som kan være på mellem 0,4 H og 1,5 H, hvor H er rillernes dybde. Hvert 20 indsnit har et siksak-forløb omkring en middelakse 0nXn, hvor n kan antage værdier fra o til 3, som står vinkelret på slidbaneoverfladen. Dette forløb, eksempelvis af indsnittet 411 (n = 1), er dannet af fem radialt efterfølgende liniestykker (01A1, AjBj, BjCj, 25 CjDj, DjEj), som definerer fire kamme (Aj, B1# Cj, Dj), og punkterne 02 og Ej er beliggende på middelaksen OjXj. Forløbet er identisk med det om middelaksen 0oXo symmetriske forløb af 0o, A0, B0, C0, D0, EQ af det i omkredsretningen hosliggende indsnit 410.

30 Sagt på en anden måde er modsvarende kamme, hen holdsvis An, Bn, Cn eller Dn (n varierer fra 0 til 3) beliggende i den samme radiale afstand, henholdsvis PA' Ρβ' Pc °P Pd ^ra slidbaneoverfladen.

Med hensyn til de tilsvarende liniestykker, 35 f.eks. BnCn (B0C0, BjCj, B2C2, B3C3) for indsnittene 410, 411, 412, 413, så danner de med normalen til slid- 6

DK 163649 B

baneoverfladen vinkler øc på 30°, der har samme absolutte værdi, men alternativt modsatte fortegn i forhold til omkredsretningen. Hvis den trigonometriske retning vælges som positiv, danner de nævnte liniestykker vink-5 lerne, henholdsvis -Øc +øc -Øc +0C.

Som følge af den af dybden afhængige variation i bredden af gummilamellerne mellem sådanne indsnit, der forefindes i et lige antal i et givet reliefelement - en variation, der for to følgende lameller går i mod-10 sat retning - opnås der et langt mere ensartet slid af slidbanen og dermed en meget længere levetid for denne, samtidig med at der altid er et lige antal virksomme gummilameller under bremsning og acceleration. Endvidere forhindrer sådanne indsnit også, som bekendt, frem-15 medlegemers indtrængning i og vandring mod bunden, og de giver mange andre fordele. Det er også muligt at opnå dæk, der uafhængigt af montageretningen på sin fælg giver et virkningsfuldt vejgreb både ved drivmoment og bremsemoment.

20 For at middelakserne 0oXo, 02X2/ 03X3 skal være indbyrdes ækvidistante, er det som vist i fig. 2 tilstrækkeligt, at den afstand i omkredsretningen, der adskiller to middelakser, svarer til den afstand i omkredsretningen, som adskiller et med rillen 25 21 til afgrænsning af reliefelementet hosliggende ind snits middelakse O3X3, 0oXo fra middelaksen OY for rillens sidevæg.

Såfremt den radiale afstand, der adskiller to efterfølgende kamme i samme indsnit, dvs. pseudo-bølge-30 længden, betegnes λχ, og afstanden i omkredsretningen, dvs. amplituden, mellem to kamme adskilt af den radiale afstand λχ betegnes a, er afstanden λχ mindst lig 0,125 P, og amplituden a ligger fortrinsvis i området mellem 0,5 og 1,5 gange den minimale afstand λχ.

35 Det er også fordelagtigt, hvis antallet af kamme i samme indsnit er mindst 3, og hvis afstanden d mel- 7

DK 163649 B

lem middelakserne for to naboindsnit eller mellem middelaksen for sidevæggen af den afgrænsende rille og middelaksen for det nærmeste indsnit ikke er mindre end 3,5 mm, uanset dimensionen D i omkredsretningen af 5 det pågældende reliefelement.

En anden uventet fordel ligger i muligheden for direkte at påvirke gummilamellernes stivhed i et reliefelement og også reliefelementernes stivhed på en slidbane. Medens disse stivheder har en vis indflydelse 10 på slidformerne og på slidhastighederne, udøver de også, i sammenhæng med de egentlige stivheder af de underliggende armeringer til forstærkning af slidbanen, en ikke ubetydelig indflydelse på kvaliteten af et dæks vej egenskaber (svingeegenskaber, retningsstabilitet, 15 respons over for ratpåvirkninger, komfort, støj....) hos det pågældende køretøj.

Det har ved forsøg vist sig, at det er fordelagtigt, at et blok- eller reliefelement har et lige antal indsnit, hvor hvert indsnit har en amplitude a og 20 en pseudo-bølgelængde λχ, som er konstante ned til indsnittenes dybde P, når dækket har en slidbanetykkelse på mindre end 12 mm, og når topindlægget er dannet enten udelukkende af metaltråde eller af en sammensætning af metaltråde og tekstiltråde.

25 For dæk med en slidbanetykkelse lig med eller større end 13 mm er det derimod med henblik på at opnå det bedste kompromis mellem vejgrebet, levetiden mod slid og vej egenskaberne i løbet af dækkets levetid, fordelagtigt at den vinkel Θ, som et liniestykke af 30 indsnittet danner med normalen til slidbaneoverfladen, ikke er konstant over dybden, men aftager som funktion af denne, som vist i fig. 3A, 3B og 3C.

Fig. 3A viser to indsnit 510, 511, som udviser en aftagen i vinklerne Θ som funktion af dybden. Den-35 ne aftagen er opnået ved en lineær aftagen som funktion af dybden af amplituden a med fastholdt, konstant 8

DK 163649 B

pseudo-bølgelængde λχ. Vinklerne Θ varierer fra ΘΑ på 35° for liniestykkerne nærmest ved slidbaneoverfladen til Θε på 10° for liniestykkerne nærmest ved topindlægget 3.

