SE436721B - Vulstlasande anordning vid pneumatiska deck -hjulfelgsaggregat - Google Patents

Description

lO 15 20 25 50 55 40 8008567 - 3 2 Inget av proven hänför sig till dynamiska tillstånd med sidokrafter, vilka uppkommer under ett fordons drift då en stir- kraft ansätts, t.ex. när fordonet tar en kurva eller gör un- danmanövror vid olyckstillbud, eller då däcktrycket plötsligt går förlorat, såsom inträffar vid en ringexplosion.

Uppfinningen har därför föregåtts av omsorgsfulla under- sökningar av vulstlossnings- eller vulstförskjutningsfenome- net genom att däckvulsters uppförande studerats dynamiskt.

Studierna har basertas på vad som händer.ett däck-hjulaggre- gat under ett s.k. J-vändningsprov åt höger, varvid aggrega- tet monterats på det under vändningen yttre framhjulet, dvs. i detta fall vänster framhjul. Provet innebär körning rakt fran vid en fastställd hastighet samt därefter plötslig, full ra t- omläggning. Provet, som numera accepterats som standard av den europeiska motorindustrin, upprepas vid successivt minskat däck- tryck till dess vulstlossníng inträffar. Detta prov anses vara mera rigoröst i förhållande till vad som är sannolikt att ett däck-hjulfälgsaggregat utsätts för under de svåraste drifts- förhållanden, varför provet ger en nogrannare och bättre upp- fattning om aggregatets praktiska lämplighet.

Företagna J-vändningsprov har visat att kurvtagning als- trar sidokrafter som förskjuter däckets slitbana i sidled i förhållande till fälgen, ' i varvid dessa krafter av däckets sidovägger överföres till däck- vulsterna. Inom det område av däcket som ligger nära markkon- taktarean alstras härigenom axiella krafter (dvs. riktade i däckets axelriktning) samt vridningsrörelser (dvs. kring en längs vulstens omkrets gående linje). Den totala effekten an- ses yttra sig som en inledande vridning av däckvulsterna kring sina respektive vulsttår inom markkontaktområdet, resulteranca i en lyftning av däckvulstens hälar. Härigenom minskar friktí kraften mellan dückvulsternas undersidor och tillhörande fälg» säten, och denna inledande vridningsrörelse åtföljes av en rö- relse hos däckvulsterna utför respektive vulstsätens lutninge- plan, i sidled inåt i förhållande till närliggande fälgfläns.

Genom dessa rörelser minskas spänningen i tillhörande däckvulaë- ermeringar och följaktligen kompressionen av elastmaterialet under dessa armeringar. Vanligen är det normala lufttrycket i däcket ensamt tillräckligt för att i huvudsak hålla kvar vulsf terna på plats på sina vulstsätens lutande yta. Allt eftersom \.fl lO 15 20 50 55 40 5 9008567-3 lufttrycket minskas sjunker emellertid de vulstlåsande eller- -fasthållande krafter som betingaæ av kombinationen av lufttryck och friktionsmotstånd, tills de blir mindre än de vulstför- skjutande krafterna. Däckvulsterna lämnar då sina säten.

Det har visat sig att när konventionella däck-hjulfälgs- aggregat för personbilar utsättes för J-vändningsprov vid 40 km/h förskjutes däckvulsterna vid tryck av storleksordningen 0,5 - 0,7 kp/cm2 (normalt lufttryck är av storleksordningen 1,8 kp/cmz), medan vulstförskjutningen vid aggregat avsedda för lastbilar och underkastade samma prov vid 24 km/h inträf- far vid tryck under l kp/cm2 (normalt tryck är här av stor* leksordningen 7 kp/cmg). Den lägre körhastighet som tillämpas vid prov med lastbilar jämfört med personbilar anses stå i överensstämmelse dels med lastbilarnas mycket större tyngd och därmed de större krafter för vilka lastbilsaggregat utsätts för, dels också med lastbilars lägre medelhastihet jämfört med personbilar.

Den ovannämnda undersökningen antyder de olägenheter och brister som åtföljer konventionella däck-hjulfälgsaggregat vid lufttryck under rekommenderade drifttryck. Trots många förslag att lösa problemet med vulstlossning har inte något aggregat för ändamålet framkommit som uppvisar fördelarna med en i ett stycke utförd hjulfälg försedd med en ränna för att medge mon- tering och demontering för reparation eller byte med använd- ning av konventionell teknik, utan att aggregatet utrustas med tillkommande komponenten såsom utfyllnadsdon för rännan, di- stansorgan för vulsterna osv., förrän det förslag till lösning framlagts som behandlas bla. i det brittiska patentet l 584 553.

Enligt detta förses den ena eller bägge däckvulsterna med en speciellt utförd, radiellt och axiellt riktad tå, som ingriper i ett spår intill samverkande vulstsäte på fälgen. Tån utsättes för växande kompression allt eftersom dess däckvulst vrider sig under påverkan av de ansatta krafterna, vilken vridning alstrar en reaktionskraft, som ökar spänningen i vulstens armering och därigenom upphäver däokvulstens tendens att röra sig utefter vitt nïtes lutande plan.

