DK167747B1 - Ikke-pneumatisk daek - Google Patents

Description

DK 167747 B1

Den foreliggende opfindelse angår et dæk af den i indledningen til krav l angivne art.

Der er i årenes løb blevet foreslået forskellige dækkonstruktioner til brug på køretøjshjul, idet de fle-5 ste køretøjer har pneumatiske dæk for at tilvejebringe den ønskede stødpudevirkning eller affjedring. Vanskeligheden ved pneumatiske dæk er, at de er udsat for punktering og ikke kan bruges i flad tilstand over en kendelig strækning. Affjedringsindretninger er blevet anbragt 10 inden i pneumatiske dæk for at understøtte dækkene i flad tilstand og derved tilvejebringe en evne til at "køre fladt". Imidlertid begrænser den varme, der frembringes under en sådan flad kørsel, den strækning, som et sådant dæk kan køre i flad tilstand.

15 Ikke-pneumatiske dæk er ligeledes i årenes løb blevet anvendt på køretøjshjul for eksempel som industridæk, terrændæk, cykeldæk, trillebørsdæk og til lignende formål. De har ikke været helt tilfredsstillende til disse anvendelser, fordi de hidtil ikke har haft passende 20 affjedrings- og kørselsegenskaber. Ligeledes har det hidtil været vanskeligt at sørge for en variabel fjedringsgrad i sådanne dæk uden at ændre arten af materialer anvendt deri. Når de ikke-pneumatiske dæk har været massive dæk, har varmeophobning og påfølgende nedbryd-25 ning af de elastomere materialer, som udgør dækkene, kraftigt begrænset de anvendelser , man har kunnet gøre af sådanne dæk.

Selv om der har været anvendt forskellige arter af understøttende og affjedrende opbygninger i ikke-pneu-30 matiske dæk, har disse opbygninger ikke været i stand til både at lade dækket deformere lokalt og opnå dets belastningsbærende evne på en måde, der tilnærmer sig den måde, hvorpå et pneumatisk dæk opnår dette.

Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2 460 051 kendes 35 således et ikke-pneumatisk dæk af den i indledningen til krav 1 angivne art, i hvilket ribberne alle forløber radialt

UIV ΙΌ/ /*+/ D I

2 i forhold til dækkets omdrej ningsakse, hvor kropelementet er anbragt centralt i dækkets aksiale udstrækning og vinkelret på dækkets omdrejningsakse og på sin ene sideflade er forbundet med et sæt ribber, der er anbragt ud for midten 5 af mellemrummene mellem et andet sæt ribber, som er forbundet med kropelementets anden sideflade. Ved dette dæk belastes ribberne således som søjler, hvilket giver en ret stiv og forholdsvis uelastisk understøtning af det ydre cylindriske element, således at dækket langt fra har de fjedrende og 10 stødabsorberende egenskaber, der er karakteristiske for pneumatiske dæk.

Opfindelsens formål er at tilvejebringe et ikke-pneu-matisk dæk af den i indledningen til krav 1 angivne airt, hvis kørselsegenskaber i langt højere grad nærmer sig til 15 kørselsegenskaberne hos pneumatiske dæk, end det har været tilfældet hos de kendte ikke-pneumatiske dæk.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

Ved denne udformning af ribberne i forbindelse med 20 de angivne materialeegenskaber hos det elastomere materiale opnås ved kørsel på jævn vej en længdeformindskelse af de belastede ribber og ved kørsel på ujævn vej tillige en lokal krumning af disse, hvilket sammen med de tilsvarende elastiske deformationer af kropelementet eller -elementerne 25 giver dækket affjednings- og kørselsegenskaber, der tilnærmer sig egenskaberne hos et pneumatisk dæk.

Foretrukne udførelsesformer for og træk hos dækket ifølge opfindelsen er angivet i de uselvstændige krav.

Ribbeelementerne strækker sig således i hovedsagen 30 aksialt for og langs med de indre og ydre cylindriske elementer, hælder under en vinkel på ca. 15° til 75° med radialplaner, som skærer dem ved deres radialt indre ender, og hvert kropelement ligger fortrinsvis i et plan, som er vinkelret på dækkets omdrejningsakse, eller kan alternativt 35 enten antage form af en regulær cylindrisk keglestub med dækkets omdrejningsakse som sin hovedakse eller kan foreligge DK 167747 B1 3 i form af en delskrueflade om denne omdrejningsakse. De indre og ydre cylindriske elementer, ribbeelementerne og kropelementet eller -elementerne kan være i ét stykke med eller på anden måde fastgjort til hinanden. Kropelementet eller 5 elementerne kan være anbragt mellem de aksiale ender af de cylindriske elementer eller kan være anbragt ved hver aksial ende af de cylindriske elementer eller kan strække sig fra den aksiale ende af det ene cylindriske element til en forskellig aksial position på det andet cy-10 lindriske element. Halvdelen af den aksiale længde af ribbeelementerne kan hælde til den ene side for de skærende radialplaner, og den anden halvdel af den aksiale længde af ribbeelementerne kan hælde til den modsatte side for de skærende planer. Der er tilvejebragt fremgangsmåder 15 til fremstilling af dækket og til fastgørelse af dækket til hjulfælgen i ikke-drejeligt anlæg dermod.

