PL166592B1 - Tyre regenerated by means of a prevulcanised tread - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest opona regenerowana bieżnikiem aoiwulkanaełwaatm.

W zasadzie znane jest regenerowanie opon pneumatycznych, polegające na nakładaniu na osnowę opony płdwulkaaaełnaarło bieżnika. Przykłady takich sposobów regenerowania, nazywanych czasami wulkanizacją na zimno albo regenerowaniem na zimno, podano w opisach patentowych o numerach US 2 976 910, 3 136 673, 3 236 709, 3 282 795, 3 325 326, 3 745 084, 3 752 726, 3 951 720, 4 046 947, 4 075 047, 4 151 027 oraz 4 434 018.

166 592

Regenerowanie tego typu polega na zdzieraniu z osnowy opony nadmiaru gumy, mające na celu wytworzenie górnej powierzchni osnowy o w zasadzie równomiernej strukturze, umożliwiającej nałożenie na nią podwulkanizowanego bieżnika oraz ścianek bocznych o z góry określonym profilu. Typowo, w skład osnowy opony wchodzi pewna ilość warstw kordów, leżących pod warstwą opony stykającą się z drogą (np. pod oryginalnym bieżnikiem). Nadmiar gumy jest zdzierany do z góry określonego, charakterystycznego promienia osnowy, na ogół pokrywającego się z zarysem górnej warstwy kordu, przy czym grubość pozostałej warstwy materiału jest też z góry określona, wynosi np. 3/32 cala. Materiał jest również zdzierany z bocznych powierzchni osnowy, co eliminuje albo zmniejsza wnęki lub występy pozostałe ze starego bieżnika na ściankach bocznych, wskutek czego pomiędzy bocznymi powierzchniami osnowy, a jej górną powierzchnią powstaje stosunkowo prosty profil. Osnowa różnych typów znanych nowych opon posiada charakterystyczną szerokość górnej powierzchni, promień górnej powierzchni po zdarciu materiału oraz kąt przycięcia ścianek bocznych.

Podwulkanizowany bieżnik, zazwyczaj o szerokości odpowiadającej szerokości górnej powierzchni osnowy i długości odpowiadającej jej obwodowi, jest nakładany na obwód górnej powierzchni osnowy, na której znajduje się warstwa odpowiedniego materiału więżącego, takiego jak niewulkanizowana guma, z niskotemperaturowym środkiem wulkanizującym i przyspieszaczem wulkanizacji. Następnym etapem jest proces prasowania całego zestawu za pomocą rolek, którego celem jest wyciśnięcie powietrza uwięzionego pomiędzy nakładanym bieżnikiem a osnową. Kolejnym etapem jest ogrzewanie i prasowanie całego zespołu, co ma na celu sieciowanie (np. wulkanizację) warstwy wiążącej. Odbywa się to na ogół w autoklawie. W wyniku tego następuje związanie podwulkanizowanego bieżnika z osnową i zazwyczaj wyciśnięcie całego szczątkowego powietrza, uwięzionego pomiędzy bieżnikiem a osnową.

Być może większość pospolitych podwulkanizowanych bieżników, określanych jako nakładki górnej powierzchni osnowy”, stanowią pasy materiału podwulkanizowanego, których górna powierzchnia ma określoną rzeźbę, natomiast dolna jest w zasadzie płaska. Inne znane i opisane dotychczas nakładki górnej powierzchni osnowy mają dolną powierzchnię o krzywiźnie w przybliżeniu równej krzywiźnie górnej powierzchni osnowy regenerowanej opony. Szerokość nakładki górnej powierzchni osnowy odpowiada szerokości górnej powierzchni osnowy. Charakterystyczny kąt obcięcia ścianek bocznych osnowy jest tradycyjnie dobierany w taki sposób, żeby przejście pomiędzy nakładką a osnową było w zasadzie płynne, to jest, żeby wszelkie·uskoki w miejscu połączenia obu elementów były jak najmniejsze albo żeby ich w ogóle nie było, oraz żeby na bocznych ściankach osnowy nie pozostały żadne resztki starego bieżnika, takie jak rowki i występy, albo żeby pozostałości te były minimalne.

Podczas zdejmowania materiału ze ścianek bocznych osnowy sposobem tradycyjnym powstaje mnóstwo problemów. Rezultatem usunięcia zbyt dużej ilości materiału, na przykład w celu eliminacji albo zmniejszenia ilości wnęk albo pozostałości rzeźby starego bieżnika na ściankach bocznych jest zbyt wąska górna powierzchnia osnowy. Ponadto, pozostawienie niewystarczającej ilości materiału na ściankach bocznych w pobliżu końcówki kordu osnowy może wpływać szkodliwie na strukturę i zwartość osnowy. W takim przypadku osnowa wykazuje skłonność do pękania lub innych uszkodzeń w obszarze ścianek bocznych. Czasami istnieje możliwość nałożenia w to miejsce materiału z niewulkanizowanej surowej gumy. Jednakże stosowanie niewulkanizowanego surowego kauczuku do regeneracji jest stosunkowo kosztowne pod względem wykonawczym i materiałowym.

Ponadto wygląd pozdzieranych ścianek bocznych nie jest atrakcyjny pomimo, że ich struktura może być zadowalająca. Stanowi to kolejny problem w przypadku, gdy opona jest używana na przykład w wypożyczonej ciężarówce, przeznaczonej dla klientów, którzy mogą nie znać opon regenerowanych .

W związku z tym, zaproponowano podwulkanizowane bieżniki z odpowiednio ukształtowanym spodem. Przykładowo, w opisie wyłożeniowym RFN nr 2 642 990 przedstawiono odmianę nakładki górnej powierzchni osnowy o w zasadzie płaskim spodzie ale posiadającej stożkowe występy boczne biegnące pod kątem od bieżnika. Ich zadaniem jest pokrycie ścianek bocznych osnowy. Przejście pomiędzy płaskim spodem, a wewnętrzną powierzchnią klapy jest nagłe; krawędzie w istotny sposób pomagają w centrowaniu bieżnika na osnowie. Niezgodnie z intencją tego wynalazku, gwałtowne przejście w dolnej części występu jest przyczyną małych odchyleń centrowania, a skutkiem niedokładności zdzierania materiału z opony w celu uzyskania precyzyjnych wymiarów odpowiadających

166 592 kształtowi spodu bieżnika, jest uwięzienie powietrza pomiędzy bieżnikiem a osnowę oraz potencjalna możliwość powstawania w oponie naprężeń, powodujących jej rozgrzewanie.