Uppfinningon har till ändamål att åstadkomma ett däck-hjul- fälgsaggregat uppvisande vulstfasthållande egenskaper liknande dem som aggregaten enligt det ovannämnda brittiska patentet nr l 584 555 uppvisar, men där kravet på en speciellt utförd 10 l5 20 25 30 35 8008567-3 tå på däckvulsten samt ett spår för denna i hjulfälgen bort~ faller.

Enligt uppfinningen åstadkommes ett däck-hjulfälgsagg- regat innefattande dels ett däck med slitbana, sidoväggar och vulster, varvid varje vulst är försedd med en i huvusak otöjbar vulstarmering, samt dels en i ett stycke utförd hjul- fälg med monteringsränna mellan vulstsätena, vilka lutar axiellt och radiellt utåt i förhållande till fälgens rotationsaxel.

Aggregatet kännetecknas av att åtminstone det ena av vulstsätena har i huvudsak rak profil och intill sin axiellt inre kant är försett med ett anslagsparti, som sträcker sig i omkretsrikt* ningen längs vulstsätet och uppvisar dels en största diameter understigande vulstarmeringens minsta diameter, dels en i stort sett radiellt riktad axiellt utåt vänd anslagsyta anordnad med en tillräckligt radiell utsträckning i förhållande till tillhör-I ande vulstsätes bredd och lutningsvinkel för att effektivt stöda innerkanten av däckvulstens tå mot yttre sidokrafter, t.ex. markkontaktkrafter, vilka strävar att vrida däckvulsten kring anslagspartiet, varvid däckvulsten själv är utformad med en avsevärd.form- eller kompressionsstyvhet inom ett omrâde från däcktåns spets in till den praktiskt taget otöjbara vulstar- meringen, så att denna, och därmed vulsten som helhet, hindras från att röra sig axiellt inåt från vulstsätet över anslags- partiet.

Det är visserligen sant att det är väl känt att däck-hjnlšälgs~~ aggregat för bilar anordna en sammanhängande, längs omkretsen gående kant, ribba eller ansvällning till den axiellt inre kanten av fälgens vulstsäte. Men för att medge däckets montering genflu att dess otöjbara däckvulst passerar axiellt ut över dessa kr ribbor etc. vid däckets uppumpning har de samtliga en maximal radiellt utsträckning ej överstigande 1,7 mm i förhållande till närligggande vulstsäte på fälgen, då sätet har den lutningsvinkel av 5° som är standard vid_bilhjulfälgar. Det har fastställts att en dylik kombination med ribba i bästa fall förbättrar vulstlàs- ningsförmågan under ett J-Vändningsprov med 0,14 kp/cm2 jämfë med konventionella aggregat, d.v.s. vulstlossning sker vid trpf? storleksordningen 0,5-0,6 kp/cmz.

Det är visserligen också sant att det tidigare föresla~ lO F' \í1 55 40* 5 aoosssv-3 gits, t.ex. i de brittiska patenten l 485 780 och l 520 144 och den publicerade brittiska patentansökningen 2 010 756 A, att anordna en eller flera, längs omkretsen riktade kanter, ribbor eller ansvällningar med en maximal radiell utsträck- ning överstigande närliggande däckvulstarmerings minsta ra- diella utsträckning. Det har emellertid visat sig att ett dy- likt arrangemang, där de höga ribborna etc. inte är samman- hängande längs hela vulstsätet, detta i ändamål att däcket skall kunna monteras utan att den otöjbara däckvulsten skadas, inte är effektivare när det gäller att förhindra vulstloss- ning vid lufttryck under de rekommenderade trycken än de kän- da konstruktionerna, som har sammanhängande ribbor etc. med begränsad höjd i kombination med en lutningsvinkel av 50 hos vulstsätet. I själva verket lossnar däckvulsten när ett parti av fälgen, där ribban är borta, passerar genom markkontaktom- rådet, varvid lossandet sker genom samma process som medger att däcket monteras.

Uttrycket "i huvudsak kontinuerlig" som det här används om anslagspartiet avses följaktligen att innefatta varje diskon- tinuitet eller nvbrott som helt eller delvis skapar en sådan minskning av anelagspartiets radiella utsträckning att partiets höjd minskas under den som erfordras för att förhindra vulst- lossning men som har minimal utsträckning i anslagspartiets om- kretsriktning och inte spelar någon roll för däckets montering och heller inte påverkar anslagspartiets förmåga till vulstfast- hållning eller vulstlåsning. Uttrycket avser dock inte diskon- tinuiteter av den typ somnbeskrivits enligt tidigare teknik, och vilka är väsentliga för att göra det möjligt att montera däcket på fälgen. ' Uppfinningens kärna ligger i upptäckten att genom att väl- ju lutningsvinkeln av fälgens vulstsäte för en speciell sätes- bredd kan ett anslagsparti med lämplig radiell utsträckning an- ordnas, vilket medger att däcket medelst konventionell teknik monteras på en i ett stycke utfördihjulfälg, medan anslagspar- tiet ingriper med däckvulsten under påverkan av genom markkon- takten framkallade krafter för att förhindra vulstförskjutning.

Detta sker i enlighet med en rörelsemekanism liknande den som beskrivas i det nämnda brittiska patentet l 584 553, men utan att en speciellt utförd vulsttå med hjulfälgspàr behövs.

