NL7905778A - Massieve band en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

N/Zy .113-tM/lb * i

The Gates Rubber Company te Denver, Colorado, Verenigde Staten van Amerika.

Massieve band en werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een massieve band voor een toestel met wielen zoals een rolstoel en in het bijzonder op een eindloos in één stuk gevormde band voor dergelijke doeleinden.

5 Rolstoelbanden zijn op gebruikelijke wijze ge produceerd uit holle cilindrische elastomere extrusies.

De voorgevulkaniseerde extrusie wordt op lengte gesneden, in de vorm van een cirkel vastgezet met een soortgelijk toestel als een slangweerhaak en dan met een machine ge-10 rekt op de velg. Bij een soortgelijke techniek wordt een draad los gelegd in het holle axiale kanaal van de extrusie en de extrusie en de inwendige draad worden in de vorm van een cirkel vastgezet door de einden van de draad in elkaar te draaien en haken, waardoor een verbinding aan de aan-15 liggende einden van extrusie wordt verkregen.

De bekende rolstoelbanden hebben bepaalde nadelen. Een belangrijk nadeel is dat de band gemakkelijk van de velg afrolt bij zijwaartse belasting die optreedt wanneer de rolstoel een scherpe bocht maakt. Deze afrol-20 neiging moet, naar gemeend wordt, gedeeltelijk worden toegeschreven aan de verbinding die is gevormd tussen de aanliggende einden van de extrusie en aan het feit dat de ingelegde draad bewegingsvrijheid binnen de extrusie heeft en kan breken.

25 De rolstoelgebruiker ontmoet een ander pro bleem wanneer de banden van zijn rolstoel vervangen moeten worden. In het algemeen moet een nieuwe band worden gemonteerd op de rolstoel met gebruikmaking van speciale apparatuur, waardoor vaak de rolstoel moet worden 30 teruggebracht naar de fabriek of een reparatiecentrum.

Bij een andere bekende rolstoelband omringt 7905778 * 2 een eindloze extrusie een ingebedde of gedeeltelijke ingebedde schroefveer die is geplaatst aan de binnendiameter van de band en waarvan de einden met elkaar zijn verbonden. De band kan met de hand op en van een bijbehorende 5 velg worden gelegd. De schroefveer is behulpzaam bij het monteren en verwijderen van de band van de velg maar ondergaat een onaanvaardbare hoge verlenging onder zijwaartse belasting en daarom is de weerstand tegen afrollen minder dan wenselijk is.

10 Een belangrijk doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een eindloze in êén stuk gevormde rolstoelband die weerstand biedt tegen afrollen zelfs onder hoge zijwaartse belastingskrachten en die gemakkelijk buiten de fabriek vervangen kan worden.

15 In het kort heeft de uitvinding in een uit voering betrekking op een massieve band voor een rolstoel of ander toestel met wielen, en deze band is gekenmerkt door een in één stuk gevormde eindloze elastomere massieve kern en een in het inwendige van de massieve kern ingebed 20 trekelement dat zich continu door dit inwendige uitstrekt.

Verder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een eindloze in één stuk gevormde band voor een rolstoel of ander toestel met wielen, met het kenmerk, dat een lengte vulkaniseer-25 baar elastomeer materiaal wordt gevormd met een continue langsgleuf in één zijde ervan, de materiaallengte rondom een eindloze mal wordt geplaatst met de gleuf aan de buitenzijde en met de einden van de lengte althans nagenoeg tegen elkaar aanliggend, een trekelement in de 30 gleuf wordt geplaatst, zodat het trekelement zich continu om de gleuf uitstrekt teneinde een bandvoorvorm te vormen, en de bandvoorvorm wordt geplaatst in een vormholte en daarin wordt gevulkaniseerd om een eindloze in één stuk gevormde band met het trekorgaan daarin ingebed te vormen.

35 De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn afgeheeld.

7905778 * 3 if

Fig. 1 is een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van een samenstel van een eindloze band en velg voor het achterwiel van een rolstoel volgens de uitvinding.

