NO164760B - Fast dekkpigg, resp. hylsemontert pigg, anbragt i et kjoeretoeydekk. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fast dekkpigg som er anordnet i et kjøretøydekk eller en hylsemontert pigg som er utformet på en slik måte at når piggen er i hviletilstand, er et område som er i kontakt med gummimaterlalet av denne vesentlig mindre enn den totale overflate av det tilsvarende området i piggen.

Økende trafikkbelastning og bruk av piggdekk i kombinasjon har vist seg å være en bemerkelsesverdig faktor når det gjelder veislitasje. I noen land har dette til og med ført til forbud mot piggdekk eller i det minste til betydelige begrensninger.

I de nordiske land er på den annen side den fordelaktige virkning ved en antiglianordning når det gjelder sikkerhet og fleksibilitet i trafikken demonstrert ugjendrivelig og denne virkning skal ikke ofres. I stedet bør man søke å oppheve ulempene. Gode resultater vil bli oppnådd ved videreut-vikling av veikonstruksjonene og antiglidekkene.

Når et luftfyllt bildekk ruller på en Jevn flate, blir det betydelig utflatet radielt på grunn av dets fleksibilitet, slik at det i kontaktområdet oppstår langsgående krefter og tverrkrefter på grunn av forandringer i rulleradius.

Når dekket ruller og piggene møter veibanen, oppstår det et meget hurtig slag mot veien på grunn av bevegelsesenergien i gummimaterlalet og dettes visko-elastiske natur som yder motstand mot hurtige bevegelser.

Når en pigg nærmer seg kontaktpunktet med veibanen, gjen-nomgår dekklegemet en bøyning slik at radius for den bøyde del er betydelig mindre enn for tilsvarende deler av dekket som ikke er belastet. Dette bringer piggen, som er montert i rett vinkel på overflaten, til å innta en vertikal stilling før kontakten med veien. På grunn av at piggens spiss stikker ut, blir imidlertid piggen ikke dreiet til tilstrekkelig oppreist stilling og den møter veibanen i en ski stilling. På dette trinn vil krefter som skyldes tilbø: lighet til glidning også begynne å utøve sin virkning.

Når det roterende dekk og den del som stikker ut fra det (piggen) treffer veibanen, oppstår det en slagvirkning m< veibanen på grunn av bevegelsesenergien og den hurti/ deformasjon av dekket. Veislitasjen kan. bli betydel: redusert hvis denne slagvirkning kan elimineres ell< reduseres. Med foreliggende oppfinnelse blir slaget på grui av visko-elastisiteten i gummimaterlalet redusert.

De fenomener som motvirker de hurtige slaglignende deformi sjoner av gummimaterlalet kan representeres med en mode' bestående av en elastisk fjær og en viskøs væskesylindi eller kombinasjoner av disse. Prinsippet er•at den viskøi komponent blir dominerende når det gjelder hurtige deformi sjoner, noe som nettopp oppstår i det første øyeblikk dekki får kontakt med veien. Det visko-elastiske slag er gitt i en matematisk modell som er utarbeidet av en Floor:

der

E = deformasjon

a = påkjenning

E = elastisitetsmodul

t = tid

X = retardasjonstid

Det fremgår av denne form for matematisk modell at når eller deformasjonstiden er meget kort eller Mir kortere, v den deformasjon som er nødvendig til frembringelse av en gi spenningstilstand, avta eksponensialt. Dette skyldes di faktum at når den viskøse komponent i gummimaterlalet i dominerende, vil den ikke ha tid til å ta del i de hurtij bevegelser på den måte som materialets elastisitet skulle tilsi, og følgen er en hurtig og kraftig slagvirkning.

Piggutførelser som er tidligere kjent har ikke eliminert dette visko-elastiske slag og heller ikke den veislitasje som skyldes dette. Tradisjonelt har piggen blitt understøttet i gummimaterlalet i hele området ved flensdelen og ved hjelp av de respektive flater på hoveddelen, hvorved slaget som virker på gummimaterlalet er blitt kraftig og ført til veislitasje og skade på dekkets gummi.