Däckvulstens tå kan ingripa med anslagsytan när däcket mon- \n 15 20 40 eooassv-z i 6 terats på fälgen och pumpats upp till det rekommenderade tjän;- tetrycket, men företrädesvis placeras däckvulstens tå ett litet stycke ifrån den nämnda ytan för att underlätta passningen.

Följden blir att däckvulstens tå ingriper med anslagsytan unâzr påverkan av de av markkontakterna alstrade sidokrafterna i till- räcklig grad för att inleda vulstens vridning och rörelse med utefter vulstsätets lutande yta, exempelvis så som kan ske nïr lufttrycket ligger under det rekommenderade servicetrycket.

Företrädesvis innefattar däckvulstens tå, som ingriper med anslagsytan, ett relativt hårt elastmaterial, t.er. ett sådant med en hårdhet överstigande 50 Shore, företrädesvis liggande inom området 60 -90 Shore, uppmätt under laboratoriefl förhållanden. Härigenom erhåller däckvulsttån avsevärd form- eller kompressionsstyvhet i ett radiellt och axiellt riktat plan genom spetsen av däckvulstens tå och vulstarmeringen.

Anslagspartiet innefattar företrädesvis medel, som möj- liggör luftläckning för den händelse vulsterna av ett på fäl- gen monterat däck ingríper med anslagspartíet utan korrekt sä- tesanliggning mot fälgens vulstsäte. En sådan montering medför att aggregatet kontinuerligt förlorar luft, och den felaktiga montcringen kan uppmärksammas. Dessa luftavledande organ kan anta olika former, exempelvis utgöras av ett eller flera hål, som sträcker sig axiellt genom anslagspartiet, eller ett eller flera spår eller utsprång som sträcker sig över anslagspartiet: radiellt yttre yta. Arrangemanget med hål föredras, eftersom det inte medför någon lokal förändring i anslagspartiets ut- sida, som därför kan ha likformig höjd längs hela vulstsätet.

Om emellertid den högsta anslagshöjd som medger däckets mon- tering och den anslagshöjd som åstadkommer vulstlåsning är e- lika, är det möjligt att använda spår elleriutsprång tvärs över anslagets radiellt yttre yta; medan anslagets totala höjd bibehållen inom sådana maximi- och minimigränser vid varje pm :B längs omkretsen.

Förutom de i anslagspartiet anordnade luftavledningsor- ganen kan sådana innefattas i däcket i form av ett eller fler: spår eller utsprång, som sträcker sig radiellt ut från däck- vulstens häl. _ Anslagspartiet kan utformas i ett stycke med hjulfälgenå som exempelvis kan formas medelst-gjutning eller valsning. fr- slagspartiet kan också utformas separat och sedan fästas på 11) [U \J'1 40 1 " aoossav-s fälgen, t.ex. medelst svetsning. Det är därför möjligt att enligt uppfinningen modifiera förekommande hjulfälgar genom att på dem fästa ett på lämpligt sätt dimensionerat anslags- parti.

Lämpligen bildar anslagsytan en vinkel från so till loo°f i förhållande till fälgens huvudrotationsaxel, företrädesvis Ca 900.

Anslagspartiet innefattar företrädesvis en axiellt inåt riktad styryta, som sträcker sig i stort sett radiellt för att underlätta däckvulstens passage över anslagspartiet under däc- ket: montering. Styrytan bildar en mycket mindre vinkel i för- hållande till fälgens huvudrotationsaxel än anslagsytan, exem- pelvis kan en lutning inom området 50 - 50° användas. Styrytan kan leda direkt fram till anslagsytan, eller mellan dem kan en slät kant eller hylla med i huvudsak likformig diameter ej över- ntigande anslagsytans maximala diameter anordnas.

Anslagspartiet har företrädesvis en största diameter, som inte överstiger däckvulstens s.k. effektiva diameter radiellt innanför den otöjbara vulstarmeringen. Med det här använda ut- trycket "däckvulstens effektiva diameter" avses maximala dia- metern av den radiellt inre ytan eller insidan av däckvulsten under dennes passage över anslagspartiet, mätt vid en punkt radiellt innanför vulstarmeringens minsta diameter. Det torde inses att denna diameter är större än diametern av samma yta av det friliggande däcket, dvs. såsom däcket kommer från gjut- formen, men den är mindre än vulstarmeringens minsta diameter och beror på det material som bildar vulsten och som utsättes för kompressionskrafter under vulstens passage över anslags- partiet.

Anslagsytan har företrädesvis en minsta höjd, som är stör- ro än eller lika med 2,2 mm, räknat från närliggande vulstsâte.

Företrädesvis ligger denna höjd inom området 5 till l0,5.mm.

Företrädesvis är det med anslagspartiet försedda vulst- sätet anordnat med en minsta lutningsvinkel som är minst 7°.

Företrädesvis ligger denna vinkel inom området 10 - 200.

Det torde inses att för en given bredd av vulstsätet kom- mer den maximala höjd av anslagsytan som medger att däcket mon- teras och dess vulst sedan hàlles kvar att bestämma den mins- ta erforderliga lutningsvinkel för vulstsätet.

Lutningsvinkeln kan göras större än det minsta värde som 10 15 20 25 30 35 800-856? - 3 bestämmes av ifrågavarande vulstsätesbredd och maximala höjd av anslagsytan utan att sistnämnda höjd ökas; härigenom underlättas ytterligare däckets montering utan att.den vulstfasthàllande förmågan nämnvärt minskas, och vidare blir det möljilgt att standard- isera vulstsätets lutningsvinkel för olika fälgstorlekar.