5 Fig. 2 is een dwarsdoorsnede van een extrusie, waarvan wordt uitgegaan bij het vervaardigen van de band volgens de uitvinding.

Fig. 3 is een afbeelding van een tweede stadium bij het opbouwen van de band.

10 Fig. 4 toont in dwarsdoorsnede een gedeelte lijk aanzicht van een vormsamenstel dat wordt gebruikt bij het vervaardigen van de band.

Fig. 5 toont een andere uitvoeringsvorm van de band volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede.

15 Fig. 6 toont weer een andere uitvoeringsvorm van de band volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede.

De uitvinding zal in het bijzonder in verband met een band voor het achterwiel (grote wiel)van een rolstoel en de vervaardiging daarvan worden beschreven 20 maar het zal duidelijk zijn dat de uitvinding ook betrekking heeft op voorbanden van een rolstoel en in het algemeen op massieve banden voor verschillende toestellen met wielen zoals wagens, driewielers en ander speelgoed, ziekenhuisapparatuur en tuinbouwapparatuur zoals gras-25 maaiers of dergelijke.

Eerst verwijzend naar fig. 1 is een segment van een cirkelvormige rolstoelvelg 10 afgeheeld, die wordt ondersteund door een aantal radiale spaken 12 die leiden naar een centrale naaf 11. De spaken worden op 30 de velg gehouden door moeren (niet afgebeeld) die uitsteken in de zittingszone van de velg. De kanaalvormige velg is in dwarsdoorsnede althans nagenoeg half cirkelvormig, zoals is afgebeeld.

Binnen de velg zit de in het algemeen torus-35 vormige band 14 volgens de uitvinding. De band is gevormd uit een massieve elastomere kern 16 met een in het 7905778 4 algemeen cirkelvormige dwarsdoorsnede. De elastomere massieve kern is eindloos en in één stuk gevormd en van eind tot eind langs de omtrek van de band zonder verbindingen. Hoewel niet bijzonder kritisch, verdient het de voorkeur, 5 dat de band althans nagenoeg past bij het aangrenzende zijwandvlak van de velg 10.

Een trekelement 18 is ingebed in het inwendige van de massieve kern en strekt zich continu door het inwendige van de kern uit volgens een cirkel. Zoals is 10 afgeheeld, kan het trekelement zijn gevormd uit een aan tal draden, strengen of koorden 20 die zijn gevormd uit een tegen rek weerstand biedend trekelement van textiel of ander materiaal met een voldoend hoge elasticiteits-modulus om weerstand te bieden tegen de trekkrachten die 15 in bedrijf optreden, en met enige rekbaarheid om het monteren van de band mogelijk te maken, zodat de band op de velg wordt gehouden en weerstand biedt tegen afrollen, maar gemakelijk kan worden aangebracht. Verschillende materialen kunnen worden toegepast voor het trekelement, onder andere - 20 polyester- en nylonkoord, georienteerd Hytrel (handelsmerk voor bepaalde polyester thermoplastische elastomere samenstellingen), cellulosevezels zoals rayon of dergelijke. Bij bepaalde toepassingen kan althans nagenoeg onrekbaar materiaal zoals vezelglas of metaaldraad worden 25 toegepast, hoewel bij andere toepassingen en afhankelijk van de plaatsing van het trekelement enige rek van het trekelement wenselijk kan zijn om het monteren van de band op de velg te vergemakkelijken. De rek kan in sommige gevallen worden verkregen uitsluitend door de 30 samendrukking van het elastomere lijfdeel 22 dat tussen het trekelement en het radiaal meest binnenwaartse oppervlak van de band ligt.

Het is belangrijk, dat het bovengenoemde trekelement 18 is ingebed in het elastomere materiaal.

