NO742099L - - Google Patents

Description

Bildekk_med_godt veigrep under_alle forhold

Foreliggende oppfinnelse angår et bildekk som er i stand

til å sikre stor adhesjon og godt veigrep under alle forhold og særlig egnet for kjdring på glatt underlag.

Som kjent folger man for oppbygging av bildekk som er i stand til å sikre godt veigrep under vanskelige kjorebetingelser, som de som skyldes stor hastighet på glatt underlag, folgende konstruk-

sjon i det vesentlige.

Dekkets bane lages med en gummisammensetning som har hoy elastisk hysterese med den folge, at man oppnår god adhesjon på grunn av nevnte hove hysterese i det materiale som danner banen, hvilket er i stand til å omdanne til varme den energi som genereres ved glidningen av banen på dekkets rullende plan. Denne energi omdannet til varme

gir foranledning til en total oking av friksjonskoeffisienten.

For å bygge opp bildekk som er i stand tii å gi et godt veigrep på underlag dekket med is eller sne må man folge en avvikende konstruktiv tankegang. Dekkets bane blir i dette tilfelle forsynt med legemer som har en stor hårdhet, ragende frem fra banens overflate i form av pigger, kjettinger og lignende. Med dekker av denne art fås en god adhesjon på iset eller snedekket underlag på grunn av det meget hoye trykk som utoves av nevnte legemer på dekkets rullende plan som i noen tilfeller tillater inntrengning av de nevnte legemer i det materiale som dekker nevnte plan.

Bildekk som er bygget opp i samsvar med den fdrste av de ovenfor nevnte tankeganger, har den ulempe at de gir foranledning til en temmelig utillatelig oppvarming av banen, særlig ved kjoring med stor hastighet på normale veier. Faktum er at gummisammensetningene som har en hdy hysterese, på grunn av sin deformering genererer en betydelig mengde varmeenergi som varmer opp dekket.

Nevnte hoye temperatur senker utmatningsfastheten for de materialer som danner dekket, oker brennstofforbruket under kjoringen og forverrer kjoretoyets oppforsel.

Dekk som er bygget opp i samsvar med den annen ovenfor antydede tankegang, viser den ulempe at de fremkaller.relevante skader på veiens overflate på grunn av nevnte hoye trykk og de gir foranledning til liten adhesjon, særlig ved store hastigheter-, når dekket kjorer på normalt underlag. Tilstedeværelsen av legemer med stor hårdhet festet til dekkets bane har dessuten en tendens til å bli redusert i boy grad av innlysende grunner for trafikksikkerheten.

Foreliggende oppfinnel-se tar sikte på å skaffe et bildekk som er i stand til å sikre stor adhesjon under hvilke som helst kjorebetingelser og som er fritt for de ovenfor antydede ulemper.

Et dekk i samsvar med oppfinnelsen omfatter en bane som har overflater normalt beregnet på å komme i kontakt med veiens overflate og utmerker seg ved at de deler av banen som befinner seg under de nevnte overflater, er forsynt med fordypninger som hver inneholder en stift laget av et kompakt og deformerbart materiale med elastiske egenskaper som avviker fra dem for banens materiale, idet hver av stiftene er. hovedsakelig fullstendig opptatt inne i den tilsvarende fordypning.

Et dekk i samsvar med oppfinnelsen skaffer en i det vesentlige anisotropisk banestruktur som er i stand til å gi'dekket gode adbesjonsegenskaper og veigrep særlig på glatt underlag. Forst og fremst vil i virkeligheten under normal kjoring dekket i samsvar med oppfinnelsen hverken vise merkbare adhesjonsvariasjoner sammenlignet med normale dekk slik tilfellet er ved anvendelsen av dekk forsynt med legemer festet til banen og som rager ut fra denne, eller en merkbar okning av dekkets oppvarming i motsetning til det som er konstatert for dekk, hvor banen er bygget opp med en gummisammensetning med en boy hysterese. Når dekket i samsvar med oppfinnelsen kjdres på glatt underlag, er dessuten fortsatt et godt veigrep sikret takket være bindingen mellom hver av de nevnte stifter og det rullende plan. Denne binding som skal forklares bedre i det folgende, kan oppnås fordi de elestiske egenskaper hos disse pigger er forskjellig fra dem for materialet i banen nært disse stifter.

