NO770057L - Sikkerhetsanordning for et kj¦ret¦ydekk. - Google Patents

Description

Sikkerhetsanoridning for et kjøretøydekk.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en sikkerhetsanordning for et kjøretøydekk, særlig et slangeløst kjøretøydekk på en felg med forsenket midtparti, hvor dekkets fotpartier som følge av trykket i dekket presses mot setet på felgen og sperres mot forskyvning fra setene ved hjelp av et hult, oppblåsbart legeme hvis aksielle lengde i oppblåst tilstand begrenses av bredden til felgen og i en radielt utadvendt vegg er utformet med en fortykkelse eller et ekstra materiallager som strekker seg ned i sideveggene og gradvis tynnes ut.

Oppfinnelsen vedrører således en sikkerhetsanordning for et kjøretøydekk med et modifisert, hult legeme for fast-holding av dekkets fotpartier mot felgen og opptagelse av belastning etter en skade på dekket, hvilket hule legeme dessuten i seg selv er punkteringssikkert. Ved en utførelsesform av oppfinnelsen innbefatter det hule legeme et veggparti eller et lag,som er fremstilt av en gummiblanding med lav friksjon, samt en tolagsfor-sterkning av korslagte stålkordlag, i det minste i kronepartiet. Det hule legeme kan inneholde et tetningsmiddel og/eller et skummateriale eller et fast fyllmateriale.

Et kjøretøy som er utrustet med en anordning iføl-ge oppfinnelsen kan etter en skade på dekket kjøres en betydelig strekning uten at det oppstår utillatelig friksjon og ødeleggelse av dekket, og dette muliggjøres med anordningen ifølge oppfinnelsen, hvilken i seg selv er meget ufølbar for skader.

Ifølge oppfinnelsen er det hule, oppblåsbare legeme anordnet til å være punkteringssikkert og det er forsynt med et veggparti eller et ekstra materiallag som er fremstilt av en gummiblanding med lav friksjon (eksempelvis en gummiblanding som inneholder silikonolje eller voks, eller silikongummi som i seg selv har lav friksjon), hvilket strekker seg opp til en radiell stilling som muliggjør opptagelse av en belastning ved en skade på dekket.

Det hule, oppblåsbare legeme opptar i sin virksom-me stilling inntil felgens flenser en betydelig del av belastningen dersom dekket er flatet ut etter en skade, f.eks. en punktering. Kraftoverføringen ved felgens flenser minkesdderfor betydelig, og dette medfører at friksjonen i dette området ved kjøring med et punktert dekk, reduseres betydelig. Ved et sammentrykt dekk reduseres friksjonen ved det oppblåsbare legeme dessuten betydelig ved at belastningen opptas av en gummiblanding med liten friskjon (eksempelvis silikongummi eller gummi som inneholder et emne som gir gode glideegeneskaper). Dessuten er det hule legeme selv anordnet til å være punkteringssikkert. Dette kan oppnås på flere måter.

Det hule, oppblåsbare legeme, hvilket er forsterket med kordmateriale på en slik måte at dets radielle utstrekning er begrenset, kan således ved sin ytre flate, det vil si den flate som er vendt mot innsiden av dekket, være forsynt med et belte som innbefatter to eller flere kordlag av stål. Disse lag kan krysse hverandre méd like eller ulike vinkler i forhold til et symmetriplan. Beltet strekker seg i sideretningen ned i det hule, oppblåsbare legemes sidevegger for på tilfredsstillende må-te å beskytte legemet mot skader, særlig skader som fø.lge av inntrengende fremmedlegemer.

En annen mulighet for å tilveiebringe et punkteringssikkert hult, oppblåsbart legeme er at legemet, som kan være forsterket med kordlag, forsynes med et tetningsmiddel, enten et lag av halvplastisk tetningsmiddel eller et løst innlagt, partik-kelformet.tetningsmiddel, eller med en i og for seg kjent skum-formet eller fast fylling som beskyttelse mot inntrengende fremmedlegemer. Ved anvendelse av et tetningsmiddel eller en fylling unngår man at det hule legeme ved inntrenging av eh spiss gjenstand blir så meget skadet at det mister sin bæreevne ved en skade på dekket.