35 Op deze wijze ligt ten minste een deel van het buitenvlak van de afzonderlijke trekdelen in innige en directe aan- 7905778

V

5 raking met het elastomere materiaal, hetgeen leidt tot een mechanische hechting en/of chemische hechting afhankelijk van de aard van de materialen en de aanwezigheid van een hechtmiddel of hechtbehandeling. In dit verband moet 5 het trekelement op een afstand van het radiaal binnenste deel van de band worden gehouden door de druklaag 22.

Hoewel de dwarsdoorsnede van de kern althans nagenoeg rond kan zijn (zoals met streepjeslijnen is afgeheeld bij de uitvoeringen van fig. 5 en 6) , verdient 10 het de voorkeur, dat de kern is voorzien van een continue of half continue gleuf 24 die in de band is gevormd. De gleuf maakt het niet alleen mogelijk dat de band op de velg zit zonder hinder te ondervinden van de bovengenoemde spaakvasthoudmoeren, maar verschaft ook weerstand tegen 15 de rolkracht F, die tracht de band zijwaarts van de velg af te rollen. In dit verband ontmoeten de zijden 25 van het oppervlak van de gleuf de bovengenoemde moeren die langs het binnenvlak van de velg liggen en de verdere rolbeweging begrenzen. Dit veronderstelt een rolwerking 20 van de band binnen de velg, in tegenstelling tot een zwenkwerking die zou kunnen optreden in afhankelijkheid van de relatieve wrijvingscoefficienten en andere factoren.

Bij de andere uitvoeringsvorm die in fig. 5 25 is afgebeeld, is een enkel continu trekelement 18' inge bed in het elastomere materiaal 16 van de band. Dit trekelement kan zijn gevormd uit een staaf van kunststof of rubber met een hoge elasticiteitsmodulus, waarvan de einden aan elkaar zijn bevestigd, bijvoorbeeld door warm-30 lassen, vulkaniseren om dwarsverbindingen te verkrijgen of met behulp van een mechanisch bevestigingsmiddel. Voorbeelden van geschikte materialen omvatten een staaf polyester-elastomeer, polyethyleen of polyurethan.

Hoewel niet bijzonder kritisch, verdient het 35 sterk de voorkeur, dat het trekelement 18 tussen de dwars- middenlijn X-X van het torusvormige bandelement en het radiaal binnenste vlak of de gleuf 24 van de band ligt. De 7905778 6

meeste voorkeur verdient het, dat ten opzichte van de dwars-middenlijn X-X (die loodrecht op het vlak van de band staat en bij benadering gaat door het middelpunt of zwaartepunt van het bandelement), het middelpunt van 5 het trekelement ten minste 15% van de radiale afstand Y

(zie fig. 5) onder de middenlijn X-X is geplaatst, en met meer voorkeur ten minste ongeveer 40% van de radiale afstand Y onder deze middenlijn, en in elk geval ten minste, ongeveer 10% van de radiale afstand Y boven het radiaal 10 binnenste deel (24) van de band.

Bij sommige toepassingen en afhankelijk van de vorm van de band is het voldoende, als het trekelement, zoals 18'' in fig. 6, ongeveer in het zwaartepunt van het bandelement of iets daarboven ligt. De belangrijke factor 15 is een voldoende trekspanning te verkrijgen die weerstand biedt tegen een afrolkracht, zodat de band niet totaal losraakt van de velg. Het kan toelaatbaar zijn, dat de band uitbuigt of oplicht,zolang als deze automatisch terugsnapt naar de zitstand.

20 De uitvoering van fig. 6 toont een asymmetrische handvorm om het afrollen van de rolstoelband verder te bestrijden. Door de radiale afmeting Z van de kern radiaal buitenwaarts van de middenlijn X-X te beperken, zodat deze bij voorkeur kleiner is dan de binnenwaartse radiale 25 afmeting Y van de kern, wordt de lengte van de momentarm en de -afrolneiging van de band verminderd.

De band van fig. 1 wordt vervaardigd door de bestanddelen op te bouwen tot een voorvorm die daarna in een vorm wordt gevormd, desgewenst met toepassing 30 van warmte en/of druk.