Oppfinnelsen vil bedre forstås ut fra folgende beskrivelse av en spesiell utforelse av denne, og under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et perspektivriss av en del av dekket i samsvar med oppfinnelsen hovedsakelig skåret i et meridianplan, fig. 2 til 7 er perspektivriss av noen typer stifter anvendt i dekket i samsvar med oppfinnelsen, fig. 8 er et snitt av en del av banen på dekket vist på fig. 1 med en stift opptatt i dette, fig. 9 er et snitt av en del av banen på dekket vist på fig. 8 for innsettingen av stiften, fig. 10 er et snitt av en del av dekkets bane inneholdende en. stift med avvikende form, fig. 11 er et snitt som fig. 10, for innfdringen av stiften og fig. 12 viser en del av sni-ttet av banen for dekket vist på fig. 8 i en tilstand med fremskredet slitasje.

På fig. 1 er vist hvordan dekket i samsvar med oppfinnelsen omfatter hovedsakelig et skjelett 1 av vanlig type bestående av ett eller flere lag av tekstil-cord, som er delvis viklet opp omkring vulstkjerner 2, en cordpute-konstruksjon 3 også av vanlig type og som omfatter ett eller flere lag av tekstil-cord, og en slitebane i sin helhet betegnet med henvisningstallet 5 og dannet av en hvilken som helst gummisammensetning av den type som anvendes til oppbygging av et normalt dekk.

Monsteret i slitebanen kan være etter onske og kan for eksempel omfatte et antall blokker 6 adskilt av et antall fordypninger 7 som tydelig vist på fig. 1. o

Monsteret i nevnte slitebane kan hensiktsmessig men ikke nodvendigvis være av en type som er egnet for kjoring på snedekket eller hovedsakelig mykt underlag og kan derfor være forsynt med spor 7, hvis dybde og bredde er særlig viktig.

I samsvar med oppfinnelsen er hver blokk 6 (fig. 8 og 9) forsynt med fordypninger 11 beregnet på å tillate innforingen av en tilsvarende stift 12, hvis ovre overflate 13 ligger hovedsakelig i plan med den ovre overfla,te 14 av blokken når stiften er opptatt i den tilsvarende fordypning.

Hver fordypning 11 er som det klart fremgår av fig. 8 og

9, fullstendig omgitt av materialet i blokken hvori den befinner seg og har en dybde som er noe mindre enn den for sporene 7 som skiller nevnte blokk fra de tilstotende og som hovedsakelig avgrenser den nyttige hoyde av slitebanen.

Hver stift 12 er laget av et hvilket som helst kompakt

og deformerbart materiale med elastiske egenskaper som avviker fra dem for det materiale som danner slitebanen 5-Et forsteklasses materiale egnet for konstruksjonen av stiftene 12 omfatter materialer med hoy elastisk hysterese, hoyere enn for det materiale som danner banen 5-Denne type materialer omfatter for eksempel butylgummi som kan betraktes som et foretrukket materiale for fremstilling av stiftene 12. En annen type materialer omfatter de som har en hardhet storre enn for det materiale som utgjor banen 5-Denne gruppe omfatter gummisammensetninger inneholdende en stor prosentvis andel av forsterkende fibere (for eksempel cellulosefibre, tekstilfibre, glass-fibre, tråder av stål og wolfram eller lignende) eller gummisammensetninger som inneholder aktive eller inerte fyllmaterialer i og for seg allerede kjent ( for eksempel karbon, sand eller kisel). »

De materialer som er egnet for fremstilling av stiftene 12, inkluderer også plastmaterialer.

Hver stift 12 har en slik form at den hindrer dens oye-blikkelige uttrekning fra de relative fordypninger 11 under virkningen av sentrifugalkraften som påvirker den i dekkets arbeidstilstand og mer generelt under virkningen av de ovrige påkjenninger som påfores den fra det materiale som danner blokken 6, hvori den er fort inn. Hver stift 12 kan derfor omfatte et nedre parti (den del som befinner seg opptatt i den nedre del av fordypningen 11) med dimensjoner storre enn for den resterende del av selve stiften. Derfor kan stifter an vendes med dråpeform (som vist på fig. 2) eller avkortet kjegleform ( som vist på fig. 4) eller forsynt med et avsluttende hode 15 (som vist på fig. 3 og hvor hodet har en hovedsakelig sfærisk form), eller som på fig. 5, hvor nevnte hode er skiveformet.

