NO120717B - - Google Patents

Description

Sammenbrettbart, pneumatisk dekk.

Foreliggende oppfinnelse vedrører pneumatiske, d.v.s. med luft oppblåsbare, dekk, og mer spesielt forbedrede, tøyelige pneumatiske dekk som i oppblåst tilstand virker som et vanlig dekk, men som når dekket er flatt eller punktert, også kan kjøres med en uvanlig rulle-stabilitet. Denne evnen til å kjøres når dekket er punktert gjør det spesielt egnet for selvdrevne kjøretøyer og for militære kampkjøretøyer.

Oppfinnelsen vedrører altså et sammenbrettbart, pneumatisk dekk som har et par ringformede vulster og en ringformet, elastisk strekkbar stamme, som har en sirkulær slitebane og motstående sidevegger, hvilken slitebane normalt har betraktelig mindre omkrets når dekket ikke er oppblåst enn når dekket er opp-pumpet, idet sideveggene normalt er sammenbrettbare inn under slitebanen i en ubrutt, innadrettet kanal som er åpen mot dekkets ytterside når dekket ikke er oppblåst, og hvor slitebanen og sideveggene er beregnet til å tøye seg og folde seg ut til hovedsakelig toroid form når dekket pumpes opp, og dekket erkarakterisert vedlister på utsiden av en brettbar del av hver sidevegg anordnet til å ligge an mot den motliggende, brettbare del av samme sidevegg når dekket er tomt for å danne støtte for slitebanens kanter mot vulstpartiene.