Formålet med ribbeelementerne er at tilvejebringe en belastningsbærende opbygning, som bærer trykbelastninger under dækkets normale brug over en glat vej-20 overflade. Når dækket kommer ud for vejoverfladeuregelmæssigheder, er ribberne udformet til individuelt eller lokalt at krumme sig og tillade det ydre cylindriske element at bøje sig radialt indad for at optage overfladeuregelmæssigheden. Denne proces med lokal krumning 25 af ribbeelementerne tillader den ikke-pneumatiske dæk-opbygning at tilvejebringe køreegenskaber lignende egenskaberne hos pneumatiske dæk.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, idet der henvises til tegningen, på hvilken 30 fig. 1 viser set fra siden en udførelsesform for en af dæk og fælg bestående enhed ifølge opfindelsen, fig.2 i større målestok en del af den i fig. 1 viste af dæk og fælg bestående enhed og visende den mel-35 lemliggende belastningsbærende og affjedrende opbygning mere detaljeret, 4 UK Ί67747 ΒΊ ο fig. 3 et snit langs linien 3-3 i fig. 2 og visende en version med et enkelt kropelement af den foreliggende opfindelse, fig. 4 et snit langs linien 4-4 i fig. 1 men 5 visende den af dæk og fælg bestående enhed under et fremstillingsstadium før slidbanen er blevet tilføjet, og mens den af dæk og fælg bestående enhed stadig befinder sig i den form, i hvilken den er formet, fig. 5 et snit langs linien 5-5 i fig. 4 og vi-10 sende den måde, på hvilken indsatsene er monteret i formen for formning af ribbeelementerne, fig. 6 på lignende måde som fig. 2 en alternativ udførelsesform for den i fig. 1 viste dæk- og fælg-opbygning, 15 fig. 7 et snit langs linien 7-7 i fig. 6 og visen de en anden version af den foreliggende opfindelse med enkelt kropelement, fig. 8 på lignende måde som fig. 2 og 6 endnu en anden udførelsesf orm. for den i fig. 1 viste af dæk og 2o fælg bestående enhed, fig. 9 et snit langs linien 9-9 i fig. 8 og visende en version af den foreliggende opfindelse med to kropelementer, fig. 10 på lignende måde som fig. 2, 6 og 8 endnu 25 en anden udførelsesform for den foreliggende opfindelse, fig. 11 et snit langs linien 11-11 i fig. 10 og visende en anden version af den foreliggende opfindelse med to kropelementer, fig. 12 et snit svarende til fig. 3, 7, 9 og 11 30 og visende en version af den foreliggende opfindelse med tre kropelementer, fig. 13 et snit svarende til fig. 3, 7, 9, 11 og 12 og visende en anden version af den foreliggende opfindelse med tre kropelementer, 35 fig. 14 et snit gennem en af dæk og fælg beståen de enhed svarende til det i fig. 7 viste men visende en

O

5 DK 167747 B1 alternativ version til fastgørelse af dækket til fælgenheden , fig. 15 et snit svarende til det i fig. 14 viste og visende et andet arrangement til fastgørelse af 5 dækket til fælgenheden, fig. 16 et brudsnit langs linien 16-16 i fig.

15 og visende et af fedre og riller bestående arrangement til udrejelig montering af dækket på fælgen, fig. 17 og 18 på lignende måde som fig. 11 al-10 ternative versioner med to kropelementer af den foreliggende opfindelse, fig. 19 på lignende måde som fig. 7 en alternativ version med enkelt kropelement af den foreliggende opfindelse, 15 fig. 20 på samme måde som fig. 6 en anden alter nativ udførelsesform for den foreliggende opfindelse, fig. 21 et snit langs linien 21-21 i fig; 20 visende en flerkropsversion af den foreliggende opfindelse, 20 fig. 22 et snit svarende til fig. 21 men visen de en anden flerkropsversion af den foreliggende opfindelse, fig. 23 en brudgengivelse af en del af den i fig.

1 viste af dæk og fælg bestående enhed,, når dækket kommer ud for normale belastninger under dets funktion, og 25 fig. 24 en brudgengivelse af en del af den i fig.

1 viste af dæk og fælg bestående enhed, når dækket kommer ud for en overfladeuregelmæssighed under dets funktion.

I fig. 1, 2 og 3, som viser en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse, er et 30 dæk 10 vist monteret på et hjul 12 til rotation om en akse 14. Dækket 10 omfatter et ringformet legeme 16 af eftergiveligt elastomert materiale med et ydre cylindrisk element 18 ved dets ydre omkreds, på hvilket der kan monteres en slidbane 20. Det ringformede legeme 16 35 er ligeledes forsynet med et indre cylindrisk element 22 ved sin indre omkreds, som er klæbet til eller på an-

O

6 DK 167747 Bl den måde fastgjort til en ydre cylindrisk overflade af hjulfælgelementet 12. Det indre cylindriske element 22 er af samme længde som, koaksialt med og strækker sig sammen med det ydre cylindriske element 18.

5 Det ydre cylindriske element 18 er understøttet og affjedret af et antal i omkredsretningen adskilte ribbeelementer 26, som hvert omfatter en første aksial del 28 (fig. 3) og en anden aksial del 30, og af et kropelement 32, som ved denne udførelsesform for opfindelsen er 10 plant og ved den ene af sine sideflader 32a er forbundet til den første del 28 af ribbeelementerne 26 og ved sin anden sideflade 32b er forbundet til den anden del 30 af ribbeelementerne 26.

Det plane kropelement 32 er anbragt midtvejs mel-15 lem de aksiale ender af det indre og ydre cylindriske element 18 og 22. Det er ved sin indre omkreds 32c forbundet til det indre cylindriske element 22 og ved sin ydre omkreds 32d forbundet til det ydre cylindriske element 18. Ligeledes er de forskellige ribbeelementer 26 2o (fig. 2) ved deres radialt indre ender forbundet til det indre cylindriske element 22 og ved deres radialt ydre ender til det ydre cylindriske element 18. Ribberne 26 er fortrinsvis underskårne, hvor deres ender er forbundet med det indre og ydre cylindriske element som vist 25 ved 34, for at forøge forbindelsens fleksibilitet.

Ribbeelementerne 26 strækker sig i hovedsagen ak-sialt langs det indre og ydre cylindriske element 22 og 18 (fig. 3) og hælder ved den i fig.l viste, foretrukne udførelsesform under en vinkel A (fig. 1) på 15 til 75° 30 med radialplaner R, som skærer dem ved deres forbindelse med det indre cylindriske element 22. Ved en ikke vist alternativ udførelsesform kan ribbeelementerne 26 forløbe radialt uden nogen vinkel A eller med en mindre vinkel på mellem 0 og 15°. Kropelementet 32 (fig. 3) i denne 35 udførelsesform ligger i et plan, som er vinkelret på omdrejningsaksen 14 for dækket 10.