Til forskjell fra de mangefforslag som tidligere er fremkommet i forbindelse med fylling av et dekk helt med skum gir anordningen ifølge oppfinnelsen den fordel at den ved normal kjøring under normale forhold bare ligger an mot dekket ved dettes fiotpartier, slik at anordningen ikke har noen innvirkning på dekkets egenskaper ved normal kjøring. Ved at fyllingen med skum eller fast materiale og også hele sikkerhetsanordningen er begrenset til en relativt liten radius får man dessuten sikkerhe-ten mot uballan.se i dekket. Sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen er fast og ubevegelig anordnet på felgen og kan ved en skade på dekket medføre at kjøretøyet kan kjøres med begrenset hastighet og god manøvreringsevne over en betydelig strekning.

Spesiell god beskyttelse for sikkerhetsanordningen mot skader kan oppnås dersom det hule, oppblåsbare legeme beskyttes med et belte av stålkord og samtidig er fyllt med et skummateriale.

En annen mulighet for å tilveiebringe et punkteringssikkert hult, oppblåsbart legeme er at det hule legeme på

et egnet sted forsynes med et lag av et materiale med selvtettende virkning. Spesielt egnet for dette formål er et lag som i hovedsaken består av et plastbindemiddel av en delvis vulkanisert elastomer eller en blanding av denne. Et slikt materiale kan tilfredsstillende tilslutte et hull som tilveiebringes ved punktering av det hule legeme.

En annen mulighet for å bevirke en selvtetting i det hule legeme er at et antall små pluggformede gjenstander av naturlig eller syntetisk gummi er anordnet i det hule legeme. Som følge av den sugevirkning som tilveiebringes av den utstrømmende luft ved en punktering vil en av disse gjenstander tas med av luftstrømmen og bevirke en hermetisk tetting av hullet.(se eksempelvis US-patentskrift nr. 3 042 098).

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvis-ning til tegningen hvor

fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom et delvis sammentrykket kjøretøydekk med en sikkerhetsanordning ifølge oppfinnelsen-, og

fig. 2 viser et snitt i større målestokk gjennom en annen utførelsesform av en sikkerhetsanordning ifølge oppfinnelsen.

Det i fig. 1 viste dekk 1 har en slitebane 2 samt sidevegger 3 som avsluttes med dekkføtter 4 og 5. Disse er montert på seter ved glensene til en félg 6 med forsenket midtparti.

Det antas at dekket er skadet av et fremmedlegeme og i den på tegningen viste stilling har mistet en betydelig meng de luft. Når ytterligere luft strømmer ut vil dekkets innside komme til anlegg mot de deler av sideveggene som er beliggende inntil dekkføttene 4- og 5, slik at dekket i hovedsaken vil bæres av felgens flenser. Om ikke sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen var tilstede ville man ved fortsatt kjøring på dekket få en betydelig friksjon mellom de mot hverandre anliggende deler av dekket, og dette ville medføre en hurtig ødeleggelse av dekket og umuliggjøre fortsatt kjøring med kjøretøyet selv med en sterkt redusert hastighet.

Manøvreringsevnen til et kjøretøy med et sammentrykket dekk beror på om dekket holder seg på felgen, det vil si om dekkføttene 4 og 5 kan ligge på plass i sine stillinger på felgensselv når dekket er sammentrykket.

