FI123762B - Ajoneuvon rengas ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

Ajoneuvon rengas ja menetelmä sen valmistamiseksi (0001) Esillä olevan keksinnön kohteena on ajoneuvon rengas ja menetelmä sen valmistamiseksi. Erityisesti keksintö kohdistuu ajoneuvossa huonolla, lähin- 5 nä talvikelillä käytettävien ja tavallisimmin M+S merkinnällä varustettujen renkaiden kitkaominaisuuksien parantamiseen.

(0002) Ajoneuvoissa käytetään huonoilla keleillä, joiksi luetaan näin pohjoismaista katsottuna lähinnä lumiset ja/tai jäiset tiepinnat, renkaita, jotka on valo rustettu paremmin tai huonommin keliolosuhteita varten. Raskaalla kalustolla eli kuorma-ja linja-autoissa luotetaan edelleenkin suurelta osin ajoneuvon painoon eli käytetään renkaita, joiden pintakuviointi on jonkin verran harvempi kuin ns. kesärenkaissa, mutta joiden yhteydessä ei kuitenkaan käytetä nastoja tai vastaavia renkaan kitkaominaisuuksia parantavia välineitä. Hyvin heikoissa olosuh-15 teissä eli useimmiten metsäautoteillä ja vastaavilla lumisilla pinnoilla ajettaessa on mahdollista käyttää apuna suhteellisen helposti irrotettavia lumiketjuja. Hyvin harvoissa raskaan kaluston ajoneuvoissa käytetään nastoitettuja renkaita, jotka puolestaan ovat hyvin suosittuja henkilö-ja pakettiautoissa.

20 (0003) Ongelmana raskaan kaluston renkailla on niiden huono pito märällä ja jäisellä tienpinnalla, mistä johtuu pääasiassa se, että teitä on nollakelillä tai pikkupakkasella pyrittävä pitämään sulana suolaamalla ympäri vuorokauden. Tä-mä aiheuttaa sekä ympäristöongelmia tielle levitetyn suolan muodossa että kus-o tannuksia ympärivuorokautisen päivystyksen takia.

s 25 (0004) Niin sanotuissa nastarenkaissa kulutuspinnan kuviointi on harvempaa ^ kuin kesällä tai yleensäkin sulalla kelillä käytettävissä renkaissa, koska kuvioin-

CL

nin tarkoituksena on saada ote lumisesta tienpinnasta. Kulutuspintaan renkaan [£ valmistusvaiheessa tehtyihin syvennyksiin sijoitetaan nastoja, joiden tarkoitus

CD

§ 30 on parantaa renkaan kitkaominaisuuksia kovalla ja jäisellä alustalla. Nastat ovat

CVJ

useimmiten metallisia, ja niissä on edullisesti kovametallikärki niin, että ne kestävät myös päällystetyllä tiellä ajoa kulumatta kohtuuttoman nopeasti käyttökelvottomiksi.

2 (0005) Nastoitettujen renkaiden ensisijaisena ongelmana on niiden tien päällystettä kuluttava vaikutus, mikä on nähtävissä keväisin teiden urautuneisuutena ja pölynä, joka on nastojen pinnoitteesta hakkaamaa hienoa kiintoainesta. Toi- 5 sena ongelmana on nastojen päällysteeseen osuessaan synnyttämä melu, joka kuuluu sekä ajoneuvon sisälle että ulkopuolelle epämiellyttävänä ulinana.

(0006) Viimeisen parin- kolmenkymmenen vuoden aikana markkinoille on tullut ns. kitkarenkaita, joiden pintakuviointi poikkeaa totutuista talvirenkaista 10 selvästi. Olennaisimpana kulutuspinnan kuviointina kitkarenkaissa on, paitsi ke-särenkaita hieman harvempi kuviointi, ns. lamellointi, millä tarkoitetaan renkaan kulutuspinnan jakamista akselin suunnassa vain muutaman millimetrin paksuisiin lamelleihin eli ikään kuin renkaan pinnasta taajasti säteittäisesti kohoaviin kumiliuskoihin, jotka sijoittuvat aivan toisiinsa kiinni. Tarkoituksena lamelleilla on 15 yhdessä kulutuspintakumin tavanomaista hieman pienemmän kovuuden kanssa varmistaa se, että rengas kykenee tarttumaan pienimpiinkin pinnan, olipa se tamppautunutta lunta, jäätä, märkää jäätä tai sulaa päällystettä, epätasaisuuksiin.

