CZ303718B6 - Komponenta s tvarovou pametí pro upravení tlaku v pneumatice a zpusob její výroby - Google Patents

Abstract

Komponenta (1) s tvarovou pametí pro upravení tlaku v pneumatice (4) je spojena na jednom konci s vnitrním prostorem pneumatiky (4) a na druhém konci s vnejsím prostredím. Komponenta (1) je ve tvaru zakriveného dutého kanálu a nejméne jedna obvodová stena dutého kanálu je tvorena alespon dvojicí ploch (10) lezících v podélném smeru komponenty (1) a navzájem svírajících úhel .alfa. = 0 az 120.degree.. Je-li tento úhel .alfa. > 0.degree., je umísten na stycné hrane této dvojice ploch (10) a stycná hrana se nachází na vzdálenejsím míste od stredu plochy prícného prurezu komponenty (1) a zároven je komponenta (1) umístena v prostoru bocní steny pneumatiky (4) u její patky. Zpusob výroby komponenty (1) spocívá v tom, ze se mezi vrstvy tvorící bocní stenu pneumatiky (4) nebo mezi vrstvy prídavného útvaru (6) pred jejich vulkanizací vlozí matrice (9), která má v prícném rezu sírku 0,1 az 200 mm a výsku 0,01 az 100 mm. Poté se provede vulkanizace, nacez se vlozená matrice (9) celá, nebo v délce odpovídající délce komponenty (1), vytáhne vcelku nebo po cástech.

Description

Komponenta s tvarovou pamětí pro upravení tlaku v pneumatice a způsob její výroby

Oblast techniky

Vynález se týká komponenty s tvarovou pamětí pro upravení tlaku v pneumatice, která je součástí pneumatiky nebo sousedí se stěnou pneumatiky a je spojena na jednom konci s vnitřním prostorem pneumatiky a na druhém konci s vnějším prostředím. Dále se vynález týká způsobu výroby komponenty.

Dosavadní stav techniky

Z technické praxe jsou známa různá řešení umožňující doplnění tlaku v pneumatice za provozu. Jedná se například o pneumatiky opatřené přívodem vzduchu, připojeným k vnějšímu tlakovému zdroji. Nevýhodou těchto řešení jsou značné náklady na pořízení a složitost celého zařízení.

Rovněž jsou známy samodohustitelné pneumatiky. Příkladná samodohustitelná pneumatika je například popsána v patentových přihláškách CZ PV 2002-1364 a CZ PV 2001—4451. Komora pro přívod vzduchuje umístěna ve stěně pneumatiky nebo v jejím sousedství. Komora je periodicky s valivě postupující deformací pneumatiky napříč komory úplně stlačována nebo zlomena, postupující stlačení komory na nulový průřez komory tlačí před sebou médium obsažené v komoře a za sebou vytváří podtlak. Komora ve tvaru hadičky umístěné ve stěně nebo v jejím sousedství po obvodu pneumatiky pracuje jako peristatické čerpadlo.

Výroba pneumatik spočívá vtom, že se jednotlivé vrstvy různých komponentů nanáší ve formě plochého materiálu na otočný konfekční buben. Komponenty jsou poté roztahovány a tvarovány tlakem z vnitřní strany do prstencově tvarované sestavy.

Tlak bývá zprostředkován a usměrněn membránou popsanou například v patentu CZ 246152, který popisuje středovou membránu konfekčního bubnu stroje pro konfekci plášťů pneumatik a použití takovýchto membrán.

Po vytvarování tlakem se surová pneumatika sejme z konfekčního bubnu a vloží se do tvarovací a vulkanizační formy mající tvar konečné pneumatiky. Forma se utěsní a zahřívá. Surová pneumatika je roztahována radiálně směrem ven do obvodu formy, prostřednictvím vstřikování tlakového plynu nebo tekutiny do vytvrzovací membrány namontované uvnitř formy a umístěné uvnitř formy. Vytvrzovací membrána se roztahuje, tlačí běhoun a boční stěny surové pneumatiky do vyhřátých stěn formy. Během této vulkanizace dojde ke spojení jednotlivých vrstev a pneumatika získá konečný tvar a tvrdost.

Obdobným způsobem se provádí protektorování pneumatik.

Funkce membrány je popsána například v patentu CZ 273325 „mobilní jednotka pro vulkanizaci plášťů pneumatik“, kde jednotka sestává z dvoudílné formy, jejíž poloviny se dají spojit v prstencovou komoru pro uložení nezvulkanizovaného pláště. Jedna z obou polovin formy obsahuje uzavřený okruh pro tlakové vulkanizační médium. Uzavřený okruh zahrnuje vnitřek vulkanizační membrány, která se vtlačuje do prstencové komory a skříň, spojenou s vytápěnými přívodními kanály a zpětnými kanály. Vulkanizační membrána je vyrobena z elastomeru, má průřez ve tvaru písmene C a rozpíná se uvnitř prstencové komory a tlačí na vnitřní plochu nezvulkanizovaného surového pláště pneumatiky.

Patent CZ 246152 popisuje středovou membránu konfekčního bubnu stroje pro konfekci plášťů pneumatik a použití takovýchto membrán, které slouží u převáženého typu konfekčních strojů jako membrány vydouvací. Působí jako aktivní prvek při přetváření původně vyrobeného válcového polotovaru pláště pneumatiky do tvaru anuloidu.

Pro objasnění některých z nových způsobů výroby pneumatiky s komorou je potřebné uvést, jakým způsobem bývá zkonstruována sestava bezdušové pneumatiky a ráfku a jak se tato sestava chová v provozu. Bezdušová pneumatika má v průřezu obecně tvar C a po nasazení pneumatiky na ráfek a jejím nafoukání se stěny pneumatiky od sebe roztáhnou ve směru osy rotace a v oblasti patek se natlačí na stěny ráfku, o které se tlakem nafoukané pneumatiky utěsní. Hermeticky uzavřenou sestavu pak tvoří boční stěny pneumatiky, běhounová část pneumatiky a ze strany ráfek.

Nevýhodou těchto řešení jsou značné výrobní náklady, horší obsluha a montáž komory a souvisejících součástí do soustavy kola, velmi vysoké riziko lámání, drolení a otěru stěn komory při jejím stlačování, a tím snížená životnost komory i bezpečnost pneumatiky. V případě dočasného působení sil na komoru proti směru jejího uzavření, které může být v průběhu funkce komory poměrně běžné, může dojít k roztržení její steny. Dále je nevýhodou obtížné, respektive neřešené spojování jednotlivých součástí komory, dále potřeba zásadních úprav výrobního procesu pneumatiky s komorou a zejména zásadních úprav výrobních strojů a zařízení. Další nevýhodou je potřeba výroby v podstatě kompletní unikátní soustavy komory pro každý typ pneumatiky a každý tlak. Dále vzhledem k relativně malému prostoru, kterýje pro instalování komory k dispozici, komora bude mít relativně malý pracovní objem a výkon.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny komponentou s tvarovou pamětí pro upravení tlaku v pneumatice, která je spojena na jednom konci s vnitřním prostorem pneumatiky a na druhém konci s vnějším prostředím, přičemž komponenta je ve tvaru zakřiveného dutého kanálu, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že nejméně jedna obvodová stěna dutého kanálu je tvořena alespoň dvojicí ploch ležících v podélném směru komponenty a navzájem svírajících úhel a ~ 0 až 120°, je-li tento úhel a > 0°, je umístěn na styčné hraně této dvojice ploch a styčná hrana se nachází na vzdálenějším místě od středu plochy příčného průřezu komponenty a zároveň je komponenta umístěna v prostoru boční stěny pneumatiky u její patky.