Det forbedrede tøyelige eller ekspanderbare dekk i henhold til oppfinnelsen fremstilles ut fra vanlige dekk-materialer og -komponenter. Strukturelt består dekket av et par ringformede ikke-sprekkbare felgvulster plassert i en viss avstand fra hverandre, og en ringformet elastisk carcass (dekkets sider pluss slitebane). av elastomerbelagt tekstil lagt opp i sjikt,- og en ytre slitebane som kan "strekkes elastisk i vesentlig grad langs, omkretsen. I dekkets sidevegger finnes innbrettede' folder som er permanent innstøpt i disse områder under dekkets vulkanisering; slik at hver sidevegg er"brettet på seg.selv aksialt inn under slitebanen. Når luften går ut av dekket, trekker slitebanen seg sammen langs omkretsen inn mot.felgen, og- sideveggene brettes av seg selv aksialt inn under slitebanen, slik at ytre diameter og totalbredde for dekket er meget mindre i uoppumpet tilstand' enn i oppumpet tilstand. For eksempel kan et typisk personvogndekk av denne type ha en ytre diameter målt over slitebanens ..kontaktflate som er ;30 - 40 f° mindre når dekket er flatt eller uoppblåst enn når det er oppblåst', og bredden i ikke-oppblåst tilstand-kan være* omkring 10 % mindre enn i oppumpet tilstand. Følgelig vil den samlede plass som opptas av dekk og felg være omkring 50 % mindre når dekket .ikke er oppblåst enn når det er oppblåst. ;Disse dekk inntar vanligvis" deres minste .ikke-oppumpede tilstand på de respektive felger, og pumpes opp til den større driftsstørrelse bare når hjulene virkelig bærer last. ;På grunn av den bøyelige carcassens iboende eller innstøpte stivhet, som skyldes den elastomeres elastisitet, inntar et dekk av denne type den sammenfoldede form' hvori dekket er støpt så lenge dekket ikke er oppumpet og forøvrig ér uten påvirkning av indre eller ytre krefter. Under oppumping vil den strekkbare, innfoldede del av sideveggen folde seg ut og carcassen utvides elastisk på grunn av oppblåsningsmediet inntil dekket har inntatt den typiske ringformede pølsefasong som er felles, for vanlige pneumatiske dekk. Når dekkene således er fullt oppumpet, ser dekkene ut som og kan kjøres i det vesentlige som hvilke som helst tidligere kjente dekk med tilsvarende størrelse og driftsområde. Når luften tappes av eller på annen måte slipper ut, vil carcassen imidlertid trekke seg elastisk sammen, slik at dekket inntar den opprinnelige, innfoldede mindre størrelse hvor sideveggene er ;brettet inn slik som de er støpt. ;Selv om foldedekk av denne type først og fremst er konstruert av plassbesparende hensyn under lagring, fant man høyst uventet at ved å sørge for en god understøttelse for slitebanens ringformede kanter på den underliggende felgvulst, vil et dekk av denne type, når det er flatt og med sideveggen innfoldet under vanlig last, rulle på felgen med en uvanlig god stabilitet selv i denne punkterte tilstand. Når slitebanens kanter er understøttet og fastholdt på denne måte, vil slitebanen holde seg på riktig plass i forhold til felgen og konsentrisk med denne, slik at dekket kan kjøres omtrent som et kompakt dekk hvis luften av en eller annen grunn skulle slippes ut0 I motsetning til dette vet man at vanlige pneumatiske dekk slenger megét ustøtt frem og tilbake på felgen når dekket kjører under belastning i puktert tilstand,.og derved hurtig ødelegges, hvis ikke slitebanen støttes av ekstra innretninger som f.eks. stive eller oppblåsbare understøttelsesanordninger på felgen inne i dekket. ;For understøttelse av banen ved kjøring i punktert tilstand omfatter dekket i'henhold til oppfinnelsen en rekke bane-understøttende ribber som er støpt i ett med dekkets sidevegger langs minst ett av de motstående foldbaire områder i sideveggene. Nevnte ribber er'fortrinnsvis plassert med mellomrom langs sideveggens omkrets. Ribbene stikker med fordel aksialt ut fra dekket når sideveggen er innfoldet og stikker radialt ut fra det område av sideveggen som ligger nærmest dekkets felgvulst når dekket er oppblåst. Når dekket er flatt, vil disse ribber stikke opp i motstående område av sideveggen i den respektive fold og på denne måte gi en understøttelse til den overliggende ringformede kant av slitebanen mot den underliggende felgvulst. Ribbene er gjort brede nok til å beskytte slitebanen mot oppkutting mot felgvulsten eller felgens flens og er fortrinnsvis plassert i så stor avstand at luft kan passere mellom ribbene for kjøling av dekkets sidevegger når dekket kjøres i flat tilstand. Ribbene tillater også at slitebanen dreier seg i forhold til felgvulst-området uten at det utvikles varme. ;Oppfinnelsen skal forklares videre under henvisning til de medfølgende tegninger som i illustrerende hensikt viser en foretrukket utførelse av et dekk for personvogner. På tegningene viser ;fig. 1 et tverrsnitt gjennom dekket samt delvis i perspektiv, ;fig. 2 et tverrsnitt gjennom et dekk som i uoppumpet tilstand er påsatt felgen, ;fig. 3 et snitt som på fig. 2 i oppumpet tilstand, og ;fig. 4 et sideriss av dekket som illustrerer plasse-ringen av bane-understøttelsesribbene når dekket er oppblåst. ;Under henvisning til disse figurer er dekket 10 montert på en standard hjulfelg 11 med senket midtrenne. Dekket 10 har et par ringformede, ustrekkbare felgvulster 12 plassert i avstand fra hverandre og sammenføyet over en fleksibel carcass 13 som er festet til hver felgvulst* Carcassen består av to lag 14 og 15 av tekstil og en profilert slitebane 16.

De foregående komponenter av dekket er fortrinnsvis fremstilt av vanlige materialer for dekkfremstilling. Felgvulstene 12 er vanligvis metallringer viklet med metalltråd og korden 14 og 15 er festet til felgvulstringene som vanlig ved bygging av personvogndekk. Sjiktene 14 og 15 består fortrinnsvis av vanlig dekk-kord (med veft eller uten veft) av f.eks. nylong, rayon eller spesiell polyester. Elastomermassen som disse kordsjiktene er innleiret i består likeledes av vanlig dekkgummi som også i slitebanen l6.