I-de fall då endast ett anslagsparti är anordnat sker detta företrädesvis på det vulstsäte som befinner sig axiellt ytterst när hjulfälgen är monterad på ett fordon. Helst anordnas emellergifi ett anslagsparti vid vartdera vulstsäte. I sådana fall kan anslags~ partierna ha samma eller olika maximala radiella utsträckning i förhållande till närliggande vulstsäte. Exempelvis kan höjden av anslagspartiet på det inre vulstsätet vara mindre än motsvaraïi ll* höjd på det yttre vulstsätet.

Uppfinningen kan med framgång tillämpas på alla däckskon~ struktioner och lämpar sig särskilt för slanglösa raåia1åäCk- Den i aggregatet enligt uppfinningen ingående hjulfälgen utformas sålunda i ett stycke och uppvisar en däckmonterings- ränna mellan ett par axiellt åtskilda, ringformiga vulstsäten, vart och ett lutande axiellt och radiellt utåt i förhållande till fälgens rotationsaxel och vid sin axiellt yttre kant slutande i en däckvulsten stödande och fasthâllande fläns. Såsom tidigare nämnts har åtminstone det ena av vulstsätena i huvudsak rak profil 0Ch är intill sin axiellt inre kant försett med ett anslagsparti, som sträcker sig längs omkretsen utefter vulstsätet. Anslags~ partiet är i huvudsak kontinuerligt och sammanhängande och har en sådan maximal diameter, att vulsten av ett för fälgen avsett däck kan passera över för sätesanliggning på närliggande vulstsäte.

Slutligen uppvisar anslagspartiet den axiellt utåt vända anslags~ ytan vilken alltså sträcker sig i stort sett radiellt för att in- gripa med tån på den i sätet ansatta däckvulsten, så att om sido- krafter framkallade däckets ingrepp mot marken sätts an mot ääCkEt kan dessa krafter omöjligt kränga däckvulsten över anslagsparciet utan vulsten hâlles fast i vulstsätet.

I nedanstående tabell anges för varierande fälgstorlekar den maximala höjd med vilken anslagspartiet kan utföras vid olika vulstsäteslutningar för att tillhörande däck skall kunna monteras.

V1 lf) 20 40 9 aooassv-3 Nominell Vulstsätesdia- Vulstsätes~ Ansla - Vulstsätets storlek (") meter vid hälen bredd (mm) höjd mm) lutninge- (mm) vinkel (°) 10 255,2 15,7 2,2 7 5,5 10 4,5 15 6,0 20 15 529,4 19,8 2,7 7 5,8 1o 5,6 '15 7,5 20 22,5 571,5 58 4,9 '2 7,0 1o 10,5 15 14,1 20 Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare, ehuru endast i exemplifiierande syfte, med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar ett tvärsnitt genom en första utförings- form av ett däck-hjulfälgsaggregat enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar i större skala ett tvärsnitt genom den i agg- regatet enligt fig. 1 ingående fälgen.

Fig. 5 visar i förstorad skala hälften av ett tvärsnitt genom det i aggregatet enligt fig. l ingående däcket.

Fig. 4 visar ett tvärsnitt genom en andra utföringsform av ett däck-hjulfälgsaggregat enligt uppfinningen. 5 Fig. 5 visar i förstorad skala ett tvärsnitt genom den i aggregatet enligt fig. 4 ingående hjulfälgen.

Fig. 6 visar i förstorad skala halva tvärsnittet av det i aggregatet enligt fig. LI- ingàende däcket.

Fig. 7 visar i förstorad skala ett tvärsnitt genom däck- hjulfälgsaggregatet enligt fig. 1, varvid aggregatet köres tömt och snittet lagts längs markkontaktomrâdet.

Fig;=8 och 9 slutligen visar detaljsnitt i förstorad ska- la genom aggregatets yttre vulstsäte med samverkande däckvulst under påverkan av en ansatt sidokraft.

En första utföringsform l av ett däck-hjulfälgsaggregat visas i fig. l och består av ett lastbilsdäck 2 av radialtyp med stàlgördel, typbeteckning llR 22.5, anbragt på en 190,5 mm bred fälg 5 utförd i ett stycke och uppvisande en vulstsätes- 15 20 25 50 35 40 8Û08567'3 -lo diameter vid däckfoten av 571,5 mm.

Hjulfälgen 5, som.visas närmare i fig. 2, omfattar en däckmonteringsränna 4 mellan axiellt inre och yttre, ringfermi¿a vulstsäten 5 resp. 6, vart och ett avslutat vid sin axiellt yttre kant med en vulstsätesstödande fläns 7. Varje vulstsäte 5 och 6 har rak profil och är försett med ett sammanhängande anslagsparti 8 resp. 9 med likformigt tvärsnitt. Anslagspartizt sträcker sig i omkretsriktningen längs samverkande vulstsäte, intill det ställe där vulsttån på ett för fälgen avpassat dänk är ansatt.