20 (0007) Vaikka näillä ns. kitkarenkailla säästetään tien pinnoitetta kulumiselta ja vaikka ne ovat erittäin hiljaisia käytössä, niilläkin on omat heikkoutensa. Koska niiden toiminta perustuu tienpinnan olemassa olevan karheuden hyväksikäyt-töön, toimiakseen kunnolla niitä varten tarvitsee tien pinnan olla tavalla tai toi-o sella karhennettu. Nykyisin tämä ei ole ongelma, koska nastoitetut renkaat kar- g 25 hentavat tienpintaa aivan riittävästi, mutta, jos nastoitettujen renkaiden käyttö i vähenee, ongelma konkretisoituu helpommin. Suurempana ongelmana on liuk-^ käin mahdollinen talvikeli eli märkä ja jäinen päällyste. Lämpötilan lauhtuminen

CL

talvella johtaa siihen, että tienpinnan jää tai tamppautunut lumi lähtee sulamaan g mahdollisesti vielä vesisateen avustamana, jolloin pinnassa nastojen aiheutta en § 30 ma karhentuminen häviää nopeasti. Joskus myös alijäähtyneen veden satami en nen päällystetylle tienpinnalle synnyttää vastaavan märän ja jäisen pinnan, josta ns. kitkarengas ei tahdo saada juuri mitään otetta. Lisäksi kitkarenkaiden ongelmaksi on usein osoittautunut se, että, kun pyritään maksimaalisiin kitkaomi- 3 naisuuksiin, menetetään paljon renkaan kulutuskestävyydestä, jolloin pahimmillaan kitkarenkaat ovat yhden talvikauden renkaita.

(0008) On myös ehdotettu nastoitettavien kitkarenkaiden käyttöä, koska ne 5 etenkin kitkaominaisuuksien kannalta tuntuvat optimaalisilta. Itse asiassa osa nykyisin nastoitettavaksi tarkoitetuista renkaista on valmistettu tavanomaista jonkin verran pehmeämmästä kumiseoksesta ja samalla muuttaen pintakuvioinpa aiempaa lamelloidumpaan suuntaan. Olipa kulutuspinnan rakenne, muotoilu tai kumin laatu mikä tahansa on kyseisillä renkailla edelleen ongelmana nasto-10 jen tien pinnoitetta kuluttava vaikutus ja nastojen synnyttämä melu, joskin molemmat ehkä hieman maltillisempina kuin perinteisillä nastoitetuilla renkailla.

(0009) Toisin sanoen näyttää siltä, että sen enempää nastoitetut M+S (Mud & Snow) renkaat, kitkarenkaat kuin nastoitetut kitkarenkaat eivät ratkaise täysin 15 talviliikenteen moninaisia ongelmia: tienpinnan kuluminen ja siitä syntyvä pöly, ajomelu, renkaan kuluminen sekä liukkaus märällä ja jäisellä päällysteellä.

(0010) Keksinnön eräänä tavoitteena on välttää tai ainakin vähentää edellä mainittuja ongelmia.

20 (0011) Kyseiseen keksinnön tavoitteeseen pyritään järjestämällä renkaan kulutuspintakumin joukkoon kiintoainepartikkeleita, jotka ovat perinteisiä nastoja pienikokoisempia ja kevyempiä niin, että niiden tiheys kulutuspinnassa on suu- 0 rempi. Tällöin yksittäisen partikkelin iskuvoima tien pintaan on pienempi, mikä g 25 minimoi tienpinnan kulumisen. Samalla kuitenkin partikkelien suuri lukumäärä i varmistaa renkaalle riittävän suuren kitkavoiman.

CC

CL

(0012) Kyseiseen tavoitteeseen päästään käyttämällä renkaan kulutuspinta- g kumin joukossa kiintoainepartikkeleita. Kyseisen tyyppisiä renkaita käsitellään § 30 mm. patenteissa US-A-2766800, FI-B-52684, EP-A2-0780245, US-A-2607386,

CVJ

ja EP-A1-2108527. Näissä julkaisuissa mainitaan muun muassa erilaisten mineraali-, keraami-, sintteri-, kovakumi-ja metallipartikkelien käyttö liukuestemateri- 4 aalina. Lisäksi mainitaan kuivattujen maissipartikkelien tai puupohjaisten partikkelien käyttö liukuesteinä.

