NL2001388C1 - Loopvlak van een rubberband. - Google Patents

Description

Loopvlak van een rubberband

De uitvinding betreft een loopvlak van een rubberband, voorzien van langs- en dwarsgroeven die op de ondergrond aangrijpende profielelementen definiëren, waarin 5 zich profielinsnijdingen bevinden. De uitvinding betreft in het bijzonder een loopvlak van een winterhand.

De door de langs- en dwarsgroeven gedefinieerde, op de ondergrond aangrijpende profielelementen van het loopvlak van een rubberband verbeteren de grip op de weg, 10 waarbij de langs- en dwarsgroeven zorgen voor afvoer van water. Doordat water wordt afgevoerd kunnen gevaarlijke situaties als aquaplaning worden voorkomen. In het bijzonder bij winterhanden worden de op de ondergrond aangrijpende profielelementen van het loopvlak van de rubberband doorgaans voorzien van meerdere profielinsnijdingen - bij de vakman ook wel bekend onder de naam lamellen -. De 15 profielinsnijdingen maken de profielelementen soepeler waardoor de grip op de ondergrond verder wordt verbeterd. De lamel zorgt voor een vermeerdering van het aantal gripranden, waardoor een verhoogde lokale druk ontstaat die zorgt voor een verbetering van de tractie op sneeuw en ijs. Dit gaat echter ten koste van een aantal andere eigenschappen van de winterhand. In het bijzonder kan de geluidsproductie 20 tijdens het rijden toenemen. Ook kan de winterhand gevoeliger worden voor aquaplaning. Hoewel niet noodzakelijk, worden de profielinsnijdingen of lamellen typisch in de axiale richting van de rubberband geplaatst. De axiale richting van de band wordt in het kader van deze aanvrage gedefinieerd als de richting parallel aan de draaiingsas van het wiel. De axiale richting verloopt dus dwars op de omtreksrichting 25 van de band, die in het kader van deze aanvrage ook wel wordt aangeduid met de langsrichting. Het profiel van het loopvlak van een rubberband wordt doorgaans verkregen door een vulkanisatiemal waarin de band wordt gevormd te voorzien van een aantal stalen profielbladen in de vorm van het gewenste profiel. Ter plaatse van de profielbladen kan geen rubber komen, waardoor zich aldaar profielinsnijdingen vormen. 30

Onderhavige uitvinding beoogt een verbeterd loopvlak van een rubberband volgens de aanhef te verschaffen, die goede sneeuw en ijs tractie combineert met goede rij eigenschappen op droge en natte weg, en waarbij bovendien de geluidsproductie 2 relatief laag is. In het bijzonder beoogt onderhavige uitvinding een dergclijk verbeterd loopvlak voor een winterhand te verschaffen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een loopvlak te verschaffen volgens 5 conclusie 1. Het loopvlak wordt gekenmerkt doordat de breedte van de dwarsgroeven in de richting van de schouder van de rubberband toeneemt. De dwarsgroeven van een rubberband verlopen vanaf het middenvlak van de rubberband in de axiale richting buitenwaarts in de richting van de schouder van de band. In de bekende rubberband wordt de breedte van de dwarsgroeven constant gehouden, onder andere om 10 productietechnische redenen. Gebleken is nu dat een loopvlak voorzien van dwarsgroeven met in de richting van de schouder van de rubberband toenemende breedte niet alleen een verbeterde grip oplevert op de weg maar bovendien zorgt voor een verminderde afstraling van geluid tijdens het rijden. De geluidsproductie is met name bij winterhanden vaak groter dan bij zomerbanden, bij gelijke rij omstandigheden. 15 Dit kan in voorkomende gevallen tot een minder gewenst comfort leiden.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van het loopvlak volgens de uitvinding neemt de breedte van de dwarsgroeven toe met tenminste 10 %, met meer voorkeur met tenminste 15 %, en met de meeste voorkeur met tenminste 25 %. In een typisch 20 uitvoeringsvoorbeeld hebben de dwarsgroeven ter hoogte van het middenvlak van de rubberband een breedte van ongeveer 6 mm, welke breedte ter hoogte van de schouder is toegenomen tot ongeveer 8 mm.