Zaproponowano sposób nakładania na osnowę bieżnika o odpowiednim kształcie bez wywoływania naprężeń w regenerowanym elemencie. Przykładowo, w europejskiej publikacji zgłoszeń patentowych nr O 176 945 przedstawiono podwulkanizowany bieżnik o powierzchni zakrzywionej zarówno w kierunku poprzecznym jak i podłużnym (obwodowym). Promień krzywizny spodu bieżnika w kierunku poprzecznym zmienia się w sposób umożliwiający najlepsze dopasowanie jego kształtu do górnej powierzchni osnowy regenerowanej opony; promień ten jest maksymalny w środku i minimalny po obu bokach. Dzięki odpowiedniej krzywiźnie w kierunku podłużnym (obwodowym) wyeliminowano niedopuszczalne naprężenia w regenerowanej oponie.

W opisie patentowym US 3 283 795 przedstawiono podwulkanizowany bieżnik, którego spód posiada krzywiznę w kierunku poprzecznym, przy czym promień tej krzywizny jest większy od promienia krzywizny górnej powierzchni osnowy. Według tego Wynalazku kształt tego typu zapewnia, że pierwszym elementem, który styka się z górną powierzchnią osnowy jest środkowa część bieżnika, dzięki czemu całe powietrze uwięzione pomiędzy bieżnikiem a osnową zostanie stopniowo stamtąd wyparte. Środkiem zaradczym na niedopuszczalne naprężenia jest zastosowanie bieżnika w postaci kilku segmentów, z których każdy posiada krzywiznę nie tylko w kierunku poprzecznym, ale również podłużnym (kierunku biegu bieżnika), albo też zaopatrzenie bieżnika w zakładki lub wycięcia kompensacyjne.

W celu eliminacji powstawania naprężeń w bieżnikowanej oponie zaproponowano również, zamiast pasa, wstępnie uformowany pierścień bez końca, którego średnica spoczynkowa jest mniejsza od średnicy osnowy opony w stanie napompowanym. Przykład takiego sposobu regenerowania przedstawiono w opisie patentowym US 3 815 651. Nakładany pierścień bieżnikowy jest rozciągany, umieszczany wraz z pośrednią warstwą materiału wiążącego na przygotowanej osnowie opony, a następnie obciskany na osnowie. Pierścień bieżnikowy zazwyczaj posiada integralne skrzydełka boczne biegnące ku dołowi ponad ściankami docznymi osnowy opony. Zewnętrzne ścianki boczne integralnych skrzydełek bocznych są płaskie, a wewnętrzne ścianki boczne mają w przekroju poprzecznym taki sam promień krzywizny jak podstawa bieżnika.

Jednakże znane dotychczas bieżniki kształtowe są dostosowane do określonych osnów i stosunkowo mało uniwersalne pod względem dostosowania do górnych powierzchni osnów o innych szerokościach i promieniach; jakiekolwiek odchyłki od określonych szerokości i promieni górnej powierzchni osnowy są przyczyną powstawania naprężeń w regenerowanej oponie, wpływających szkodliwie na eksploatację i trwałość. Zatem w celu regenerowania różnych typów opon dostępnych w handlu, należy mieć pod ręką dużą liczbę typów pasów o różnych wymiarach.

W związku z tym, nadal istnieje zapotrzebowanie na regenerowanie sposobem wulkanizacji na zimno, umożliwiające w zasadzie odtworzenie oryginalnej szerokości bieżnika, odpowiadającej osnowie nowej opony, przy czym sposób ten powinien być dostosowany do szeregu typów osnów, np. do typu wymiarowego opon, oraz nie powinien wytwarzać szkodliwych naprężeń w regenerowanej oponie .

Celem niniejszego wynalazku jest przedstawienie regenerowanej opony zawierającej osnową z nałożonym na nią podwulkanizowanym bieżnikiem o atrakcyjniejszym wyglądzie, większej wytrzymałości, lepszych parametrach technicznych, większej odporności na zużycie.

Istota opony regenerowanej bieżnikiem podwulkanizowanym według wynalazku składającej się z osnowy opony oraz osadzonego na niej podwulkanizowanego bieżnika o osnowie posiadającej zewnętrzną górną powierzchnię, która w płaszczyźnie przekroju poprzecznego przechodzącej przez oś obrotu osnowy, ma kształt łuku oraz odpowiednie przejściowe ścianki znajdujące się po obu stronach górnej powierzchni, które w płaszczyźnie przekroju poprzecznego mają kształt łuku o promieniu mniejszym od promienia krzywizny łuku górnej powierzchni osnowy, przy czym podwulkanizowany bieżnik ma leżącą na górnej powierzchni osnowy podstawę, której dolna powierzchnia zewnętrzna ma w płaszczyźnie przekroju poprzecznego kształt łuku o promieniu krzywizny odpowiadającym określonemu zakresowi wartości promienia krzywizny łuku górnej powierzchni osnowy, zewnętrzne przejściowe ścianki oieźnika, górną część bieżnika znajdującą się pomiędzy zewnętrznymi przejściowymi ściankami i leżącą na podstawie, przy czym czoło górnej części bieżnika ma w płaszczyźnie przekroju poprzecznego kształt łuku rozciągającego się pomiędzy zewnętrznymi e

166 592 przejściowymi ściankami o promieniu krzywizny równym wewnętrznemu promieniowi krzywizny podstawy powiększonemu o stałą wartość oraz o z góry określonej szerokości, a także barki mające wewnętrzną ściankę połączoną poprzez wewnętrzną przejściową ściankę z podstawą, zewnętrzną boczną ściankę usytuowaną pod zewnętrzną przejściową ścianką bieżnika oraz końcową część łączącą wewnętrzną ściankę i zewnętrzną ściankę polega na tym, że wewnętrzne ścianki odpowiadających barków są płaskie, usytuowane pod kątem względem płaszczyzny pionowej, wewnętrzne przejściowe ścianki barków posiadają w płaszczyźnie przekroju poprzecznego kształt łuku o promieniu krzywizny mniejszym od promienia powierzchni przejściowej osnowy, zewnętrzne boczne ścianki odpowiednich barków są pochylone i usytuowane w taki sposób, że łuk o promieniu wewnętrznym bieżnika znajdujący się pomiędzy punktami przecięcia z zewnętrznymi ściankami bocznymi posiada określoną długość, większą od szerokości łuku czoła bieżnika oraz wewnętrzne boczne ścianki odpowiednich barków są usytuowane w taki sposób, że łuk o promieniu wewnętrznym bieżnika znajdujący się pomiędzy punktami przecięcia z liniami stanowiącymi przedłużenie wewnętrznych ścianek bocznych barku posiada długość mniejszą od szerokości łuku czoła bieżnika.