(0013) Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan partikkelien ma-5 teriaali valitaan niin, että se on kovempaa kuin jää, mutta pehmeämpää kuin teiden päällystemateriaalit (pääosin alumiinisilikaattia), jolloin tienpintojen kuluminen vähenee entisestään.

(0014) Keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaan partikkeli-10 en materiaali valitaan niin, että se on veteen liukenevaa, jolloin partikkelien rikkoutuessa syntyvä pöly on vesiliukoista, mistä johtuen pölyhaitta minimoituu.

(0015) Keksinnön erään edullisen jatkosuoritusmuodon mukaisena partikkelien materiaalina käytetään vesilasia. Keksinnön mukaista tarkoitusta varten ve- 15 silasista valmistetaan noin millimetrin kokoluokan kuulia, joita sitten sekoitetaan ajoneuvon renkaan kulutuspinnan kumiseoksen joukkoon haluttu määrä niin, että renkaalle saadaan toivotut kitkaominaisuudet.

(0016) Yleisesti käytössä oleva tekniikka pienikokoisten lasikuulien valmis-20 tamiseksi on seuraava: joko esimerkiksi ikkunalasitehtaan tuotannossa syntyvästä jätelasista tai varsinaisista lasin lähtöaineista muodostetaan sula raaka-aineseos, jonka annetaan jäähtyä. Seoksen jäähdyttyä se murskataan ja seulotaan sopiviin fraktioihin. Tämän jälkeen halutun kokoista mursketta syötetään

CO

^ kuumaan kaasuvirtaan, jossa murskeen partikkelit sulavat uudelleen. Pintajän-

C\J

^ 25 nitysvoimat muotoilevat partikkelit kuulamaisiksi. Toinen tapa valmistaa lasikuu- o ^ lia on valuttaa sula lasimassa pyörivän telan päälle, jolloin lasimassa roiskuu pisaroina imukaappiin, jonne syntyy kuulia.

CC

CL

CD

(0017) Jos halutaan valmistaa onttoja lasikuulia, niiden valmistus perustuu m g 30 siihen, että sulassa tilassa olevaan lasin raaka-aineeseen liuotetaan paisu- o ^ tusainetta, esimerkiksi S03, ja näin saadusta seoksesta valmistettujen kuula- aihioiden lämpötilaa nostetaan myöhemmässä vaiheessa alkuperäistä liuotus-lämpötilaa korkeampaan lämpötilaan, jossa lopullinen paisuminen ja lasikuulien 5 muodostuminen tapahtuu. Eri paisutusaineita on esitetty esim. julkaisuissa US 3 030 215, sekä US 3 365 315. Onttojen lasikuulien valmistusta ja valmistuslait-teistoja on esitetty esim. seuraavissa julkaisuissa US 2,794,301, US 3,030,215, US 3,129,086, US 3,230,064, US 3,365,315, DE 19 61 628, US 4,340,407, GB 5 2 162 509, GB 1 493 209 sekä US 4,661,137. Kun sulien partikkelien lämpötila nousee paisutusaineen alkuperäistä liuotuslämpötilaa korkeammaksi, poistuu paisutusainetta sulista partikkeleista paisuttaen ne ontoiksi. Tällainen lämpötilan kohotus voidaan suorittaa esimerkiksi leijuttamalla lasikuulia tarkoitukseen sopivan polttimen liekissä, jossa kuulat muuttuvat uudelleen plastisiksi ja niissä ole-10 va paisuva aine laajenee synnyttäen onton lasikuulan.