Een bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm van het loopvlak volgens de uitvinding wordt 25 gekenmerkt doordat de diepte van de dwarsgroeven in de richting van de schouder van de rubberband afneemt. Een afnemende diepte van de dwarsgroeven zorgt voor een verbeterde hantering van de rubberband. Het is bekend dat een afnemende diepte van de dwarsgroeven van een rubberband, en van het profiel in het algemeen, zorgt voor een verminderde weerstand tegen aquaplaning. Onderhavige voorkeursuitvoeringsvorm van 30 het loopvlak volgens de uitvinding blijkt dit nadeel niet te hebben. Hoewel de diepte van de dwarsgroeven vanaf het middenvlak naar de schouder sterk kan afnemen, bijvoorbeeld lineair of stapsgewijs, heeft het voordelen wanneer de diepte afname relatief beperkt is en bij voorkeur afneemt met ten hoogste 5 %, met meer voorkeur met ten hoogste 10 %, en met de meeste voorkeur met ten hoogste 20 %.

3

Een bijzonder geschikt loopvlak volgens de uitvinding wordt verkregen doordat de oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de dwarsgroeven in de richting van de schouder van de rubberband in hoofdzaak gelijk blijft. Deze uitvoeringsvariant vertoont 5 een optimale balans tussen hanteerbaarheid en weerstand tegen aquaplaning.

Een nog andere voorkeursuitvoeringsvorm van het loopvlak volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het loopvlak een centrale langsgroef omvat die in de langsrichting van de rubberband in een zigzagpatroon verloopt. Door de centrale groef 10 in het middenvlak van de rubberband een zigzagpatroon te geven wordt de waterafvoer naar de op de centrale langsgroef aansluitende dwarsgroeven verbeterd. Het heeft hierbij extra voordelen als de dwarsgroeven ter hoogte van de aansluiting met de centrale langsgroef in het verlengde verlopen van een been van het zigzagpatroon. Hoewel de centrale langsgroef een variabele breedte kan hebben is de breedte ervan bij voorkeur 15 constant in de langsrichting.

Hoewel het loopvlak volgens de uitvinding meerdere langsgroeven kan omvatten die onderling evenwijdig verlopen aan het middenvlak van de rubberband heeft het voordelen als de rubberband slechts één langsgroef omvat, in het bijzonder een centrale 20 langsgroef die in de langsrichting van de rubberband in een zigzagpatroon verloopt. Door de specifieke vorm van de centrale langsgroef wordt dusdanig efficiënt water afgevoerd in combinatie met de in breedte verlopende dwarsgroeven volgens de uitvinding dat nog slechts één langsgroef nodig is. Dit heeft grote voordelen omdat een groter oppervlak van het loopvlak beschikbaar is voor rem en tractie.

25

Het loopvlak volgens de uitvinding zorgt voor een ten opzichte van het bekende loopvlak verbeterde waterafvoer. Ook is het loopvlak volgens de uitvinding gunstig voor het afvoeren van zogenaamde ‘slush’ of sneeuwpap, die zich kan ophopen bij het langdurig over een besneeuwde ondergrond rijden bij niet al te lage temperaturen.