For å oppnå dette finnes det ifølge oppfinnelsen et hult, oppblåsbart legeme 7 som i arbeidsstilling som vist i fig. 1 har en aksial bredde som ihhovedsaken motsvarer bredden til det forsenkede midtparti i felgen 6. Det hule, oppblåsbare legeme 7 rager radielt ut forbi' felgens flenser ennfforutbestemt strekning. Til forskjell fra mellomveggene i et dekk med to kamre (se eksempelvis US-patentskrift nr. 2 987 093) rager det hule, oppblåsbare legeme ifølge oppfinnelsen ut radielt forbi felgens flenser bare en midre del av den totale radielle avstand mellom féflgens flenser og innsiden av dekketsskroneparti (eksempelvis mindre enn en fjerdedel av denne strekning og fortrinnsvis ikke mer enn en eller to tiendedeler av denne strekning). Dette skil-ler seg fra en mellomvegg som rager ut radielt mein enn halvpar-ten av strekningen til kronepartiet. Mens mellomveggen i et dekk med to kamre inneslutter en større del av den i dekket forhånden-værende luft opptar det oppblåsbare legeme ifølge oppfinnelsen bare en liten del (ivanligvis mindre enn 25$) av det totale volum.

Det hule, oppblåsbare legeme er fremstilt av et herdbart elastomermateriale 8, i hvilket det er innlagt et kordlag 9 som bestemmer det hule legemes dimensjon i oppblåst tilstand.

Dette sikrer at det hule legemes 7 ytterdiameter er så meget større enn felgens flensdiameter at det hule legeme ved en skade på dekket kan oppta en del av belastningen. Mangler det hule legeme så ville innsiden av slitebanen 2 på det i fig.