(0018) Kaikissa tunnetuissa prosesseissa sula raaka-aine joudutaan jäähdyttämään, murskaamaan ja murske seulomaan ennen kuin päästään edellä mainittuun varsinaiseen lasikuulan valmistusvaiheeseen, eli aikaisemmin tunnettu 15 tekniikka on mutkikasta ja kustannusrakenteeltaan energiaa ja työtä sitovaa; joudutaanhan niissä sulatus suorittamaan kahteen kertaan. Itse raaka-aineen kustannukset ovat hyvin vähäiset tuotteen kokonaiskustannuksiin nähden. Nykyisellä tekniikalla valmistettujen, laadultaan hyväksyttävien, lasikuulien, olivatpa ne umpinaisia tai onttoja, saanto on huonohko, eli hukkaprosentti on suuri.

20 (0019) Viime vuosikymmenellä pienikokoisten lasikuulien valmistuksen yksinkertaistamista on käsitelty Fl patenttijulkaisussa 85365. Kyseisen julkaisun mukaisessa menetelmässä parannetaan hyvälaatuisten lasikuulien saantia, eli o alennetaan lasikuulien hukkaprosenttia poistamalla perinteisestä valmistuksesta g 25 välijäähdytys, murskaus ja murskeen seulonta. Patentin mukaisessa menetel- i mässä paisutettavien lasikuula-aihioiden valmistus ja paisutushehkutus suorite-g taan täysin uudella tavalla. Lasikuulien valmistaminen edellä mainituista lähtö-

CL

aineista tapahtuu kuitenkin pääpiirteittäin perinteisten perusperiaatteiden mu- g kaisesti, joissa sulassa tilassa olevaan raaka-aineeseen liuotetaan paisu en § 30 tusainetta ja näin saadusta seoksesta valmistettujen lasikuula-aihioiden lämpöti-

CVJ

laa nostetaan myöhemmässä vaiheessa paisutusaineen alkuperäistä liuotuslämpötilaa korkeampaan lämpötilaan, jossa lopullinen paisuminen ja lasikuulien muodostuminen tapahtuu.

6 (0020) Fl patentin 85365 kuvaamassa menetelmässä sulassa tilassa oleva materiaali, johon on liuotettu paisutusainetta, valutetaan suutinaukon tai -aukkojen läpi, periaatteessa samoin kuin lasikuitujen valmistuksessa, lasilanko- 5 jen muodostamiseksi. Sulassa tilassa olevat langat johdetaan välittömästi suu-tinaukkojen alapuolella olevaan uuniin, jossa lankojen lämpötilaa kohotetaan sähkömagneettisella säteilyllä, jolloin langat kuroutuvat pisaroiksi pintajännitys-voimien ja viskoosien kitkavoimien vaikutuksesta. Näin syntyneiden pisaroiden lämpötilaa kohotetaan edelleen, jolloin paisutusaine laajentuessaan aiheuttaa 10 kuroutuneiden pisaroiden sisuksen muodostumisen ontoksi, jonka jälkeen lasi-kuulat ovat valmiita jäähdytettäviksi.

(0021) Edellä kuvattu lämmittäminen voi tapahtua myös jollakin muulla tarkoitukseen sopivalla tavalla, kuten esimerkiksi sähköuunilla. Koska lasi on taval- 15 lisin ja eniten käytetty raaka-aine onttojen pienikokoisten kuulien valmistuksessa, on edellä selitetty onttojen lasikuulien valmistusmenetelmä, vaikka samaa menetelmää voidaankin soveltaa yhtäläisesti onttojen pienikokoisten kuulien valmistamiseksi muistakin termoplastisista raaka-aineista. Samoin on selvää, että, vaikka edellä on kuvattu onttojen lasikuulien valmistusta suutinmenetelmäl-20 lä, on ko. menetelmällä mahdollista valmistaa myös umpinaisia lasikuulia. Tällöin luonnollisesti ei ole tarvetta sekoittaa lasinraaka-aineen joukkoon paistu-tusainetta eikä suorittaa paisutuksen vaatimaa kuulien jälkilämmitystä.

CO

o (0022) Kun ajatellaan pienikokoisten kuulien käyttöä ajoneuvon renkaiden g 25 kulutuspintaan sijoitettavina liukuesteinä, ensimmäisenä materiaalina, joka täyt- i tää sekä materiaalin hintaan että käyttökelpoisuuteen (ympäristötekijät, kovuus g suhteessa toisaalta tien päällysteisiin ja toisaalta jäähän) asetetut vaatimukset,

CL

tulee mieleen lasi. Edellä oleva yleinen esitys kattaa siis kaikentyyppisten lasing materiaalien käytön lasikuulien, edullisesti onttojen lasikuulien, valmistuksessa.

