NO170141B - Pneumatisk dekk for kjoeretoeyhjul - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår pneumatiske dekk for kjøretøyhjul ifølge kravinnledningen.

De forskjellige typer felger for dekk er så kjent at det ikke skulle være nødvendig å beskrive dem i denne spesifikasjon, det må være tilstrekkelig å fremheve at de er forsynt i endene med to mer eller mindre koniske, koaksiale flater som representerer bæreunderlaget for dekktråden idet disse flater avsluttes i en flens som fremspringer radialt utover og som er ment å bære trådens aksiale ytterflate og som sistnevnte hviler mot i kraft av dekkets trykk.

Kanttråden tvinges på plass ved at bæreunderlagets koniske form åpner seg utover i samvirkning med den forsterkede metallkjerne som er periferisk stabil og derfor har en konstant diameter og som er inneholdt i dekkets trådkant idet denne kraft frembrakt av aksialkraften som utøves mot trådkantens side fra innsiden og utover på grunn av dekkets trykk, sikrer dekkets forankring mot felgen under bruk og i tilfellet med slangeløse dekk, også lufttettheten mellom dekket og felgen for å hindre gradvis lufttap i dekket.

Det er kjent at et slangeløst dekk, nemlig et dekk som ikke er forsynt med en indre slange, må sammenstilles på de såkalte sporede felger, dvs. felger i ett stykke hvor kanttrådsfoten er vesentlig konisk (15° i forhold til felgens rotasjonsakse), dessuten vil det fremgå at for å sammenstille dekket på felgen og å fjerne det derfra må dekkets kanttråd føres over felgens flens som har en diameter som er større enn kjernens radiale innerdiameter. For å utføre dette må kjernen være fleksibel, dvs. at den kan bli deformert og især må den ha en elliptisk utforming (oval) som gjør det mulig å føre den over felgflensen som følge av økningen i diameter som finner sted ved ellipsens større akse.

Især har det vært vanskelig å løse dette problem i forbindelse med større dekk med en enkelt kjerne på grunn av kjernens tilsvarende geometriske størrelse. Det er faktisk slik at kjerner som er laget av gummiwirer, som de som brukes i store dekk, etter herdingen av dekket blir stive og meget kompakte og derfor svært lite fleksibel. I dekk av denne type har det derfor vært forsøkt laget kjerner som besto av wirer som kan fordeles periferisk i forhold til hverandre og følgelig la seg deformere og især til oval form selv i det herdede dekk. Disse kjerner er bygget opp på to forskjellige måter, en med et sirkulært tverrsnitt kjent som "cord" laget av en enkeltwire med sirkulært tverrsnitt som er oppviklet i spiral i flere spoler rundt et midtelement, og en med et firkantet tverrsnitt som oppnås ved hjelp av et metallbånd med et kvadratisk tverrsnitt med minst to motstående sider parallell med hverandre.

Imidlertid har disse kjerner noen ulemper både når det gjelder deres konstruksjon og bruk.

Når det gjelder "cord"-typen er deres tverrsnitt utilfredsstillende når det gjelder bruk med slangeløsedekk siden de, ved siden av å ha en viss periferisk forlengelse, yter liten motstand mot torsjonsbelastninger og følgelig ikke kan sikre forankringen av dekkets kanttråd mot felgen under drift, noe som er helt vesentlig for å holde trykket oppe og for å sikre dekkets konstruksjonsmessige integritet.

Kjerner av "metallbånd"-typen er laget av oppviklede bånd som er anbrakt ved siden av hverandre på en passende trommel i flere radialt overliggende lag slik at den endelige kjerne består av flere spoler ved siden av hverandre men som ikke er feste til hverandre. For så å få til avskråningen på 15° av kanttrådsfoten i forhold til horisontalplanet (kjerneaksen), som er helt nødvendig for å bruke kjernen i slangeløse dekk, blir metallbåndet formet på forhånd før det vikles opp på trommelen og blir så viklet opp på denne med siden som vender mot trommelen allerede avskrånet 15°.