Tradisjonelt er flytning av gummi ikke tatt i betraktning ved formgivning av antiglimidler og resultatet er at det legemet som er innlagt i gummimaterlalet vil skade dette, slik at piggen løsner og det oppstår direkte eller indirekte skade på dekkets hoveddel. I almindelighet skyldes slik skade det forhold at formene på piggene innbefatter skarpe kanter eller skadelig brutte partier som fører til slitasje av gummi-blndingene, idet gummimaterlalet flyter forbi dem og drives mot de skarpe kanter på grunn av spenningsti1standen. Slike brutte partier er også skadelige ved at det ved disse dannes lukkede luftlommer. Når piggen drives inn i dekket og gummi flyter inn i disse luftlommer, vil det trykk gummimaterlalet utøver være høyere enn lufttrykket og derfor blir luften komprimert ved hurtig slag og dermed kraftig oppvarmet, noe som fører til skade på den omgivende gummi.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en forbedret formgivning for fast pigg, resp. hylsemontert pigg, i forhold til det som er tidligere kjent. En mer detaljert hensikt med oppfinnelsen er å komme frem til en fast pigg, resp. en hylsemontert pigg, der de ulemper man kjenner til fra eksisterende utførelser, er unngått.

Formålet méd- oppfinnelsen er oppnådd ved at pigglegemets spiss på den faste pigg eller den hylsemonterte pigg er assymetrisk anordnet i forhold til piggens senterlinje, slik at det oppstår en kraft som bringer piggen til å rotere.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved det i kravet angitte trekk og vil i det følgende bli forklart mer i detalj under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser den prinsipielle utførelse av den faste pigg i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2a viser den faste pigg på fig. 1, sett nedenfra.

Fig. 2b viser den faste pigg på fig. 1, sett i retningen B. Fig. 3 viser den prinsipielle utførelse for en hylsemontert pigg i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 viser den hylsemonterte pigg på fig. 3, sett i retningen B. Fig. 5 viser en fordelaktig utførelse for den faste pigg i henhold til oppfinnelsen. Fig. 6 viser den faste pigg på fig. 5, sett i retningen B. fig. 7 viser en annen fordelaktig utførelsesform for den faste pigg i henhold til oppfinnelsen. fig. 8 viser den faste pigg på flg. 7, sett i retningen B. Fig. 9 viser en tredje fordelaktig utførelsesform for den faste ptgg i henhold til oppfinnelsen. Fig. 10)viser en fordelaktig utførelsesform for den hylsemonterte pigg i henhold til oppfinnnelsen.

fig. 11 viser en annen fordelaktig utførelsesform for den hylsemonterte pigg i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 12 viser en tredje fordelaktig utførelsesform for den hylsemonterte pigg i henhold til oppfinnelsen.

På fig. 1, 2a og 2b er den faste pigg i henhold til oppfinnelsen generelt angitt med henvisningstallet 10. Den faste pigg 10 består av en hoveddel 11, en flensdel 12 og en spiss 13. Gummimaterlalet i kjøretøydekket er angitt med henvisningstallet 14 og slitebanen på dekket med henvisningstallet. Kontaktområdet mellom den faste pigg 10 og gummimaterlalet 14 er betegnet med A. Som man tydelig ser på fig. 1 og 2b, er kontaktområdet A for den faste pigg, i dette eksempel kontaktområdet B for flensdelen 12, slik at luftlommer 16 fremkommer mellom gummimaterlalet 14 og flaten 14a. På samme måte er kontaktområdet mot hoveddelen 11 slik at luftpassasjer 17 dannes mellom hoveddelen 11 og flaten 14a av gummimaterlalet 14, ved hjelp av hvilke luftlommene 16 kan luftes ut.