CD

§ 30

CVJ

(0023) Tekniikan tasosta tunnetaan muutamia julkaisuja, joissa ajoneuvon renkaiden valmistuksessa käytetään kiintoainepartikkeleita mukaan lukien lasi-kuulia. US-B1-6,245,860 kertoo onttoja epäsäännöllisen muotoisia nokipartikke- 7 leita käytettävän keventämään rengasta. US-A1-2004/0118496 käyttää ajoneuvon renkaan kulutuspinnan urien pohjalla valoa heijastavia partikkeleita, esimerkiksi lasimikrokuulia. EP-A2-1 561 605 käyttää kulutuspinnan kumiseokses-sa halkaisijaltaan 50 - 200 pm:n onttoja lasikuulia. EP-B1-1 752 491 käyttää 5 lasikuulia renkaan sivuilla, jolloin kuulien tarkoitus on jäykistää ns. run-flat rengasta etenkin silloin, kun rengas on vaurioitunut ja renkaan sisällä oleva ilma ei riitä kannattelemaan renkaan kuormaa.

(0024) Siten esillä olevan keksinnön mukaiselle ajoneuvon renkaalle, joka 10 koostuu pääosiltaan renkaan runkorakenteesta reunavaijereineen, kudosrun- koineen ja tukivöineen sekä kumisesta kulutuspinnasta, jonka valmistusvaiheessa kulutuspintamateriaalin joukkoon on sekoitettu kiinteitä partikkeleita, on tunnusmerkillistä, että kyseiset partikkelit ovat materiaalia, jonka rikkoutuessa syntyvä pöly on vesiliukoista, että mainittuja partikkeleita on 5 - 30 tilavuus % 15 ko. kulutuspintamateriaalista, ja että niiden keskimääräinen halkaisija on 0,3 - 2 millimetriä.

(0025) Keksinnön mukaisen ajoneuvon renkaan eräälle edulliselle suoritusmuodolle on tunnusmerkillistä, että kyseiset partikkelit ovat lasikuulia.

20 (0026) Keksinnön mukaisen ajoneuvon renkaan eräälle toiselle edulliselle suoritusmuodolle on tunnusmerkillistä, että partikkelit ovat vesilasista valmistettuja lasikuulia.

CO 1 δ

C\J

g 25 (0027) Keksinnön mukaisen ajoneuvon renkaan eräälle neljännelle edullisel- i le suoritusmuodolle on tunnusmerkillistä, että kulutuspintamateriaalin joukkoon g on lisätty silaania tai jotakin vastaavaa sideainetta partikkelien sitomiseksi vul-

CL

kanoinnin yhteydessä kulutuspintamateriaaliin.

δ m O) § 30 (0028) Keksinnön mukaiselle ajoneuvon renkaan valmistusmenetelmälle on

CVJ

tunnusmerkillistä, että kulutuspintaan käytettävää kumiseosta valmistettaessa siihen sekoitetaan 5-30 tilavuus-% ko. kulutuspintamateriaalista halkaisijaltaan 8 0,3 - 2 millimetrin kuluessaan vesiliukoista pölyä muodostavia partikkeleita sekä 0,5 - 3% silaania tai jotakin vastaavaa sideainetta.

(0029) Keksinnön mukaiselle ajoneuvon renkaan valmistusmenetelmälle on 5 tunnusmerkillistä, että uuteen kulutuspintaan käytettävää kumiseosta valmistettaessa siihen sekoitetaan 5-30 tilavuus-% ko. kulutuspintamateriaalista halkaisijaltaan 0,3 - 2 millimetrin kuluessaan vesiliukoista pölyä muodostavia partikkeleita sekä 0,5 - 3% silaania tai jotakin vastaavaa sideainetta.

10 (0030) Muut keksinnön mukaiselle ajoneuvon renkaalle ja sen valmistusme netelmälle ominaiset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.

(0031) Seuraavassa keksinnön mukaista ajoneuvon rengasta ja sen vaihtoehtoisia valmistusmenetelmiä selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla ohei- 15 seen kuvioon, jossa esitetään radiaalinen osittainen poikkileikkaus keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesta ajoneuvon renkaasta.