Bij de bij voorkeur toegepaste werkwijze zoals gedeeltelijk is afgebeeld aan de hand van fig. 2-4, kan een continue lengte vulkaniseerbaar elastomeer materiaal 16' worden geextrudeerd of gevormd tot een bepaalde lengte 35 met een gleuf of andere indrukking 26 in ëën zijde van de 7905773 7 extrusie. De gewenste lengte materiaal met gleuf wordt dan rondom een eindloze mal 29 geplaatst, die de zelfde dwarsdoorsnedevorm kan hebben als de velg 10, waarbij de einden van de lengte elastomeer materiaal in aanligging 5 met elkaar worden gebracht aan de verbinding 30. De gleuf 26 is vanaf de mal geplaatst, zodat de gleuf aan de buitenomtrek ligt.

Meerdere windingen trekkoord 20 worden dan gewikkeld om de elastomere kern, zodat het trekelement 18 10 (in fig. 3 met streepjes aangegeven) langs de bodem of trog 28 van de gleuf ligt, die bij voorkeur boven het midden van de kern ligt. Het is voldoende gebleken drie windingen koord 20 om het elastomere element met de gleuf te wikkelen door te beginnen op het punt 31 althans nagenoeg 15 tegenover de verbinding 30 en in de richting van de wijzers van het uurwerk drie windingen voortte gaan en te eindigen in een overlappende stand 32, dus tegenover de verbinding 30. In sommige gevallen is een enkele koordwinding voldoende, bij voorkeur voorzien van een overlapping.

20 De voorvorm, bestaande uit het eindloze staaf- vormige elastomere materiaal met een radiaal buitenwaartse gleuf en met het trekelement daarin kunnen dan worden afgewipt of op andere wijze verwijderd van de mal 29, in hoofdzaak tengevolge van de elasticiteit van het elastomere ma-25 teriaal en de plaatsing van het trekelement naar het buitenste deel van de voorvorm. De voorvorm wordt dan in een vorm 34 gebracht.

De vorm 34 omvat gelijke vormhelften 36, 38, Waarbinnen de voorvorm wordt geplaatst. De voorvorm wordt 30 dan in de vorm 34 gevormd met behulp van warmte en druk, zodat het elastomere materiaal zacht wordt en de vorm van het oppervlak van de vorm aanneemt (platen, gietgaten en andere gebruikelijke kenmerken van de vorm zijn uit de tekening weggelaten).Bij voorkeur wordt een door warmte 35 krimpbaar trekelement 20 toegepast zoals polyesterkoord, waarbij de verwarming tijdens de vormbewerking veroorzaakt 7905778 r. 8 dat het trekelement uit zijn beginstand 40 overeenkomend met de trog 28 van de voorvorm, radiaal binnenwaarts wordt verplaatst naar de eindstand die in fig. 4 is afgebeeld.

Deze radiale verplaatsing kan door de band variëren af-5 hankelijk van de warmtekrimpeigenschappen van het materiaal van het trekelement en het elastomere lichaam en andere factoren.

Nadat de afgewerkte eindloze, in één stuk gevormde band met het geheel ingebedde trekelement uit de 10 vorm is gehaald is deze gereed om te worden gemonteerd op de velg 10, hetgeen eenvoudig kan geschieden door de band om de velg te rekken en op zijn plaats te laten snappen, veelal zoals een autoband op zijn velg wordt gemonteerd. Een handgereedschap kan als hulp afhankelijk van 15 de constructie worden toegepast.

De elastomere materialen die voor de band worden toegepast moeten zo zijn gekozen en samengesteld . dat zij voor de bepaalde toepassing geschikt zijn, rekening houdend met factoren zoals veerkracht, hardheid en 20 samendrukking. Verschillende natuurlijke en synthetische rubbers zoals polybutadieen, SBR en polyisopreen en verschillende mengsels zijn geschikt.

De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvormen, die binnen het kader van de uit-25 vinding gewijzigd kunnen worden.