I henhold til oppfinnelsens grunnidé er den faste pigg 10 slik formet at når piggen er i sin hviletilstand, er dens kontaktområde A med gummimaterialet betydelig mindre enn det totale areal av det respektive området av piggen, mens flytningen av gummimaterialet 14 som skyldes dettes visko-elastlske egenskaper, rundt den faste pigg 10, er innrettet til å mykne den første kontakt mellom spissen 13 på den faste pigg 10 og veibanen.

De formede deler av den faste pigg 10 er samtidig anordnet for å danne luftpassasje eller passasjer 16 som gjør det mulig for luft å strømme forbi piggen.

I utførelsesformen på fig. 3 og 4 er den hylsemonterte pigg generelt angitt med henvisningstallet 20. Den hylsemonterte pigg 20 består av en pigg 21, en flens 22 på piggen 21, en spiss 23 og en hylse 24. På fig. 3 og 4 er kontaktområdet på samme måte angitt med A som ved utførelsesformen på fig. 1 og 2. Luftstrømmen ut fra luftlommen 16 går gjennom klaringen 17a mellom piggen 21 og hylsen 24. Ventilasjon kan like-ledes, på samme måte. som på fig. 1, 2a og 2b muliggjøres ved at det i piggen 21 eller hylsen 24 finnes en eller flere ventilasjonspassasjer 17.

Grunnidéen for oppfinnelsen er virkeliggjort ved utførel-sesformen på fig. 5 dg 6 ved at det på flensdelen 12 på den faste pigg 10 er anordnet en eller flere forhøyninger 18. Her vil flensdelen 12 berøre gummimaterialet 14 langs kantområdet A^ og på området A2 av forhøyningen 18. Ved denne utførelsesform vil derfor kontaktområdet A dannes av summen av kontaktområdet A^ og A2.

Ved utførelsesformen på fig. 7 og 8 er det på flensdelen på den faste pigg 12 anordnet en ringformet forhøyning 19. Ved denne utførelse består således kontaktområdet A av det ringformede forhøyede område A^. I denne utførelsesform består ventilasjonspassasjen 17 av et stort hull i hoveddelen 11. Spissen 13 eller hoveddelen 11 kan bestå av porøst materiale og i så tilfelle behøver man ikke ha noe eget hull i hoveddelen 11 eller i spissen 13 for å få til ventila-sjonen.

I utførelsesformen på fig. 9 er en eller flere fordypninger utformet 1 flensdelen på den faste pigg, fortrinnsvis i form av sporiignende fordypninger 19a, 19b etc. I denne utfø-relsesform består kontaktområdet av summen av kontaktområdene A^l, A2 og A3. I den utførelsesform som er vist på flg. 9 er den faste pigg slik at på grunn av den skarpe vinkel, dannes det en luftlomme 16 under flensdelen 12 og denne er ventilert i henhold til oppfinnelsen ved hjelp av en eller flere ventilasjonspassasjer 17.

I utførelsesformen på flg. 10 er det 1 flensen 12 på den hylsemontert pigg 20 på samme måte som i utførelsesformen på fig. 5 og 6, anordnet en eller flere forhøyninger 18. I denne utførelsesform består kontaktområdet A av kontaktområdet j^ ve<* forhøyningen. I den hylsemonterte pigg 20 på fig. 11 er det benyttet samme oppf innelsestanke som ved utførelsesformen på fig. 7 og 8. Ved denne utførelsesform er det på flensen 22 på piggen 21 i den hylsemonterte pigg 20, utformet en ringformet forhøyning 19, hvorved kontaktområdet A består av arealet A^ av den ringformede forhøyning.

Den hylsemonterte pigg 20 på fig. 12 er utført på en måte som svarer til den faste pigg 10 på fig. 9. I denne utførelse er det i flensen 22 på piggen 21 i den hylsemonterte pigg 20, utformet en eller flere fordypninger, fortrinnsvis spor-lignende fordypninger 19a, 19b etc. Ved denne utførelse består kontaktområdet A av summen av kontaktområdene A^, A2 og A3.