Videre kan dekket bygges på vanlig verktøy og maskineri for bygging av personvogndekk. Det vil si at dekket kan bygges i sylindrisk form som ved flattbåndbygging. Dekkorden i lagene 14 og 15 blir på forhånd belagt med elastomermasse, skåret skrått og lagt med en viss kordvinkel i overliggende lag i motsatt rettet vinkel på vanlig måte. Det resulterende sylindriske rådekk sammenpresses deretter aksialt i en spesiell støpeform, som ikke er vist, og som har en form som vil gi dekket den permanent innfoldede fasong som er vist på fig. 1 og 2.

For personvognkjøring vil dekket fortrinnsvis være støpt med en temmelig flat eller sylindrisk slitebane l6 med side-kanter eller baneskuldre 17 som løper over i de tynnere sidevegg-områder l8 som fører ned til felgvulsten 12. Hvert sideveggområde l8 er støpt slik at den har en permanent skarpt innbøyet fold 20 som løper rundt sidebanens omkrets. Det vil si at hvert sideveggområde l8 brettes eller foldes på seg selv ved støpingen, slik at dekket i flat tilstand vil ha mesteparten av sideveggen liggende mellom felgvulsten og banens skulder i innbrettet fold, vanligvis konsentrisk med slitebaneområdet 16. De innerste deler av foldene 20 danner bunnen i en ringformet kanal som er åpen utover.

Som best vist på fig. 3°S 4 er ytterflåtene av hver av de innbrettede sideveggområdene 18 forsynt med en rekke radielle ribber 25 som er støpt i ett stykke med sideveggen. Ribbene 25 er plassert i en avstand fra hverandre langs sideveggens omkrets,(og ribbene er så lange at de går fra ett punkt i nærheten av felgvulsten mot ett punkt i nærheten av nevnte bunn i den innfoldede kanal. Ribbelengden i denne retning kan variere meget, men ribbens hovedfunksjon er å understøtte og fastholde baneskulderen mot den underliggende felgvulst. Ribbenes tykkelse er så stor at når dekket er montert på en felg i sammenfoldet eller flat tilstand som vist på fig. 2, vil ribbenes ytterkant ligge an mot den innbrettede del av sideveggen l8 og gi god beskyttelse av de ringformede kanter 17 på slitebanen mot felgvulsten 12. Banen har fortrinnsvis en sylindrisk form. Ribbene er plassert med visse mellomrom for å gi tilløp for kjøleluft som vil nedsette eller forsinke varmkjøring av dekkets sidevegger når det kjøres i flat tilstand. Når en radial belastning utøves mot slitebanen 16, vil man.se at ribbene 25 i det minste i dekkets bærende flate, vil overføre belastningen til felgvulstene og over til den stive felgen, og at ribbene også vil beskytte slitebanen ved å forhindre oppkutting av banen mot felgvulsten og felgflensene, og likeledes vil holde slitebanen på riktig plass i forhold til felgen og konsentrisk med denne. Ribbene vil også virke ved å overføre bremsekrefter eller drivkrefter fra hjulet til slitebanen ved deres friksjonsvirkning mot det innbrettede område av sideveggen l8.

Dekkets felgvulster 12 er fortrinnsvis støpt slik at de går trangt inn i de tilhørende ringformede felgseter 21.

Dekket omfatter videre med fordel de vanlige trekk som muliggjør kjøring uten slange, og omfatter også den vanlige

innblåsningsventil festet til felgen.

Etter at dekket er montert på felgen 11, blir dekket fortrinnsvis oppblåst akkurat nok til at felgvulstene 12 kiler seg

lett fast mot det respektive felgsete. Når dekket deretter oppumpes fullt, vil felgvulstene befinne seg på riktig plass, som vist. For å sikre at dekkets felgvulster befinner seg på riktig plass etter at det monterte dekk er punktert eller på annen måte' er avtappet luften, blir dekket fortrinnsvis støpt slik at felgvulstene 12 befinner seg i en noe større avstand fra hverandre enn den innven-dige avstand mellom felgflensene 21.