Komponenta je s výhodou umístěna a upravena v přídavném útvaru vloženém mezi boční stěnu pneumatiky a nejméně jeden díl ze souboru tvořeného ráfkem, poklicí, nebo oporou připojenou k ráfku nebo poklici. Komponenta může mít podobu alespoň části prstence, nebo alespoň části šroubovice.

Přídavný útvar je ve výhodném provedení pevně spojen s ráfkem nebo poklicí nebo boční stěnou pneumatiky. Přídavný útvar je s výhodou zjedné strany tvarově uzpůsoben pro těsné spojení s boční stěnou pneumatiky a z druhé strany je tvarově uzpůsoben pro těsné spojení s ráfkem.

Komponenta je s výhodou alespoň na svém jednom konci ukončena mechanicky tuhým členem s průřezem komponenty.

Dále je podstatou vynálezu způsob výroby výše uvedené komponenty spočívající v tom, že mezi vrstvy tvořící boční stěnu pneumatiky nebo mezi vrstvy přídavného útvaru se před jejich vulkanizací vloží matrice, mající v příčném řezu šířku 0,1 až 200 mm a výšku 0,01 až 100 mm. Poté se provede vulkanizace, načež se vložená matrice celá, nebo v délce odpovídající délce komponenty, vytáhne vcelku nebo po částech. Po vytažení matrice se do vzniklé štěrbiny otevřené ven ze stěny pneumatiky nebo přídavného útvaru vloží mechanicky tuhý člen s průřezem alespoň v jednom místě shodným s průřezem komponenty v místě umístění mechanicky tuhého členu v komponentě. Matrice se s výhodou po vulkanizaci rozdělí nejméně na dvě části, přičemž první část odpovídající délce komponenty se vytáhne a druhá část matrice zůstane v pneumatice nebo v přídavném útvaru.

Mechanicky tuhý člen se ve výhodném provedení alespoň na jednom svém konci opatří kanálkem, který je propojen s komponentou a ústí do volného prostoru mimo pneumatiku, nebo mimo přídavný útvar. Alespoň na Část zakřiveného dutého kanálu se s výhodou působí lisováním, vytlačováním, broušením, frézováním, soustružením, řezáním, odtavováním respektive vypalováním, pro získání jejího optimálního tvaru.

Do štěrbiny otevřené ven ze stěny pneumatiky nebo přídavného útvaru se může vložit dutá hadička a/nebo je tato štěrbina opatřena plným profilem s menší plochou příčného průřezu hadičky, než je příčná plocha průřezu nezatížené komponenty. Na stěny komponenty ve výhodném provedení působí síly v kolmém směru na jejich plochu.

Přídavný útvar s komponentou respektive komponenta ve stěně pneumatiky se může vytvořit slepením dvou pruhů materiálu, přičemž nejméně v jednom z pruhů se vylisuje, vybrousí, vyfrézuje, vysoustruží, vyřeže, odtaví, respektive vypálí alespoň část komponenty. Také je možno komponentu v přídavném útvaru tvořeném jediným pruhem materiálu respektive ve stěně pneumatiky vytvořit tak, že se tvar alespoň části komponenty vylisuje, vybrousí, vyfrézuje, vysoustruží, vyřeže, odtaví respektive vypálí, případně je možné celý přídavný útvar vytlačovat obdobně jako jsou vyráběna těsnění, hadice a podobně.

Vynález se dále týká pneumatiky, respektive ráfku se stěnou opatřenou profilem pro dosednutí přídavného útvaru.

Výhodou komponenty je, že ve stěnách komponenty, které jsou tvořeny dvojicí ploch umístěných navzájem pod malým úhlem, působí při deformaci komponenty relativně malé síly. Tím je snížena možnost narušení stěn například jejich roztrhnutím nebo zlomením v důsledku vnitřního pnutí při zátěži.

Dvojice ploch může pokračovat mimo komponentu pod úhlem 0 stupňů. Tyto vzájemně přitlačené souběžné plochy na sebe přenášejí vnitřní pnutí stěn v menší míře, než kdyby byly vzájemně pevně spojeny. Ve stěně netvořené částečně souběžnými plochami by docházelo k většímu vzájemnému přenášení sil. Naproti tomu u souběžných ploch budou vnitřní síly ve stěně komponenty mnohem jednodušší a navzájem se budou méně ovlivňovat.

Stěny se od sebe směrem dovnitř komponenty rozcházejí nebo rozevírají. Pokud při deformaci komponenty dojde dočasně k potřebě, aby se plochy navzájem rozevíraly ve větší vzdálenosti od středu příčného průřezu komponenty, může se místo rozevření posunout do místa původních souběžných ploch. Jestliže by však byly plochy v původním místě rozevření pevně spojeny a nepokračovaly souběžně mimo komponentu, mohlo by v tomto místě dojít k roztržení. Možnost posuvu místa rozevření tak zabezpečuje snížené pevnostní namáhání stěn komponenty při různé zátěži pneumatiky a komponenty.

Protilehlé stěny komponenty mohou mít rozdílnou délku průřezu. Přesto je nutné, aby při zátěži na sebe neprodyšně přilehly a jejich délka průřezu se při zátěži vzájemně vyrovnala. Toto je možné dosáhnout příčným stlačením stěny s delším průřezem, respektive příčným natažením stěny s kratším průřezem. Stlačení, respektive roztažení stěn je omezeno stlačitelností, respektive roztažitelností materiálu stěn. Pokud se však stěna s delším příčným průřezem vytvoří ze dvou ploch, které jsou vzájemně umístěny pod úhlem 0 až 120 stupňů, a vrchol úhlu bude například uprostřed příčného průřezu této stěny, bude takováto stěna při zátěži měnit svou délku příčného řezu snadněji. Vzhledem ktomu, že místo umístění komponenty i materiálové vlastnosti stěn komponenty jsou omezené, umožní toto, tak zvané harmonikové uspořádání, maximalizovat objem komponenty i v uvedených omezených podmínkách včetně omezeného malého prostoru.

Stěny komponenty s rozdílnou délkou budou mít tendenci se při zátěži po sobě posouvat. Harmonikové uspořádání tuto tendenci sníží, komponenta se složí do svého finálního uzavřeného tvaru při zátěži a protilehlé stěny se v okamžiku před jejich vzájemným dotekem stanou téměř souběžnými. Zároveň na stěny komponenty působí, při takovémto uspořádání, síly vesměs kolmé ke stěnám komponenty. Jejich směrování tedy komponentu uzavírá, cožje žádaný stav, a zároveň nepůsobí v tak velké míře souběžně se stěnou komponenty, což by byl nežádoucí stav, neboť by se stěny po sobě posouvaly. Vzájemné posouvání stěn způsobuje jejich otěr a destrukci, čímž by mohlo dojít k porušení těsnosti, nebo k zvětšení objemu části komponenty, a tím ke změně výstupního tlaku. U běžné pneumatiky osobního vozidla dojde zhruba k 500 cyklům za km, respektive 5 milionům cyklů během každých 10 tisíc kilometrů. Proto je potřeba možné příčiny jakéhokoli narušení minimalizovat.

Komponenta je s výhodou v podobě alespoň části prstence, nebo anuloidu, nebo alespoň části šroubovice, protože tyto tvary jsou snadno vyrobitelné a dosahuje se jimi požadovaných efektů. Komponenta je s výhodou umístěna v prostoru boční stěny pneumatiky u její patky, protože zde je prostor pro její výstup a všechny části komponenty včetně ventilku jsou v blízkosti ráfku, kde na ně působí nejnižší odstředivé síly v rámci pneumatiky a tím je pneumatiku možno jednoduše vyvážit. Oblast patky je jedním z nejtužších míst v pneumatice a proto se zde pneumatika chová v průběhu cyklu velmi předvídatelně, respektive je s nejmenšími odchylkami od žádaného a předpokládaného stavu a nachází se zde jedno z nejvíce, vůči opotřebení, chráněných míst pneumatiky.