Når en fast pigg som vist på fig. 1, 2 og 5-9, resp. en hylsemontert pigg som vist på fig. 3, 4 og 10-12 innsettes i et hull i dekket i riktig høyde, blir piggen støttet mot gummimaterialet 14 i fri tilstand av den ytre kant av flensen 12, resp. 22 og i tillegg av punktet eller punktene på knappen eller knappene av den ringformede kontaktflate eller av ryggene mellom sporene, mellom hvilke det i alle tilfeller er tilbake et tilstrekkelig luftrom såvel som en fri flate 14a av gummimaterialet 14. Når den faste pigg 19, resp. den hylsemonterte pigg 20, kommer i kontakt med veibanen, vil det hurtige slag over piggen mot veibanen på grunn av visko-elastisiteten i gummimaterialet 14 være liten fordi kontaktområdet A for piggen mot gummimaterialet 14 er liten. Når dekket ruller videre, vil gummimaterialet idet det trykkes sammen, fylle luftlommene 16 på flensdelen 12, resp. 22, og ved hjelp av kjøretøyets vekt skapes det en tilstrekkelig inndrivningskraft for å sikre piggens gripeevne. Flytningen av gummimaterialet 14 inn i fordypningene i den faste pigg 10, resp. den hylsemonterte pigg 20, er på samme tid innrettet til å frembringe en kraft som dreier piggen. Når piggen roterer, vil kanten av spissen 13, resp. 23, holde seg skarp, slik at den under glidning vil trenge inn i isflaten med mindre inndrivningskraft. Gripeevnen for piggen 10, 20 vil dermed være langt bedre enn for en spiss som er blitt slitt rund. Med fordypningene av denne art vil man således samtidig oppnå en viktig ekstra virkning som søker å forbedre den tekniske virkning man har oppnådd med piggen i henhold til oppfinnelsen.

Når det gjelder en hylsemontert pigg, er det mulig å frembringe en kraft som dreier piggen ved at spissen 23 på piggen 21 for piggen 20 er asymmetrisk plassert i forhold til piggens senterlinje, noe som er gjort for å frembringe en kraft som dreier piggen. En slik asymmetrisk plassering av spissen 23 er vist i utførelsesformen på fig. 11. Den asymmetriske plassering kan også være slik at spissen 23 står skrått anbragt i forhold til piggens akseretning.

Ifølge oppfinnelsens grunnidé, blir det visko-elastiske støt når det gjelder en hylsemontert pigg 20 frembragt hovedsaklig i området ved flensen 22 for piggen 21. En utforming svarende til flensen 22 kan imidlertid også benyttes når det gjelder de deler av hylsen 24 som ligger an mot gummimaterialet for å redusere støtet fra hylsen 24 og for at bevegelse av hylsen 24 i gummimaterialet 14 skal lettes. Denne utforming er angitt med henvisningstallet 18a på fig. 10 og 11.

I det foregående er det bare presentert noen få fordelaktige utførelsesformer for oppfinnelsen og det er klart for en fagmann på området at mange modifikasjoner er mulige innenfor rammen av den oppfinneriske idé som er gjengitt i de følgende krav.

Claims (1)

1.

Fast dekkpigg som er anordnet i et kjøretøydekk eller en hylsemontert pigg som er utformet på en slik måte at når piggen er i hviletilstand, er et område som er i kontakt med gummimaterialet av denne vesentlig mindre enn den totale overflaten av det tilsvarende området i piggen, karakterisert ved at spissen (23) av pigglegemet (21) på den faste piggen (10), respektive den hylsemontert piggen (20) er assymetrisk anordnet i forhold til piggens senterlinje, hvilket tilveiebringer en kraft som bringer piggen til å rotere.