30

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm van het loopvlak volgens de uitvinding wordt dit gekenmerkt doordat de profielelementen ter hoogte van de schouder van de rubberband zijn voorzien van in de langsrichting verlopende profielinsnijdingen, die zich over de gehele breedte van de profielelementen uitstrekken. Dergelijke 4 proficlinsnijdingcn (in het kader van de aanvrage ook wel aangeduid met schoudergroeven), die bij voorkeur in winterhanden worden toegepast, zorgen voor een regelmatiger slijtage van de rubberband. Doordat de profielinsnijdingen zich over de gehele breedte van een profielelement uitstrekken (vanaf de dwarsgroef aan één zijde 5 van een profielelement naar de dwarsgroef aan de overzijde van het profielelement) ontstaat in het profielelement als het ware een kniklijn, waarrond de rubberband gemakkelijker kan buigen. Hierdoor wordt het slijtagepatroon meer evenredig verdeeld over het loopvlak waardoor de duurzaamheid van de rubberband verder toeneemt. Een verder voordeel van de schoudergroeven is dat eveneens meer grip wordt verkregen in 10 de dwarsrichting van de rubberband, en dit zowel op natte als besneeuwde ondergrond.

De uitvinding betreft eveneens een profielblad voor een rubberband. Profielbladen zijn doorgaans schijfvormig en worden toegepast om profielinsnijdingen in het loopvlak van banden te verkrijgen. Daartoe wordt een vulkanisatiemal waarin de band wordt 15 gevormd langs de omtreksrand ervan voorzien van een aantal stalen profielbladen, die zich in radiale richting inwaarts uitstrekken. Ter bevestiging in de mal zijn de profielbladen eveneens voorzien van een bevestigingsdeel voor opname in de vulkanisatiemal. De vulkanisatiemal wordt vervolgens gevuld met rubber in vloeibare toestand. Ter plaatse van de profielbladen kan geen rubber komen, waardoor zich aldaar 20 profielinsnijdingen vormen na verwijdering van de profielbladen. Het moge duidelijk zijn dat de specifieke vorm van (de dwarsdoorsnede van) het profielblad wordt overgebracht op de door het profielblad gevormde (dwarsdoorsnede van de) profielinsnijding. Na het vullen wordt het rubber nog gevulkaniseerd, waardoor een uitgeharde rubberband met profielinsnijdingen ontstaat.

25

Het profielblad volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat deze een centraal gedeelte omvat met twee zij nokken, welke in aansluiting met elkaar een zigzagpatroon vormen, en op het centraal gedeelte aansluitende zijarmen, waarvan de breedte vanaf het centraal gedeelte toeneemt. Bij voorkeur is het profielblad verder voorzien van 30 nagenoeg haaks op de zijarmen verlopende dwarsarmen. Worden meerdere profielelementen aaneengesloten naast elkaar gelegd dan vormen de centrale gedeeltes met de zijnokken een zigzagpatroon, en komen de dwarsarmen aan het andere uiteinde ervan in contact met een tweede zijarm met in hoofdzaak dezelfde geometrie als de eerste zijarm. Met de beschreven profielbladen kan een loopvlak verkregen worden 5 zoals beschreven in één van de bijgesloten conclusies. Hierbij worden de langsgroeven in een zigzagpatroon gevormd door onderling aangesloten centrale gedeeltes, de dwarsgroeven door de zijarmen, en de schoudergroeven door de dwarsarmen. De voordelen van het profielblad volgens de uitvinding zijn reeds uitgebreid besproken in 5 het kader van het hierboven beschreven uitgevonden loopvlak, en zullen hier niet meer worden herhaald.

De onderhavige uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren. Hierin toont: 10 figuur 1 een schematisch bovenaanzicht van een onversleten loopvlak volgens de uitvinding; en figuur 2 een perspectivisch zicht van een profielblad volgens de onderhavige uitvinding.

Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een na vulkanisatie verkregen loopvlak 20 van 15 een rubberband getoond. Loopvlak 20 is verkregen met behulp van het hieronder verder omschreven profielblad 1. Loopvlak 20 omvat een centrale langsgroef 21, die in de omtreksrichting X van de band verloopt, en een aantal in de dwarsrichting verlopende dwarsgroeven 22. Langsgroef 21 en dwarsgroeven 22 definiëren tezamen op de ondergrond aangrijpende profielelementen 23, die derhalve uitsteken ten opzichte van 20 de groeven (21,22). In profielelementen 23 bevinden zich een aantal profielinsnijdingen 24. Het gehele loopvlak van een typische (winter)band kan bijvoorbeeld een aantal profielinsnijdingen 24 bevatten dat is gelegen tussen 500 en 2500, maar de uitvinding is niet beperkt tot een bepaald aantal profielinsnijdingen 24. In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld hebben de profielinsnijdingen 24 een geonduleerde vorm, doch dit 25 is niet noodzakelijk.