Komponentu je možné umístit do přídavného útvaru, který se vloží mezi boční stěnu pneumatiky a nejméně jeden díl ze souboru tvořeného ráfkem, poklicí nebo oporou. Toto řešení umožní využít stávající pneumatiky a celkové stávající konstrukce kola, popřípadě je možné přídavný útvar pevně spojit s ráfkem nebo poklicí nebo boční stěnou pneumatiky, což sníží nebezpečí jeho posunutí nebo ztráty.

Prostřednictvím souběžných ploch stěny komponenty je možné vytáhnout z komponenty matricí použitou při výrobě komponenty. Pokud budou plochy pokračovat stěnou pneumatiky až ven z pneumatiky, a mezi nimi bude ven pokračovat i matrice, je možné mezi nimi matrici protáhnout ven z matricí vytvořeného prostoru. Tyto plochy je od sebe možné pro lehčí vytažení matrice dočasně roztáhnout. Nicméně po osazení pneumatiky na ráfek všechny plochy stěn komponenty zaujmou funkční pozici a průřez komponenty bude odpovídat žádanému průřezu komponenty před zátěží. Síly běžně přítomné mezi pneumatikou a ráfkem jsou tedy s výhodou využity k zabezpečení žádaného tvaru komponenty a k utěsnění všech těsnicích ploch.

v případě, že plochy stěny komponenty pokračují souběžně mimo komponentu, nikoliv však ven z pneumatiky, neboje použitá matrice tenká a ohebná, případně pružná, zjednoduší se vytahování matrice pro vulkanizaci. Aplikováním tlaku na komponentu směrem rovnoběžným s prodloužením stěn komponenty, respektive aplikováním tahu na stěny komponenty ve směru kolmém na stěny komponenty se stěny komponenty ve směru tahu od sebe odtáhnou a nepřiléhají na většinu vnější plochy matrice. Tím nekladou vytažení matrice v podélném směru z komponenty významný odpor. Podmínkou je, že se matrice v části vytvářející otisk souběžných ploch zvlní nebo ohne a umožní tím zúžení komponenty v tomto směru.

Matrice může být s výhodou ohebná, například pogumovaná textilie. Takovýto materiál je ohebný, nicméně velmi málo stlačitelný, čímž se zabezpečí žádaný tvar otisku matrice. Ohebná matrice pak může být velice lehce vytažitelná, vzhledem k tomu že se při vytahování sama vhodně pokrčí a uhne překážkám.

Při výrobě pneumatiky umožňují souběžné plochy vyrobení komponenty prostřednictvím jednoduché vzhledové změny vulkanizační formy používané běžně k výrobě pneumatik. Na vulkanizační formu se připevní matrice pro výrobu komponenty, a po vulkanizaci pneumatiky se společně s vulkanizační formou odejme i matrice pro výrobu komponenty. Jedná se o poměrně nenákladnou a techniky jednoduchou změnu, která po osazení pneumatiky na ráfek zabezpečí vytvoření plnohodnotné komponenty. Matrice pro výrobu komponenty může být mezi vrstvy pneumaCZ 303718 B6 tiky vložena i samostatně, před vložením pneumatiky do vulkanizační formy, a odejmuta po vyjmutí pneumatiky z vulkanizační formy. Matrice tak může být položena na vrstvy pneumatiky, následně překrytá vrstvou materiálu a poté vulkanizována.

Komponenta vytvořená mezi pneumatikou a ráfkem, respektive oporou připevněnou na ráfku, maximálně využívá síly vznikající při deformaci pneumatiky mezi pneumatikou a ráfkem. Pro využití sil, které dnes působí ve stěně pneumatiky nad patkou v místě, kde se pneumatika již nedotýká ráfku, ale periodicky se k němu přibližuje, je možné na stěně pneumatiky vytvořit nálitek, který tento prostor vyplní a síly přibližování pneumatiky k ráfku zužitkuje k uzavřené v něm obsažené komponenty. Pokud je tento nálitek vytvářen společně s pneumatikou, jedná se opět o jednoduchou vzhledovou změnu. Nálitek také může být nahrazen přídavným útvarem vloženým mezi pneumatiku a ráfek.

Nálitek, respektive přídavný útvar může navíc zvyšovat tuhost boční stěny pneumatiky, což je pozitivní. S výhodou může být vytvořen u obou patek pneumatiky, i pokud funkční komponentu bude obsahovat jen jeden z nich. Umístění u obou patek zajistí oboustranně symetrickou tuhost pneumatiky.

Stěny pneumatiky jsou značně tepelně namáhány, okolí patky pneumatiky patří mezi exponovaná místa. Periodické proudění vzduchu v komponentě zabezpečí zvýšení odvodu tepla ze stěny pneumatiky.

Vzhledem k tomu, že se mezi vrstvy tvořící boční stěnu pneumatiky nebo přídavného útvaru před vulkanizací vloží plochá matrice s výhodou opatřená tvarovaným výstupkem, jejíž šířka je 0,1 až 200 mm a tloušťka 0,01 až 100 mm, je možné po vulkanizací matrici snadno vyjmout, přičemž v materiálu zůstane otištěn požadovaný profil. Matrici je možno vyjímat po částech, což usnadní její vytažení nebo v celku, kdy je možné matrici používat opakovaně, bez nutnosti opakovaného srovnávání jejich jednotlivých částí. Ke snadnějšímu vyjmutí může přispět, i pokud se tloušťka matrice ve směru od středové osy mění.

Pokud se stěna pneumatiky a ráfku již při jejich výrobě opatří profilem pro dosednutí přídavného úvaru, je zajištěno správné a pevné umístění tohoto přídavného útvaru.

Takto vytvořená komponenta, pokud je u patkové části v blízkosti ráfku, umožňuje propojení s robustnějšími součástmi propojujícími komponentu s pneumatikou a vnějším prostředím. Například použití objemnějšího ventilku umožní jeho větší přesnost případně osazení více funkcemi jako je mechanická nebo elektronická komunikace sjinými zařízeními, hlášení stavu řidiči, odpouštění pneumatiky a podobně. Ventilek může být připevněn přímo na ráfku a nebude přímo zatěžovat konstrukci pneumatiky. Čím blíže bude celá konstrukce k ose kola, tím může být hmotnější, respektive tím méně bude zatěžovat kolo svými odstředivými silami. Propojení komponenty s ostatními jejími částmi vytvořené mezi ráfkem a pneumatikou případně přídavným útvarem, respektive částečné vytvoření části komponenty v pneumatice nebo přídavném útvaru a zbytku komponenty, například v ráfku nebo mezi ráfkem a pneumatikou, umožňuje jednoduché propojení těchto součástí ajejich utěsnění prostřednictvím osazení pneumatiky na ráfek a tlakem mezi pneumatikou a ráfkem. Vytvoření nestlačitelných kanálků umožňuje vytvořit nejenom propojení jednotlivých částí komponenty, ale přímo nestlačitelné kanály mohou tvořit část komponenty nedeformovatelnou na nulovou plochu průřezu komponenty. Vytvoření části komponenty v pneumatice respektive v přídavném útvaru a části mimo nich umožňuje vytvoření komponenty stavebnicovým způsobem, kdy jednotlivé prvky jsou normované a použitelné například pro různé rozměry pneumatik. Je tak například možné vytvořit komponentu v pneumatice s přesně definovaným vnitřním objemem komponenty a výsledný hustící tlak komponenty definovat objemem nedeformovatelných kanálků vytvořených v ráfku a objemově odpovídajících hustícímu tlaku požadovaného pro vozidlo, které tyto ráfky používá. Komponenta pak může být univerzálně vytvářena pro různé rozměry pneumatik a různé hustící tlaky přičemž se pro konkrétní požadavky doladí použitím vhodných navazujících součástí komponenty.