(0032) Kuvion mukaisesti ajoneuvon rengas 2 koostuu suuresta joukosta erilaisia komponentteja, jotka tässä on yksinkertaisuuden vuoksi jaettu pääosiltaan 20 runkorakenteeseen 4 ja kulutuspintaan 10. Runkorakenteeseen 4 kuuluvat muun muassa renkaan jalkaosaan (vannetta vasten käytössä asettuva osa) sijoittuva reunavaijeri (ei esitetty), kudosrunko 6, joka ulottuu vaijerilta toiselle, sekä tukivyöt 8, jotka sijoittuvat kulutuspinnan 10 alle sen ja kudosrungon 6 vä-o liin. Kulutuspinta 10 on varustettu renkaan ajatelluista käyttöolosuhteista nippuni 25 en erikokoisilla ja -suuntaisilla urilla 12, lamelleilla tai jollakin muulla kuvioinnil- "t la. Keksinnön mukaisesti kulutuspintaan 10 on renkaan valmistusvaiheessa jär- x jestetty pienikokoisia partikkeleita 14, joiden keskihalkaisija on luokkaa 0,3 - 2

CL

mm. Kuviossa partikkelit 14 on esitetty onttoina lasikuulina, joista osa on rikkou-g tunut renkaan pinnassa.

CD

g 30

CM

(0033) Edellä esitettiin erääksi edulliseksi partikkelimateriaaliksi esimerkiksi ikkunalasiteollisuudesta saatava jätelasi. Jos kuitenkin halutaan valita jokin erityisen edullinen ja käyttökelpoinen lasiraaka-aine lasikuulien lähtöaineeksi, sei- 9 lainen on vesilasi. Vesilasin eräänä etuna on se, että se on hiukkasmuodossaan hyvin veteen liukeneva ja lisäksi liuetessaan muodostaa liimamaisen aineen, johon muuta tieliikenteen pölyä tarttuu. Toisin sanoen keksinnön mukaisista ajoneuvojen renkaista näiden kuluessa syntyvä lasipöly liukenee veteen ja sitoo 5 itseensä muita liikenteessä syntyviä haitallisia partikkeleita. Lisäksi vesilasi on terveydelle täysin vaaraton, käytetäänhän sitä muun muassa elintarvikkeissa ja hammastahnoissa.

(0034) Lisäksi vesilasin käyttöä lasikuulien valmistuksessa puoltaa sekin to-10 siseikka, että käytettäessä suutintekniikkaa lasikuulien valmistuksessa ei todennäköisesti ole tarvetta käyttää kalliita platinasuuttimia, kuten useimmilla muilla lasilajeilla. Valmistettaessa lasikuulia vesilasista voidaan tulla toimeen huomattavasti edullisemmilla nikkelipohjaisilla Inconel- tai kobolttipohjaisilla Stellit- laaduilla, koska vesilasia lasikuulien valmistukseen käytettäessä kuulien 15 valmistuslämpötila tai pikemminkin langan vetolämpötila on alle 1200 °C.

(0035) Toisin sanoen keksintöön kuuluu, että lasikuulia, edullisesti onttoja lasikuulia, valmistetaan jollakin edellä kuvatulla tai jollakin muulla tarkoitukseen sopivalla tavalla, ja että näin valmistetut lasikuulat sekoitetaan ajoneuvojen ren- 20 kaiden kulutuspinnan muodostukseen käytettävän kumimateriaalin joukkoon.

(0036) Lasin tai vesilasin lisäksi renkaan kulutuspintakerrokseen lisättävinä pienikokoisina partikkeleina voidaan käyttää erilaisia mineraaleja, edullisesti sel- o laisia mineraaleja, jotka ovat veteen liukenevia ja/tai joiden kovuus on sopivasti g 25 teiden päällysteen kovuuden ja jään kovuuden välimaastossa. Eräänä esimerk- i kinä tällaisesta mineraalista mainittakoon kalkkikivi. Mineraaleja käytettäessä on g selvää, että ne on murskattava ja seulottava sopivaan partikkelikokoon.