Het in figuur 1 getoonde loopvlak 20 omvat een centrale langsgroef 21, die in de langsrichting X van de rubberband in een zigzagpatroon verloopt. Het zigzagpatroon omvat een aaneenschakeling van onder een hoek met elkaar verlopende ligamenten of 30 benen (21a, 21b). De dwarsgroeven 22 vertonen een hoofdgedeelte 22 en een aanloopgedeelte (22a, 22b). Aanloopgedeeltes (22a, 22b) verlopen ter hoogte van de aansluiting met de centrale langsgroef 21 in hoofdzaak in het verlengde van een been (21a, 21b) van het zigzagpatroon, zoals is aangegeven voor enkele dwarsgroeven bovenaan figuur 1. De in loopvlak 20 aangebrachte dwarsgroeven 22 nemen in breedte 6 toe naarmate de dwarsgroef zich verder uitstrekt vanaf het middenvlak 25 van de rubberband, met andere woorden in de richting van de schouder van de rubberband. De schouders van de rubberband strekken zich aan de zijkanten van de rubberband uit ter linker- en rechterzijde van het middenvlak 25. In de in figuur 1 getoonde 5 uitvoeringsvorm neemt de breedte toe van een waarde 26 ter hoogte van de centrale langsgroef 21 tot een waarde 29 ter hoogte van de schouder van de rubberband. De profielelementen 23 zijn ter hoogte van de schouder van de rubberband voorzien van in de langsrichting X verlopende proficlinsnijdingen 27, die zich over de gehele breedte van de profielelementen 23 uitstrekken. De profiel insnijdingen 27 hebben een diepte 10 van ongeveer 4 mm. Een centraal gedeelte 28 van profielinsnijdingen 27 heeft een grotere diepte van ongeveer 8 mm.

Een profielblad omvat een gedeelte dat bij dc vervaardiging van een rubberband met het rubber in contact komt, en een verbindingsgedeelte waarmee het profielblad aan een 15 vulkanisatiemal kan worden bevestigd. Onder verwijzing naar figuur 2 wordt het gedeelte van een profielblad 1 volgens de uitvinding dat met het rubber in contact komt getoond. Het verbindingsgedeelte is in figuur 2 niet getoond. Bevestiging aan de vulkanisatiemal gebeurt op dusdanige wijze dat het profielblad 1 zich met het in figuur 2 getoonde gedeelte in radiale richting inwaarts in de vulkanisatiemal voor een 20 rubberband uitstrekt. Ter plaatse van het getoonde gedeelte kan geen rubber komen, waardoor zich aldaar profielinsnijdingen in de rubberband vormen. Het profielblad 1 wordt doorgaans uit metaal, en bij voorkeur uit staal vervaardigd, doch dit is niet noodzakelijk voor de uitvinding. Profielblad 1 omvat een centraal gedeelte 10 met twee zijnokken 11 en 12. Twee profielbladen sluiten via nokken (11, 12) op elkaar aan. Bij 25 aansluiting van twee profielbladen met elkaar vormt het centraal gedeelte 10 met de zijnokken (11, 12) een zigzagpatroon (in figuur 2 wordt een gedeelte van een aansluitend tweede profielblad in stippellijn getoond). Bij de vervaardiging van een rubberband vormt dit zigzagpatroon de hierboven beschreven langsgroef 21 in de gevormde rubberband. Op het centraal gedeelte 10 sluiten twee zijarmen (13, 14) aan, 30 waarvan de breedte vanaf het centraal gedeelte 10 toeneemt. Bij de vervaardiging van een rubberband vormen de twee zijarmen (13, 14) twee dwarsgroeven 22 aan elke zijde van het middenvlak 25 van de rubberband, waarbij de breedte van de dwarsgroeven 22 vanaf het middenvlak van de band toeneemt tot aan de schouder. Beide zijarmen (13, 14) zijn aan hun vrije uiteinde gekromd. Dit gedeelte komt overeen met de schouder van 7 de rubberband. De eindbreedte van de dwarsgroeven 22 komt overeen met de breedte van de zijarm bij het begin van de kromming. De beginbreedte van de dwarsgroeven 22 komt overeen met de breedte van de zijarm waar deze aansluit op het centraal gedeelte 10. De in figuur 2 getoonde uitvoeringsvariant heeft zijarmen (13,14) waarvan de 5 hoogte vanaf het centraal gedeelte 10 toeneemt. Dit leidt tot een loopvlak 20 met dwarsgroeven 22, waarvan de diepte in de richting van de schouder van de rubberband afneemt. Het profielblad 1 is verder voorzien van nagenoeg haaks op de zijarmen (13, 14) verlopende dwarsarmen (15,16). Dwarsarmen (15,16) vertonen een basis met een hoogte van ongeveer 4 mm en een centraal verhoogd gedeelte (15a, 16a). Dwarsarmen 10 (15, 16) leiden tot profielinsnijdingen 27, die zich over de gehele breedte van de profielelementen 23 uitstrekken, een diepte hebben van ongeveer 4 mm, en een centraal gedeelte 28 met een grotere diepte van ongeveer 8 mm.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de in de figuren getoonde 15 uitvoeringsvoorbeelden doch dat vele variaties denkbaar zijn binnen de door de conclusies aangegeven beschermingsomvang.