Mer generelt kan stiftens form være slik at der oppstår et underkutt som motvirker fjernelsen av stiften fra den angjeldende fordypning, for eksempel som vist på fig. 7-

I samsvar med en annen utforelse har hver stift 12 form av en liten parallellepipetisk blokk som vist på fig. 6, forsynt med et endeparti 16 som er i stand til å danne et underkutt for selve stiften når denne befinner seg inne i den angjeldende fordypning.

Hver fordypning 11 er anordnet inne i den angjeldende blokk 6 i slitebanen 5 under dekkets herdning i samsvar med vanlige meto-der anvendt for oppnåelse av banemonster i dekket.

Storrelsen og formen av hver fordypning er merkbart forskjellig fra dem for den angjeldende stift som skal innfores i fordypningen.

I samsvar med en forste utforelse vist på fig. 1 har den fordypning som skal oppta en stift av typen vist på fig. 2, 3,4 eller 7j sn hovedsakelig sylindrisk form og en diameter merkbart mindre enn den minste diameter av selve stiften.

Overenstemmende med en avvikende losning har fordypningen 11 (fig. 9 ) som er i stand til å motta en stift som den vist på fig. 2 eller 4, en hovedsakelig avkortet kjegleform med deri mindre. flate av den avkortede kjegle rettet mot slitebanens ytre overflate. Selv om en fordypning med nevnte form gir foranledning hovedsakelig til et underkutt med den del av formen som er beregnet på å frem-bringe dette, er imidlertid klart at fjernelsen av denne del fra fordypningen kan lett foretas takket være den betydelige deformerbarhet av det materiale som danner banen.

Innfdringen av hver stift 12 i den respektive fordypning 11, for eksempel i de nettopp beskrevne fordypninger, kan utfores ved radial deformering i tilstrekkelig grad ved hjelp av egnede verktoy som i og for seg er allerede kjent , idet selve fordypningen vil bli utvidet for å tillate innforingen av selve stiften i denne. På hver stift som befinner seg inne i den respektive fordypning, vil således det omgivende materiale i hver blokk 6 påfore hoye trykk som sdker å holde stiften fast i fordypningen. For å forbedre forankringen av hver stift inne i den respektive fordypning er det mulig å velge slike former av fordypningen og av stiften som - når stiften er opptatt i denne - kan frembringes hdyere trykk ved den nedre del av de tilstø-tende overflater av fordypningen og av stiften, slik at selv ved til-stedeværelse av en betydelig slitasje av banen vil verdien av den kraft som sdker å motsette seg fjernelsen av stiften fra den tilsvarende fordypning, ikke være hovedsakelig forandret. For samme formål kan man anvende klebemidler påfort de nevnte tilstdtende overflater.

For å oppnå med det beskrevne dekk en pålitelig adhesjon og et godt veigrep som fremkommer som folge av virkningen som skal forklares i det folgende, må antallet stifter 12 som totalt anvendes i et dekk og verdien av arealet av den ovre overflate 13 av hver av disse velges på en slik måte at summen av arealene av de ovre overflater 13 for alle stifter utgjor en passende brokdel av arealet av den samlede baneoverflate. En slik brokdel velges normalt innenfor området fra l/lOO til 30/100.'

Den virkning som under drift eller arbeid frembringes av dekket i samsvar med oppfinnelsen, foregår på folgende måte.

Det forutsettes at materialet som danner stiftene 12, horer til den forste av de ovennevnte grupper, det vil si at det har en elastisk hysterese som er hovedsakelig hoyere enn den for det materiale som danner banen 5- I dette tilfelle vil den overflate av slitebanen som til enhver tid er i kontakt med hjulets rullebane, ha en anisotropisk struktur, det vil si en som omfatter både deler av et materiale med hdy hysterese anordnet hovedsakelig radialt (deler av stiftene 12) og deler av et materiale med lavere hysterese (deler av slitebanen 5). Tilstedeværelsen av stiftene 12 i nevnte anisotropiske struktur oker merkbart friksjonskoeffisienten eller adhesjonen mellom dekket og rullebanen sammenlignet med det tilfellet hvor det ikke er anordnet stifter 12.