O

7 DK 167747 B1

Ved den i fig. 1 til 3 viste foretrukne udførelsesform hælder de første aksiale ribbeelementdele 28 og de andre radiale ribbeelementdele 30 hver under samme vinkel med radialplanerne R, som skærer dem ved deres radialt indre ender, men vinklerne af de første dele 28 5 er fortrinsvis modsat rettet i forhold til radialplanerne R for vinklerne for de andre dele 30. Således fortsætter i fig. 3 den første ribbedel 28 opad fra snitli-nierne til forbindelse med det ydre cylindriske element 18, mens den anden ribbedel 30 fortsætter nedad fra snit-linierne til forbindelse med det indre cylindriske element 22.

Den ringformede hoveddel 16 af dækket 10 er fortrinsvis udformet med dimensioner, dimensionsforhold og vinkelforhold, som falder indenfor det brede, foretrukne 15 og optimale område, der er anført i nedenstående tabel.

Tabel I

Størrelse Optimalt Bredt Foretrukket _ område område område 20 r mm 254 - 610 152 - 910 305 - 456 0 A ° 20-45 0-75 15-75 d.,d mm 3,16-12,7 1,6 - 50,8 3,16-25,4 1 o D mm r /6-r /4 r /10-r /2 r /7-r /3 o o o o o o 25 r /D - 3,5 - 4,5 2,0 - 10 3,0 - 5,0 0 D/d - 12-10 40-5 25-8 w L (Værdien af L afhænger af de valgte værdier for A og D) L/d - 4-7 1-10 2-8

30 S

t.,t mm 51 - 204 13 - 610 25 - 315 1 o r. mm 204 - 408 101 - 760 204 - 532 i 35

O

8

Ulv ΛΌί /<*/ bl I ovenstående tabel I henfører de forskellige størrelser til de tilsvarende angivne dimensioner eller vinkler i fig. 1 til 3, og de skal yderligere defineres som følger: "rQ" er den ydre radius af det ringformede 5 legeme 16, "A" er den hældningsvinkel, som ribbeelementerne 26 danner med radialplanerne R, "dj" er den radiale tykkelse af det indre cylindriske element 22, "L" er længden af ribbeelementerne 26, "D" er den radiale afstand fra den ydre overflade af det indre cylindriske element 22 til 10 den indre overflade af det ydre cylindriske element 18, "d^1 er den aksiale tykkelse af kropelementet 32, "ds" er tykkelsen af ribbeelementet 26 målt vinkelret på dets længde L, "t^" er den aksiale længde af det indre cylindriske element 22, "t " er den aksiale længde af det ydre cylin-15 driske element 18, og "r^" er den radiale dimension af den indre overflade af det indre cylindriske element 22.

Ved et dæk af deni fig. 1 til 3 viste art med de i ovenstående tabel I angivne parametre er ribbeelementerne 26 begrænset til primært at deformeres ved sammén-20 trykning af kropelementet 32, der kan være støbt som en sammenhængende del af opbygningen. Kropelementet 32 søger at forhindre ribbeelementerne 26 i at deformere sig ved bøjning, og virkningen er en stor forøgelse af den konstruktive stivhed. Desuden søger ribbeelementer-25 ne 26 at hindre kropelementet 32 i at krumme sig i aksi-al retning, så at ribbeelementerne og kropelementet samvirker synergistisk om at bære dækbelastninger.

Dækket 10 har fordele fremfor kendte ikke-pneu-matiske dæk derved, at det er langt lettere at forme og 30 udtage fra formen og kan have en variabel fjedringsgrad (ved variation af hældningsvinklen for ribbeelementerne 26) , uden at dette kræver ændringer af den art materiale, hvoraf det er fremstillet. Denne variation af fjedringsgraden (spring rate) med ribbeelementernes hæld-35 ningsvinkel kan opnås uden kraftigt at forøge kompressionstøj ningerne i ribbeelementerne. Selv om bøjnings-

O

9 DK 167747 B1 tøjningerne ved rødderne af ribbeelementerne forøges, kan disse tøjninger formindskes ved anvendelse af underskæringer 34 med passende radier ved forbindelserne mellem ribbeelementerne og det indre og ydre cylindriske 5 element 22 og 18. Fortrinsvis har underskæringerne 34 en radius på ca. 3 til 12 mm ved de spidsvinklede forbindelser mellem ribbeelementerne 26 og det indre og ydre cylindriske element 22 og 18, og de har en radius på ca. 6 til 25 mm ved de stumpvinklede forbindelser 10 mellem ribbeelementerne 26 og det indre og ydre cylindriske element 22 og 18.

En betydningsfuld fordel hos dækket ifølge den foreliggende opfindelse i forhold til de kendte konstruktioner er, at dets omslutningsegenskaber er langt bedre 15 end disse kendte konstruktioners. Ribbeelementstrukturer-ne kan deformeres eller krumme sig lokalt og opnå deres belastningsbærende evne ved deformation, så at dé tillader det ydre cylindriske element 18 at optage vejoverfladeuregelmæssigheder meget ligt et pneumatisk dæk. Kendte 20 konstruktioner er generelt langt mindre lokalt bøjelige og må fordele deres nedbøjninger med henblik på at opnå rimeligt lave affjedringsgrader.

Udtrykket "krumme" er som her anvendt defineret som forholdsvis pludselig og radikal deformation som 25 følge af en trykbelastning, der overstiger en vis kritisk belastningsværdi (i det følgende kaldet "Per").

I fig. 23 er vist en del af dækket 10 ifølge den foreliggende opfindelse, mens dækket er underkastet normal belastning under kørsel over en jævn overflade. Be-30 lastningskraften er tilnærmelsesvis 3560 N på dækket. Ribbeelementet 26, som mest direkte understøtter belastningen på dækket, er underkastet en trykbelastning, som faktisk har formindsket den samlede længde af dette ribbeelement. Ved den viste udformning er de ubelastede rib-35 beelementer 2,84 cm lange, mens det belastede ribbeelement er 2,51 cm langt.