Denne type produksjon innebærer naturligvis mer kompliserte maskiner og øker kostnadene. Videre yter denne type kjerne en utilstrekkelig motstand mot belastningene som øves mot den under støping av dekket og ved drift slik at den nødvendige kompakthet i denne del, og følgelig dens stabilitet og torsjons-styrke kan bare oppnås hvis kjernelegemet, dvs. båndpakken, holdes lukket og kompakt ved hjelp av metallbånd som vikles rundt pakken og som perifert er anordnet med mellomrom under den perifere utvikling av kjernen for å hindre relativ forflytning av båndene både i aksial- og i radialretningen.

For å oppnå større kompakthet i kjernen for å sikre dens stabilitet under støping av dekket og for å holde kanttråden stabil under lengre tid, blir metallkjernen innbakt i et meget hardt elastomerisk materiale med et vesentlig sirkulært tverrsnitt og deretter dekket med en plate med elastomeriske materialer med enda større hårdhet for å frembringe en rørformet omslutning som metallkjernen var innbakt i og bare på denne måte var det mulig å hindre rivninger i det elastomeriske materiale og forflytninger av det nevnte materiale fra kjernemetallflaten som ellers uunngåelig finner sted under bruk av dekket på grunn av torsjonskreftene som virker på kanttråden.

Oppfinnelsen tar sikte på å frembringe et nytt dekk med en kjerne av metallbåndtypen som især er ment å kunne brukes i store slangeløse dekk og som har alle fordeler med fleksibilitet og elastisk deformerbarhet som finnes i vanlige kjerner men som ikke har de ovennevnte ulemper. Dette oppnås med dekket ifølge oppfinnelsen slik det er definert med de i kravene anførte trekk.

Oppfinnelsen vil bedre forstås av den følgende beskriv-else og tegningen som begge bare er et eksempel og derfor ikke begrensende, hvor figur 1 viser den rette del av wiren ifølge oppfinnelsen, figur 2 viser en profil vesentlig symmetrisk i forhold til midtlinjen av wiredelen, figur 3 viser en rett del, figur 4 viser en foretrukket utførelse av en wire ifølge oppfinnelsen, figur 5 viser en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen, figur 6 viser den rette del av trådkanten i et slangeløst dekk forsynt med kjernen ifølge oppfinnelsen oppnådd ved hjelp av båndet i den rette del som på figur 5, figur 7 viser et perspektivriss av en ferdig kjerne forsynt med kontroll-elementer for å holde kompaktheten i metallspolepakken.

Figur 1 viser den rette del av en metallwire av den type som er kalt "metallbånd" brukt for å bygge opp, ifølge oppfinnelsen, forsterkningselementene i dekkets kanttråd, dvs. de såkalte "kjerner" og især de som brukes i store slangeløse dekk som bare har en kjerne.

Nevnte wire ifølge oppfinnelsen viser to motstående og parallelle sider 1 og 2 og en endeprofil 3 som sammenkopler de samsvarende ender av nevnte sidepar. I forhold til en referanselinje "r" loddrett mot nevnte sidepar 1 og 2, vil avstanden "d" for profilen fra nevnte rette linje variere langsetter profilen og nevnte variasjon mellom de to endepunkter i profilen viser minst en verdiomvending, med andre ord vil nevnte avstand først øke og deretter minske, eller omvendt, minst en gang. Figur 2 viser en mindre generell utførelse av oppfinnelsen hvor de motstående og parallelle sider 1 og 2 også er lik hverandre slik aksen a-a for nevnte sidepar 1 og 2 nå kan bli tatt som en referanselinje "r" mens forbindelsesprofilen 4 er symmetrisk i forhold til midtlinjen m-m i seksjonen. Figur 3 viser en mer fordelaktig utførelse av oppfinnelsen hvor profilen 5 som sammenbinder de motstående sider 1 og 2 ved siden av å være vesentlig symmetrisk i forhold til midtlinjen m-m (ikke vist) er den samme for begge sider av båndet og flere bånd 6, 7, 8, har alle den samme rette del og koples nøyaktig til hverandre til en enhet som består av mange like og tydelige elementer hvor den rette del er kompakt, dvs. ikke omfatter hule rom eller brudd og har et område som samsvarer med komponentenes seksjonsflater, nemlig de individuelle bånd som danner kjernen.