Szerokość konstrukcyjna łuku zewnętrznego jest równa szerokości łuku czoła bieżnika powiększonej o wartość pierwszej stałej Kp a szerokość konstrukcyjna łuku wewnętrznego jest równa szerokości łuku czoła bieżnika pomniejszonej o wartość drugiej stałej

Korzystnie	wartość	pierwszej stałej K1	zawiera	się	w przedziale	od około 0,1875	do	około
0,750 cala.
Korzystnie	wartość	pierwszej stałej K1	zawiera	się	w przedziale	od około 0,250	do	około
0,750 cala.
Korzystnie	wa^oto	piźjortyj stałej S^	jest rOuinn w	PΓozyliźesiu	0,375 cala.
Korzystnie	warrooć	drugiej stałej K?	zawiera	się 1	w przedziale	od około 0,0625	do	^ołoc

0,250 cala.

Korzystnie waraośó drrgiej stałej K| zawiera się w przedziale od około 0,125 do 0,500 cala

Korzystnie waw^^r^^ć drugie ost^e K| K^es srwwa s srrybllźeeiu 0,,55 scal.

Szerokość konstrukcyjna łuku wewnętrznego jest równa szerokości konstrukcyjnej łuku zewnętrznego pomniejszonej o wartość trzeciej stałej K3 zawierająca sśę w przedziale od około 0,250 cala do około 1,000 cala.

Korzystnie wartość trzeciej stałej Kj zawiera się w przedziale od około 0,375 do około 1,000 cala.

Korzystnie wartość trzeciej stałej Kj jest równa w przybliżeniu 0,531 cala.

Korzystnie wartość pierwszej stałej K^ jest równa około 0,375 cala, a wartość drugiej stałej K2 jest równa około 0,156 cala.

Promień zaokrąglenia wewnętrznej przejściowej ścianki zawiera się w przedziale od ol^kło 0,500 do około 1,500 cala.

Korzystnie promień zaokrąglenia wewnętrznej przejściowej ścianki jest równy w przybliżeniu 0,750 cala .

Kąt 0 wewnę0yzbchS ścanekK zaweras sis s przezi^s oK okłos 55 * ds oko^ 00°.

Korzystnie kąt β wewnętrznych ścianek zawiera się w przedziale od około 30° do około 35°.

Korzystnie kąt 0 wewnętrznych ścianek jest równy około 32°.

Kąt α pochylenia zewnętrznych bocznych ścianek barku zawiera się w przedziale od około 25 do około 55.

Korzystnie kąt α pochylenia zewnętrznych bocznych ścianek barku zawiera się w przedziale od około 20° do około 12°.

Korzystnie kąt α pochylenia zewnętrznych bocznych ścianek barku jest równy około 16°.

Wewnętrzna ścianka oraz zewnętrzna boczna ścianka barku biegną ku dołowi od podstawy, przy czym wysokość barku zawiera się w przedziale od około 0,25 do około 2 cali.

Korzystnie wysokość barku wynosi w przybliżeniu 0,604 cala.

Wewnętrzna ścianka i zewnętrzna ścianka łączą się ze sobą swoimi dolnymi końcami za pomocą płaskiej końcowej ścianki, która w płaszczyźnie poziomej ma postać punktu ewentualnie krótkiej linii prostej.

Rozpiętość zewnętrznej bocznej ścianki barku stanowiąca odległość w kierunku prostopadłym do linii będącej przedłużeniem wewnętrznej bocznej ścianki barku do punktu połączenia się łuku

166 592 podstawy z zewnętrzną boczną ścianką barku, zawiera się w przedziale od około 0,090 cala do około 0,360 cala.

Korzystnie rozpiętość zewnętrznej bocznej ścianki barku zawiera się w przedziale od około 0,135 do około 0,360 cala.

Korzystnie rozpiętość zewnętrznej bocznej ścianki barku wynosi w przybliżeniu 0,232 cala.

Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia regenerowaną oponę według wynalazku zawierającą osnowę, warstwę materiału wiążącego oraz podwulkanizowany bieżnik, w schematycznym , bbazzwwym i rozłoZnnym przkkroju pionowym, fig. 2 - bieżnik regenerowanej opony według wynalazku, w postaci schematycznej, ilustrującej różne zależności geometryczne, fig. 3 - bark bieżnika, w postaci schematycznej, ilustrującej różne zależności geometryczne, a fig. 4 - regenerowaną oponę według niniejszego wynalazku, w postaci schematycznego rysunku przekroju poprzecznego.

Na fig. 1 pokazano pzdwulkanizłwann bieżnik 10 i warstwę niewulkanizowanego wiążącego materiału 11, np. nizwulkanizzwanzO surowej gumy wraz z niskotemperaturowym środkiem wulkanizującym i przyspieszaczem wulkanizacji, przygotowane do nałożenia na osnowę 12 opony znaną, wcześniej opisaną metodą wulkanizacji na zimno. Osnowa 12 opony ma górną powierzchnię 14, po której obu bokach znajdują się odpowiednie przejściowe ścianki 18 i boczne ścianki 16. Pod górną powierzchnią 14 osnowy 12 znajduje się rdzeniowy pakiet 17. Jak zostanie wyjaśnione później, górna powierzchnia 14 i przejściowe ścianki 18 osnowy 12 posiadają z góry określony kształt, odpowiednio uformowany przez zdzieranie materiału.