Denne gunstige egenskap (okning av veigrepet) skyldes den hoye hysterese eller i hvert fall den avvikende elastisitetsmodul for stiftene 12 som ved. sin betydelige deformering under kontakten mellom dekket og rullebanen utforer en holdevirkning som tilnærmet proposjo-nal med den energi som fordeles under nevnte deformering og i alle fall skriver seg fra en sterk ujevnhet av det understøttende trykk rundt hver blokk som letter utdrivning av vannet.

Hvis man i stedet forutsetter at materialet i stiftene 12 tilhdrer den ovennevnte annen gruppe som således har en hardhet storre enn for det materiale som danner slitebanen 5, foregår dekkets gripe-virkning gjennom en avvikende mekanisme fra den ovenfor beskrevne. I dette tilfelle omfatter den anisotropiske struktur som kommer til kontakt med rulleplanet, deler (dannet av stiftene 12) som påfdrer nevnte plan meget hoye trykk, hoyere enn de som overfores mellom nevnte plan og slitebanedéler nær stiftene 12. Det trykk som overfores mellom overflaten av den anisotropiske struktur og rulleplanet, vari-erer i virkeligheten i de forskjellige punkter og er i hver punkt av-hengig av stivheten og derfor hardheten av de deler som er i kontakt. I dette tilfelle er dekkets grep forbedret ved en virkning som er analog med den som oppnås med normale piggede dekk, hvor hver pigg påfdrer rulleflaten et meget hoyt trykk.

I betraktning av ovenstående er det folgelig klart at adhesjonen og veigrepet for dekket, særlig på glatt underlag, er forbedret takket være nevnte anisotropiske struktur, uansett de'elastiske egenskaper av det materiale som danner stiftene 12, forutsatt at de er forskjellig fra dem for det materiale som danner blokkene 6 i slitebanen .

I begge tilfeller er der i virkeligheten oppnådd en anisotropisk struktur omfattende soner av materiale med hoyere hysterese eller en storre mindre hardhet i forhold til den for det tilstotende materiale. I det fdrste tilfelle oppnås forbedringen av dekkets gripe-evne eller adhesjon takket være den storre mengde energi som fordeles under deformer ingen av de nevnte soner", og i det annet tilfelle takket være de mer differensierte trykk som overfores mellom nevnte soner og rullebanen. I begge tilfeller oppnås dessuten på grunn av tilstedeværelsen av stiftene 12 som under deres innforing i de respektive fordypninger merkbart deformerer materialet i hver blokk 6 omkring selve fordypnigene, en fordelaktig virkelig konsolidering av banematerialet, hvilken er i stand til å forbedre dekkets oppfdrsel under arbeide.

Denne nevnte tilstand med kompakthet er i virkeligheten

i stand til å hindre forplantningen av eventuelle rifter som kan opp-stå i slitebanen eller i stiftene og kan redusere dekkets mekaniske holdfasthet.

Slitasjen på dekket i samsvar med oppfinnelsen finner

sted nesten jevnt langs hele slitebanen fordi hvis det mcvteriale som

danner stiftene 12, kan ha en slitestyrke som avviker fra den for det materiale som danner slitebanen 5, er der under dekkets arbeide en viss utjevnende virkning som sdker å bevirke at slitasjen av slitebanen og av stiftene 12 skrider frem hovedsakelig i samme grad.

Hvis det antas at materialet i stiftene 12 slites lettere enn det i slitebanen, vil i virkeligheten materialet i hver blokk 6 som omgir den ovre overflate 13 av hver stift 12, sdke å beskytte denne og derfor redusere dens slitasje. Hvis derimot slitestyrken for hver stift 12 er storre enn for det materiale som danner slitebanen 5, på grunn av de hoyere trykk som foreligger mellom stiften og rullebanen og som soker å tilta med tiltagende slitasje av blokkene 6, er der selvsagt en utjevnende virkning som soker å redusere slitasjen av selve slitebanen.

I en tilstand av fremskredet slitasje av slitebanen vil stiftene 12 som antas å være utsatt for slitasje mer enn det materiale som danner slitebanen, være tilnærmet i den tilstand som er-vist på fig.. 12, hvor overflaten 13 simpelthen er blitt deformert og er blitt konkav.