UK bl ίο o

Mens ribbeelementerne 26 underkastes trykbelastning under brugen af dækket, er kropelementet 32 underkastet både tryk- og forskydningskræfter og kan endog være underkastet trækkræfter. Kropelementet 32 og ribbe-5 elementerne 26 samvirker til at fordele belastningskræfter, imidlertid adskiller ribbeelementerne sig derved, at de i det væsentlige kun er underkastet trykkræfter.

Det er betegnende, at hverken ribbeelementerne eller kropelementet er bestemt til at bære belastninger under 10 bøjning.

I fig. 24 er dækket 10 vist i færd med at møde en overfladeuregelmæssighed, mens dækket er belastet med 6453 N. Det ribbeelement 26, som mest direkte understøtter belastningen på dækket, er blevet belastet udover 15 sin kritiske belastningsværdi, Per, og har krummet sig.

Når ét ribbeelement har krummet sig, vil de tilgrænsende ribbeelementer bære en forøget belastning, men de vil ikke krumme sig, fordi de endnu ikke har nået Per. Denne evne hos ribbeelementerne 26 i den foreliggende opfindelse til 20 at krumme sig lokalt tillader det ydre cylindriske legeme at optage overfladeuregelmæssigheder under normal dækkørsel og reagere nogenlunde som slidbahefladen på et pneumatisk dæk.

Det har vist sig, at et ikke-pneumatisk dæk 10 25 bedst vil tilnærme sig kørselsegenskaberne hos et pneumatisk dæk, hvis ribbeelementerne er udformet til at nå Per, når den samlede belastning på dækket 10 får dækket til at underkastes en nedbøjning, som ligger mellem 6 og 12% af dæktværsnittets højde. Dette betyder, at når 30 dækket underkastes en belastning, som får dæktværsnittets højde (afstanden fra det indre cylindriske element 22 til det ydre cylindriske element 18) til at sammentrykkes et ønsket stykke, som ligger mellem 6 og 12% af den oprindelige dæktværsnitshøjde, så når det lokalt belastede 35 ribbeelement Per og krummer sig. Det matematiske udtryk for denne egenskab er: DK 167747 Bl 11 o 0,06 <?fE/K< 0,12 hvor 0,06 = 6% nedbøjning 0,12 = 12% nedbøjning 5

Per = kritisk krumningsbelastning på ribbeelement K = dækkets fjedringsgrad (spring rate) SH = dækkets tværsnitshøjde 10 Et af formålene for den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe et dæk med mindre vægt, som kan opbevares som reservedæk på en mindre plads, end det er tilfældet med et konventionelt pneumatisk dæk. Det har vist sig, at disse plads- og vægtformål bedst opnås, hvis det 15 samlede materialerumfang (rumfang optaget af dækmaterialet ) divideret med det samlede projicerede rumfang (rumfanget mellem den ydre overflade af det ydre cylindriske element og den indre overflade af det indre cylindriske element) er mellem 20 og 60%. Dette rumfangs forhold kan 20 opnås ved den foreliggende opfindelse tildels som følge af anvendelsen af ribbeelementer, som primært er underkastet trykbelastning. Orienteringen af ribbeelementerne i den foreliggende opfindelse drager fordel af de øn-selige egenskaber hos mange elastomere materialer, når 25 de underkastes trykbelastning.

En anden ønskelig egenskab hos et ikke-pneuma-tisk dæk er den samlede fjedringsgrad (spring rate), som ændrer sig afhængigt af arten af den overflade, mod hvilken dækket belastes. Specielt er det ønskeligt, at 30 fjedringsgraden er lavere over en ujævnhed eller knast end over en plan overflade. Ved den foreliggende opfindelse er det ønskelige forhold mellem fjedringsgrad over en plan overflade divideret med fjedringsgrad over en 12,7 mm bred knast mellem 1,4 og 4,0. Dette kan opnås 35 med den foreliggende opfindelse som her beskrevet.

0

LMV ΙΟ/ /‘t/ Ο I

12

Det ringformede legeme 16 kan være klæbet til overfladen 24 på hjulfælgen 12 ved at være støbt derpå ved en væskesprøjtestøbningsproces, idet den ydre cylindriske overflade 24 af fælgen er blevet forberedt ifølge kendte metoder til klæbende at optage det elastomere ma-5 teriale i legemet 16. Fortrinsvis er hjulfælgen 12 forsynet med radialflanger 36 og 38, som samvirker med formen ved støbning af det ringformede legeme 16 på hjulfælgoverfladen 24. Alternative metoder til montering af 10 dæklegemet 16 på hjulfælgen skal beskrives senere.

Med henvisning til fig. 4 og 5 skal nu betragtes en foretrukken fremgangsmåde til fremstilling af dækket 10, hvilken fremgangsmåde anvender en form, der i almindelighed er angivet ved 40. Formen 40 omfatter en yd-15 re formring 42, som afgrænser dækkets udvendige diameter, og to formplader 44 og 46, som afgrænser sidekanterne af det ringformede legeme 16. Formpladen 44 er forsynet med et antal indsatse 48, som er aftageligt fastgjort til formpladen 44 ved hjælp af bolte 50. Indsatsene 48 er i hoved-20 sagen rhombeformede og adskilt fra hinanden langs omkredsretningen, så at de mellem sig danner de første aksiale dele 28 af ribbeelementerne 26 under støbningen.

På lignende måde er formpladen 46 forsynet med et antal indsatse 52, som er boltet dertil med bolte 54, idet 25 indsatsene 52 er i hovedsagen rhombeformede og adskilt fra hinanden i omkredsretningen til dannelse af de andre aksiale dele 30 af ribbeelementerne 26. Den indvendige diameter af det ringformede legeme 16 dannes af den ydre cylindriske overflade 24 af hjulfælgen 12.