Górna powierzchnia 14 osnowy 12 jest obrobiona mechanicznie w ten sposób, że posiada kształt wypukłego łuku w kierunku poprzecznym do obwodu osnowy 12. W szczególnym przypadku łuk ma charakterystyczny promień krzywizny R_c w zasadzie odpowiadający górnemu zarysowi rdzeniowego pakietu 17 i rozciągający się ponad górną krawędź tego pakietu na określoną odległość, na przykład 3/32 cala jak w znanych dotychczas przypadkach. Długość łuku o promieniu Rc zawarta pomiędzy przejściowymi ściankami 18 ograniczającymi górną powierzchnię 14, definiowana jako szerokość AW łuku górnej powierzchni 14 osnowy 12 ma określoną wartość. Promień krzywizny R_ i szec c rokość AW łuku górnej powierzchni 14 osnowy 12 są charakterystycznymi parametrami osnów konkretnych typów opon; osnowa nowej opony każdego typu posiada charakterystyczny promień i szerokość górnej powierzchni 14.

Według jednego z aspektów niniejszego wynalazku, niezależnie od powszechnie akceptowanej zasady, że wytwarzane ciepło jest wprost proporcjonalne do ilości materiału na oponie, przejściowe ścianki 18 osnowy 12 uzyskują po zdarciu materiału, kształt wypukłych łuków o z góry określonym promieniu R, w zasadzie mniejszym od promienia R_c krzywizny łuku górnej powierzchni 14 osnowy 12. Promień R_cs przejściowych ścianek 18 jest dobierany w zależności od wielu czynników i musi być taki aby na osnowie, na końcach pakietu rdzeniowego, znajdowało się wystarczająco dużo materiału, żeby podczas eksploatacji bieżnikowanej opony nie wytwarzało się dodatkowe ciepło, aby powierzchnia ta stanowiła odpowiednią podporę dla rzeźby bieżnika 10 współmiernym z górną powierzchnią 14 osnowy 12 (odpowiednio zgodną z szerokością bieżnika w nowej oponie, z której pochodzi osnowa 12) tak, aby podczas eksploatacji bieżnikowej opony nie wytwarzało się dodatkowe ciepło, aby powierzchnia ta, łącznie z zarysem bieżnika 10, wytrzymywała działanie zarówno sił promieniowych jak i bocznych, wywieranych na przykład, na opony stosowane w pojazdach wieloosiowych oraz podczas jazdy na zakrętach, żeby cały zespół był mało wrażliwy na niewielkie zmiany centrowania bieżnika 10 względem osnowy 12, oraz aby ułatwić stosowanie bieżnika 10, przystosowanego do nakładania na inne osnowy o innych charakterystycznych promieniach górnej powierzchni 14.

W przypadku osnów 12, których promień górnej powierzchni 14 po zdjęciu materiału wynosi 20 - 30 cali, promień R_cs jest podobny, a jego wartość wynosi 0,3125 - 1,526 cala, przykładową wartością typową jest 1,00 cal.

Bieżnik 10 ma szerokość porównywalną z szerokością bieżnika nowej opony, z której pochodzi dana osnowa 12 i po osadzeniu na niej wytrzymuje siły boczne powstające w pewnych warunkach eksploatacji regenerowanej opony. Jednocześnie bieżnik 10 jest mało wrażliwy na niewielkie zmiany centrowania podczas osadzania go na osnowie 12, oraz jest przystosowany do montażu na osnowach 12 o różnych promieniach R_q krzywizny łuku górnej powierzchni 14 (w pewnych zakresach),

166 592 przy czym nie powoduje powstawania w całym zespole niedopuszczalnych potencjalnych naprężeń, wywołujących wydzielanie się ciepła.

Konstrukcja bieżnika 10 jest dostosowana do osnowy 12 o z góry określonej szerokości AWc i promieniu Rc łuku górnej powierzchni 14 w określonym przedziale. Promień R krzywizny łuku górnej powierzchni 14 osnowy 12 po zdjęciu z niej materiału jest charakterystycznym parametrem danego typu opret, z której pochodzi i dla różnych typów mon jest różny. Jednakże, istnieje możliwość nadania osnowom poprkdoącym z eeżneyk at^w ^owcc oom (nowe opony z donej serii) wspólnej, z góry określonej seeΓokości łuk u gdujej powierzchni 14, niezależnie od różnych promieni górnej powierzchni 14, zwłaszcza w przypadku gdy przejściowa ścianka 18 osnowy 12 jest uformowana w postaci wypłOSegn łuku w taki sposób, żeby kompensowała np. zmiany konfiguracji pakietów rOsżeiożtch danej osnowy. Szerokość AW_C łuku górnej powierzchni 14 osnowy 12, korzystnie jest wybierana tak, żeby równała się w przybliżeniu szerokości bieżnika nowej oprnt, z której pochodzi osnowa 12. W praktyce, w celu określenia odpowiedniej szerokości bieżników dla opm z pewnej serii, korzystnie jest wybrać szerokość AWc łuku górnej powierzchni 14 osnowy 12 równą wartości średniej z szerokością bieżników nowych mon z danej serii, z których pnchoOzi osnowa 12.

Jak wada ó aa fia- ,2 2 i 3 w układ wymienionego bieini.ka 1 0 według wynalazku wciizdza: górna część 20 bieżnika 10 a a gry a określonjj rzeźbie 23 (w/zorzea ^nsa.it^ująca się pomiędzy oO, powiżdećyć zewnętrznymi przejściowymi ściankami 21, podstawa 22 oraz barki 24. Każdy z barków 24 posin0n zewnętrzną boczną ściankę 26, końcową część 28, wewnętrzną ściankę 30 oraz zaokrągloną wewnętrzną przejściową ściankę 32.

Konstrukcja czoła bieżnika 10 (pokazanego schematycznie na fig. 2 i 3, przy czym ZΓresynewnno z pokazania rzeźby bieżnika), jest nnneSn na łuku rozciągającym się pomiędzy zewnętrznymi przejściowymi ściankami 21, mającym z góry określony promień, peomćżń zewnętrzny czoła bieżnika Ryg, i z góry określoną długość, szerokość łuku czoła bieżnika (AWy). Rzeczywista rzeźba bieżnika 10 jest skonstruowana na łuku o promieniu Ryo i szerokości AWy. Jednakże w pewnych zastosowaniach, ^sowisie, e cło, a bieżnik a 1 Omale by ć rdeie ed kuka. Przykopo,,, gruboa ć Cście i 10 bieżnika ,1, moa e zιiećate ó si ę w tunitcj i odległoźa i od albo też zmieniać sńę loginie w sąsiedztwie krawędzi.