1 viste dekk ved fortsatt luftutstrømning komme til anlegg mot dekkets sidevegger 3 ved den punktstrekede linjen 13*og disse partier av sideveggene bæres i sin tur av felgens flenser. Som følge av det hule legeme ifølge oppfinnelsen vil imidlertid innsiden av slitebanen 2 ved sammentrykking av dekket komme til anlegg mot det hule legeme, slik at slitebanens innside vil ligge ved den punktstrekede linje 12. Den sentrale delen av slitebanen vil derved få anlegg mot det hule, oppblåsbare legeme 7, hvilket kan oppta en betydelig del av belastningen og i stor grad minske belastningen ved felgens flenser. ;For å redusere friksjonen ved kontaktflaten mellom de ulike deler kan elastomermaterialet 8 i det hule legeme eller et spesielt ytre lag av dette bestå av et materiale som gir fordelaktige gripeforhold. Et materiale som har vist seg å være spesielt egnet for dette formål er gummi som inneholder silikonolje. Imidlertid er det også materialer som inneholder voks eller andre emner egn.e£ for dette formål. ;Fortrinnsvis dekkes ikke hele det hule legeme, men man anordner et ekstra lag 10 som eksempelvis er fremstilt av gummi som inneholder silikonolje, hvilket lag dekker hele den utover vendende flate av det hule legeme. Ved en skade på dekket sikrer dette lag en effektiv smøring mellom de mot hverandre anliggende lag av gummi, slik at man en betydelig redusering av friksjonen og varmeutviklingen, hvilket i stor utstrekning forhindrer ødeleggelse av dekket under kpøring med sammentrykket dekk. ;Den gummiblanding, i hvilket et smøremiddel innblandes for tilveiebringelse av ønskede friksjonsegenskaper, kan utgjøres av en hvilken som helst egnet gummiblanding som vanligvis anvendes ved fremstilling av dekk, enten naturgummi eller syntetisk gummi, eksempelvis SBR, NBR, polykloropren eller et annet materiale basert på homopolymerer eller sampolymerer av konjugert dien (eksempelvis butadien eller isopren), eksempelvis sampolymerer med sampolymeriserbare monoetenisk uméttede monome-rer såsom styren, akrylnitril, vinylpyridin,eller lignende, lik--som også gummi med liten eller ingen umettning såsom sampolymerer av eten-propen, dienterpolymerer av ikke konjegert etenrpropen ("EPDM"), polyuretanelaster, termoplastgummi eller lignende. Hvilket som helst egnet smøremiddel kan innblandes i materialet ;i tilstrekkelig mengde for å tilveiebringe ønskede friksjonsegen- ;skaper. Som angitt ovenfor er silikonolje et egnet tilsatsmiddel for tilveiebringelse av lav friksjon, men andre smøremiddel kan også anvendes, eksempelvis animalisk, vegetabilsk eller syntetisk voks eller mineralvoks, ulike mykningsmidler eller plasti-seringsmidler (eksempelvis høytkokende eftalan-, adipat- eller sebacatestrer av slike alkoholer som oktylalkohol, cykloheksanol eller lignende) eller smøremiddel såsom erucylamid, oleylamid, natriumstearat, aluminiumstearat, oleylpalmitamid, stearyleru-kamid, oleinamid, eten-bis-stearamid eller lignende. Om så øns-kes kan mer enn ett slikt tilsatsmiddel innblandes i gummiblan-dingen. Istedenfor å anvende en gummiblanding med et tilsatsmiddel for tilveiebringelse av lav friksjon, hvilket tilsatsmiddel innblandes før vulkanisering, kan man som det ekstra lag 10 (eller som det oppblåsbare legeme 7 dersom det ekstra lag 10 er utelatt) anvende en elast med lavfriksjonsegenskaper, eksempelvis silikongummi som er herdbart til elastomert tilstand eller en blanding med polytetrafluoreten. ;Som eksempel på en gummiblanding som gir lav friksjon og som inneholder silikonolje kan angis følgende (vekt-deler): 50 deler røkt arkgummi, 50 deler cis-polybutadiengummi, 45 deler ovnsot, 4 deler prosessolje (petroleumkullvannstoff av aromatisk type), 5-15 deler dimetylsilikonolje (viskositet 60 000 cp), 5 deler klebemiddel (hydrert kolofonium), 2 deler parafin, 2,5 deler antioxådant (kondensasjonsprodukt av aceton-difenylamin), 4 deler sinkoksyd, 1,5 deler stearinsyre, 0,8 deler aksellerator (tetrametyl-tiuramdisulfid) og 2,1 deler svovel. ;Sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen virker med største tilforlatelighet om den selv er gjort så ukjenslig som mulig mot skadermmåoogså under de forhold når et fremmedlegeme i det skadede dekk kommer til direkte kontakt med sikker-hetanordningen ved sammentrykking av dekket. ;Ved den i fig. 1 viste utførelsesform oppnås dette ved at det hule legeme etter monteringen på felgen fylles med et skummateriale 11 (eksempelvis polyuretanelastomerskum), slik at det hule legeme får ønsket form og ønskede dimensjoner, idet skummet samtidig sikrer at det hule legeme også om det gjennom-stikkes med en spiss gjenstand i hovedsaken kan utføre sin bære-funksjon. ;Ved normal kjøring med dekket kan hverken skum fyllingen eller det hule legeme 7 (hvilket ligger i kontakt med dekket bare ved dettes fotpartier og har liten utstrekning i radiell retning) gjøre dekkets kjøreegenskaper dårligere. I stedet for skumfyllingen kan man anvende en egnet fast fylling (jamfør eksempelvis US-patentskrift nr. 3 866 651) for å hindre at det hule legeme sammentrykkes når det punkteres. ;Ved den i fig. 2 viste utførelsesform er det oppblåsbare, hule legeme 24 montert på en felg 23 med forsenket midtparti på samme måte som ved utførelsesformen i fig. 1, idet det hule legeme fastholder dekkets 20 dekkføtter 23 og 22 i den på tegningen viste stilling. ;I dette tilfelle kan det hule legeme 24 bestå av et herdbar elastmateriale•25 som er beregnet til å holdes i rett form ved hjelp av et kordmateriale. Det hule legeme er tilfredsstillende beskyttet mot skader fra fremmede gjenstander eller lignende ved hjelp av et belte §6 som fortrinnsvis innbefatter to eller flere tynne lag 27*28 av stålkord som er anordnet med samme eller ulike vinkler mot det hule legemes midtlinje, idet imidlertid vinklene i de ulike lag er motsatt rettede. Dette med-fører at beltet danner et tett stålnett ved de frie fiiåtene til det hule legeme, hvilket stålnett på en tillatelig måte forhindrer at det hule legeme gjennomtrenges av fremmedlegemer. For dette formål strekker beltet 26 seg hensiktsmessig med sine kanter ned i felgens forsenkede midtparti. I dette område beskyttes det hule legeme av' selve felgen.