Varje anslagsparti 8 och 9 består av en axiellt utåt rik- tad anslagsyta 8a resp. 9a, som sträcker sig i huvudsak vinkeï~ rätt-mot fälgens rotationsaxel, samt en lutande styryta 8b re ~. äb, som sträcker sig under en vinkel ß med fälgenserotations~ axel. Såsom skall beskdvas närmare längre fram ingriper anslags- ytorna 8a och 9a med intilliggande vulstsäten på ett på fälgen 2 monterat däck för att förhindra vulstförskjutning under kör» ning utan tryck i däcket, och styrytorna 8b och 9b underlättar däckvulsternas passage över anslagen under däckets montering.

Den i fig. 2 visade hjulfälgen kan utföras med följande dimensioner, se figurens beteckningar: A 190,5 mm h2 7 mm B 58 mm F 24 mm Dl ,57l,5 mm M 10 mm D2 561,1 mm nl 12,5 mm D5 551,1 mm ' R2 5 mm hl 5 mm R5,R4 1,5 mm na 5s5,1 mm . 15° ns 531,1 mm 4o° Däcket 2 omfattar ett slitbaneparti 10, längs varje kant förenat med ett par sidoväggar ll, vilka var och en vid sin radiellt inre kant avslutas med en ringformig däckvulst 12.

Varje däckvulst är armerad med en otöjbar vulstslinga eller vulstkärna 15 bestående av ett antal gummibelagda stållinor ET- renade till ett knippe med sexsidigt tvärsnitt, varjämte kär- nan kompletteras med en utfyllande spetsremsa 14.

Såsom närmare visas i fig. 5 har däcket ett enkelt radial- stomlag 15 av stål, vars ändar är uppvikta kring vvlstarmerin~ gen, samt ett brottskyddsaggregat eller gördel 16 bestående av fyra snedskurna stållag lagda omväxlande med motsatta snedríkä- lO 20 40 11 QOÛ8557'3 ningar i förhållande till däckets ekvatorialplan. En utfyllnads- remsa 17 är placerad inom yttre delen av varje vulst och sträc- ker sig radiellt utåt, så att den skjuter över stommens omvikta parti. Vulsttån l8 är utförd av ett gummi med en hårdhet av storleksordningen 70 Shore.

Varje vulstkärna 15 har en minsta diameter (DS) av 576 mm, medan diametern (D7) av däckvulstens radiellt inre yta innan- för vulstkärnans minimidiameter är 554 mm vid friliggande, o- monterat däck och 560 mm med däcket monterat. Däckvulstens "effektiva" diameter enligt tidigare definition är minst 565,1 mm.

Det ovan beskrivna däck-hjulfälgsaggregatet är lämpet för ett fordon med en däckbelastning av 5 ton vid ett däcktryck av ca 8 kp/cm2.

En andra utföringsform 20 av däck-hjultälgsaggregatet visas i fig. 4 och omfattar ett radiallagdäck 21 med stàlgördel, typ- beteckning l55/R15, anbragt på en 114 mm bred hjulfälg 22 med en vulstsätesdiameter vid däckhälen av 529,4 mm.

Hjulfälgen 22 visas i detalj i fig. 5 och liknar den i fig. 2 visade, varvid. samma hänvisningsbeteckningar återkommer för att ange motsvarande delar. 1 Anslagspartiet 8 på det inre vulstsätet 4 skiljer sig från motsvarande parti på hjulfälgen enligt fig. 2 i det att den lu- tande styrningen bildas av det radiellt yttre partiet av när- liggande sida 4a av däckmonteringsrännan 4 och skiljes från an- slagsytan Ba genom en plan kant eller hylla 80 med likformig diameter, vilken svarar mot anslagspartiets 8 maximala radiella utsträckning.

Den i rig. 2 visade hjulfälgen kan utföras med följande dimensioner, se figurens beteckningar: A 114 mm rå 522,4 mm B 19,8 mm ha 5,8 mm Dl 529,4 mm F 15 mm P2 529,4 mm Rl 6,4 mm Då mm mm h 5 mm Q: 10 l 9 D4 550 mm A5 450 Däcket 21 omfattar ett slitbaneparti 25 längs vardera kanten förenat med en sidovägg 24, som vid sin radiellt inre kant av- slutas med en ringformig däckvulst 25. Varje däckvulst är ar- merad medelst en otöjbar vulsttràd eller vulstkärna 26 bestående 10 15 25 30 55 6008567-3 12 av ett antal gummibelagda stållinor förenade i ett paket med fyrsidigt tvärsnitt, varvid kärnan kompletteras med en spets- remsa 27.

Såsom närmare visas i fig. 6 uppvisar däckt en enkel ra- diallagstomme 28 (rayon), vars kanter är uppvikta kring vulst- armeringen, och vidare ett brottskyddslag 29 bestående av två snedskurna stållag lagda i motsatta riktningar i förhållande till däckets ekvatorialplan. En utfyllnads- eller slitremsa 50 är placerad inom yttre delen av varje vulst och sträcker sig radiellt utåt, så att den skjuter över stommens omvikta parti. Vulsttån 51 är utformad av ett gummi med en hårdhet av storleksordningen 70 Shore.

Varje vulstkärna 26 har en minsta diameter (D6) av 555,? pr, medan diametern (D7) av däckvulstens radiellt inre yta 32 ne- danför vulstkärnans centrum är 520 mm med däcket friliggande och 526 mm med däcket monterat, och däckvulstens effektiva diameter enligt ovan är minst 550 mm.