Podstawa 22 bieżnika 10 leżąca pod częścią 20 bieżnika 10 jest uformowana w łuk 22A (fig^) Z perspektywy osnowy 12 łuk 22A jest wklęsły i ma z góry rUreślrny neomćżń, promień wewnętrzny bieżnika (Ryj). Podstawa 22 przechodzi na obu swoich końcach w wewnętrzne przejściowe ścianki 32 barków 24.

Promień podstawy 22, permiżń wewnętrzny bieżnika Rp, jest dobrany w SiOć sposób, żeby bieżnik 10 mógł być anl0zaet na osnowach 12 o peoyieeiach górnej powierzchni 14 z pewnego przedziału wartości, io jest zgodnie z Scpnżcmi promienilyi górnej powierzchni 14 występującymi w 0αnże serii rnae, 0o których dany bieżnik 10 jest przeznaczony. Przykładowo, nowe mony o szerokościach łuku bieżnika 10 (określonych jako długość łuku o0 jednej zewnętrznej przejściowej ścianki bieżnika 10 0o drugiej), wynoszących okrSa miem cali, zazwyczaj mają charakterystyczny nrrmćeń górnej powierzchni po zdjęciu materiału, wynoszący 20 - 26 ciIć. Zgłaszający stwierdził, że bieżnio 10 przygotowany zgodnie z zasadami niniejszego wynalazku w SaUi sposób, żeby jego promień wewnętrzny Rp bieżnika 10 leżał w środku tego zakresu, na przykład, był średnią wartością 0la osnów z tej serii wynoszącą 22 cale, mógł być nakładany na osnowy z daeeU serii bez wywoływania w regenerowanej oponie niedopuszczalnych naprężeń powodujących powstawanie ciepła, bez względu na przedział, do którego należy wartość penyiżnia górnej powierzchni osnowy po zdjęciu materiału.

Szerokość AWy czoła bieżnika 10 (długość łuku bieżnika 10 zawarta nomiędst zewnętrznymi przejściowymi śkileUlyi 21) jest dobierana w ten sposób, żeby r0nowćαdαSα po zdjęciu mliżeiaSu szerokości AWc łuUu górnej powierzchni 14 osnowy 12, a tym samym szerokości łuku bieżnika nowej opony z iej serii, z której pochodzi osnowa 12. Ustalenie wartości szerokości AWy bieżnika 10 równej, po zdjęciu mliżrilSu osnowy 12, szerokości AW_C łuUu górnej powierzchni 14 osnowy 12, zapewnia rdnowćż0eiż podparcie krawędziom bieżnika górnej części 20. Promień zewnętrzny Ry bieżnika 10, jest 0rbiżrant w ten sposób, żeby był równy nrrmieeirwć Tyy łuUu podstawy 22, powiększonemu o pewną wartość stałą, wynoszącą na przykład 24/32 ciIi.

166 592

Bark 24 zarówno poprawia wygląd regenerowanej opony jak i zwiększa jej trwałość i przebieg. Przykładowo, w przypadku pojazdów wieloosiowych, bark 24 chroni przejściowe ścianki 18 osnowy 12 na zakrętach. Przedłuża to czas użytkowania i trwałość osnowy 12. Bark 24 zapewnia trwałe podparcie zewnętrznym przejściowym ściankom 21 wymienionego bieżnika 10, co umożliwia nadanie przekrojowi poprzecznemu bieżnika 10 kształtu podobnego do nowej opony. Dzięki temu zwiększa się przebieg regenerowanej opony.

Zewnętrzne ścianki 26 i wewnętrzne ścianki 30 barku 24 są płaskie, a zatem w przekroju poprzecznym ich obrazem są linie proste. Zewnętrzne ścianki 26 i wewnętrzne ścianki 30 biegną ku dołowi i na zewnątrz od zewnętrznych przejściowych ścianek 21 i przejściowej części 32 barku i tworzą z góry określone kąty, odpowiednio Θ i , z płaszczyzną pionową. Kąty te są dobrane do szerokości AWj czoła bieżnika 10, długości barku 24, danej serii osnów, do których bieżnik 10 ma być używany onyz do określonego tyou zastosawaó całego zgopołu. Kut K wewnętrzętrh ycianek 30 barku 24 posiada wartość z przedziału 25’ - 40’,-korzystnie w zakresie 30° - 35; a konkretnie 32 w przypadku, gdy promień przejściowej ścianki 18 osnowy 12 wynosi jeden cal.

Kąt za zewnętrznej bocznej, ścianki 26 barku 24 posiada wartość z przedziału 25’ - 5, korzystnie w zakresie 20 - 12, a konkretnie 16’.

Odpowiednie zewnętrzne boczne ścianki 26 barku 24 są usytuowane względem wewnętrznych ścianek 30 w taki sposób, że długości odpowiednich łuków na promieniu Rji wewnętrznym bieżnika 10 są równe z góry określonym wartościom odniesionym do szerokości AWj czoła bieżnika 10. I tak: szerokość AWod konstrukcyjna łuku zewnętrznego, części łuku 22A zawartej pomiędzy punktami jego przecięcia 34 z zewnętrznymi ściankami 26 barków 24, jest większa od szerokości AWj łuku bieżnika 10, oraz szerokość AW^ konstrukcyjna łuku wewnętrznego, części łuku 22A zawartej pomiędzy miejscami 36 przecięć (z przedłużeniami wewnętrznych ścianek 30) jest mniejsza od szerokości AWj czoła bieżnika 10.

Bardziej szczegółowo, szerokość AWod konstrukcyjna łuku zewnętrznego jest równa szerokości AWj łuku czoła bieżnika 10 powiększonej o pewną wartość stałą K1 (AAgd = WWj + K^), natomiast szerokość AW^ konstrukcyjna łuku wewnętrznego jest równa szerokości AWj łuku czoła bieżnika 10 pomniejszonej o pewną wartość stałą K_? (AW^ = AWj + K₂). Zatem AW^ = AWod - K3, gdzie K3 = K + K₂.

Wartości stałe Kj i K₂ są oc^t^^^ir^nz o ιι^Ιγ^ο, dP stośkOości Atu. łłku ezził 0x110110 Z0 i danej serii osnów 12, do których ma być używany bieżnik 10. Wartość stałej K zαcitoć się w przedziale 0,1875 - 0,750, korzystnie w ^i^l^^^sńz 0,250 , 0,550 , z w szczególoś^ wyossu 0,375 cala. Wartość stałe, K₂ sśs w przedziale 0,625 - 0,250, ksyutlStż e w kresie 0 e

0,125 - 0,250, a w szczególności wynosi 0,156 cala.