Det er derfor klart at med et dekke i samsvar med oppfinnelsen og takket være den anisotropiske struktur av slitebanen som beskrevet ovenfor, er det mulig å oppnå en god adhesjon og et godt veigrep under alle mulige kjdrebetingelser.

Forst og fremst når dekket kjdrer på normalt underlag bemerkes i virkeligheten hverken' en merkbar variasjon av bindeevnen sammenlignet med normale dekk, for eksempel konvensjonelle dekk forsynt med legemer festet til slitebanen og ragende frem fra denne (for eksempel pigger), eller noen merkbar dkning av dekkets oppvarming i motsetning til det som foregår i dekk, hvis slitebane er laget av gummisammensetninger med en hdy hysterese.

Når derimot dekket ldper på glatt underlag oppnås fortsatt et godt veigrep på grunn av adhesjonen mellom hver av stiftene 12 og rullebanen, hvilket fåes ved hjelp av den ovenfor beskrevne mekanisme.

Stiftene 12 kan også være laget av et materiale med en farge som avviker fra den for det materiale som danner slitebanen, slik at bruken av disse stifter tydelig vil indikere graden av slitasje på slitebanen.

Det vil forstås at den beskrevne utforelse av foreliggende oppfinnelse kan modifiseres eller varieres med hensyn til form og posisjon av de forskjellige deler uten å gå utenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (12)

1. Bildekk omfattende en bane som har overflater normalt beregnet på å komme i kontakt med veiens overflate, karakterisert ved at de deler av banen som befinner seg under de nevnte overflater, er forsynt med fordypninger som hver inneholder en stift laget av et kompakt og deformerbart materiale med elastiske egenskaper som avviker fra dem for banens materiale, idet hver av stiftene er hovedsakelig fullstendig opptatt inne i den tilsvarende fordypning.

2. Bildekk ifolge krav 1, karakterisert ved at hver av de nevnte stifter er avgrenset ved sin topp av en hovedsakelig plan overflate som er hovedsakelig i plan med den overflate som avgrenser banen utvendig.

3. Bildekk ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det deformerbare materiale som danner stiftene, omfatter en sammensetning av vulkanisert gummi.

4. Bildekk ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det deformerbare materiale som danner stiftene, omfatter et plastmateriale.

5. Bildekk ifolge krav 3 eller 4>karakterisert ved at det deformerbare materiale som danner stiftene, inneholder forsterkende fibre.

6. Bildekk ifolge krav 4, karakterisert ved at det deformerbare materiale som danner stiftene, inneholder forsterkende fyllstoffer.

7. Bildekk ifolge et av de foregående krav, karakterisert ved at materialet .i nevnte slitebane som omgir hver av de nevnte stifter, deformeres elastisk av selve stiften, slik at der frembringes kontakttrykk mellom overflatene av stiften og overflatene av den angjeldende fordypning.

8. Bildekk ifolge krav 7>karakterisert ved at den elastiske deformering er i det minste slik at den frembringer trykk tilstrekkelig til å hindre at hver stift drives ut av sin respektive fordypning under virkningen av de påvirkninger som påfores stiften under dekkets arbeide.

9. Bildekk ifolge et av de foregående krav, karakterisert ved at hver stift har en slik form at den har storre dimensjon ved sin del nærmest bunnen av den respektive fordypning.

10. Bildekk ifolge et av de foregående krav, karakterisert ved at hver stift har en slik form at den frembringer underkutt som motsetter seg fjernelse av stiften fra den respektive fordypning.

11. Bildekk ifolge et av de foregående krav, karakterisert ved at et klebemiddel er påfd rt mellom kontaktover-flåtene for hver stift og' den respektive fordypning.

12. Bildekk ifolge et av de foregående krav, hvis slitebane er forsynt med spor, karakterisert ved at dybden av hver fordypning er mindre enn for sporene nærmest fordypningen.

13- Bildekk ifolge et av de foregående krav,- karakterisert ved at fargen av det materiale som danner stiftene, er forskjellig fra fargen av nevnte slitebane, slik at -stiftene kan benyttes for indikering av.graden av slitasje på slitebanen.