Det ovan beskrivna aggregatet lämpar sig för en däckbe- lastning av 556 kg vid 1,7 kp/emg.

Enligt uppfinningen kan olika hjulfälgkonstruktioner och däckdimensioner ingå, och uppfinningen kan även tillämpas på andrakända däckkonstruktioner med eller utan slang, inklusive radialdäck, gördeldäck, krysslagdäck samt för tomkörning av- sedda däok. t.ex. sådana som saluföres under det registrerade varumärket "Denovo".

Ett anslagsparti anordnas företrädesvis på vart ochett av fälgens vulstsäten såsom ovan beskrivits, ehuru det kan räcka med att ett sådant anslag endast anordnas på fälgens ena vulst~ säte, företrädesvis det som kommer att befinna sig ytterst un- der körning.

Uppfinningens verkningssätt kommer nu att beskrivas med upeciell hänvisning till den i fig. l-3 visade utföringsformen.

Det lufttryck som rekommenderas för lastbilsaggregatet enligt fig. l är ca 8 kp/cmê, och under normal drift hålles däckvulsterna 12 kvar på sina respektive vulstsäten 5,'6 av uppumpningstrycket samt den hoptryckning eller kompression av elastmaterialet under samverkande vulstkärna 15 som förorsa- kas av den spänning i vulstkärnan som alstras när däckets vul- ster är fullt ansatta på fälgens vulstsäten 5, 6. Fíg. 7 vi- sar aggregatet enligt fig. l inom markkontaktområdet vid drift MT) 10 40 15 80081567-3 i tömt tillstånd dvs. med däcktryoket O, men utan någon sido- kraft ansatt.

I detta tillstånd hålles däckvulsterna 12 kvar i sina vulstsäten 5, 6 medelst det friktionsgrepp som materialet innan- för eller nedanför vulstkärnan lå utövar på grund av den spän- flïnâ Tl (inte markerad) som framkallas i vulstkärnan genom däc- kets montering. Det är härvid underförstått att det inte före- kommer någon fasthållningskraft på grund av inre lufttryck, eftersom däcket förutsättes tömt.

Fig. 8 och 9 visar närmare i större skala de krafter som fëlgens yttre vulstsäte och däckvulsten utsättas för under kurvtagning eller svängningsmanövrer. vid inledningen av en så- dan manöver (se fig. 8) utvecklas en sidokraft SF; som växer allt eftersom sidoaccelerationen växer. Denna sidokraft defor- merar däckets sidoväggar i förhållande till hjulfälgen och förmår den yttre däckvulsten att vrida sig. Vridningscentrum utgöres av spetsen av däcktån 18, och förskjutnings-eller de- formationsmomentet blir SF x X1, där X1 är avståndet mätt ra- diellt från slitbanans kontaktarea till vridningscentrum..Däck- vuïsten 12 hållas fast mot denna vridningzr det moment som al- stras av spänningn i vulstkärnan verkande kring samma vrid- ningaccntrum, vilket moment blir Tl x X2, där X2 är det axiella avståndet från vridningscentrum till vulstkärnans centrum.

En ökad sidokraft alstrar ett ökat moment SF x X1, som startar vulstens vridning-när det motverkande eller fasthål- lande momentet Tl X Z2 överskrides. Följden blir att vulstkär- nan lö börjar röra sig i riktningen I inåt i förhållande till hjulfälgen. Det anslagsparti 9 som enligt uppfinningen är an- ordnat på vuístsätet 6 intill vulsttàns 18 spets ingriper med vulsttån (se fig. 9) och förhindrar att däckvulsten rör sig utefter det lutande vulstsätet 6. Vulstkärnan 15 bildar ett graktiskt taget otöjbart band kring hjulfälgen och kan således inte följa den cirkulära bana som skulle erfordras för dess utsvängning kring vridningscentrum (däcktåns 18 spets).Såle- des vrider sig vulstkärnan 13 och rör sig axiellt inåt mot det i fig. 9 visade läget. Däckvulstens tà 18, som enligt fig.8 hur en länen D1 från sin spets till vulstkärnan, sett i plan ¿onom vulsttünn spets och vulstkärnans centrum, minskas där- för till det kortare avståndet DE. Tån 18 är emellertid ut- förd av ett gummimaterial med en hårdhet av 70 Shore och är 10 15 2G flv *a 30 55 40 8008567 '-3 14 därigenom praktiskt taget stel och besitter en avsevärd form- eller kompressionsstyvhet i det ovannämnda planet genom vulst- tåns spets och vulstkärnans centrum. Följaktligen medför vulst strävan att vrida sig en reaktionskraft F mellan vulsttån oc: vulstkärnan. Kraften FB har en axiellt utåtriktad komposant P4 och en radiellt utåtriktad komposant F . Den senare ökar i hög grad spänningen i vulstkärnan 15 och adderar till de: nämnda spänningen Tl en ytterligare spänning T2 (icke marke- rad). Således ökas det inledande fasthållningsmomentet.Tl X 2? (se fig. 8) till (Tl + T2) X5 (se fig. 9), som blir lika med eller överstiger förskjutnings- eller deformationskraftens moment SF X X1. Vulstsektionens vridning kring vridningscen- trat framkallar därför ett balanserat krafttilistånd och inge: ytterligare vulströrelse inträffar.