Når det sammensatte dekk og felg skal brukes under kjøring, kan man bruke en hvilken som helst egnet oppblåsnings-mekanisme for oppumping av dekket. Økende oppumping av dekket vil strekke carcassen langs omkretsen langs slitebanen 16 og dekket vil etterhvert folde seg ut i sideveggområdene l8. Bunnen i foldene, angitt ved tallene 20, vil forskyve seg fra hverandre stadig mer inntil dekket har fått omtrent den form som er angitt på fig. 3-Ribbene 25 vil da stikke utover fra nedre del av sideveggene i oppblåst tilstand. Når dekket er fullt oppumpet, vil det kunne kjøres som et hvilket som helst annet dekk av samme størrelse og type. For nødbruk i personvogner kan foreliggende forbedrede dekk forsynes med en betraktelig tynnere slitebane enn de vanlige personbildekk. Dette reservedekk ville bare kjøres med full last i et tilstrekkelig langt tidsrom til at hoveddekket kunne repareres. Ved egnet valg av banedimensjoner og materialer i slitebane og carcass, kunne imidlertid kilometerlevetiden for et dekk av denne type varieres tilsvarende.

Når luften slippes ut av dekket, vil elastisitets-kreftene i carcassen, spesielt fra carcassens slitebane, få carcassen til å trekke seg sammen til den opprinnelig støpte fasong. Under sammentrekningen vil sideveggene l8 - 20 automatisk folde seg inn til den stilling som er vist med hel strek på tegningen, og ribbene 25 vil folde seg inn som understøttelse for overliggende del av sideveggen under slitebanekantene.

Dette dekk kan oppta de uvanlig store ornkretsforlen-gelser av slitebanen, mellom oppblåst og flat tilstand, ved hjelp av en kombinasjon av den elastomere gummiens elastisitet og kordens parallellforskyvninger i sjiktene 14 og 15. Et vanlig bildekk i henhold til oppfinnelsen kan bygges opp ved å vikle korddekk innleiret i elastomermasse 14 og 15, omkring en sylindrisk trommel, idet nevnte kordsjikt danner en vinkel med trommelens omkrets på omkring 60 til 65<0>. Når oppbygningen av dekket er ferdig, vil det resulterende sylindriske rådekk sammenpresses aksialt og støpes i den form som er vist på tegningen. Formingen av rådekket og støpingen kan forandre den opprinnelige kord-vinkel til omkring 55 - 60° i forhold til omkretsen (eller midtplanet) i slitebanen. Denne relativt, lille forandring eller parallellforskyvning av kordlagene under støpingen skyldes dekkets relativt lave profil, og er meget mindre enn den tilsvarende forandring i korden som vanligvis finner sted når dekk av lignende bygning herdes i vanlig ringform.

En meget større forandring av kordvinkelen finner imidlertid sted i dekk av denne type ved oppumping etter at dekket er ferdig støpt eller herdet. Kordvinkelen for sjiktene 14 og 15

i dekket ifølge dette eksempel kan forandres fra omkring 55~60° i uoppblåst tilstand til omkring 35 - 45° nar dekket er fullt opp-pumpet. Nevnte vinkel blir alltid målt fra den midtre senterlinje eller den midtre omkretslinje på slitebanen. Den elastomere gummimassens elastisitet tillater en slik strekning eller parallellforskyvning av kordlagene mellom oppblåst og ikke oppblåst tilstand. Korden selv vil ikke i noen vesentlig grad forlenge seg under den elastiske utvidelse av dekk-carcassen ved oppblåsing. Betraktningene omkring utvidelse av carcassen gjelder således en ekspansjon som medfører en form for parallellforskyvning eller pantograflignende forskyvning i dekkorden. Et dekk vil nemlig ikke strekkes jevnt i alle retninger når det blåses opp, hvilket en beholder med homogen vegg, som f.eks. en ballong, ville gjøre.