Wartość stałej K3 zawiera się w przedziale 0,250 - 1,000, korzystnie w zakresie 0,375 1,000, a w szczególności wynosi 0,531 cala.

Jak widać na fig. 3 odległość pomiędzy linią stanowiącą przedłużenie wewnętrznej bocznej ścianki 30 barku 24 mSeosślć wzdłuż linii do lite prostopadłej a przecięciem 34 łuku 22A ić promieniu (Rjs) z zewnętrzną boczną ścianką 26 barku 24, ma z góry określoną wartość Dj, zacitoaeącą się w przedziale 0,090 - 0,360, korzystnie w zakresie 0,135 - 0,360, a w szczególności wynosi 0,232 cala.

ścianki 26 i 30 barku 24 biegną na z góry określonej odległości w pionie poniżej podstawy 22, Po sto t eaodległoś ć H_g (mierzon ą od przediaoa 30 ) i łącz ą su ę z apomocąkortcowych ści-nek 28. Wysokość Hs barku 24 sćclerć się w przedziale wartości od 1/4 cala do 2 cali; typowym przykładem może być wartość 0,604 cala. Końcowa ścianka 28 jest również płaska, przy czym w płaszczyźnie poprzecznej może ona mieć postać punktu albo krótkiej linii prostej o określonej szerokości Dc, zawierającej się w przedziale 0,000 - 0,125 cala, korzystnie maksymalnie zbliżonej do zioć. Typowym przykładem może być wartość 0,063 cala.

Dzięki promieniowi Rjs zaokrąglenia wewnętrznych prztjściowych ścianek 32 iuWlttet płynni i gyκćdUs eΓoztjśie 2 pośdUwwc 22 w wrncntwosl Oboczn śeisćnu 30 baark 22. Ρροιπ^Ι Rrj zza okrąglonej ścianki 32 jest dobrany w sposób umożliwiający skasowanie wnęk pochodzących ze starego bieżnika oraz ułatwienie połączenia z gumą amortyzującą II. Wartość promienia Ryg zćcitoć się w przedziale 0,500 - 1,500 cala, typowym przykładem może być 0,75 cala.

166 592

Różne przykładowe wymiary przykładowego bieżnika 10 dla osnów odpowiadających produkowanym oponom o wymiarach nominalnych 8, 8,5, 9, 9,5, 10,5 i 11,5 przedstawiono w tabeli A. W tabeli A podano wymiary według 8andag Incorporated, wraz z odpowiednimi wymiarami osnów opon po zdjęciu z nich materiału (wszystkie wymiary w calach).

Bieżnik 10 może być wykonany poprzez prasowanie niewulkanizowanego materiału w prasie wulkanizacyjnej. Przykładowo, bieżnik 10 można formować w formie dwuczęściowej składającej się z matrycy dolnej, umożliwiającej odtwarzanie rzeźby bieżnika i zewnętrznej części barku 24 oraz ze stempla, umożliwiającego odtwarzanie podstawy 22 i wewnętrznej części barku 24. Takie rozwiązanie ułatwia wytwarzanie bieżników 10 o różnej rzeźbie.

Tabela A

Wymiary bieżnika	Wymiary osnowy po zdjęciu	materiału
Wymiar	Szerokość	Szerokość	Szerokość	Promień	Szerokość	Promień cha-	Promień powierzch-
bieżni-	konstruk-	konstruk-	łuku	wewnątrz-	łuku osno-	óakteóystmyn-	ni przejściowej po
ka (no-	ymeya łuku	ymeya łu-	bieżnika	ny bież-	wy po zdję-	ny górne] po-	zPeeciu materiału
minalny)	zewnętrz-	ku wewnę-		nika	ciu materiału	wierzchni os-
	nego	trznego				nowy
	AWon	AW1D	AWt	RTj	AWr	Ró	Rcs
8	8,312	7,687	7,937	22	7,9375	20-26	1,00
8,5	8,625	8,00	8,250	24	8,250	22-26	1,00
9	8,937	8,3125	8,562	24	8.5625	22-32	1,00
9, 5	9,28	8,66	8,91	28	8, 91	22-30	1,00
10,5	9,69	9,06	8,31	28	9,31	26-32	1,00
11, 5	10,16	9,53	9,78	30	9,78	30-32	1,00

Jak widać na fig. 4 wymieniany bieżnik 10 jest osadzony na osnowie 12 opony, aby utworzyć regenerowaną oponę 30 według wynalazku. Osnowie 12 opony nadaje się odpowiedni profil, zazwyczaj poprzez mechaniczne zdzieranie z niej takiej ilości materiału, że jej pozostała część ma charakterystyczny promień Rc górnej powierzchni 14 oraz z góry określoną szerokość AW łuku c c górnej powierzchni 14 i promień R przejściowej ścianki 18 powiązane w odpowiedni sposób z bieżnikiem 10. Pomiędzy wymienianym bieżnikiem 10 a osnową 12 opony jest umieszczany wiążący materiał 11. Podstawa 22 jest ustawiana w odpowiednim położeniu względem górnej powierzchni 14, a barki 24 zachodzą na przejściowe ścianki 18. Cały zespół, złożony z osnowy opony 12, warstwy 11 i wymimianego bbiżniik 10, jest ppddaaany ooppwiieniej oobóóbe znaaymi ttradcyjnymi poodaymi we wcześniejszej części yiyisjszegd opisu sposobami wulkanizacji na zimno, umożliwiającej wytworzenie regenerowanej opony.

Regenerowana opona 38 posiada kilka zalet. Szerokość łuku bieżnika zespołu wymiennego jest w przybliżeniu równa szerokości łuku bieżnika opony oryginalnej, z której pochodzi dana osnowa 12, ale ma on większą trwałość i odporność na zuncyis dzięki dodatkowym składnikom zattotoyaycm podczas formowania bieżnika 10. W bieżniku 10 według wynalazku ulegają zmniejszeniu pewne różnice wymiarów, związane z pochodzeniem osnów od różnych producentów opon, dzięki czemu w regenerowanej oponie 38 nie powstają szkodliwe naprężenia. Ponadto w bieżniku 10 według wynalazku ulegają zmniejszeniu siły działające na barki 24 ycmleyyegd bieżnika 10, wynikające z odpowiedniej konfiguracji wymiennego bieżnika 10 i profilu osnowy 12 opony po zdjęciu materiału.