Den ovan beskrivna kraftbalansen inträffar endast inom markkontaktområdet, där den stora sidokraften i själva verket ansättes mot däcket av marken. Den ökade spänningen i vulst- kärnan påverkar emellertid kärnan som helhet runtom och drar åt den mot hjulfälgen. Härigenom intensifieras däckvulstens SHS grepp mot hjulfälgens vulstsäte. _ a Däokets montering på hjulfälgen sker på konventionellt sätt, och det kan skjutas över de vulststödande eller -fast- hållande flänsarnn ? med handverktyg, normal serviceutrustnin: eller med hjälp av automatisk däckmonteringsmaskineri. Efter uppumpning får däokvulsterna 12 en effektiv diameter som övers stiger anslagspartiernas 8, 9 diameter och kan därför passera utåt över-dessa partier under påverkan av lufttrycket, så att vulsterna bringas i säte på sina respektive vulstsäten 5, 6.

Varje däckvulsts tå 18 har en annan lutningsvinkel i förhållanie till hälen i ändamål att förbättra tätningen efter montering, och den är i stånd att böja sig undan vid passage över anslags- partiet. När sedan vulsten 12 går emot stödflänsen 7 snäpper tån in och bringas till anliggning på vulstsätet intill anslags- partiet. För att säkerställa att monteringen blir korrekt får den uträtade längden av däckvulstens undersida eller bas 19, mätt från hälpunkten till tåns spets, inte överstiga det av- stånd som uppmätes från fälgens hälpunkt till anslagspartiets radiellt yttersta punkt. Den vinkel som anslagsplanet eller -ytan bildar med fälgens rotationsaxel är därför företrädesvis större än 900, t.ex. 92°. vinkeln kan emellertid i vissa fall \J1 10 'IJ :D D.) “dl 40 15 00Û3557'3 vara mindre än 90°, så att anslaget bildar ett indraget eller avbackat parti i förhållande till vulstsätet, ehuru detta ut- förande kan kräva att däckvulstens profil modifieras för att jassa mot anslaget.

Däckvulsten kan tas av genom att en i stort sett axiellt riktad kraft ansättes mot däcket intill den vulststödande flänsen.

Det ovan i samband med fig. 1-5 beskrivna däek-hjulfälgs- aggregatet har prövats monterat på det yttre framhjulet av en Volvo F88 med en främre axelbelastning av 6 ton under ett prov med J-sväng vid 24 km/h (dvs. körning rakt fram vid 24 km/h följd av full omläggning av ratten). Provet upprepades med successivt minskade däcktryck, från 1,4 kp/cm2 till O (då däckets ventilkärna avlägenades). Bägge dñckvulsternn hölls kvar på plats under samtliga dessa prov. i “Vid ett liknande prov på ett däck-hjulaggregat med an- vändning av samma däck och en hjulfälg med samma dimensioner som fälgen enligt fig. 2 men utan anslagspartierna 8, 9, sköts den yttre däckvulsten ur sitt läge vid ett däcktryck av 7 kp/cm2.

Vid ännu lägre däcktryck sköts däckvulsterna ur sina säten vid körning rakt fram innan hastigheten 24 km/h uppnåddes (dvs. innan någon sidokraft ansattes).

De ovan refererade resultaten visar den betydelsefulla förbättring i vulstlåsnings- eller vulstfasthàllningsförmåga som erhålles genom uppfinningen, och som sålunda avsevärt min- skar de säkerhetsrisker som en plötslig totalförlust av ring trycket innebär (ringexplosion).

De ovan beskrivna utföringsformerna illustrerar det sätt å vilket uppfinningen kan tillämpas vid däck-hjulfälgsaggregat lämpliga för lastbilar (fig. 1-5) utan ändring av den lutninge- vinkel hos hjulfälgarnas vulstsäten från det värde på 150 som f.n. allmänt tillämyas av huvuddelen'av tillverkarna; detta i ändamål att göra det möjligt att anordna ett anslagsparti med erforderlig radiell utsträckning i förhållande till när- liggande vulstsäte, medan det fortfarande är möjligt att mon- tera däcket på en i ett stycke utförd fälg med användning av konventionell teknik och samtidigt uppnå erforderlig vulst- fasthàllningsförmåga. För att tfllämpa uppfinningen på däck- hjulfälgsaggregat lämpliga för personbilar (fig. 4 och5) er- fordras emellertid en lutningsvinkel för vulstsätena som är 10 PO 50 55 8008 5-67 '3 16 avsevärt större än det värde på 50 som f.n. tillämpas sem sten- dard, i ändamål att möjliggöra att ett anslagsparti införes med erforderlig radiell utsträckning. Genom att fastställa en spe= ciell gemensam, lutningsvinkel, t.ex. lÖ°, blir det inte deste mindre möjligt att anordna sådana anslagspartier för en serie hjul-fälgsstorlekar som medger montering av däcket och som ske- par den erforderliga vulstfasthàllningsförmågan, varigenom dei således blir möjligt att uppnå standardisering mellan de olika fälgstorlekarna.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan beskrivna ut» föringsformerna utan medger många modifikationer, såsom exemp~ lifieras i det följande. Anslagspartierna 8, 9 kan förses med medel för luftutsläpp, t.ex. ett, företrädesvis flera, längs omkretsen åtskilda, axiellt riktade spår, vårtor eller hål, vilka medger luft att läcka ut för den händelse vulsttån skul» le ansättas mot översidan av anslagspartiet under monteringen.