Zhruba polovina vozidel na cestách má minimálně jednu pneumatiku podhuštěnou o více než 20 procent což je považováno za velice rizikové. Podhuštěná pneumatika hůře drží stopu a přehřívá se, čímž dochází k rychlému opotřebení, a tím i přilnavosti nebo může dojít až k její explozi. Kromě těchto bezpečnostních rizik je zde i ekonomická stránka, kdy podhuštěná pneumatika má menší životnost a vyšší valivý odpor který se projevuje vyšší spotřebou vozidla. Vzhledem ktomu, že řidiči toto riziko ve veliké míře přehlížejí a neřeší, samodohušťování bude mít veliké bezpečnostní a ekonomické dopady.

Pro obecnou představu funkce komponenty samodohustitelné pneumatiky nejenom dle tohoto patentu dále popíšeme obecné základní principy její funkce. V pneumatice je vytvořená podélná komponenta například obdélníkového průřezu 1 krát 3 milimetry. Pneumatiky se stlačuje v místě doteku běhounu a vozovky a tato deformace se pneumatikou šíří zhruba směrem k ose pneumatiky až k patce, respektive ráfku. Komponenta je vytvořená příčné k této deformaci a proto deformace komponentu příčně uzavře a plocha uzavřené komponenty je 0 krát 3 milimetry. V místě příčného uzavření má komponenta nulovou plochu řezu komponenty - je neprůchozí. Při odvalování pneumatiky po vozovce se posouvá místo deformace po obvodu pneumatiky a postupně se posouvá i místo příčného uzavření komponenty a tlačí před sebou v komponentě obsažený vzduch, přičemž v místě komponenty, kterým deformace již prošla, vzniká podtlak.

Dále existuje na základě výše uvedeného principu několik alternativ komponenty, které se liší počtem a typem použitých ventilků a způsobem řízení výstupního nebo maximálního tlaku komponenty. Například v komponentě, která používá minimálně jeden ventilek, je možno nastavit výstupní tlak nebo maximální tlak vytvořením komponenty s plně deformovatelnou částí a plně nedeformovatelnou částí, přičemž obě tyto části mají definovaný maximální a minimální vnitřní objem. Výstupní tlak, nebo maximální tlak v komponentě je pak definován poměrem maximálního objemu části komponenty na začátku cyklu ku minimálnímu vnitřnímu objemu na konci cyklu.

Různé pneumatiky mají různé rozměry. Pro názornost například běžná pneumatika Rl3 má místo doteku své spodní části a ráfku široké přibližně 12 mm a místo doteku své boční části a ráfku vysoké 7 mm. Takováto běžná pneumatika pro osobní automobil se svou boční stěnou u homí části stěny ráfku může přibližovat k ráfku v průběhu odvalování o desetiny milimetru a na vnější straně pneumatiky nad místem doteku dnešní pneumatiky a ráfku v řádech milimetrů. Těmito rozměry je pak definována tloušťka komponenty mimo zátěže vytvořené u patky pneumatiky v řádech desetin milimetrů až milimetrů. Pokud změníme konstrukci běžné pneumatiky, je možné tento rozsah zvýšit.

U pneumatik pro nakládání automobily a speciální techniku pak mohou být tyto rozsahy přiměřeně vyšší v závislosti na velikosti a konstrukci těchto pneumatik.

Přehled obrázků na výkresech

Komponenta s tvarovou pamětí pro upravení tlaku v pneumatice podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsána na konkrétních příkladech provedení s pomocí přiložených výkresů. Na obr. 1. a) je znázorněna pneumatika v řezu a na obr. 1. b) v nárysu. Na obr. 2 .a) až 2. d) je znázorněn detail umístění komponenty. Na obr. 3. a) až 3. i) jsou v řezu znázorněny různé tvary průřezu komponenty a způsob jejich výroby. Na obr. 4. a) až 4. d) je znázorněn postup vyjímání matrice, přičemž na obr. 4. a) a 4. b) je uveden řez pneumatikou a na obr. 4. c) a 4. d) je uvedena pneumatika v nárysu. Na obr. 5. a) je znázorněn člen. Na obr. 5. b) až 5. f) je znázorněn výřez pneumatiky s vloženým členem a na obr. 6. a) až 6. e) jsou v řezu znázorněny různé tvary průřezu komponenty a matrice během výroby a funkce komponenty. Na obr. 7. a) je znázorněn detail komponenty a propojení jejích částí mimo pneumatiku. Na obr. 8. a) je znázorněn detail umístění členu a opory mezi pneumatikou a ráfkem.

Příklady provedení vynálezu

Vynález bude dále pro názornost popsán na jednotlivých příkladech provedení.

Příklad 1

Komponenta i s tvarovou pamětí pro upravení tlaku v pneumatice, která je součástí pneumatiky nebo sousedí se stěnou pneumatiky aje spojena na jednom konci s vnitřním prostorem pneumatiky a na druhém konci s vnějším prostředím, je ve tvaru zakřiveného dutého kanálu, jehož obvodová sténaje z části tvořena dvojicí ploch jO ležících v podélném směru komponenty i respektive kanálu a navzájem umístěných pod úhlem a = 2 až 15°. Uhel a > 0° je umístěn na styčné hraně těchto ploch jO nacházející se na vzdálenější straně od středu příčného průřezu komponenty 1. Komponenta lje umístěna v prostoru boční stěny pneumatiky 4 u její patky.

Při způsobu výroby komponenty 1 se mezi vrstvy tvořící boční stěnu pneumatiky 4 před vulkanizací vloží plochá matrice 9 s tvarovaným výstupkem, jejíž šířka je 0,8 mm a tloušťka 0,02 mm, poté se provede vulkanizace a vložená matrice 9 se celá vytáhne směrem ke středové ose 2 pneumatiky 4. Tloušťkou matrice 9 je míněn rozměr přibližně kolmý na rozměr šířky matrice 9. Na obrázku 3. g) je tedy šířkou matrice 9 otištěné v přídavném útvaru 6 celá délka matrice 9 ve směru šipky matrice 9 a tloušťka je měřena přibližně kolmo na směr šipky matrice 9. Do vzniklé štěrbiny s průřezem obecně ve tvaru písmene U otevřeného směrem ke středové ose pneumatiky 4 se vloží člen j_9 s průřezem shodným s průřezem komponenty 1. Clen _19 se na jednom konci opatří kanálem 913, který ústí u čela 12 konce komponenty 1 a vede do vnitřního prostoru pneumatiky 4 a další člen 19 ústí u opačného čela j2 opačného konce komponenty 1 a vede do volného prostoru mimo pneumatiku 4. Matrici 9 je možné vytáhnout i jiným směrem než k ose pneumatiky 4, například směrem od osy pneumatiky 4 nebo směrem rovnoběžným s osou pneumatiky 4, Podmínkou je, aby vytvořená štěrbina, respektive prodloužené plochy 10, prostřednictvím kterých je matrice 9 vytažena, byly vytvořeny ve směru, ve kterém na ně působí po nasazení pneumatiky 4 na ráfek 7 síly dostatečné na jejich vzájemné hermetické utěsnění, zobrazené například na obrázku 3. h), kde je toto znázorněno u přídavného útvaru 6.