CL

CD

g (0037) Itse uuden renkaan valmistus tapahtuu pääpiirteittäin mm. patenttiin 30 julkaisuissa FI-B-112339, FI-B-116891 ja FI-A-20041214 kuvatulla tavalla. Kui-

CVJ

tenkin on selvää, että keksinnön mukaista lasikuulia sisältävää kumimassaa voidaan käyttää myös pinnoitettujen renkaiden kulutuspintakumimateriaalina niin, että käytetystä renkaasta ensin jyrsitään kulunut kulutuspintakerros pois ja 10 sen tilalle vulkanoidaan tai muutoin kiinnitetään uusi keksinnön mukaisia partikkeleita sisältävä kulutuspintakerros. Siten on selvää, että tätä keksintöä eli kiinteiden pienikokoisten partikkelien, edullisesti lasikuulien, sijoittamista renkaan kulutuspintakumin joukkoon voidaan käyttää kaikentyyppisten ajoneuvojen ren-5 käissä, ja että sitä voi käyttää joko renkaan koko kulutuspinnan leveydeltä tai vain osalla kulutuspinnan leveyttä.

(0038) Ajoneuvojen renkaat valmistetaan tunnetulla tavalla pääasiassa luonnonkumista, synteettisestä kumista, öljystä ja noesta sekä erilaista vahvikkeina 10 toimivista kudoskerroksista. Lisäksi valmistuksessa käytetään erilaisia vul-kanointiaineita ja apukemikaaleja. Renkaan eri osissa käytetään erilaisia kurri iseoksia ja myös eri ajo-olosuhteissa tai eri vuodenaikoina käytettävissä renkaissa kumiseokset myös vaihtelevat. Kukin kumiseos sekoitetaan omista lähtöaineistaan ja kuumennetaan noin 120 °C lämpötilaan. Näin valmistettuja 15 seoksia käytetään renkaan eri komponenttien kuten reunavaijerien, kudosrun-gon ja tukivöiden (tekstiiliä tai terästä) kumittamiseen. Rengas kootaan mainituista komponenteistaan rengasaihioksi kokoonpanokoneilla vetämällä komponentit kokoonpanokoneen vyörummulle ja asettamalla renkaan kudosrunko venytyskoneen laipioille, minkä jälkeen koneen siirtorengas siirtää kulutuspin-20 nan ja tukivöiden muodostaman paketin kudosrungon päälle. Tämän jälkeen kudosrunkoon johdetaan paine, joka venyttää sen kiinni pakettiin. Näin muodostuu rengasaihio. Aihiot vulkanoidaan paistopuristimissa. Puristimen sisässä ole-vaan paistotyynyyn johdettu korkea höyrypaine painaa aihion muotissa olevaa o pintakuviota ja sivutekstejä vasten, ja näin rengas saa lopullisen ulkonäkönsä, g 25 i ^ (0039) Sovellettaessa keksinnön mukaista lasikuulien tai muiden tarkoituk- x seen sopivien partikkelien käyttöä edellä lyhyesti kuvattuun renkaanvalmistuk-

CL

seen poikkeaa valmistus ainoastaan renkaan kulutuspinnan muodostavan ker-[ö roksen osalta. Kyseisen kerroksen muodostavan kulutuspintamateriaalin eli O) § 30 kumimassan joukkoon sekoitetaan haluttu määrä, edullisesti 5-30 tilavuus-%, C\1 lasikuulia ja sekä lasikuulien että renkaassa käytettyjen muiden valmistusaineiden ja apukemikaalien määrään sovitettu määrä (useimmiten 0,025 - 3%) si-laania (3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane) tai jotakin vastaavaa sideainetta, 11 jonka avulla lasikuulat tai partikkelit kiinnittyvät rengasta vulkanoitaessa tiukasti kumimassaan.

(0040) Käytössä keksinnön mukaista kulutuspintakumiseosta sisältävä ren-5 gas kuluu, jolloin kulutuspinnassa olevat partikkelit rikkoutuvat synnyttäen rosoisen murtopinnan, joka pureutuu hyvin pehmeämpään materiaaliin, kuten esimerkiksi jäähän. Kun partikkelit ovat tasaisesti jakautuneina kautta koko ku-lutuspinnan paksuuden, renkaan kitkaominaisuudet eivät muutu koko renkaan käyttöiän aikana käytännöllisesti katsoen ollenkaan. Esimerkiksi nastarenkaita 10 käytettäessä kovametallisetkin nastat kuluvat ja katkeilevat, jolloin renkaan kitkaominaisuudet heikkenevät ensi kilometreistä lähtien koko ajan.