Gotowa regenerowana opona 38 ma atrakcyjniejszy wygląd i łatwiej można je sprzedać. Barki 24 w zasadzie pokrywają przejściowe ścianki 18 i mogą wchodzić na boczną ściankę 16 osnowy 12

166 592 opony. Takie rozwiązanie umożliwia prawie całkowitą eliminację z osnowy opony istniejących na niej poprzednio elementów przejściowych ścianek oraz pokrycia w zasadzie całej powierzchni osnowy, powstałej po zdarciu materiału z opony.

Ponadto, zaletą wymiennego bieżnika 10 jest eliminacja albo zmniejszenie, spotykanego w dotychczas stosowanych bieżnikowanych nakładkach, podnoszenia się materiału w wyniku działania sił bocznych występujących podczas eksploatacji. Przykładem są opony w pojazdach wieloosiowych, w których podczas zakręcania profil boczny tradycyjnych bieżnikowanych nakładek pod wpływem działających naprężeń ma skłonność do zwijania się. Dzięki zastosowaniu wymiennego bieżnika 10 według wynalazku skłonność ta została zmniejszona albo wyeliminwwana.

Jak widać na fig. 1 i 4 bieżnik 10 możo óónnie0 ossńaać0 ddciżającea rwwka 00 zaaaeajece się w sąsiedztwie zewnętrznych krawędzi części 20 bieżnika 10. Rowki te stosowane są również w nowych oponach, a ich zadaniem jest zmniejszenie nieregularnego zużycia zewnętrznego kołnierza opony. W szczególności, podczas zakręcania, wąskie żeberko 42, stanowiące zewnętrzną ściankę rowka 40, jest dociskane do głównego żebra 44 górnej części 20 bieżnika 10, wskutek teeo żże^o 44 opiera się na żeberku 42, któóe daanaa w roH zaapoy cdrooikCdż żżżt^ 44 przed nnszczeniem, podczas zakręcania. Dzięki temu krawędzie robocze zachowują prostokątny kształt, jednakże rowki odciążające nie są zazwyczaj stosowane w znanych bieżnikach. W przypadku bieżników 10 rowek 40 nie tylko pomaga w zmniejszeniu nieregularnego zużycia, ale również zapewnia dodatkowe podcięcie żllmnnueącż potencjalne naprężenia w regenerowanej oponie powstające podczas bieżnikowania w wyniku sieciowania, umożliwiającego barkowi 24 połączenie się z powierzchniami przejściowych ścianek 18 osnowy 12.

Należy rozumieć, że pomimo występowania w opisie różnych konkretnych wymiarów wymiennego bieżnika według wynalazku, nie należy ich traktować jako parametrów ograniczających, a wymienny bieżnik według wynalazku może posiadać odpowiedni kształt umożliwiający jego nałożenie na osnowy opon o dowolnych wymiarach, rozumianych zgodnie ze stanem wiedzy w tej dziedzinie. Ponadto, należy przyjąć, że powyższy opis dotyczy pewnego przykładu wykonania bieżnika według wynalazku, a sam wynalazek nie jest związany ze szczególnym, pokazanym tutaj rozwiązaniem. Na przykład, istnieje możliwość wprowadzenia licznych modyfikacji konstrukcji wymiennego bieżnika sposobami znanymi albo tymi, które zostaną odkryte w przyszłości.

Dopuszcza się różne modyfikacje konstrukcji i usytuowania poszczególnych części nie wykraczające poza istotę wynalazku, określoną w załączonych zastrzeżeniach patentowych.

166 592

FIG, 2

166 592

166 592

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Opona regenerowana bieżnikiem podwulkanizowanym składa się z osnowy opony oraz osadzonego na niej podwulkanizowanego bieżnika o osnowie posiadającej zewnętrzną górną powierzchnię, która w płaszczyźnie przekroju poprzecznego przechodzącej przez oś obrotu osnowy, ma kształt łuku oraz odpowiednie przejściowe ścianki znajdujące się po obu stronach górnej powierzchni, które w płaszczyźnie przekroju poprzecznego mają kształt łuku o promieniu mniejszym od promienia krzywizny łuku górnej powierzchni osnowy, przy czym podwulkanizowany bieżnik ma leżącą na górnej powierzchni osnowy podstawę, której dolna powierzchnia zewnętrzna ma w płaszczyźnie przekroju poprzecznego kształt łuku o promieniu krzywizny odpowiadającym określonemu zakresowi wartości promienia krzywizny łuku górnej powierzchni osnowy, zewnętrzne przejściowe ścianki bieżnika, górną część bieżnika znajdującą się pomiędzy zewnętrznymi przejściowymi ściankami i leżącą na podstawie, przy czym czoło górnej części bieżnika ma w płaszczyźnie przekroju poprzecznego kształt łuku rozciągającego się pomiędzy zewnętrznymi przejściowymi ściankami o promieniu krzywizny równym wewnętrznemu promieniowi krzywizny podstawy powiększonemu o stałą wartość oraz z góry określonej szerokości, a także barki mające wewnętrzną ściankę połączoną poprzez wewnętrzną przejściową ściankę z podstawą, zewnętrzną boczną ściankę usytuowaną pod zewnętrzną przejściową ścianką bieżnika oraz końcową część łączącą wewnętrzną ściankę i zewnętrzną ściankę, znamienna tym, że wewnętrzne ścianki (30) bieżnika odpowiadających barków (24) są płaskie usytuowane pod kątem Θ względem płaszczyzny pionowej, wewnętrzne przejściowe ścianki (32) barków (24) posiadają w płaszczyźnie przekroju poprzecznego kształt łuku o promieniu krzywizny R^s mniejszym od promienia Rcs powierzchni przejściowej osnowy (12), zewnętrzne boczne ścianki (26) odpowiednich barków (24) są pochylone i usytuowane w taki sposób, że łuk o promieniu Ryj wewnętrznym bieżnika (10) znajdujący się pomiędzy punktami przecięcia z zewnętrznymi ściankami bocznymi (26) posiada określoną długość AWog, większą od szerokości AWf łuku czoła bieżnika (10) oraz wewnętrzne boczne ścianki (30) odpowiednich barków (24) są usytuowane w taki sposób, że łuk o promieniu Rjj wewnętrznym bieżnika (10) znajdujący się pomiędzy punktami przecięcia z liniami stanowiącymi przedłużenie wewnętrznych ścianek bocznych (30) barku (24) posiada długość AWjo> mniejszą od szerokości AW| łuku czoła bieżnika (10).
2. 2. Opona według zastrz. 1, znamienna tym , ż e szerokśś i knnsruukcj jna łuuu zewnętrznego AWod jest równa szerokości łuku czoła bieżnika AWj powiększonej o wartość pierwszej stałej Kp a szerokość konstrukcyjna łuku wewnętrznego AWj jest równa szerokości AWs łuku czoła bieżnika (10) pomniejszonej o wartość drugiej stałej
3. 3. Operna według zastrz. 2 , znamienna tym, ża tortaść rwszejast sj1kj za zawiera się w przedziale od około 0,1875 do około 0,750 cala.
4. 4. Opona według zastrz. 1 , znamienna Sym, wiera się w przedziale od około 0,250 do około 0,750 cala.
5. 5. OpOna według zastrz. 4, znyćienn a yym, jest równa w przybliżeniu 0,375 cala.
6. 6. Opopo aweług zzssrz. 2, znamienna ty, , ra się w przedziale od około 0,0625 do około 0,250 cala.
7. 7. Opopr s^^z^^l^e3 zzatrz. 6, znamienna tym , ra się w przedziale od około 0,125 do około 0,250 cala.
8. 8. Oonre według zastrz. 7, znamiennt , ym, równa w przybliżeniu 0,156 cala.
9. 9. Opona według zastrz. 2, zamiźenn a C y a, 1e srouośtaćkonsłuckceαea kuku wewnętrznego AWid jest równa szerokości konstrukcyjnej łuku zewnętrznego AWod nrmećżjnzreżj o wartość trzeciej stałej K3, zawierająca się w przedziale od około 0,250 cala do około 1,000 cala.