På så sätt kommer aggregatet att kontinuerligt läcka ut luft, och den felaktiga monteringen kan uppmärksammas. Dessutom kan den ena eller båda däckvulsterna 12, 25, som bringas till sätes- anliggning på ett vulstsäte 5, 6 med ett anslagsparti 8, 9, utformas med luftavledande medel bestående av ett eller flera urtag i eller utsprång på vulstens axiellt yttre sida, vilka urtag eller utsprång sträcker sig radiellt utåt från vulst- hälen till ett ställe utanför den vulstfasthållande flänsen T, Ehuru modifieringen av hjulfälgen medger att däck av standard- typ monteras och hålles fast på fälgen såsom ovan beskrivits, kan däcken vara av modifierat utförande speciellt inom vulst- området för attförbättra vulsttåns kompressionsstyvhet eller formstyvhet och därmed funktionsförmågan hos ett arrangemang enligt uppfinningen. Vulsttån kan sålunda innefatta en arme- ring i form av ett eller flera vävlag elle brutna fibrer, eller den kan helt enkelt formas av gummi med en hårdhet överstiganâe den som vanligen används för gummimassan inom detta område, t.ex. gummi med en hårdhet av storleksordningen 80-89 Shore.

Däcken 2 och 21 kan vara förseddamed ett smörjmedel-tät- ningsmaterial i form av.en beläggning på insidan av däcket inom dcttas krönområde i ändamål att bíbringa däcket tomkörnia f- förmåga, dvs. göra det möjligt att köra det i punkterat eller tömt tillstånd. Beläggningsmaterialet innefattar företrädesvis ett tätningsmedel för återtätning av en punktering jämte ett \_,"l w aoossev-z :nnörjnledel för att undgå invändiga skador och minska värme- utvecklingen vid tomkörning. Ytterligare detaljer beträffande en lämplig beläggning återfinnas i det brittiska patentet Hr l 570 597-

Claims (8)

8008567-3 10 15 20 25 30 35 Iß Patentkrav

1. Däck-hjulfälgaggregat innefattande dels ett däck med slitbana, sidoväggar och vulster, varvid varje vulst är försedd med en i huvudsak otöjbar vulstarmering, samt dels en i ett stycke utförd hjulfälg med monteringsränna mellan vulstsätena, vilka lutar axiellt och radiellt utåt i för- hållande till fälgens rotationsaxel, k ä n n e t e c k - n a t av att åtminstone det ena av vulstsätena (5,6) har i huvudsak rak profil och intill sin axiellt inre kant är försett med ett anslagsparti (8,9), som sträcker sig i om- kretsriktningen längs vulstsätet (5,6) och uppvisar dels en största diameter (D2,D4) understigande vulstarmeringens (13,26) minsta diameter (D6), dels en i stort sett radiellt riktad, axiellt utåt vänd anslagsyta (8a,9a) anordnad med en tillräcklig radiell utsträckning (h1,h2) i förhållande till tillhörande vulstsätes (5,6) bredd (B) och lutnings- vinkel KI) för att effektivt stöda innerkanten av däckvuls- tens (12,23) tå mot yttre sidokrafter, t.ex. markkontakt- krafter, vilka strävar att vrida däckvulsten kring anslags- partiet (8,9), varvid däckvulsten själv är utformad med en avsevärd form- eller kompressionsstyvhet inom ett område från däcktåns spets in till den praktiskt taget otöjbara vulstarmeringen (13,26), så att denna, och därmed vulsten som helhet, hindras från att röra sig axiellt inåt från vulstsätet över anslagspartiet.

2. Aggregat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att däckvulstens tå (18,31) innefattar ett elastmaterial med en hårdhet överstigande 50 Shore, företrädesvis inom området 60-90 Shore.

3. Aggregat enligt något av föregående krav, k ä n n e = t e c k n a t av att anslagspartiet (8,9) sträcker sig med likformig höjd längs hela vulstsätets omkrets.

4. Aggregat enligt något av föregående krav, k ä n n e ~ t e c k n a t av att anslagspartiets anslagsyta (8a,9a) 10 15 20 8008567-3 H bildar en vinkel inom omrâdet 80-1000 med fälgens rotations- N r . o axel, foretradesvis ca 90 .

5. Aggregat enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att anslagspartiet (8,9) innefattar en axiellt snett inåt riktad styryta (8b,9b), som bildar en vinkel (ß) inom området 30-600 med däckets rotationsaxel.

6. Aggregat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att anslagspartiet (8) är kompletterat med en i stort sett axiellt riktad slät kant eller hylla (8c) mellan anslags- ytan (8a) och styrytan (8b).

7. Aggregat enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att anslagsytan (8a,9a) har en höjd (h1,h2) som är minst 2,2 mm räknat från närliggande vulst- säte (5,6), företrädesvis från 3-10,5 mm.

8. Aggregat enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att det med ett anslagsparti (8,9) sam- verkande vulstsätet (5,6) har en minsta lutningsvinkel av 7° i förhållande till fälgens (3,22) rotationsaxel, före- träaesvis från 10-2o°. .\_