Claims (12)

1. Loopvlak van een rubberband, voorzien van langs- en dwarsgroeven die op de ondergrond aangrijpende profielelementen definiëren, waarin zich profielinsnijdingen 5 bevinden, met het kenmerk, dat de breedte van de dwarsgroeven in de richting van de schouder van de rubberband toeneemt.

2. Loopvlak volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de breedte van de dwarsgroeven toeneemt met tenminste 10 %, met meer voorkeur met tenminste 15 %, 10 en met de meeste voorkeur met tenminste 25 %.

3. Loopvlak volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de diepte van de dwarsgroeven in de richting van de schouder van de rubberband afneemt.

4. Loopvlak volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de diepte van de dwarsgroeven in de richting van de schouder van de rubberband afneemt met ten hoogste 5 %, met meer voorkeur met ten hoogste 10 %, en met de meeste voorkeur met ten hoogste 20 %.

5. Loopvlak volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de dwarsgroeven in de richting van de schouder van de rubberband in hoofdzaak gelijk blijft.

6. Loopvlak volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de 25 rubberband een centrale langsgroef omvat die in de langsrichting van de rubberband in een zigzagpatroon verloopt.

7. Loopvlak volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de dwarsgroeven ter hoogte van de aansluiting met de centrale langsgroef in het verlengde verlopen van een 30 been van het zigzagpatroon. 7.

8. Loopvlak volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rubberband slechts één langsgroef omvat.

9. Loopvlak volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de profielelementen ter hoogte van de schouder van de rubberband zijn voorzien van in de langsrichting verlopende profielinsnijdingen, die zich over de gehele breedte van de profielelementen uitstrekken. 5

10. Het gebruik van een loopvlak volgens één der conclusies 1- 9 in een winterband.

11. Profielblad voor een rubberband, omvattende een centraal gedeelte met twee zijnokken, welke in aansluiting met elkaar een zigzagpatroon vormen, en op het centraal 10 gedeelte aansluitende zijarmen, waarvan de breedte vanaf het centraal gedeelte toeneemt.

12. Profielblad volgens conclusie 11, met het kenmerk dat het verder nagenoeg haaks op de zijarmen verlopende dwarsarmen omvat. 15