FI58890B - Motorfordonsdaeck - Google Patents

Description

|·ΐβ*»·| Γβι /4<f\ KU ULUTUSJULKAISU CftftOn «Τα W (^) UTL AGG N I NGSSKRI FT ΟΟΟ^ϋ C (45) Patentti aySnr.ctty 11 05 1001 Patent iseddelat (51) Kv.lk.Wci.3 B 60 C 11/00 SUOM I—FI N LAN D (M) p»tw«n»k*mu.-PK#ntti»öiwhif 782357 (22) HtkemltpUvI — Anseknlngidif 28.07.78 * * (23) AlkupiM—GIW|htt*d»| 28.07.78 (41) Tullut |ulklMk*l — Btlvlt offmtllg 2)4 Q3 79

Patentti- ja rekisterihallitus ............ . . . „ .

_ ' (44) Nlhtivtkslpwion ja kuuLlulkaitun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen v ' Anaekan utbfd och utUkriftm pubdeorad 30.01.81 (32)(33)(31) Pyydetty otuolkowi—Bojlrd priori»·* 23.09.77 Italia-Italien(lT) 27861 A/77 (71) Societä Pneumatici Pirelli s.p.a., Piazzale Cadorna 5» 20123 Milano, Italia-Italien(lT) (72) Mario Mezzanotte, Milano, Italia-Italien(lT) (7^+) Berggren Oy Ab (5I+) Moottoriajoneuvon rengas - Motorfordonsdäck Tämä keksintö tarkoittaa parannusta moottoriajoneuvojen renkaisiin ja tarkemmin eriteltynä se koskee sellaista renkaan kulutus-pintaa, joka pystyy varmistamaan mainitun kaltaisille renkaille suuren pitävyyden sekä kuivalla että/tai märällä tiellä ja lumisella ja/tai jäisellä maaperällä.

On tunnettua, että renkaan kulutuspinta on suunniteltu sellaiseksi, että se mukautuu erilaisiin vaatimuksiin ja tarjoaa ensinnäkin hyvän tiellä pysymisen sekä tavallisella että suurella nopeudella ajettaessa sekä suoraan ajettaessa että kaarteissa ja jarrutettaessa. Tämä tiellä pysyminen pitäisi varmistaa kaikissa olosuhteissa, nimittäin kuivalla tai liukkaalla tai märällä maalla tai lumisilla tai jäisillä teillä. Toisaalta on tunnettua, että nämä vaatimukset kumoavat toinen toisensa eivätkä yleensä sovi yhteen ja samaan renkaaseen, joten ne ratkaistaan erikseen. Siten jatkuvaan lumisilla ja/tai jäisillä teillä käytettäviksi tarkoitettujen renkaiden kulutuspinta on niinsanottua "talvirengas"-tyyppiä, siinä on nimittäin syvien urien pieniin vyöhykkeisiin 2 58890 jakama kuviointi, ja haluttaessa mainittujen urien rajoittamat lohkot voidaan varustaa nastoilla paremman otteen saamiseksi jäästä; lisäksi sillä elastomeerisellä seoksella, josta se on valmistettu, on sellaiset fysikaaliset ominaisuudet, että alim-matkaan lämpötilat eivät vaikuta siihen. Sitävastoin jatkuvasti kuivalla maalla käytettäväksi tarkoitettujen renkaiden kulu-tuspinnan kuviointi ei ole niin hienojakoinen, ja se on varustettu laakeilla urilla mahdollisimman suuren pintakosketuksen tarjoamiseksi maahan nähden, lisäksi sen valmistukseen käytetyssä elastomeerisessä seostyypissä on yleensä suuri hystereesi-häviö, se on tunnetusti sopivampi varmistamaan hyvän tiellä pysymisen mainituissa olosuhteissa.

On selvää, että yllä esitetty aiheuttaa joitakin pulmia koska kummankin tyyppistä pneumaattista rengasta pitäisi olla saatavissa jokaiseen autoon ja koska mainittuja renkaita pitäisi voida vaihtaa tieolosuhteiden vaihtuessa.