(0041) Kuten edellä esitetystä huomataan, on kehitetty aivan uudentyyppinen ajoneuvon rengas ja myös uudentyyppinen menetelmä kyseisen renkaan 15 valmistamiseksi. Edellä esitetystä keksinnön selityksestä on huomattava, että se edustaa vain muutamia keksinnön edullisimpia suoritusmuotoja ilman mitään tarkoitusta rajoittaa keksinnön suojapiiriä siitä, mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

CO

δ

C\J

i m o

X

CC

CL

CO

δ m O) o o c\j

Claims (11)

1. Ajoneuvon rengas, joka koostuu pääosiltaan renkaan (2) runkorakenteesta (4) reunavaijereineen, kudosrunkoineen (6) ja tukivöineen (8) sekä kumisesta 5 kulutuspinnasta (10), jonka valmistusvaiheessa kulutuspintamateriaalin joukkoon on sekoitettu kiinteitä partikkeleita (14), tunnettu siitä, että kyseiset partikkelit (14) ovat materiaalia, jonka rikkoutuessa syntyvä pöly on vesiliukoista, että mainittuja partikkeleita (14) on 5 - 30 tilavuus % ko. kulutuspintamateriaalista, ja että niiden keskimääräinen halkaisija on 0,3 - 2 millimetriä. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon rengas, tunnettu siitä, että kyseiset partikkelit (14) ovat lasikuulia.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon rengas, tunnettu siitä, että 15 kyseiset partikkelit (14) ovat vesilasista valmistettuja lasikuulia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon rengas, tunnettu siitä, että kulutuspintamateriaalin (10) joukkoon on lisätty ennen vulkanointia silaania tai jotakin vastaavaa sideainetta partikkelien (14) sitomiseksi kumimateriaaliin. 20

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen ajoneuvon rengas, tunnettu siitä, että kyseiset lasikuulat (14) on valmistettu suutinmenetelmällä. CO

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen ajoneuvon rengas, tun- g 25 nettu siitä, että kyseisten partikkelien (14) kovuus on suurempi kuin jään, mutta i ^ pienempi kuin tien pinnoitteiden kovuus. CC CL

7. Menetelmä ajoneuvon renkaan valmistamiseksi, jossa menetelmässä val- g mistetaan erilaisia kumiseoksia, valmistetaan renkaan eri komponentteja, kumi en § 30 tetaan mainittuja komponentteja sekä järjestetään komponentit asiaankuulu- CVJ vaan järjestykseen rengasaihioksi ja vulkanoidaan aihio renkaaksi, tunnettu siitä, että kulutuspintaan käytettävää kumiseosta (10) valmistettaessa siihen sekoitetaan 5-30 tilavuus-% ko. kulutuspintamateriaalista halkaisijaltaan 0,3 - 2 millimetrin kuluessaan vesiliukoista pölyä muodostavia partikkeleita (14) sekä 0,025 - 3% silaania tai jotakin vastaavaa sideainetta.

8. Menetelmä ajoneuvon renkaan valmistamiseksi, jossa menetelmässä käy-5 tetyn renkaan kulutuspinta jyrsitään pois ja sen tilalle vulkanoidaan tai muutoin kiinnitetään uusi kulutuspinta, tunnettu siitä, että uuteen kulutuspintaan käytettävää kumiseosta (10) valmistettaessa siihen sekoitetaan 5-30 tilavuus-% ko. kulutuspintamateriaalista halkaisijaltaan 0,3 - 2 millimetrin kuluessaan vesiliukoista pölyä muodostavia partikkeleita (14) sekä 0,025 - 3% silaania tai jota-10 kin vastaavaa sideainetta.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että partikkelit (14) valmistetaan lasista.

10. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 7 - 9 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että partikkelit (14) valmistetaan vesilasista.

11. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 7-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että partikkelit (14) valmistetaan suutinmenetelmällä. 20 CO δ c\j i m o X CC CL CD δ m O) o o c\j