30 Passende par af indre, ringformede, plane skiver 56 og ydre, ringformede, plane skiver 58 anvendes til at adskille formpladerne 44 og 46 fra radialflangerne på hjulfælgen 12, når det drejer sig om de indre skiver 56, og til at adskille formpladerne 44 og 46 fra den ydre 35 formring 42, når det drejer sig om de ydre skiver 58. De aksiale tykkelser af skiverne 56 og 58 bestemmer den aksi-

O

13 DK 167747 B1 ale tykkelse af kropelementet 32, og disse kan varieres afhængigt af de for det ringformede legeme 16 specificerede konstruktionsbetingelser.

Ligeledes kan indsatsene 48 på formpladen 44 og 5 indsatsene 52 på formpladen 46 fjernes og udskiftes med tilsvarende indsatse med en anden udformning, når det ønskes at ændre enten vinkelorienteringen eller tykkelsen af ribbeelementdelene 28 og 30 svarende til ønskede konstruktionsændringer. En indløbstap 60 er tilvejebragt 10 til tilførsel af flydende materiale til formen fra en ikke vist kilde under formfyldningen, og en luftafgangsledning 62 er tilvejebragt for at tillade fjernelse af luft fra formen under fyldningen.

En alternativ fremgangsmåde til fremstilling af 15 det ringformede legeme 16 ville i stedet for hjulfælgen 12 anvende en ikke vist indre formring af lignende udformning som den ydre formring 42 men af mindre, passende diameter. Efter at det ringformede legeme 16 er blevet formet og efterhærdet ved denne alternative fremgangsmåde, 20 klæbes det ringformede legeme 16 til en bearbejdet aluminiumfælg under anvendelse af et polyurethanklæbemiddel.

Eksempel I

Det ikke-pneumatiske dæk, som blev fremstillet, 25 havde følgende dimensioner: r = 26,04 cm A = 45° d.,d = 0,51 cm hver i o D = 4,57 cm 30 r /D =5,5 o D/d =8,2 w L = 5,72 cm L/d = 6,4

O

t^,tQ = 6,1 cm hver 35 r^ = 20,45 cm

O

14 DK 167747 Bl Dækket blev fremstillet i en form svarende til den i fig. 4 og 5 viste, men med hjulfælgen 12 erstattet af en indre formring som beskrevet foran som en alternativ fremgangsmåde til fremstilling af det ringformede legeme 16.

5 Den resulterende form blev fyldt med en reaktionsblanding af a)toluylendiisocyanat-poly(tetramethylenether)-glykol, (molvægt 2000), præpolymer med et NCO-tal på 5,45 og en a-min-ækvivalent på 767 og b) et methylendianilin-NaCl-kom-plekshærdemiddel (50 vægtprocent i dioctylphthalat), idet 10 a) til b) vægtforholdet var 1:0,27. Forud for blanding af de førnævnte komponenter blev toluylendiisocyanat--poly(tetramethylenether)glykolen opvarmet til 65°C og methylandianilin-NaCl-komplekshærdemidlet blev opvarmet til 27°C. Formen blev ligeledes forvarmet til 65°C for- 15 ud for indføring af reaktionsblandingen.

Reaktionsblandingen tilsattes til formen under et tryk på ca. 450 kPa, idet der droges omsorg for at sikre, at al luften i formen blev fortrængt af den flydende reaktionsblanding, som tilsattes.

20

Da formen først var fyldt, blev den anbragt i ca. én time i en ovn (indstillet til 121°C) med det formål at hærde polyurethanen. Derpå blev formen åbnet, det ringformede po lyure than legeme 16 blev udtaget, og legemet blev efterhærdet i ca. 16 timer ved 70°C.

25

En simpel dækslidbane med en tykkelse på ca. 0,6 cm blev så limet på det ydre cylindriske element 18 under anvendelse af et methyl-2-cyanoacrylatklæbemiddel, og det resulterende dæk blev monteret og limet på et s tål fælge lement 12 under anvendelse af et polyurethanklæbemiddel med et 30 organisk isocyanathærdemiddel. Den resulterende af dæk og hjul.bestående enhed blev igen anvendt til at erstatte en konventionel af dæk og hjul bestående enhed til en personbil. En bil med den førnævnte af dæk og hjul bestående enhed blev kørt med hastigheder på op til 64 km/t uden at det påvirkede bilens styring skadeligt og uden beskadigelse af det ikke-pneumatiske dæk ifølge den foreliggende opfindelse.

35 15 DK 167747 Bl 0 Ved den i fig. 6 og 7 viste udførelsesform er opbygningen af det ringformede legeme 16 i det væsentlige en lignende som opbygningen ved den foregående udførelsesform bortset fra, at vinkelorienteringen af de andre aksiale dele 30a af ribbeelementerne 26 er den omvendte 5 af vinkelorienteringen af de andre aksiale dele 30 af ribbeelementerne 26 i fig. 2 og 3, så at de andre aksiale dele 30a i fig. 6 og 7 ligger direkte aksialt ud for de første aksiale dele 28 af ribbeelementerne 26. Dette arrangement tilvejebringer kørsels- og håndteringsegenska- 10 ber, der er lidt forskellige fra egenskaberne hos den i fig. 2 og 3 viste udførelsesform.

Det ringformede legeme 16 i fig. 6 og 7 er fremstillet på en lignende måde som ved den første beskrevne udførelsesform. I dette tilfælde vil man fjerne indsat-15 , .

sene 52 (fig. 4) og erstatte dem med et nyt sæt indsatse med deres rhombefacon orienteret i en retning modsat den retning, hvori de er orienterede i fig. 4.

I fig. 8 og 9 er vist endnu en udførelsesform for den foreliggende opfindelse. I denne udføreIsesform er det 20 centrale kropelement 32 i de tidligere udførelsesformer blevet fjernet og erstattet af et par tyndere kropelementer 64 og 66, hvoraf ét er placeret ved hver af de aksiale ender af det ringformede legeme 16 og omslutter dettes hule indre. I denne udførelsesform er det indre cylindriske 25 element 22 dannet af en første aksial del 22a og den anden aksial del 22b, og det ydre cylindriske element 18 er dannet af en første aksial del 18a og en anden aksial del 18b. På lignende måde består ribbeelementerne af første aksiale dele 28 og andre aksiale dele 30, idet vinkel-30 orienteringen af delene 28 og 30 er omvendt i forhold til hinanden.