Yllä selostettu ongelma voitaneen ratkaista suunnittelemalla sellainen rengas, jonka kulutuspinnan kehä on jaettu kahteen vierekkäiseen osaan jotka kumpikin pystyvät varmistamaan tiellä pysymisen molemmissa tieolosuhteissa ja valitsemalla sitten kumpaankin osaan sopivampi kuviointi ja elastomeerinen seos. Tämä teoreettisesti loistava ratkaisu osoittautuu käytännössä olevan täysin sopimaton, pääasiallisesti siksi että on huomattu kulutuspinnan molemmissa määrätyissä tieolosuhteissa varmistavan tiellä pysymisen vain mainittuja olosuhteita varten ennakoidulla kehänosalla, toisen osan vaikuttamatta mitenkään tai auttavan vain vähän mainittua tarkoitusta. Toisin sanoen, kulutuspinnan vaikutusalueella todellinen työskentelypinta on vähentynyt huomattavasti tavanomaiseen renkaaseen verrattuna, ja moottoriajoneuvojen renkailta nykyään vaadittavan suuren suorituskyvyn takia täten suunniteltua rengasta on tähän saakka ollut mahdotonta hyväksyä .

Tämä keksintö tähtää sen tyyppisen moottoriajoneuvojen renkaiden kulutuspinnan valmistamiseen, jonka kehä on jaettu kahteen vierekkäiseen osaan, joiden kuviointi on erilainen ja jotka ovat valmistetut erilaisesta elastomeerisestä seoksesta, jossa toinen osa pystyy kehittämään suurimman pitävyyden kuivalla ja/tai mä- 3 58890 rällä maalla ja toinen osa pystyy kehittämään suurimman pitävyyden lumisella ja/tai jäisellä maalla, josta seuraa koko kulutus-pinnan hyvä tiellä pysyminen kaikissa tieolosuhteissa. Tällainen rengas on tunnettu CH-patenttijulkaisusta 433 035. Lisäksi on tunnettua, että samaa kumiseosta olevan kulutuspinnan eri osissa on erilainen pintakuvio. Niinpä on US-patenttijulkaisusta 2 534 869 tunnettu rengas, jonka kulutuspinnan toisessa puoliskossa on kehänsuuntaiset urat ja toisessa puoliskossa poikittaiset urat.

Tämän keksinnön kohteena on siis pneumaattinen rengas moottoriajoneuvoja varten, joka käsittää rungon ja kulutuspinnan, ja mainitun kulutuspinnan kehä on muodostettu kahdesta vierekkäisestä osasta, toisen osan ollessa tehty elastomeerisestä, lumiseen ja/tai jäiseen maahan tarttumaan pystyvästä seoksesta, toisen osan ollessa tehty elastomeerisestä kuivaan ja/tai märkään maahan tarttumaan pystyvästä seoksesta, mainitun edellisen kehän-osan ulkopinnan kuviointi eroaa jälkimmäisen osan ulkopinnan kuvioinnista ja mainittu rengas on tunnettu siitä, että mainitun edellisen kehänosan elastomeerisen seoksen toisen luokan ylimeno-lämpötila vaihtelee -30°C:n ja -55°C:n välillä, ja mainitun jälkimmäisen kehänosan elastomeerisen seoksen toisen luokan ylimeno-lämpötila vaihtelee -10°C:n ja -25°C:n välillä, ko. seosten mainittujen lämpötilojen arvot eroavat toisistaan vähintäin 10°C.

Ilmaisu "toisen luokan ylimenolämpötila" (tai lasimainen ylimeno-lämpötila) tarkoittaa kuten tunnettua sellaista lämpötilaa, jossa elastomeeriseen polymeeriin perustuva vulkanoitu seos muuttuu kumimaisesta tilasta lasimaiseen tilaan. Mainittua lämpötilaa mitataan tavallisesti "Schmieder & Wolf kiertoheiluri"-nimisellä laitteella DIN 53445 Standardin mukaisesti.