Na obrázku 3. h) je zobrazena komponenta 1 kruhového tvaru vytvořená v přídavném útvaru 6, přičemž prodloužené plochy jO jsou vyvedeny stěnou přídavného útvaru 6 směrem do volného prostoru mimo pneumatiky 4 a ráfek 7. Plochy 10 jsou k sobě hermeticky přitlačeny tlakem mezi pneumatikou 4 a ráfkem 7. Obdobně je možné vytvořit komponentu 1 s prodlouženými plochami 10 ve stěně pneumatiky 4. Také je možné vyvést prodloužené plochy J_0 stěnou přídavného útvaru 6 směrem ke stěně pneumatiky 4. Obecně je tedy možné vyvést plochy jO ven z přídavného útvaru 6, respektive pneumatiky 4, směrem ke kterékoliv vnější stěně přídavného útvaru 6, respektive pneumatiky 4, podmínkou je pouze jejich umístění v místě dostatečného tlaku na prodloužené plochy J_0 zajišťující jejich vzájemné hermetické přitlačení.

Komponenta 1 obecně může obsahovat část deformovatelnou na nulovou plochu průřezu komponenty 1. Tato může být doplněna o část nedeformovatelnou na nulovou plochu průřezu komponenty 1. V příkladech je popsána zejména deformovatelná Část komponenty 1, nicméně obdobně může být vytvořena i část na nulovou plochu průřezu komponenty nedeformovatelné části komponenty. Pro zjednodušení jakákoliv část komponenty 1, které se to může týkat, se v této přihlášce nazývá komponentou 1.1 když se komponenta 1 v příkladech umísťuje zejména k patce pneumatiky 4, je ji možné vytvořit, při zachování významné části výhod provedení, i kdekoliv jinde ve stěně nebo u stěny pneumatiky 4, tedy například i u běhounu pneumatiky 4.

Na obr. 1. a) je zobrazen řez nezatíženou pneumatikou 4 a ráfkem 7. Kruhem je naznačeno místo, použité na dalších obrázcích pro umístění detailu komponenty 1, přičemž na obr. 2. a) je uveden zvětšený detail tohoto kruhu.

Na obr. 2. b) je mezi nezatíženou pneumatiku 4 a ráfek 7 vložen přídavný útvar 6. Tomuto útvaru 6 z jedné strany tvarově odpovídá profil stěny pneumatiky 4 a z druhé strany profil ráfku 7. Na žádaném místě drží prostřednictvím tlaku pneumatiky 4 na ráfek 7, případně je na ráfek 7 nebo pneumatiku 4 připevněn.

Na obr. 2. d) je znázorněna boční stěna pneumatiky 4 při zátěži. Pneumatika 4 svou stěnou působí na přídavný útvar 6 a stlačuje jej o ráfek 7. Společně s přídavným útvarem 6 se bude stlačovat i v něm obsažená komponenta i. Směr deformace je naznačen přerušovanou šipkou.

Komponenta 1 může být vytvořena v přídavném útvaru 6, nebo přímo ve stěně pneumatiky 4, a to buď mezi vrstvami běžně vyráběné pneumatiky 4, nebo pokud ve stěně běžné pneumatiky 4 není dostatek prostoru, může být vytvořena v nálitku na stěně pneumatiky 4, který je obdobou přídavného útvaru 6. Takovýto nálitek na stěně pneumatiky 4 je znázorněn na obr. 2. c), a profilové v tomto příkladu odpovídá přídavnému útvaru 6 z obr. 2. b). Při zátěži se nálitek bude deformovat obdobně jako přídavný útvar 6 na obr. 2. d).

Pneumatika 4 je při jízdě periodicky stlačována, přičemž v její patkové části dochází k natlačování patky na ráfek 7 a nad patkovou částí dochází k periodickému přibližování stěny pneumatiky 4 k ráfku 7. Toto natlačování a přibližování zajišťuje příčné uzavření komponenty 1 umístění u patky pneumatiky 4 nebo nad ní. Komponenta i může mít podélně tvar neúplného kruhového prstence a může se od kruhového prstencového tvaru odchylovat ve směru od osy pneumatiky 4 i ve směru rovnoběžném s osou, podmínkou pro příčné uzavření je pouze, aby se komponenta X nacházela v místech, kde působí dostatečná síla pro příčné uzavření komponenty I. Takovéto místo se nachází i mezi pneumatikou 4 a ráfkem 7. Část komponenty 1, nebo celá komponenta 1 může mít tvar kruhu, elipsy, přímky, spirály respektive šroubovice, nebojiné křivky, respektive střed plochy průřezu komponenty X nebo její části může být umístěn na těchto křivkách.

Příklad 2

Na obr. 3. a) je znázorněn přídavný útvar 6 obsahující komponentu 1 s průřezem ve tvaru třícípé hvězdy. Tato část komponenty i je umístěna na vnější boční stěně pneumatiky 4 nad patkou pneumatiky 4 a ráfkem 7. Pneumatika 4 zde není znázorněna a komponenta lje znázorněna v nezatíženém stavu. Na plochách Π) tvořících stěny jednoho z cípů je znázorněn ostrý úhel a. Ostrý úhel zabezpečí při deformaci komponenty i vzájemně těsné dosednutí ploch tvořících stěnu komponenty X, přičemž ve stěnách dochází k minimálnímu ohybu a pnutí a tím je sníženo i celkové pnutí a materiálové namáhání ve stěnách komponenty X. Na obrázku 3. b) je zobrazen řez komponentou X při zátěži, stěny komponenty X k sobě v zatíženém místě přiléhají, komponenta X je neprůchozí a má v tomto místě nulovou plochu průřezu komponenty χ. Směr deformace způsobené zátěží je naznačen přerušovanou šipkou.

Komponentu X s ostrými úhly na vzdálenější straně ploch od středu znázorněné plochy příčného průřezu komponenty Xje možné vytvořit kdekoliv ve stěně pneumatiky 4 nebo její blízkosti, tedy například i v běhounu nebo boční stěně pneumatiky 4. Pojem střed plochy příčného průřezu komponenty X se používá z důvodu, že plocha příčného průřezu komponenty X nemusí mít definovatelný geometrický střed nebo bod symetrie. Jedná se tedy o přibližný střed této plochy.

Na obrázku 3. c) je znázorněn přídavný útvar 6 obsahující komponentu X ve tvaru třícípé hvězdy. Komponenta X má stejný průřez jako komponenta X na obrázku 3. a). Plochy XO stěn komponenty X jsou však prodlouženy za místo ostrého úhlu zobrazeného na obrázku 3. a) a pokračují navzájem paralelně, to znamená pod nulovým úhlem, hlouběji do stěny komponenty X. Díky tomuto prodloužení označeného P jsou stěny komponenty 1 od sebe fyzicky odděleny, a prostřednictvím těchto prodloužených ploch K) se přenáší mezi stěnami komponenty i méně sil způsobených deformací. Prodloužení je v tomto příkladu znázorněno u všech cípů komponenty 1, i když je označeno P pouze u jednoho z cípů.

Při deformaci pneumatiky 4 se tímto oddělením ploch absorbují síly, které by v případě, že by tu toto oddělení ploch nebylo, mohly stěny komponenty 1 poškodit. Takovouto komponentu i s prodlouženými plochami 10 je možné vytvořit kdekoliv ve stěně pneumatiky 4 nebo její blízkosti, tedy například i v běhounu nebo boční stěně pneumatiky 4.

Komponenty 1 se nachází v místě s proměnlivými deformačními silami. V případě, že tyto síly v průběhu cyklu působí dočasně ve směru proti silám uzavírajícím komponentu 1, prodloužení plochy JO stěn komponenty 1 umožní dočasné větší rozevření stěn komponenty 1 a místo doteku stěn komponenty 1 se v tom případě posune ve směru prodloužení. V případě, že by zde toto prodloužení ploch JO nebylo, mohlo by vmiste ostrého úhlu zobrazeného na obrázku 3. a) dojít k natržení stěny komponenty i.