Ved denne utførelsesform kan det hule legeme også være fremstilt av en elast som inneholder silikonolje, voks eller et lignende emne, som beskrevet ovenfor. Fortrinnsvis er imidlertid anordnet et ekstra lag 29 som er fremstilt av en slik gummiblanding.

Det bør observeres at også i den i fig. 2 viste utførelsesf.orm kan det hule, oppblåsbare legeme dessuten være forsynt med en skumfylling som ligner den skumfylling 11 som er beskrevet ovenfor i forbindelse med utformingen i fig. 1, eller med en fast fylling for ytterligere å forbedre sikkerhetsanordningens sikkerhet under alle forhold.

Det er kjent at gummiblandinger som inneholder silikonolje eller gummiblandinger med eksempelvis voks gir en frik-sjonsredusering, men i kombinasjon med sikkerhetsanordningen iføl- ge oppfinnelsen har dette stor betydning som følge av at det forhindrer altfor tidlig ødeleggelse av selve dekket, samtidig som det sikrer at sikkerhetsanordningen bibeholder sin funk-sjonsdyktighet. Når dekket er trykket sammen tilstrekkelig etter en skade, vil glidemiddelet i det ekstra gummilag ellerssikker-hetsanordningen under innvirkning av sammentrykningen av flaten og den økede temperatur som følge av friksjonen virke på en slik måte at én rullende bevegelse under belastning blir mulig, slik tilfellet er ved et elastisk lag. Med hensyn til funksjonssikker-heten har dette like stor betydning som sikkerhetsanordningens ufølsomhet for skader.

Ytterligere mulighet for å tilveiebringe en uføl-somhet mot skader hos sikkerhetsanordningen er at det hule, oppblåsbare legeme, som er forsynt med kordvevnad og/eller en tynn stålkord, dessuten eller alternativt innbefatter et tetningsmiddel, fortrinnsvis et lag av et selvtettende emne. Dette lag kan være anordnet på et egnet sted i det hule legeme, eksempelvis på dets innside eller mellom det hule legemes hoveddel og det ekstra lag eller inne i materialet eller ved beltelaget. Hvilket som helst egnet selvtettende emne for dekk eller slanger kan anvendes for dette formål, eksempelvis noen av dé emner som er beskrevet i US-patentskriftene nr. 2 782 829, 2 802 505, 2 8ll 190, 3 903 947, 3 935 893, 3 952 787 og 3 981 3^2.

Som kjent utgjøres disse tetningsmidler vanligvis av halvplastiske materialer som vanligvis er basert på en herdet eller delvis herdet elast i kombinasjon med et permanent plastisk eller klebrig emne. Alternativt kan man anvende et tetningsmiddel i form av frie, faste partikler, som vist i US-patentskrift nr. 3 042098.

I dette tilfelle kan man fortrinnsvis anvende delvis vulkaniserte elastomerer, spesielt gummiblandinger som er t tilgjengelig i klebrig, plastisk tilstand.

Selvtettende tetningsmateriale for dekk, såsom eksempelvis depolymerisert naturgummi eller høymolekylær gummi eller umettete elaster som inneholder titanesterer og er delvis vulkaniseringsbare kan også anvendes (jfr. US-patentskrift nr. 3 981 342).

Dessuten er blandinger av butylgummi eller pøly-kloropren eller neopren eller blandinger av polyisobuten og klo-

ropren eller neopren anvendbare for dette formål.