Hakija on vakuuttunut siitä, että elastomeeristen seosten valinta, joista kummankin toisen luokan ylimenolämpötila lankeaa yllämainittuihin rajoihin, muodostamaan niitä kehänosia, joista moottoriajoneuvojen renkaiden kulutuspinta valmistetaan, käsittää kummankin kehänosan erittäin suuren tarttuvuuden maahan niille tarkoitetuissa olosuhteissa, tasapainottaen sen takia sitä huonoa tarttuvuutta, jota kulutuspinnan muu kehänosa osoittaa mainituissa olosuhteissa.

4 58890

Hakija on lisäksi vakuuttunut siitä, että tällaisen tuloksen saavuttamiseksi myötävaikuttaa lisäksi sellaisen kuivaan ja/tai märkään maahan tarttumaan aiotun kehänosan valinta, jonka ulko-osa on täysin vailla uria, tavanomaisesti valittujen, tähän tarkoitukseen aiottujen kulutuspintojen kuvioinnin sijasta. Mainitussa tapauksessa, joka edustaa tämän keksinnön suosittua vaihtoehtoista sovellutusmuotoa, mainitun kehänosan täysin urattoman pinnan leveys vaihtelee 28 % - 35 %:iin kulutuspinnan koko leveydestä, koko leveyden ollessa tämän keksinnön puitteissa renkaan säteit-täiseen poikkileikkauskuvioon sisältyvä osa renkaan reunojen välissä. Vastaavasti suuren tarttuvuuden lumisella ja/tai jäisellä maalla kehittämään tarkoitetun kehänosan leveys vaihtelee 47 % - 72 %:iin kulutuspinnan koko leveydestä; sen ulkopinnassa on tavanomaista tyyppiä olevaa kuviointia, jossa useat urat rajoittavat esiinpistäviä lohkoja, jotka ovat mieluummin, mutta ei välttämättä sijoitetut kehämäisiksi juoviksi. Mainitussa osassa yhtenäisen ja onton suhde on 0,43 ja 0,46 välillä.

Mainitun vaihtoehtoisen sovellutusmuodon mukaisen kulutuspinnan valinnalla saavutettu tärkeä tulos on erittäin hämmästyttävä jos otetaan huomioon, että on huomattu sillä kehänosalla, jonka ulkopinta on täysin vailla uria olevan suuri pitävyys märälläkin maalla.

On sinänsä tunnettua, että osa renkaan kulutuspinnasta on täysin sileä. US-patenttijulkaisussa 3 880 218 on kuvattu rengas, joka on tarkoitettu etenkin raskaita ajoneuvoja varten ja jossa ulospäin suunnattu renkaan puolisko on täysin sileä, kun taas toinen puolisko on poikittaisilla urilla jaettu lohkoihin. Sileän osan tarkoituksena on vähentää renkaan kulumista.

On itse asiassa tunnettua, että täysin sileäpintaisella kulutus-pinnalla on erittäin hyvä tiellä pysyvyys kuivalla tiellä, mutta pieni märällä, niinsanotun vesiliirtoilmiön takia (maan ja kulutuspinnan vaikutusalueen välissä oleva vesiverho, joka eristää kulutuspinnan kaikesta kosketuksesta maahan). Eräs ehdotettu olettamus, vaikkakaan ei tätä keksintöä sitova, on se, että tämän keksinnön mukaisen kulutuspinnan osoittama suuri pitävyys märälläkin maalla riippuu siitä tosiasiasta, että se täysin vailla uria oleva, kavennettu kulutuspinnan alue pienentää vesiliirto- 5 58890 ilmiöitä ja että samalla kertaa toisen kehänosan pinnan (joka sinänsä ei toimi mainituissa olosuhteissa) äärimmäisen alajaettu kuviointi helpottaa sen vesiverhon kuivattamista, joka pyrkii kerääntymään täysin urattoman kehänosan maata koskettavan alan alle. On sen takia suositeltavaa, että sillä kehänosalla, jonka pinta on varustettu urilla, ainakin osa mainituista urista on suunnattu pitkin kehän suuntaan kallistettua rataa, joka päättyy mainittuun osaan kuuluvan kulutuspinnan äärimmäiseen sivukärkeen, helpottaen täten veden poistumista toisen osan maata koskettavalta alueelta. Sen kehänosan, jonka pinta on täysin uraton, tiellä pysymisen helpottamiseksi suuresti voidaan mainitun osan mainittu pinta haluttaessa varustaa lyhyillä lovilla, joiden leveys ja pituus vaihtelee likipitäen vastaavasti 1-5 ja 5-25 mmriin ja syvyys 6-9 mm:iin, ja jotka ovat sijoitetut pitkin kehää 45° ja 180° käsittävin välyksin renkaan koosta riippuen ja jotka ovat kehän rataan nähden kallistetut 45° ja 90° käsittävässä kulmassa. Tämä keksintö soveltuu mieluummin vyörengasrunkoisten moottoriajoneuvojen renkaisiin vaikkakin sitä joka tapauksessa voidaan käyttää ristikudosrunkoisiin renkaisiinkin.