Příklad 3

Komponentu lje možné vyrobit zalisováním matrice 9 mezi stěny komponenty 1 a následným vytažením matrice 9. Prodloužení ploch JO mimo samotnou komponentu 1 pod vzájemným nulovým úhlem ploch JO pak umožňuje jednoduché vytažení matrice 9 při výrobě komponenty i.

Na obrázku 3. d) je zobrazená výroba komponenty J kruhového průřezu. V materiálu stěn budoucí komponenty 1 je zalisována matrice 9 částečně kruhového průřezu, která je dále prodloužena mimo kruhový průřez komponenty i a vyvedena ven z přídavného útvaru 6. Toto prodloužení po vylisování vytvoří souběžné plochy JO procházející stěnou komponenty i až do místa vně přídavného útvaru 6. Vytvoří tak průchod pro vytažení zalisované matrice 9. Vytahování matrice 9 je zobrazeno na obrázku 3. e).

Po nanesení přídavného útvaru 6 a pneumatiky 4 na ráfek 7 se tyto prodloužené plochy JO k sobě navzájem přitlačí a utěsní a profd komponenty J zaujme žádaný tvar profilu nezatížené komponenty 1. Toto utěsnění a získání žádaného profilu komponenty lje znázorněno na obrázku 3. f). Obdobně je možno komponentu 1 vytvořit i ve stěně pneumatiky 4.

Matrice 9, pokud je alespoň částečně vyrobená z ohebného materiálu nebo pružného materiálu, například textilie pokryté vulkanizovanou gumou nebo tenkého ocelového plechu, se při vytahování krčí anebo ohýbá a neklade při vytahování významný odpor. Vytahování matrice 9 je možné ulehčit použitím separátoru, který se na stěny matrice 9 nanese před vulkanizaci. Tento separátor zabezpečí, že se matrice 9 nespojí při vulkanizaci se stěnami komponenty 1.

Na obrázku 3. g) je zobrazeno částečné vytažení matrice 9 šípovitého tvaru. Stěny přídavného útvaru 6 překrývající matrici 9 díky své ohebnosti také nekladou významný odpor. Vytahování matrice 9 však může být ulehčeno dočasným roztažením profilu vytvořeného matricí 9 v přídavném útvaru 6 vhodným nástrojem. Matrici 9 je možné také rozdělit na více částí a vytáhnout je postupně. Tímto se ulehčí vytahování zejména v případě použití pevné matrice 9.

Na obrázku 4. a) je zobrazena pneumatika 4 se zalisovanou ohebnou matricí 9 v řezu a na obr. 4. c) z boku. V pohledu z boku je stěna pneumatiky 4 překrývající matrici 9 znázorněna jako částečně průhledná. Na obrázku 4. b) a 4. d) je zobrazeno částečné vytažení 9 matrice v její homí části, přičemž boční a spodní část matrice 9 ještě vytažená není. Matrice 9 se při vytahování vrchní části skrčila a ohnula a tím se vytvoří prostor pro vytažení zbytku matrice 9.

Na obrázku 3. i) jsou znázorněna další výhodná provedení profilu komponenty i ve tvaru dvou typů čoček, dále je znázorněn harmonikový a kosočtvercový profil komponenty T Výhodné provedení tvaru komponenty lje komponenta 1, která má stěny co nejvíce kolmé k silám působícím na stěny komponenty 1. Tím se zamezí vzájemnému posouvání protilehlých stěn komponenty 1 po sobě ajejich otěru a destrukci.

Stěny pneumatiky 4 respektive přídavného útvaru 6 mohou být opatřeny gumárenskými výztužnými a zpevňujícími elementy jako je textilní kord, lanko, nárazník, výztužný pásek nebo bandáž.

Guma tvořící tělo pneumatiky 4 může mít relativně vysokou propustnost pro vzduch uzavřený v pneumatice 4. Z toho důvodu se pro nejvnitřnější vrstvu pneumatiky 4 běžně používá vrstva takzvané vnitřní gumy, která zajišťuje nepropustnost pneumatiky 4. Obdobně, pro stěny komponenty 1 může být použita vnitřní guma. Vnitřní guma může být při výrobě komponenty 1 použita přímo pro vrstvy pneumatiky 4 respektive vrstvy přídavného útvaru 6, mezi které se při výrobě komponenty 1 vkládá matrice 9, nebo může být vrstva vnitřní gumy umístěna na matrici 9 před jejím vložením mezi vrstvy vyráběné pneumatiky 4 nebo přídavného útvaru 6. Při vulkanizaci se poté vnitřní guma spojí se sousední vrstvou materiálu.

Komponentu 1 je možné ve stěně pneumatiky 4 případně v přídavném útvaru 6 vytvořit také třískovým obráběním, vyřezáním tepelným nožem, odtavením respektive vypálením. Také je možno komponentu 1 vytvořit vytlačováním obdobně jako se vyrábějí gumové hadice a těsnění.

Do dutiny vytvořené matricí 9 nebo výše uvedeným způsobem je možné vložit dutou hadičku, jež bude obsahovat komponentu 1 nebo plnou hadičku, která mezi svými vnějšími stěnami a stěnami vytvořenými matricí 9 nebo jiným výše uvedeným způsobem vytvoří konečný prostor komponenty 1. Dutá hadička pak může být vytvořena z elastičtějšího materiálu, než jsou stěny dutiny a lépe při zátěži komponentu 1 uzavře a utěsnění. Také může být z nepropustné gumy a nahradit potřebu přidávání vnitřní gumy do stěn komponenty 1 při její vulkanizaci. Obdobně plná hadička může s výhodou být vytvořena z elastičtějšího materiálu, než jsou stěny dutiny a lépe při zátěži komponentu 1 příčně uzavře a utěsní, přičemž mimo zátěže mezi svými vnějšími stěnami a stěnami vytvořenými matricí 9 nebo jiným výše uvedeným způsobem ponechá průchozí prostor komponenty 1.

Příklad 4

Ráfky 7 jsou normované, nicméně jejich části, které mají profilově odpovídat stěně přídavného útvaru 6 nebo stěně pneumatiky 4 obsahující komponentu 1 se mohou mezi různými typy ráfků 7 lišit. Toto je možné ošetřit normováním zbylé části ráfku 7 případně vytvořením opory 15 fixované na ráfku 7 nebo na poklici nebo mezi ráfkem 7 a pneumatikou 4. Tato opora 15 tak převezme opornou funkci ráfku 7. Pro správnou funkci opora J_5 musí částečně profilově odpovídat profilu vnějších stěn přídavného útvaru 6 obsahujícího komponentu 1 respektive stěně pneumatiky 4 obsahující komponentu 1. Opora 15 může s výhodou být součástí poklice.

Komponenta 1 může být v přídavném útvaru 6 vytvořena slepením dvou pruhů materiálu, například gumy, která v sobě mají vylisovaný profil komponenty 1. Tyto pruhy mohou v podélném směru komponenty 1 tvořit úplnou kružnici, nebo část kružnice. Místo slepení můžou být pruhy na sebe pouze položeny, a jejich utěsnění je pak zajištěno stálým tlakem mezi pneumatikou 4 a ráfkem 7. Tyto tlaky v některých místech doteku dnešních ráfků 7 a pneumatik 4 přesahují desítky atmosfér.

Profil stěn pneumatiky 7 se mezi různými pneumatikami 4 liší. Výrobně jednoduché řešení je umístění komponenty 1 v přídavném útvaru 6 a opatření přídavného útvaru 6 normovanou stěnou. Pneumatiky 4 pak budou muset být opatřeny obdobním profilem své stěny v místě doteku s přídavným útvarem 6 což je výrobně jednoduchá vzhledová změna pneumatiky 4. Tímto je možno zabezpečit působení sil mezi stěnou pneumatiky 4 a stěnou přídavného útvaru 6 vesměs kolmé na stěnu přídavného útvaru 6, a tím snížit riziko vzájemného posouvání a otěru.