Nevnte vinkler er nevnt for å illustrere den størrel-sesorden av kordvinkel-forandringer som skjer i en type av personvogndekk fra det tidspunkt carcass-korden legges opp på den sylindriske byggeform og til dekket er fullt oppumpet. Det endelige valg av kordvinkler ved fremstilling av dekkene vil følge vanlig praksis og avhenger først og fremst av den ønskede form på dekkets tverrsnitt etter oppblåsing, og også av dekkets bruksområde. I flydekk kan kordvinklene for de enkelte sjikt f.eks. undergå ennå større forandring enn ovenfor nevnt.

Forandringen av kordvinkelen som finner sted i nevnte dekktyper er også kjent fra vanlige dekk. Det er imidlertid en meget større forandring i dekk av foreliggende type ved oppblåsing

enn i dekk av vanlig kjent type.

De innbrettede folder i sideveggene 18 på det viste dekk står i det vesentlige rett overfor hverandre. Hver fold stikker nesten helt inn til den midtre omkretslinje i slitebanen l6. Den aksiale dybde i hver fold 20 kan varieres avhengig av størrelse og form på dekket i oppblåst tilstand. Hvis foldene er mindre dype enn vist, vil den radiale bredde for det oppblåste dekk bli tilsvarende nedsatt. På den annen side vil dekkets radialbredde i oppblåst tilstand økes betraktelig ved å forme foldene 20 dypere i aksial retning enn vist, og eventuelt gjøre dem slik at de overlap-per hverandre konsentrisk.

For fly, lastebil og annen tungtransport kan dekk i henhold til oppfinnelsen fremstilles med flere folder enn de to som er vist på tegningen, og slike dekk vil vanligvis ha meget tykkere slitebane. Disse dekk kan videre omfatte spesielle strukturelle detaljer som f.eks. tekstilforsterkning i slitebanen. Imidlertid kan slike dekk fremstilles med minst én permanent innbrettet fold i carcassens sidevegg i henhold til oppfinnelsens ovenfor nevnte prinsipper.

Det skal forstås at ribbene 25 er beregnet for under-støttelse av slitebanen ved rulling i punktert tilstand som en nødløsning. Kjøring i denne tilstand anbefales ikke over lengre tid. Man har funnet at det er mulig å kjøre dekk av denne type i punktert eller sammenfoldet tilstand under personvogner i l6 mil i hastigheter på opptil 50 km/time, hvilket klart viser disse dekkenes brukbarhet i nødstilfeller. Ved lavere hastigheter ville det flate dekk kunne kjøres i meget større avstander. Forlenget kjøring i høyere hastigheter vil få dekket til å gå varmt, hvilket til slutt vil ødelegge dekket, som vanlig for dekk av kompakt gummi.

Claims (2)

1. Sammenbrettbart, pneumatisk dekk som har et par ringformede vulster og en ringformet, elastisk, strekkbar stamme som har en sirkulær slitebane og motstående sidevegger, hvilken slitebane normalt har betraktelig mindre omkrets når dekket ikke er oppblåst enn når dekket er opp-pumpet, idet sideveggene normalt er sammenbrettbare inn under slitebanen i en ubrutt, innadrettet kanal

som -?r åpen mot dekkets ytterside når dekket ikke er oppblåst, og hvor slitebanen og sideveggene er beregnet til å tøye seg og folde seg ut til hovedsakelig toroid form når dekket pumpes opp,karakterisert vedlister (25) på utsiden av en brettbar del av hver sidevegg (18) anordnet til å ligge an mot den motliggende, brettbare del av samme sidevegg når dekket er tomt for å danne støtte for slitebanens kanter mot vulstpartiene.

2. Dekk ifølge krav 1,karakterisert vedat listene (25) er orientert radielt i forhold til hverandre langs det ringparti av sideveggen som er brettet under slitebanen og ligger på et nivå som gjør at listen kan samvirke med et ringparti på den motsatte, brettede del av samme sidevegg.