Toisen luokan ylimenolämpötilan omaavat elastomeeriset seokset kuten yllä on selostettu ja jotka ovat tarkoitetut muodostamaan jommankumman kulutuspinnan muodostavista kehänosista, perustuvat luonnonkumiin tai synteettiseen kumiin. Yksityiskohtaisemmin, ne elastomeeriset seokset, jotka on tarkoitettu muodostaen edellisen kehänosan, nimittäin lumiseen ja/tai jäiseen maahan tarttumaan pystyvän osan, voi perustua luonnonkumiin, polyisopreeniin, polybutadieeniin, styreenibutadieenien sekapolymeereihin, joiden styreenipitoisuus on 18 %:n ja 23,5 %:n välillä.

Ne elastomeeriset seokset, jotka on tarkoitettu muodostamaan jälkimmäisen kehänosan, nimittäin kuivalla ja/tai märällä maalla tarttumaan pystyvän osan, voivat perustua styreenibutadieenin sekapolymeereihin, joiden styreenipitoisuus on 23,5 %:n ja 40 %:n välillä.

Seuraavassa annetaan esimerkki sellaisten elastomeeristen seosten koostumuksista, joita voidaan käyttää muodostamaan mainitut edellinen ja jälkinmäinen kehänosa.

6 58890

Edell. kehänosa Jälkimm. kehänosa Seos A Seos B

70 000 25 000 CIS-4 polybutadieeniä 30 000 -

Sympolia 8401 - 75 000

Sinkkioksidia 2 500 3 500

Rikkiä 1 500 2 000 CBS:ää 1 000 1 500

Antiotsoonia 0. 750 1 500

Antihapetinta 0. 750 1 000

Difenyyli guaniidia 0.150

Steariinihappoa 2 000 1 000

Parafiinia 2 000 1 000

Hyvänhajuista öljyä 16 000 40 000

Mustaa N-375 71 000 75 000

toisen luokan ylimenolämpötila - 46°C - 15°C

Tätä keksintöä on helpompi ymmärtää seuraavan selityksen avulla, oheistettuun piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää osittaista kuvaa ylhäältä päin tämän keksinnön mukaisen renkaan kulutuspinnasta, ja kuvio 2 esittää säteittäistä poikkileikkauskuviota kuvion 1 kulu-tuspinnan omaavasta renkaasta.

Kuvio 1 esittää eriteltynä auton vyörenkaan, kooltaan LR 78-15, osittaista kuvaa ylhäältä päin.