Příklad 5

Na obrázku 5. a) je znázorněn člen 19. Vrchní oblouková část řezu členu 19 ve svém řezu odpovídá řezu komponenty I. Rovné části označené Vv a Vs, v sobě obsahují průchozí kanálky 913 propojující čela 12 s opačnými konci části Vv a Vs. Kanálky 913 jsou zobrazeny přerušovanými Šipkami.

Na obrázku 5. b) je znázorněno nasazování pneumatiky 4 na ráfek 7. V pneumatice 4 byl předtím vytvořen otisk matrice 9 po celém obvodu pneumatiky 4. Protože takto vytvořená komponenta 1 musí být pro svou funkci přerušena, přerušení se vytvoří vložením členu J9 nejméně v jednom svém místě odpovídajícímu průřezu komponenty I, který zamezí průniku vzduchu mezi částmi komponenty i prostřednictvím části komponenty 1, ve které je člen 19 vložen.

V komponentě 1 je vložena část členu 19 tvarově odpovídající profilu komponenty J. Profil této části členu 19 odpovídá řezu A-A obrázku 5. a). Po úplném nasazení pneumatiky 4 na ráfek 7 zobrazeném na obrázku 5. c) se stěny komponenty 1 a stěny členu 19 vzájemně utěsní a zneprůchodní komponentu i v této části.

Na obrázku 5. d) je zobrazeno vložení členu J9 včetně jeho části Vv mezi stěny komponenty i a dále mezi pneumatiku 4 a ráfek 7. Po úplném osazení pneumatiky 4 na ráfek 7 zobrazeném na obr. 5. e) se člen 19 včetně své části V v, komponenta 1, pneumatika 4 a ráfek 7 navzájem utěsní. Komponenta lje propojena od čela 12 členu _19 prostřednictvím kanálku 913 umístěném v části členu 19 označeného Vv s vnitřním prostorem pneumatiky 4. Rez části členu j_9 označený B-B na obrázku 5. a) odpovídá řezu členu 19, zobrazeném na obrázku 5. d) a 5. e), přičemž však na obrázcích 5. d) a 5. e) je člen J_9 ve své části Vv ohýbán a kopíruje své vyvedení z komponenty 1.

Obdobně je komponenta i propojena od opačného čela V2 členu 19 prostřednictvím dalšího kanálku 913 umístěném v části členu 19 označeném Vs s vnějším prostředím, jak je znázorněno na obr. 5. f). Rez části členu 19 označený C-C na obrázku 5. a) odpovídá řezu členu J_9, zobrazeném na obrázku 5. f) přičemž však na obrázku 5. f) je člen 19 na své části Vs ohýbán a kopíruje své vyvedení z komponenty 1.

Kanálky 913 mohou být také zahloubeny ve stěně pneumatiky 4 nebo ráfku 7 nebo vytvořeny uvnitř stěny pneumatiky 4 nebo ráfku 7 a nemusí být nedílnou součástí členu J_9.

Příklad 6

Pokud je deformovatelná část komponenty 1 vytvořena téměř po celém obvodu pneumatiky 4, komponenta 1 je deformací příčně uzavřená současně v místech jejího vstupu i výstupu po dobu každé otáčky pneumatiky 4, a v čele komponenty 1 nedochází k úplnému vyrovnání tlaku s vnitřním prostorem pneumatiky 4 nebo s vnějším prostředím, což může způsobit nemožnost nastavení vestavěného výstupního tlaku prostřednictvím kompresního poměru deformovatelné a nedeformovatelné části komponenty 1. Pokud bude výstupní tlak komponenty 1 řízen ventilkem ovládaným v závislosti na tlaku v pneumatice 4, nemusí být výstupní tlak nastavován poměrem částí komponenty 1, a nedeformovatelná část komponenty 1 není nezbytná, nicméně může být přítomna. V tom případě nemožnost nastavení výstupního tlaku komponenty 1 prostřednictvím vestavěného výstupního tlaku nemusí být na překážku.

V případě nastavování výstupního tlaku komponenty 1 prostřednictvím vestavěného výstupního tlaku komponenty 1 i v případě opatření komponenty 1 ventilkem umožňujícím odpouštění pneumatiky 4 prostřednictvím komponenty i je vhodné umístit vstup a výstup alespoň části komponenty i deformovatelné na nulovou plochu průřezu komponenty 1 ve vzájemné vzdálenosti, která umožní, že po dobu jedné otáčky zatížené pneumatiky 4, je alespoň jednou celá komponenta 1 na místě nezatížením deformací pneumatiky 4 způsobující deformaci komponenty I na nulovou plochu průřezu komponenty i. To znamená, že všechny části deformovatelné části komponenty i jsou alespoň jednou po dobu cyklu navzájem propojeny.

Vzdálenost vstupu a výstupu je daná například délkou členu J9. Dále je možné komponentu 1 vytvořit v žádané délce obvodu pneumatiky 4 použitím matrice 9, která bude kratší než obvod pneumatiky 4 o délku obvodu pneumatiky 4 deformovatelného při zátěži pneumatiky 4, případně o větší délku.

Rozdíl mezi délkou matrice 9 a délkou celého obvodu pneumatiky 4 pak může být vyplněna tekoucím materiálem stěn pneumatiky 4 při vulkanizaci pneumatiky 4,

Dále je možno při výrobě pneumatiky i použít matrici 9 v žádané délce komponenty 1 doplněnou o doplňkovou část matrice 9, která po vulkanizaci pneumatiky 4 a komponenty i zůstane ve stěně pneumatiky 4 a nahradí potřebu vkládat člen 19, respektive nahradí potřebu přesouvání materiálu ve stěně pneumatiky 4 při vulkanizaci.

Příklad 7

Na obrázku 6. a) je znázorněn průřez komponentou 1 se zalisovanou matricí 9. Matrice 9 vytvoří po vulkanizaci komponentu 1 s prodlouženými plochami stěn komponenty 1. Na obrázku 6. b) je znázorněna přerušovanými šipkami aplikace tlaku na stěnu komponenty i ve směru přibližně souběžném s prodlouženými plochami stěn komponenty J. a rozvětvení stěn komponenty 1 od matrice 9. Část matrice 9 se krčí. Mezi stěnami matrice 9 a komponenty 1 dochází k minimálnímu doteku a matrici 9 je z komponenty i možné vytáhnout v podélném směru. Na obr. 6. c) je znázorněna komponenta i po vyjmutí matrice 9 a před osazením mezi pneumatiku 4 a ráfek 7. Na obr. 6. d) je znázorněna komponenta i po osazení mezi nezatíženou pneumatiku 4 a ráfek 7. Plochy W stěn komponenty 1 k sobě ve své části dosednou a vzájemně zaujmou nulový úhel. Na obr. 6. e) je znázorněna komponenta i v místě zatíženém deformací pneumatiky 4. Všechny stěny komponenty i na sebe přiléhají a vytvářejí v tomto místě nulovou plochu průřezu komponenty i.