Det ringformede legeme 16 i den i fig. 8 og 9 viste udførelsesform er sammensat af to identiske halv- legemer 16a og 16b, der hver for sig kan støbes uafhæn-35 gigt, og som derpå klæbende forbindes med det andet langs en skillelinie 68 ved påføring af flydende poly- 0 16

Ul\ IO//4/ D I

ether-polyurethan på de anliggende flader af de to halvlegemer 16a og 16b, efter at hvert er blevet hærdet, og derpå hærdes den klæbende forbundne enhed. Derefter forbindes det sammensatte ringformede legeme 16 klæbende med den ydre overflade 24 af hjulfælgen 12 på samme må-5 de som tidligere beskrevet.

En form svarende til den ene halvdel af den i fig. 4 viste form kan anvendes til at fremstille hver af de ringformede halvlegemer 16a og 16b, idet den resteren-1Q de del af den i fig. 4 viste form erstattes af en plan plade. De indre og ydre ringe i en sådan form vil have ca. halvdelen af den aksiale længde af den ydre ring 42 i fig. 4, og tykkelsen af skiverne 56 og 58 vælges passende til opnåelse af den ønskede tykkelse af krop-1g elementerne 64 og 66 i denne udførelsesform.

Den i fig. 8 og 9 viste udføreIsesform vil naturligvis give lidt andre kørsels- og hånteringsegenskaber end de tidligere beskrevne udførelsesformer, idet den vil være tilbøjelig til at være stivere ved slidbanekanter-20 ne end ved midten af slidbanen 20 af dækket.

I fig. 10 og 11 er vist endnu en udførelsesform for den foreliggende opfindelse. Denne μάί0^ΐ5θ3ίοπη svarer til den i fig. 8 og 9 viste bortset fra, at de andre aksiale dele 30 af ribbeelementerne er vinkelorien-25 teret i den samme retning som de første aksiale dele 28 af ribbeelementerne.

Det ringformede legeme 16 i denne udførelsesform fremstilles i en form lignende de allerede beskrevne, men i dette tilfælde kræves der to særskilte forme, 30 én til fremstilling af hver af de ringformede halvlegemer 16a og 16b, så at den ønskede vinkelorientering af ribbedelene 28 og 30 kan opnås.

I fig. 12 er vist en udførelsesform med tre kropelementer. I denne udførelsesform anvendes ringformede 35 halvlegemer 16a og 16b svarende til men lidt kortere i aksial længde end de, der er anvendt i den i fig. 8 og

O

17 DK 167747 B1 9 viste udførelsesform, sammen med et plant, skiveformet tredie kropelement 70. De ringformede halvlegemer 16a og 16b kan fremstilles på samme måde som beskrevet i forbindelse med den i fig. 8 og 9 viste udførelsesform, og der 5 er tilvejebragt en yderligere form til fremstilling af kropelementet 70. De tre dele forbindes derpå klæbende med hinanden på en måde svarende til den i forbindelse med den i fig. 8 og 9 viste udførelsesform beskrevne for at tilvejebringe et hærdet ringformet legeme 16 med krop-10 elementer ved hver af dets ender og i dets midterplan. Opbygningen hos denne udførelsesforra vil blive anvendt, når det ønskes at have yderligere afstivning både ved enderne af det ringformede legeme og i dettes midterplan.

15 Som ved den i fig. 8 og 9 viste udførelsesform danner de første aksiale ribbeelementdele 28 og de andre aksiale ribbeelementdele 30 lige store men modsat rettede vinkler med deres tilsvarende skærende radialplaner.

Yderligere en udførelsesform for opfindelsen er 20 vist i fig. 13. I dette tilfælde er der anvendt en version med tre kropelementer af det ringformede legeme 16, i hvilken ribbeelementdelene 28 og 30 danner vinkler med deres tilsvarende radialplaner, som både er lige store og ens rettede i forhold til disse planer. Som tidligere 25 er de to ringformede halvlegemer 16a og 16b klæbende fastgjort til modsatte sideflader af det centrale kropelement 70 for at tilvejebringe et sammenhængende, sammensat legeme 16.

I fig. 14 er vist en udførelsesform svarende til 30 den i fig. 6 og 7 viste i forbindelse med brugen af en opdelt hjulfælg med en første aksialdel 12a og en anden aksialdel 12b. De to halvdele af hjulfælgen er boltet sammen med bolte 72 og er hver forsynet med en tilsvarende flange 36 og 38 for at hjælpe med til at tilbageholde 35 det ringformede legeme 16 i sin aksiale position på hjulfælgen 12. Det i fig. 14 viste opdelte fælgarrangement

DK ΙΌ//η·/ B I

0 18 letter montering af et ringformet legeme 16 på hjulfælgen 12, når det ringformede legeme er blevet støbt adskilt fra hjulfælgen.

I fig. 15 og 16 er “vist endnu en udførelsesform for opfindelsen, ved hvilken der er truffet ekstra for-5 anstaltninger til at forhindre skridning mellem hjulfælgen og det indre cylindriske element 22 under acceleration og deceleration af den af dæk og hjul bestående enhed. I dette tilfælde er den indre overflade af det in-10 dre cylindriske element 22 forsynet med aksialt forløbende, i omkredsretningen adskilte fordybninger 74 og hævede dele 76, og den ydre overflade 24 af hjulfælgen 12 er forsynet med tilsvarende hævede dele 78 og fordybninger 80, som indgriber med fordybningerne og de 15 hævede dele af det indre cylindriske element for at forhindre indbyrdes drejning af disse. Som tidligere er den ene ende af den ydre del af hjulfælgen 12 forsynet med en opstående ringformet flange 36, som ligger an imod det indre cylindriske element 22, og den anden ende af 20 den ydre del af hjulfælgen 12 er forsynet med en aftagelig, opstående flange 38a, som er boltet dertil med bolte 82.