5 Fig. 3B viser en variant, ifølge hvilken ampli tuden a er konstant til en given dybde p, der mindst svarer til 0,5 P, og derefter aftager lineært som funktion af dybden, samtidig med at vinklerne Θ aftager fra 35° til 10° ved bunden af indsnittene.

10 Når blokken er meget lamelliseret, dvs. en blok med indsnit nærmest muligt ved hinanden, hvor den adskillende afstand d dermed er en anelse større end 3,5 mm, er det hensigtsmæssigt at frembringe mindsknin-gen i vinklerne Θ som funktion af dybden under fast-15 holdelse af en konstant amplitude a, som vist i fig.

3C. Det er derfor pseudo-bølgelængden λχ, der vokser som funktion af dybden, enten på lineær vis (fig. 3C) eller ved at holdes konstant til en given dybde p og derefter vokse ned til dybden P (ikke vist).

20 De ovennævnte fire varianter muliggør ligeledes en afpasning af stivheden af de af indsnittene afgrænsede lameller som funktion af dybden for at gøre dem mere bevægelige som funktion af slidbanens slidgrad, hvilket kompenserer for den afstivende virkning af det 25 underliggende topindlæg, hvilken virkning er vigtigst ved lamellernes nedre del.

Endelig er det ifølge opfindelsen muligt at behandle reliefelementerne forskelligt i afhængighed af deres dimensioner i aksial- og omkreds retningen og de-30 res beliggenhed på slidbanen. Eksempelvis kan blokkkene 11 i slidbanens midterområde fortrinsvis være forsynet med indsnit, hvis amplituder a og pseudo-bølgelængder λχ er konstante som funktion af dybden og ens for alle blokkene. Derimod kan blokkkene 13 i slidbanens yder-35 områder have indsnit med en dybde P' forskellig fra P, hvis amplituder a1 forskellige fra a aftager li-

Claims (9)

9 DK 163649 B neært med dybden, og hvis pseudo-bølgelængder λχ· forskellige fra λχ er konstante. Selv om opfindelsen fundamentalt set angår blokkene i en slidbane, ligger det inden for opfindelsens 5 område at anvende sådanne indsnit i ribberne, hvadenten de er tilknyttet blokkene eller ej. Hvis ribberne er tilknyttet blokke, kan disse ribber også være forsynet med indsnit forskellige fra indsnittene i blokkene, og navnlig ikke begrænset til opfindelsen, hvad angår de-10 res forløb på slidbanen, deres hældning i forhold til slidbanens overfladenormal og deres orientering på slidbaneoverfladen. 15 PATENTKRAV

1. Slidbane (1) til et bildæk med armeret radial dækkasse, omfattende i det mindste elementer i relief eller blokke (11, 13), som er adskilt af omkredsgående riller (22, 24) og tværgående riller (21, 23) og er 20 forsynet med indsnit (41, 43), der har en bredde forskellig fra nul og i slidbaneoverfladen danner retli-niede spor, som med aksialretningen danner vinkler (a, a') på højst 30® og er parallelle Indbyrdes ligesom med de tværgående riller (21, 23), hvorhos to naboindsnit 25 afgrænser en gummilamel, hvis aksiale dimension udgør mindst 30% af den tilsvarende aksiale bredde af reliefelementet, kendetegnet ved, at hvert reliefelement (11, 13) omfatter et lige antal (N) indsnit af ens dybde (P), som i et vinkelret tværsnit over hele 30 dybden har et forløb som knæklinier eller bølgelinier, der omkring en middelakse (OnXn) vinkelret på slidbaneoverfladen er dannet af liniestykker (0nAn, AnBn, BnCn.....), som støder sammen langs kamme (An, Bn, Cn...) og med normalen til den nævnte overflade danner 35 vinkler (ΘΑ, ΘΒ, Øc......) forskellige fra nul og under 40®, hvorhos forløbet af et indsnit er identisk med det DK 163649B ίο i forhold til dets middelakse (On-lxn-l) symmetriske forløb af et i omkredsretningen hosliggende indsnit.

2. Slidbane ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den afstand (d) i omkredsretningen, som 5 adskiller middelakserne (0nXn) for to hosliggende indsnit eller middelakserne (OY) for de hosliggende rillers sidevægge fra middelakserne (0oXo, OnXn) for de nærmestliggende indsnit, antager en konstant værdi på mindst 3,5 mm.

3. Slidbane ifølge krav 1 eller 2, kende tegnet ved, at antallet af kamme (An, Bn, Cn....) er mindst 3.

4. Slidbane ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved , at den radiale afstand (λχ) mel- 15 lem to efterfølgende kamme i samme indsnit er mindst 0,125 gange dybden (P).

5. Slidbane ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den afstand (a) i omkredsretningen, der adskiller to efterfølgende kamme i samme indsnit, lig- 20 ger i området fra 0,5 gange til 1,5 gange den minimale radiale afstand (λχ).

6. Slidbane ifølge krav 5, kendeteg net ved, at afstanden (a) i omkredsretningen og den radiale afstand (λχ) er konstante ned til dybden (P).

7. Slidbane ifølge krav 5, kendeteg net ved, at afstanden (a) aftager lineært som funktion af dybden, og at den radiale afstand (λχ) er konstant.

8. Slidbane ifølge krav 5, kendeteg- 30 net ved, at afstanden (a) er konstant til en dybde (p), men aftager lineært fra dybden (p) til dybden (P), og at den radiale afstand er konstant.

9. Slidbane ifølge krav 5, kendeteg net ved, at afstanden (a) er konstant ned til dybden 35 (P), og at afstanden (λχ) tiltager som funktion af dyb den.