Příklad 8

V pneumatice 4, přídavném útvaru 6, ráfku 7 nebo opoře 15, respektive poklici mohou v každém být vytvořeny části a součásti komponenty 1. Například část komponenty i deformovatelné na nulovou plochu průřezu komponenty i vytvořená v přídavném útvaru 6, sací otvor s filtrem v ráfku 7, výtlačný kanálek může být veden stěnou pneumatiky 4. Všechny tyto součásti mohou navzájem komunikovat prostřednictvím otvorů, které budou na jednotlivých vzájemně komunikujících součástkách vytvořené proti sobě, přičemž okraje těchto otvorů jsou k sobě natlačeny a utěsněny tlakem mezi pneumatikou 4 a ráfkem 7. Vzhledem k tomu, že součásti: pneumatika 4, ráfek 7, přídavný útvar 6 případně poklice nebo opora 15 jsou vždy alespoň přibližně souosé, otvory je možné vytvořit ve stejné vzdálenosti od osy a při sestavování kola je pak potřeba pouze zabezpečit aby byly proti sobě umístěny i v obvodovém směru. Správné sestavení v obvodovém směruje možné zjednodušit vytvořením zahloubení po větší části obvodu nebo po celém obvodu alespoň jedné z komunikující součásti. Komunikační otvor protilehlé propojované součásti se tak vždy po sestavení kola ocitne proti zahloubení, pokud je toto vytvořeno po celém obvodě. I pokud je zahloubení vytvořeno pouze ve významné části obvodu součásti, komunikační otvor protilehlé součásti se k němu přiloží jednodušeji, než kdyby oba komunikační otvory měly malé rozměry.

Na obrázku 7. a) je znázorněn řez pneumatikou 4 naznačené světle šedou barvou a v ní obsažená komponenta 1 propojená kanálkem průměru 0,5 mm vedoucím do zahloubení Z na vnější stěně pneumatiky 4 mezi vnější stěnou pneumatiky 4 a ráfkem 7. Zahloubení Z má tloušťku 1 mm, šířku 2 mm a uzavírá kružnici, tzn., délkou odpovídá celé délce obvodu pneumatiky 4, respektive ráíku 7 v tomto místě. V ráfku 7 proti zahloubení Z je vytvořen otvor O průměru 0,5 mm naznačený tmavě šedou barvou, kterým je zahloubení Z propojena s vnějším prostředím. Otvor O bude vždy umístěn proti zahloubení Z, a to i v případě vzájemného pootočení pneumatiky 4 proti ráíku

7. Zároveň budou vždy vzájemně utěsněny tlakem pneumatiky 4, respektive přídavného útvaru 6 na ráfek 7. Tečko-čárkovaná šipka naznačuje proudění vzduchu z vnějšího prostředí přes otvor O v ráíku 7 do zahloubení Z a následně je přerušovanou šipkou naznačeno proudění vzduchu ze zahloubení Z prostřednictvím kanálku do komponenty 1, Zahloubení Z a otvor O se tak stanou součástí kanálku.

Příklad 9

Na obr. 8. a) je zobrazena pneumatika 4, přídavný útvar 6, ráfek 7 a opora 15. Přídavný útvar 6 je částečně opřený o stěnu pneumatiky 4, částečně o ráfek 7 a částečně o oporu 15. Opora 15 v tomto příkladě doplňuje ráfek 7 a na rozdíl od ráíku 7 v tomto místě odpovídá profilu stěny přídavného útvaru 6. Navíc opora J_5 v tomto příkladě umožňuje prodloužení přídavného útvaru 6 do míst, kde by již nebylo možné využít přibližování pneumatiky 4 k ráfku 7. Opora 15 je s výhodou pevná, například kovová nebo plastová. Také může být z málo stlačitelného materiálu, například z vulkanizované gumy.

Průmyslová využitelnost

Komponenta s tvarovou pamětí pro upravení tlaku v pneumatice podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění při výrobě nových pneumatik i při úpravě stávajících pneumatik, a to jak pro osobní vozidla, tak i pro užitková vozidla.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Komponenta (1) s tvarovou pamětí pro upravení tlaku v pneumatice (4), kteráje spojena na jednom konci s vnitřním prostorem pneumatiky (4) a na druhém konci s vnějším prostředím, přičemž komponenta (1) je ve tvaru zakřiveného dutého kanálu, vyznačující se tím, že nejméně jedna obvodová stěna dutého kanálu je tvořena alespoň dvojicí ploch (10) ležících v podélném směru komponenty (1) a navzájem svírajících úhel a = 0 až 120°, je-li tento úhel a > 0°, je umístěn na styčné hraně této dvojice ploch (10) a styčná hrana se nachází na vzdálenějším místě od středu plochy příčného průřezu komponenty (1) a zároveň je komponenta (1) umístěna v prostoru boční stěny pneumatiky (4) u její patky.
2. 2. Komponenta (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že je umístěna a upravena v přídavném útvaru (6) vloženém mezi boční stěnu pneumatiky (4) a nejméně jeden díl ze souboru tvořeného ráfkem (7), poklicí, nebo oporou (15) připojenou k ráfku (7) nebo poklici.
3. 3. Komponenta (1) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že má podobu alespoň části prstence, nebo alespoň části šroubovice.
4. 4. Komponenta (1) podle nároku 2, vyznačující se tím, že přídavný útvar (6) je pevně spojen s ráfkem (7) nebo poklicí nebo boční stěnou pneumatiky (4).
5. 5. Komponenta (1) podle nároků 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že přídavný útvar (6) je zjedné strany tvarově uzpůsoben pro těsné spojení s boční stěnou pneumatiky (4) a z druhé strany je tvarově uzpůsoben pro těsné spojení s ráfkem (7).
6. 6. Komponenta (1) podle kteréhokoli z výše uvedených nároků, vy z n ač uj í cí se tím, že je alespoň na svém jednom konci ukončena mechanicky tuhým členem (19) s průřezem shodným s průřezem komponenty (1).
7. 7. Způsob výroby komponenty (1) podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že mezi vrstvy tvořící boční stěnu pneumatiky (4) nebo mezi vrstvy přídavného útvaru (6) se před jejich vulkanizaci vloží matrice (9), mající v příčném řezu šířku 0,1 až 200 mm a výšku 0,01 až 100 mm, poté se provede vulkanizace, načež se vložená matrice (9) celá, nebo v délce odpovídající délce komponenty (1), vytáhne vcelku nebo po částech.
8. 8. Způsob výroby komponenty (1) podle nároku 7, vyznačující se tím, že po vytažení matrice (9) se do vzniklé štěrbiny otevřené ven ze stěny pneumatiky (4) nebo přídavného útvaru (6) vloží mechanicky tuhý člen (19) s průřezem alespoň v jednom místě shodným s průřezem komponenty (1) v místě umístění mechanicky tuhého členu (19) v komponentě (1).
9. 9. Způsob výroby komponenty (1) podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že matrice (9) se po vulkanizaci rozdělí nejméně na dvě části, přičemž první část odpovídající délce komponenty (1) se vytáhne a druhá část matrice (9) zůstane v pneumatice (4) nebo přídavném útvaru (6).
10. 10. Způsob výroby komponenty (1) podle kteréhokoli z nároků 7 až 9, vyznačující se tím, že mechanicky tuhý člen (19) se alespoň na jednom svém konci opatří kanálkem (913), který je propojen s komponentou (1) a ústí do volného prostoru mimo pneumatiku (4), nebo mimo přídavný útvar (6).
11. 11. Způsob výroby komponenty (1) podle kteréhokoli z výše uvedených nároků, vyznačující se tím, že alespoň na část zakřiveného dutého kanálu se působí lisováním, vytlačováním, broušením, frézováním, soustružením, řezáním, odtavováním respektive vypalováním, pro získání jejího optimálního tvaru.
12. 12. Způsob výroby komponenty (1) podle kteréhokoli z výše uvedených nároků, vyznačující se tím, že do štěrbiny otevřené ven ze stěny pneumatiky (4) nebo přídavného útvaru (6) se vloží dutá hadička a/nebo je tato štěrbina opatřena plným profdem s menší plochou příčného průřezu hadičky, než je příčná plocha průřezu nezatížené komponenty (1).
13. 13. Způsob výroby komponenty (1) podle kteréhokoli z výše uvedených nároků, vyznačující se tím, že na stěny komponenty (1) působí síly v kolmém směru na jejich plochu.