For at montere dækket 10 på hjulfælgen 12 afskrues den aftagelige flange 38a og fjernes fra fælgen. Der-25 på overtrækkes de forskellige hævede dele og fordybninger i det indre cylindriske element 22 og den ydre overflade 24 på fælgen med et klæbemiddel og bringes til at ligge ud for hinanden, og dækket 10 skydes op på fælgen 12. Derefter fastboltes den aftagelige flange igen på fælgen 12, 30 og klæbemidlet får lov til at hærde før brugen. Hærdningen kan lettes ved at anbringe enheden i en passende ovn ved en passende temperatur i et passende tidsrum afhængigt af det anvendte klæbemiddel.

I fig. 17 er vist en udførelsesform for den fore-35 liggende opfindelse svarende til den i fig. 11 viste men udnyttende et par indbyrdes skærende,koniske kropelemen-

O

19 DK 167747 Bl ter. I dette tilfælde omfatter det ene koniske kropelement kropelementdele 86 og 88, og det andet koniske kropelement omfatter kropelementdele 84 og 90. De koniske kropelementer 84, 90 og 86;88 foreligger alle i form 5 af en keglestub af en regulær cirkulær kegle, der som sin hovedakse har dækkets omdrejningsakse. Det ringformede legeme 16 er i dette tilfælde støbt som to halvlegemer 16a og 16b, som derpå er klæbet sammen langs deres skillelinie 68 på en lignende måde som beskrevet i 10 forbindelse med den i fig. 9 viste udførelsesform.

Fig. 18 viser en udførelsesform for den foreliggende opfindelse svarende til den i fig. 17 viste men med to koniske kropelementer 92, 94 og 96,98 som i stedet for at skære hinanden har deres radialt indre ender 15 afsluttet på hver sin af de indre cylindriske elementdele 22a og 22b ved punkter tæt ved hinanden og ved skillelinien 68 for de ringformede halvlegemer 16a og -16b, som udgør det ringformede legeme 16. I dette tilfælde befinder kropelementerrie 92, 94 og 96,98 sig i det væsentlige 20 i anliggende forhold til hinanden.

Den i fig. 19 viste udførelsesform er en variation af den i fig. 7 viste, idet et konisk kropelement 100, 102 erstatter det plane kropelement 32 i fig. 7. Denne udførelsesform vil blive anvendt, når man ønsker at med-25 dele det ikke-pneumatiske dæk ifølge den foreliggende opfindelse asymmetriske dækegenskaber.

I fig. 20 og 21 er vist en udførelsesform for den foreliggende opfindelse, hvor der er anvendt et flertal af kropelementer 104, 104a, 104b, 104c osv. i stedet for 30 de tidligere beskrevne kropelementer. I dette tilfælde foreligger hvert af kropelementerne i form af en del-skrueflade, som strækker sig fra en tilsvarende ende- og sideflade af ét ribbeelement 26 til en tilsvarende modsat ende- og sideflade af et naboribbeelement 26. De så-35 ledes dannede skrueflader er flettet ind i hinanden, men deres projektioner skærer ikke hinanden.

O

20 DK 167747 B1

Fig. 22 viser en variant af den i fig. 20 og 21 viste udførelsesform, i hvilken kropelementer 106, 106a, 106b, 106c osv. danner par af kropelementer (f.eks. parret 106 og 106a, parret 106a og 106b, parret 106b og 106c), hvor hvert kropelement i et par strækker sig fra en modsat

O

side af en fælles ende af ét ribbeelement til den modsatte ende af et forskelligt naboribbeelement 26. I dette tilfælde danner kropelementerne delskrueflader, hvis projektioner skærer hinanden.

10 15 20 25 1 35

Claims (20)

1. Dæk omfattende et ringformet legeme af elastisk, elastomert materiale med et i hovedsagen cylindrisk ydre element (18) ved dets ydre omkreds, et i hovedsagen cylin- 5 drisk indre element (22) adskilt radialt indad fra og koak-sialt med det ydre element (18), et antal aksialt forløbende, i omkredsretningen adskilte ribbeelementer (26) forbundet ved deres tilsvarende indre og ydre ender til det indre (22) og ydre (18) cylindriske element og mindst ét kropele-10 ment (32) med modstående sideflader og med sin radialt indre og ydre omkreds forbundet med henholdsvis det indre (22) og ydre (18) cylindriske element og forbundet på mindst én af sine sideflader med mindst ét af ribbeelementerne (26) for derved med nævnte ribbeelement (26) at danne en belastnings-15 bærende og støddæmpende opbygning for det ydre cylindriske element (18), kendetegnet ved, at ribbeelementerne (26) hovedsagelig hælder under en vinkel på fra ca. 15° til ca. 75° med radialplaner, som skærer dem ved deres radialt indre ender, at ribbeelementerne (26) er udformede med un-20 derskæringer (34) ved forbindelsen mellem ribbeelementeme (26) med det ydre (18) og indre (22) cylindriske element, og at det elastomere materiale har en Shore hårdhedsværdi på fra 8OA til 50D og et kompresssibilitetsmodul ved en faconfaktor på 0,5 og 10% kompression på fra 6,9 x 103 til 25 344 x 103 kPa, fortrinsvis fra 20,7 x 103 til 62,1 x 103 kPa.

2. Dæk ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ved enhver af nævnte forbindelser, hvor vinklen mellem ribbeelementet og det pågældende cylindriske element er en spids vinkel, er underskæringen (34) en cirkelbue med en 30 radius på fra 0,32 til 1,27 cm.

3. Dæk ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ved hver af nævnte forbindelser, hvor vinklen mellem ribbeelementet og det pågældende cylindriske element er en stump vinkel, er underskæringen (34) en cirkelbue med en 35 radius på fra 0,64 til 2,54 cm.

4. Dæk ifølge ethvert af de foregående krav, k e n - DK 167747 B1 22 detegnet ved, at forholdet mellem den ydre radius rG af det ydre element (18) og den radiale afstand (D) fra den radialt ydre overflade af det indre element (22) til den radialt indre overflade af det ydre element (18) er bestemt 5 af formlen ro/10<D<ro/2.