   wa sośćepi rwszejast łjiKj za zaże wartośó ćieΓwsjej ttajej K^ że wartość drugiej stałej K2 ża wartośa drugeja staiea zewieże wartość djugńtj jtałej Kj jest

   166 592
10. 10. Opona według zastrz. 9, znamienna tym, że wartość trzeciej stałej zawiera się w przedziale od około 0,375 do około 1,000 cala.
11. 11. Opona według zastrz. 10, znamienna tym, że wartość trzeciej stałej K 3 jest równa w przybliżeniu 0,531 cala.
12. 12. Opona według zastrz. 2, znamienna tym, te waćtośti pizrwszsj sjałej jest równa około 0,375 cala, a wartość drugiej stałej jjet równa oooło 0,15(5 ccla.
13. 13. Opona według zastrz. 1, znamienna tym, że promień zaokrąglenia Ryg wwe wnętrznej przejściowej ścianki (32) zawiera się w przedziale od około 0,500 do około 1,500 cala.
14. 14. Opona według zastrz. 13, znamienna tym, że promień zaokrąglenia Ryg wewnętrznej przejściowej ścianki (32) jest równy w przybliżeniu 0,750 cala.

    15. Operna według zastrz. 1, znamienna i y że sst w iawentizsści neisnek (30) zawiera się w przedziale od około 25” do około 40’. 16. Opopo według zastrz. n, znamienna ' t y ,, że kąt 8 wewnętrznych ścianek (30) zawiera się w przedziale od około 30’ do około 34”. 17. Opopo według zastrz. 11, znamienns t y m, że kąs t wewnętrznych ścianek (30) jest równy około 32”. 18. Opopo według zastrz. znamienns t y ms że kąs Θ wewnętrznych ściankk (30) jest równy około 32”. 19. Opc^io^ według zastrz. ZAmienno a t y rn, Ze kąt pochylensaeownętrznych bocznych ścianek (26) barku (24) zawiera się w przedziale od około 25’ do około 5”.

    20. Opone ługsug trztsz. 19, znarniensa my m, ką s ąt po hyceniasze zewnętrz- nych bocznych ścianęk (2s) barku s 2za zawiesi só s w edzedzi aod ok oko20 2do ok oo o12 12°. 21. Opopo według zastrz. 220 znamienna ty,, ką sąt p ptcrnanyer newnętrz- nych bocznych ścianek (26) barku (24) jest równy około 16”. 22. Opopo według zastrz. 19 , zna^ienno a y y m , e e ąą t OC oocIic e.en i a nych bocznych ścianek (26) barku (24) jest równy około 16 ”. 23. Oponn według enstrz. 1, znamienna ty,, że wewnętrzna ścianka (30) oraz wspomniana zewnętrzna boczna ścianka (26) barku (24) biegną ku dołowi od podstawy (22), przy

    czym wysokość H_s barku (24) zawiera się w przedziale od około 0,25 do około 2 cali.

    24. Oponn według zastrz. 24, znamienna tym, że wysokość Hs barku (24) wynosi w przybliżeniu 0,604 cala.

    25. Opona według zastrz. 24, znamienna tym, że ynrnnętzza tśianna t33) t see wnętrzna ścianka (26t ącząy iiz ze ąsbą imitmi dolnymk końismż za pcmscą pkiejtek końejwej ścianki (28), która w płaszczyźnie poziomej ma postać punktu ewentualnie krótkiej linii prostej.

    26. Opona według zastrz. 1, znamienna tym, że rozpiętość Dj zewnętrznej bocznej ścianki (26) barku (24) stanowiąca odległość w kierunku prostopadłym do linii będącej przedłużeniem wewnętrznej bocznej ścianki (30) barku (24) do punktu połączenia się łuku podstawy (22) o promieniu Rji z zewnętrzną boczną ścianką (26) barku (24), zawiera się w przedziale od około 0,090 cala do około 0,360 cala.

    27. Oponaweułsg sarzTs. 2s, znlarnnn a tys, se zaaęiłtćyD zewπrearwej bocznej ścianki (26) barku (24) zawiera się w przedziale od około 0,135 do około 0,360 cala.

    28. OałnaweUłyg ztrz. s. , s, znlarann a t y s, s e Γoaęίotćy ćD.[zewnęZarwej bocznej ścianki (26) barku (24) wynosi w przybliżeniu 0,232 cala.