Båndet som er vist på figur 1, 2 og 3 er vist for å forklare oppfinnelsen i detalj men har ikke en optimal del siden profilene (5) som sammenkopler endene av de parallelle sider, er vanskelig å få frem og f.eks. krever de som har konveks form, vist på figur 2 og 3, et komplisert system for å vikle båndet på trommelen idet det blir en umulig, på grunn av forskyvninger i radialretning som kan finne sted mellom båndkantene, å oppnå spoler som aksialt kan anordnes ved siden av hverandre og radialt over hverandre ved å utføre viklingen bare ved hjelp av dreining av oppbygningstrommelen.

Figur 4 viser en mer vanlig utførelse av båndet hvor profilen 9 som sammenkopler de motstående og parallelle sider, er sinusformet og følgelig underletter festing av båndene anordnet ved siden av hverandre 10-14 og samtidig muliggjør en rask fremstilling. Fra nevnte figur er det klart at ved å anordne båndene ved siden av hverandre kan en kjerne med flat bunn lett oppnås.

En annen fordelaktig utførelse av båndet ifølge oppfinnelsen er vist på figur 5 hvor profilen 15 som sammenkopler de motstående og parallelle sider 1 og 2 er vist ved en brutt linje av to sider som fremspringer aksialt utover i forhold til nevnte sidepar, slik at båndet har en vesentlig sekskantet del som lett og økonomisk kan utføres ved hjelp av kjent teknologi for wirefremstilling og trekking. Også denne del er modulær og underletter det gjensidige feste av flere bånd anordnet ved siden av hverandre. Det er klart at i dette tilfelle vil de nevnte bånd være radialt forskjøvet i forhold til hverandre av en del som er lik en halvpart av båndets tykkelse.

Figur 6 viser trådkanten B i et stort slangeløst dekk forsynt med en kjerne C bygget opp med båndet med sekskantede deler som vist på figur 5 og sammensatt på en sporet felg R med trådkantens bæreflate avskrånet i forhold til linjen parallell med felgens akse i en vinkel "w" på 15°.

Det vil nå fremgå at hvis verdiene av L, 1 og h på den rette del av båndet (figur 5) er passende valgt, vil de radiale innerkanter av båndet aksialt anordnet ved siden av hverandre som er frie, dvs. ikke er i berøring med andre bånd, alle hver på en rett linje "s" og også avskrånet 15° i forhold til kjernens akse, som vist på figur 5.

Fordelene ved en kjerne ifølge oppfinnelsen er mange. Først og fremst er kjernen som vanlige kjerner, bygget opp ved å vikle flere bånd 16-19 (på figur 5) i flere individuelle overliggende spoler på en passende trommel hvor de anordnes ved siden av hverandre.

Ettersom de sideliggende spoler forblir blokkert i forhold til den gjensidige radiale forskyvning (på grunn av den særlige profil som sammenkopler de motstående og parallelle sider av båndet) og derfor kan tilveiebringe en kjernebase med en permanent skråflate på 15°, blir for-formingen av wiren unødven-dig slik at også bæreflaten for oppbygningstrommelen kan bli enklere ved en rekke trinn med en sylindrisk, og ikke-konisk radial ytterflate.

Siden for-forming ikke er nødvendig, er kjernen fri for innvendig strekk og blir derfor ikke berørt av krefter som kan føre til deformering av geometrien i denne del og dessuten vil kjernedelen, forsynt med bånd som er festet sammen, være stabil og ytterst motstandsdyktig mot torsjonsbelastninger slik at delens kompakthet lett kan opprettholdes og sikres selv når kjernen skal sammenstilles i dekkstammen og under dekkets støping og herding bare ved hjelp av et mindre antall passende kontroll-elementer, ettersom båndene 20, vist på figur 7, som er viklet opp rundt en kjerne (dvs. pakken med bånd), og som er plassert periferisk rundt kjernen ved noen få punkter, f.eks. bare ved to punkter diametralt mot hverandre. Båndene som ikke er særlig belastet på grunn av den gode stabilitet i seksjonen, kan være laget av et hvilket som helst passende materiale, f.eks. også av et materiale som ikke er motstandsdyktig mot sammenpressing.