7905778

Claims (18)

1. Massieve band voor een rolstoel of ander toestel met wielen, gekenmerkt door een in één geheel gevormde, eindloze elastomere massieve kern en een in het inwendige van de massieve kern ingebed 5 trekelement dat op een aanzienlijke afstand ligt van het radiaal binnenste deel van de band en zich continu door dit inwendige uitstrekt.

2. Band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het trekelement zo is uitgevoerd dat 10 dit enige rek toelaat,waardoor de band over een velg kan worden gerekt en daarop snapt.

3. Band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het trekelement dichter bij het radiaal binnenste vlak van de band dan bij het buitenste omtreks- 15 vlak van de band ligt.

4. Band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van de band althans nagenoeg cirkelvormig is, waarbij een gleuf volgens een koorde langs het radiale binnenvlak van de band is ge- 20 plaatst..

5. Band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van de band asymmetrisch is ten opzichte van een lijn die althans nagenoeg door het midden van de massieve kern loodrecht op een radiale lijn 25 van de band is getrokken.

6. Band volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de radiale afmeting van de kern radiaal binnenwaarts van deze lijn groter is dan de radiale afmeting van de kern radiaal buitenwaarts van deze lijn.

7. Band volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het trekelement is gevormd uit een aantal windingen van trekkoord die dicht bij elkaar liggen.

8. Band volgens conclusie 1, met het 7905778 * , · 10 kenmerk, dat het trekelement in het algemeen in het zwaartepunt van de dwarsdoorsnede van de band ligt.

9. Band volgens één der conclusies 4-8 , met het kenmerk, dat de band in gebruik weer- 5 stand biedt tegen het afrollen van de velg onder zijwaartse belasting.

10. Band volgens conclusie 9, m e t het kenmerk, dat het trekelement één geheel vormt met de kern en een mechanische en/of chemische binding met het 10 elastomere materiaal van de kern vormt.

11. Band volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het trekelement in de nabijheid van de sleuf bij het radiale binnenvlak van de band is geplaatst.

12. Band volgens conclusie 11, me t het 15 kenmerk, dat de sleuf in een vorm in de kern is gevormd.

13. Band volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het trekelement is gevormd uit een eindloze kunststof- of rubberstaaf, waarvan de einden 20 op elkaar zijn bevestigd.

14. Band volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat deze is gemonteerd op een wiel met een naaf, een velg en spaken die de velg concentrisch met de naaf verbinden, waarbij de middelen waarmede de spaken 25 op zichzelf zijn gemonteerd, in de sleuf van de band liggen.

15. ' Werkwijze voor het vervaardigen van een eindloze, in ëën geheel gevormde rolstoelband of dergelijke volgens ëën der voorgaande conclusies, met het 30 kenmerk, dat een lengte vulkaniseerbaar elastomeer materiaal wordt gevormd met een continue langsgleuf in ëën zijde ervan, de materiaallengte rondom een eindloze mal wordt geplaatst met de gleuf aan de buitenzijde en met de einden tegen elkaar aanliggend, een trekelement in de 35 gleuf wordt geplaatst zodat het trekelement zich continu om de gleuf uitstrekt teneinde een bandvoorvorm te vormen, 7905778 en de bandvoorvorm wordt geplaatst in een vormholte en daarin wordt gevulkaniseerd teneinde een eindloze, in ëën geheel gevormde band met het trekelement daarin ingebed te vormen.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat een althans nagenoeg V-vormige gleuf in de langsrichting van het elastomere materiaal wordt gevormd en meerdere windingen van een trekelement in de gleuf worden gewikkeld.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de V-vormige gleuf zich op korte afstand van het midden van het materiaal uitstrekt.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het trekelement wordt gevormd 15 uit ten minste twee windingen van door warmte krimpbaar koordmateriaal, dat bij het vulkaniseren van de band in de vorm krimpt en radiaal binnenwaarts vanad de bodem van de gleuf naar het radiale binnenvlak van de band toe wordt verplaatst. 79 0 5 7 7 9