Ulike måter for fremstilling av et slangelignende legeme med et forsterkningsbelte er velkjent for en fagmann. Eksempelvis kan et slangelignende legeme, hvilket kan bestå av en vegg av gummiblanding som inneholder silikonolje, oppbygges på en dor, hvorved en indre dekkremse kan vikles opp på doren for tilveiebringelse av et overlappende sjikt. På dette anbringes et lag av tetningmateriale, og deretter anbringes et forsterkningsbelte av to korslagte, tynne ståOrkordlag.. Deretter kan en remse av en gummiblanding som inneholder silikonolje vikles i form av e.n skruelinjeformet slange som dekker samtlige øvrige deler og danner et endeløst legeme. Dette legeme forsynes deretter med en ventil og kan vulkaniseres i en form for tilveiebringelse av en sikkerhetsanordning av ovenfor angitte type.

Fortrinnsvis anvendes ulike ventiler for oppblå-sing av dekkets hoveddel og det hule, oppblåsbare legeme. Sikkerhetsanordningen monteres hensiktsmessig på felgen på følgende måte. Først monteres dekkets ene dekkfot på felgen, deretter krenges det hule legeme over felgens frie flens og til slutt monteres dekkets andre dekkfot for å fullstendiggjøre monteringen av dekket på felgen.

Alle ovenfor angitt særtrekk bidrar til at man oppnår det ønskede mål, det vil si å sikre at et kjøretøy selv etter en punktering under alle forhold kan kjøres med en begrenset hastighet til et verksted eller en servicestasjon adskillige kilometer unna. Med sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen forhindres at dekkføttene forskyves på felgen og at dekket øde-legges som følge av stor friksjon mellom ulike deler, og dessuten hindres at sikkerhetsanordningen blir funksjonsudyktig som følge av ytre påvirkning fra eksempelvis spisse gjenstander.

Kordvinklene i forsterkningslagene 9 kan eksempelvis velges på samme måte som i US-patentskrift nr. 3 242 964.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de ovenfor be-skrevne utførelseseksempler, idet endringer naturligvis kan fore-tas innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims (8)

1. Sikkerhetsanordning for et kjøretøydekk, særlig et slangeløst kjøretøydekk (l) på en felg (6) med forsenket midtpar-

ti, hvorved dekkets forpartier (4, 5) som følge av trykket i dekket presses mot seter på felgen (6) og sperres mot forskyvning fra setene ved hjelp av et hult, oppblåsbart legeme (7), hvis aksielle lengde i oppblåst tilstand beg-renses av bredden til felgen (6) og i en radielt utadvendt vegg er utformet med en fortykning eller et ekstra materiallag som strekker seg ned i sideveggene og gradvis tynnes ut, karakterisert ved at det hule, oppblåsbare legeme (7) er anordnet til å være punkteringssikkert og er forsynt med et veggparti eller et ekstra materiallag (10) som er fremstilt av en gummiblanding med lav friksjon, og at det hule oppblåsbare legeme (7) er anordnet til ved en skade på dekket (l) å kunne oppta idet minste en del av belastningen på dekket.

2. Sikkerhetsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det hule, oppblåsbare legeme (7) er fyllt med et skummateriale (11).

3. Sikkerhetsanordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det hule, oppblåsbare legeme (7) er forsterket med kordmateriale (9).

4. Sikkerhetsanordning ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det hule, oppblåsbare legeme (24) er forsterket langs sin frie flate ved hjelp av et bélte (26) som innbefatter i det minste to innbyrdes kryssende lag (27, 28) av tynn stålkord.

5. Sikkerhetsanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at beltets kanter strekker seg ned i det forsenkéde midtpartiet i felgen (23).

6. Sikkerhetsanordning ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at det hule legeme innbefatter et lag av selvtettende materiale eller at et tetningsmateriale i partikkelform er anordnet inne i det hule legeme.

7. Sikkerhetsanordning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at et antall plugglignende gjenstander av naturlig eller syntetisk gummi er fritt anordnet inne i det hule legeme.

8. Sikkerhetsanordning ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at et lag av feethingsmateriale er anordnet i det hule legeme eller at et tetningsmateriale i partikkelform er anordnet inne i det hule legeme.