Det er videre klart at til tross for den aksiale sammenkopling av båndseksjonene anordnet ved siden av hverandre, kan hvert bånd bevege seg periferisk i forhold til de andre bånd slik at kjernen har minst de samme egenskaper når det gjelder fleksibilitet og deformeringsevne (ovalisering) som de beste konvensjonelle kjerner og er derfor en vesentlig teknisk og økonomisk forbedring i dekkteknologien.

Når det gjelder det elastomeriske materiale som kjernen er bakt inn i er denne binding meget solid og stabil over lengre tid. Faktisk har kjernen på grunn av den rette del av båndet, to fordeler. For det første er hele kjerneflate meget tydelig, kjerneprofilen har på den rette del, fremspring (sekskantenes topper) i aksialretningen og trinn i radialretningen. Disse fremspring og trinn er slik at de danner en rekke sammenføyninger mellomkjernens overflate og det elastomeriske materiale som omslutter denne og resultatet er en meget høy motstand mot torsjonsbelastninger mot trådkanten som har en tendens til å skille det elastomeriske materiale fra metallet.

Dessuten øker fremspringene og trinnene kjerneflatens område uten å endre motstandsområde (den rette del) av metallet sammenliknet med konvensjonelle kjerner med et firkantet tverrsnitt siden motstandsområdet er dimensjonert for alle belastninger strekk og torsjon mot kjernen og det vil derfor fremgå at under jevn belastning, vil en større kontaktflate mellom det elastomeriske metallet bety mindre egenbelastning pr flateenhet (kg/mm<2>) mot gummi/metallgrenseflaten.

Kombinasjonen av disse gunstige egenskaper vesentlig eliminerer risiko for rivninger i det elastomeriske materiale og atskillelse av gummi/metallbindingen slik at det ikke lenger er nødvendig å inneslutte den ringformede kjerne i den kjerne som er dekket av elastomeriske materialer av stor hårdhetsgrad, tvertimot kan kjernen ifølge oppfinnelsen innesluttes i dekkets trådkant ved hjelp av vanlige fremgangsmåter for sammenstilling

som brukes for vanlige gummikjerner.

Endelig vil det fremgå at denne spesifikasjon bare er gitt som et ikke-begrensende eksempel slik at oppfinnelsen inkluderer også andre modifikasjoner og variasjoner som, selv om de ikke er beskrevet her, lett vil fremgå av oppfinnelsens idé.

Claims (7)

1. Pneumatisk dekk for kjøretøyhjul omfattende to kanttråder som hver er forsterket med en langs omkretsen forløpende, ikke forlengbar kjerneringpakning med et tverrsnitt i det vesentlige i form av et parallellogram og med i det vesentlige aksialt forløpende bunner som er skråstilt i en fastlagt vinkel i forhold til dekkets rotasjonsakse, hvor hver kjerne omfatter flere radialt, over hverandre liggende spoler med strimler anordnet ved siden av hverandre og radialt forsatt i forhold til hverandre, og hvor hver spole omfatter strimler med tverrsnitt med to aksialt forløpende rette og parallelle motstående sider, KARAKTERISERT VED at de tilsvarende ytterkanter for en av disse strimmeldelers sider er forbundet med et profil som er symmetrisk med et tilsvarende profil for den annen side om en rett linje (r) perpendikulært til de parallelle motstående sider, at avstanden fra linjen (r) øker og minker langs profilen, og at strimlenes gjensidige kontakt ved siden av hverandre langs deres profiler bestemmer deres radialt forsatte posisjon og grunnlinjens skråstilling i parallellogrammet.

2. Dekk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at profilene (4) er symmetrisk i forhold til en rett linje (m) parallelt med de motstående sider og med ens avstand derfra.

3. Dekk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at profilene (4) har et i det vesentlige sinusformet forløp.

4. Dekk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at profilene omfatter to rettlinjede segmenter i vinkel til hverandre.

5. Dekk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at profilenes avstand fra aksen i strimlenes rettlinjede og parallelle sider varierer fra et minimum til maksimum og deretter igjen til et minimum fra den ene side til den andre.

6. Dekk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at parallello-grammets skråstilling er omkring 15° i forhold til dekkets akse.

7. Dekk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at de radialt over hverandre liggende spoler er dannet av et oppviklet bånd.