Mainitun kulutuspinnan muodostavat kaksi vierekkäistä kehänosaa, joista osassa 2, joka rengasta autoon kiinnitettäessä suunnataan jälkimmäisen sisäpuolta kohden, on viisi sarjaa kehämäisiä uria 3, jotka rajoittavat neljää kehämäistä ulkonevaa lohkosarjaa 4; jokainen lohko on erotettu samaan sarjaan kuuluvista viereisistä lohkoista kallistetuilla urilla 5. Kehänosa 6 sitävastoin on täysin vailla uria ja siinä on vain lyhyitä lovia 7, joiden leveys ja pituus ovat 2 mm ja vastaavasti 20 mm, ja joiden syvyys ei ylitä urien 3 ja 5 syvyyttä; mainitut lovet ovat sijoitetut 45° kulmaan kehän rataan nähden sellaiseen järjestykseen, että niiden keskinäiset välykset kehällä vastaavat 60°.

i 58890

Mainitun kehänosan 6 leveys L' on 45 % kulutuspinnan koko leveydestä L; kuten voidaan huomata niin mainittua leveyttä L vastaa se pituus, joka erottaa kulutuspinnan äärimmäiset sivukärjet toisistaan, viimeksimainittu mitattuna niistä kohdin, joissa ku-lutuspinta on kiinnitetty renkaan reunoihin.

Kehänosan 2 leveys vastaa siis 55 % kulutuspinnan leveydestä L. Kehänosat 2 ja 6 ovat vastaavasti muodostetut aikaisemmin selitetyistä elastomeerisistä seoksista A ja B, joiden toisen luokan ylimenolämpötilat ovat -46°C ja vastaavasti -15°C.

Kuvio 2 esittää säteittäisenä poikkileikkauksena kuviossa 1 esitetyllä kulutuspinnalla 1 varustettua rengasta 8, jonka olennaisesti muodostaa vyörengasrunko 9 ja vahvistusrakenne 10 (ns. "välikerros"), joka sijaitsee rungon ja kulutuspinnan välissä. Kulutuspinnan muodostavat aikaisemmin selitetyt kehänosat 2 ja 6.

On selvää, että tämän selityksen puitteisiin sisältyvät kaikki ne muunnelmat ja vaihtoehtoiset sovellutusmuodot, jotka tämän alan ammattimies helposti voi johtaa tästä keksinnöstä.

Claims (7)

1. 58890 8
2. 1. Pneumaattinen rengas moottoriajoneuvoja varten, joka käsittää rungon (9) ja kulutuspinnan (1), joka muodostuu kahdesta vierekkäisestä kehänosasta, joista ensimmäinen osa on tehty lumiseen ja/tai jäiseen maahan tarttumaan pystyvästä elastomeeri-aineesta, ja toinen osa on tehty kuivaan ja/tai märkään maahan tarttumaan pystyvästä elastomeeriaineesta, jolloin ensimmäisen kehänosan ulkopinnalla on erilainen kuviointi kuin toisen osan ulkopinnalla, tunnettu siitä, että ensimmäisen kehänosan (2) elastomeeriaineen toisen luokan ylimenolämpötila vaih-telee -30°C:n ja -55°C:n välillä ja että toisen kehänosan (6) elastomeeriaineen toisen luokan ylimenolämpötila vaihtelee -10° C:n ja -25°C:n välillä.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pneumaattinen rengas, tunnettu siitä, että kahden elastomeeriaineen vastaavat toisen luokan ylimenolämpötilojen arvot eroavat toisistaan ainakin 10°C:lla.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pneumaattinen rengas, tunnettu siitä, että toisen kehänosan (6) leveys (L') vaihtelee 28 %:sta 53 %:iin kulutuspinnan (1) koko leveydestä (L) .
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pneumaattinen rengas, tunnettu siitä, että ensimmäisen kehänosan (2) muodostava elastomeeriaine perustuu styreenibutadieenien sekapoly-meerien joukosta valittuun kumiin, jonka styreenipitoisuus on 18 %:n ja 23,5 %:n välillä.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pneumaattinen rengas, tunnettu siitä, että toisen kehänosan (6) muodostava elastomeeriaine perustuu styreenibutadieenien sekapolymeerien joukosta valittuun kumiin, jonka styreenipitoisuus on 23,5 %: n ja 40 %:n välillä.
7. 1. Pneumatiskt däck för motorfordon, innefattande en stomme (9) och en slitbana (1), som bestär av tvä tili varandra grän-sande, periferiella delar, av vilka den första delen är fram-ställd av ett elastmaterial av sädan sammansättning att den