5. Dæk ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at kropelementet (32) er plant, er vinkelret på dækkets omdrejningsakse og er anbragt omtrent halvvejs mellem de aksiale ender af de cylindriske elementer 10 (18,22), og at hvert af ribbeelementeme (26) strækker sig aksialt for kropelementet og har en del liggende til hver side for og forbundet med den pågældende sideflade af kropelementet.

6. Dæk ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 15 ribbeelementdelene (28) på den ene side af kropelementet hver danner den samme vinkel med sit skærende radialplan, som ribbeelementdelene (30) på den anden side af kropelementet hver danner med sit skærende radialplan.

7. Dæk ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 20 ribbeelementdelene (28) på den ene side af kropelementet hver danner en vinkel med sit skærende radialplan, som er lig med men modsat rettet den vinkel, som ribbeelementdelene (30) på den anden side af kropelementet hver danner med sit skærende radialplan. 25

8. Dæk ifølge ethvert af kravene 1 til 4, ken detegnet ved, at det omfatter et første og et andet kropelement (64,66), som hvert er plant, er anbragt vinkelret på dækkets omdrejningsakse og har sin indre og ydre omkreds forbundet med henholdsvis det indre og ydre cylindriske 30 element (22a,18a), idet det første kropelement er anbragt ved den ene aksiale ende af det indre og ydre cylindriske element og på den ene af sine sideflader er forbundet med ribbeelementerne (28,30), og det andet kropelement er anbragt ved den anden aksiale ende af det indre og ydre cylindriske 35 element og på den ene af sine sideflader er forbundet med ribbeelementerne (28,30). DK 167747 B1 23

9. Dæk ifølge krav 8, kendetegnet ved, at det yderligere omfatter et tredie plant kropelement (70) anbragt vinkelret på dækkets omdrejningsakse og med modstående sideflader, idet det tredie kropelement har sin indre 5 og ydre omkreds forbundet med henholdsvis det indre og ydre cylindriske element (22b,18b) og er anbragt omtrent halvvejs mellem de aksiale ender af de cylindriske elementer, og at ribbeelementerne (28,30) strækker sig aksialt for og til hver side af det tredie kropelement, idet et første sæt 10 ribbeelementdele forbinder det første kropelement (64) med den ene side af det tredie kropelement (70), og et andet sæt ribbeelementdele forbinder det andet kropelement (66) med den anden side af det tredie kropelement (70).

10. Dæk ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet 15 ved, at ribbeelementdelene i det første og andet sæt (28,30) hver har i det væsentlige lige stor aksiallængde, der hver svarer til omtrent halvdelen af aksiallængden af det indre og ydre cylindriske element, og at hver ribbeelementdel i hvert sæt danner en vinkel med sit skærende radialplan, 20 idet alle disse vinkler er lige store' og rettet på samme måde.

11. Dæk ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at ribbeelementdelene i det første og andet sæt (28,30) hver har i det væsentlige lige stor aksiallængde, der hver 25 svarer til omtrent halvdelen af aksiallængden af det indre og ydre cylindriske element, at hver ribbeelementdel i hvert sæt danner en vinkel med sit skærende radialplan, idet alle disse vinkler er lige store, men vinklerne af ribbeelementdelene i det første sæt er rettet modsat vinklerne af rib-30 beelementdelene i det andet sæt.

12. Dæk ifølge ethvert af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at kropelementet (84,90 eller 92,94 eller 100,102) foreligger i form af en regulær, cirkulær keglestub, der som sin hovedakse har dækkets omdrejningsakse, 35 at ribbeelementerne ((28,30) strækker sig aksialt for og til hver side af kropelementet, og at kropelementet på hver DK 167747 Bl 24 af sine sideflader er forbundet med hver sin del af hvert af ribbeelementerne.

13. Dæk ifølge krav 12, kendetegnet ved, at det yderligere omfatter et andet kropelement (86,88 eller 5 96,98) i form af en regulær, cirkulær kegle, der som sin hovedakse har dækkets omdrejningsakse, og som har sin indre og ydre omkreds forbundet med henholdsvis det indre og ydre cirkulære element (22,18), og på hver af sine sideflader er forbundet med hver sin del af hvert af ribbeelementerne 10 (28,30), idet spidserne af keglerne er rettet modsat.

14. Dæk ifølge krav 13, kendetegnet ved, at kropelementerne (84,90 og 86,88) skærer hinanden (fig. 17)

15. Dæk ifølge krav 13, kendetegnet ved, at kropelementerne (92,94 og 96,98) befinder sig i det væ- 15 sentlige i anliggende forhold til hinanden (fig. 18).

16. Dæk ifølge ethvert af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at kropelementet (104) danner en del-skrueflade omkring dækkets omdrejningsakse, og at det yderligere omfatter et antal yderligere kropelementer (104a 20 etc.), som hvert danner en delskrueflade om dækkets omdrejningsakse, idet ribbeelementerne (26) strækker sig aks ialt for og til hver side af kropelementerne, og at hvert af kropelementerne på hver af deres sideflader er forbundet sin del af i det mindste ét af ribbeelementerne, og at hvert 25 af antallet af kropelementer har sin indre og ydre omkreds forbundet med henholdsvis det indre og ydre cylindriske element (22,18).

17. Dæk ifølge krav 16, kendetegnet ved, at projektionerne af skruefladerne af nabokropelementer 30 ikke skærer hinanden (fig. 21).

18. Dæk ifølge krav 16, kendetegnet ved, at projektionerne af skruefladerne af nabokropelementer skærer hinanden (fig. 22).

19. Dæk ifølge ethvert af kravene 16 til 18, k e n -35 detegnet ved, at hvert af ribbeelementerne eller en del deraf hælder en vinkel på fra 20° til 45° med sit skæ- DK 167747 Bl 25 rende radialplan.

20. Dæk ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at det elastomere materiale består af et materiale valgt fra materialegruppen omfattende poly-5 urethaner, naturgummi, polybutadiener, polyisoprener, ethy-lenpropylen-ikke-konjugeret dienterpolymere, copolymere af butadien med acrylonnitriler og med metaacrylonitriler, styrener og acrylater og fortrinsvis en polyurethan.