SE534673C2

SE534673C2 - Tread and method for reduced static electricity generation, as well as truck and truck wheels

Info

Publication number: SE534673C2
Application number: SE1050255A
Authority: SE
Inventors: Rune Svensson; Goeran Valfridsson
Original assignee: Bt Products Ab
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-11-15
Also published as: WO2011115564A1; EP2547538A1; SE1050255A1

Description

25 30 534 673 däcken uppbär har en elektrisk ledningsväg från fordonets chassi till marken ombesörjts. 25 30 534 673 the tires support, an electrical line from the vehicle's chassis to the ground has been provided.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN När en truck framförs på konventionella truckhjul laddas truckens chassi ofta statiskt elektriskt till en spänning överstigande 10 kV, exempelvis till ca 14 kV.SUMMARY OF THE INVENTION When a truck is driven on conventional truck wheels, the truck chassis is often statically electrically charged to a voltage exceeding 10 kV, for example to about 14 kV.

Försök har visat att laddningen blir som störst när truckhjulen är nya, och att storleken på laddningen dessutom varierar med omgivande förutsättningar som hjullast, typ av underlag och luftfuktighet. Hög laddning uppkommer ex- empelvis vid körning på betonggolv med en elektrisk isolerande plastbelägg- ning, sàsom en epoxibeläggning. Vidare minskar uppladdningen med ökande luftfuktighet, och ökar med ökande hjullast.Experiments have shown that the charge is greatest when the truck wheels are new, and that the size of the charge also varies with surrounding conditions such as wheel load, type of surface and humidity. High charge occurs, for example, when driving on concrete floors with an electrically insulating plastic coating, such as an epoxy coating. Furthermore, charging decreases with increasing humidity, and increases with increasing wheel load.

Laddning över ca 8-10 kV är icke önskvärd eftersom den kan leda till gnista, obehag, komponentskada samt funktionsstörningar.Charging above about 8-10 kV is not desirable as it can lead to sparks, discomfort, component damage and malfunctions.

De ledande hjulen som beskrivs i DE19858825 C2 har nackdelarna att de jämfört med konventionella truckhjul är relativt kostsamma, erbjuder sämre bärighet samt kan ha kortare livslängd.The guide wheels described in DE19858825 C2 have the disadvantages that compared to conventional truck wheels they are relatively expensive, offer poorer bearing capacity and can have a shorter service life.

Syftet med föreliggande uppﬁnning är att på ett kostnadseffektivt sätt reduce- ra den statiskt elektriska uppladdningen som kan uppkomma hos en trucks chassi, utan att truckens prestanda försämras.The purpose of the present invention is to reduce in a cost-effective manner the static electric charge that can occur in a truck's chassis, without the truck's performance deteriorating.

Syftet har uppnåtts genom tillhandahållandet av en solid slitbana för ett truckhjul eller en truckrulle, där åtminstone en av slitbanans sidoytor har en elektriskt ledande beläggning som reducerar generering av statisk elektrisk laddning i slitbanan. 10 15 20 25 30 534 B73 Slitbanan har formen av en cylinder och dess sidoytor definieras som cylin- ders båda cirkelformade ändar.The object has been achieved by providing a solid tread for a truck wheel or a truck roll, where at least one of the side surfaces of the tread has an electrically conductive coating which reduces the generation of static electric charge in the tread. 10 15 20 25 30 534 B73 The tread has the shape of a cylinder and its side surfaces are defined as the two circular ends of the cylinders.

Genom uppﬁnningen begränsas den statiskt elektriska uppladdningen hos en trucks chassi, vilken trucks hjul är försedda med de uppfinningsenliga slitba- norna, till ca 2,5-5 kV. En laddning inom detta område ger inte upphov till några av problemen som nämnts ovan.Due to the invention, the static electric charge of a truck's chassis, which truck's wheels are provided with the treads according to the invention, is limited to approx. 2.5-5 kV. A charge in this area does not give rise to any of the problems mentioned above.

Den elektriskt ledande beläggningen på slitbanans sidoyta hämmar upp- komsten av statisk elektrisk laddning. Därmed har uppfinningen önskvärd effekt även vid körning på elektriskt isolerande underlag, exempelvis plast såsom epoxi. Andra fördelar är att slitbanan endast innebär en marginell kostnadsökning och inte påverkar köregenskaperna eller bärigheten. Uppfin- ningens effekt är vidare förutsägbar eftersom den väsentligen inte påverkas av varierande luftfuktighet. Dessutom kan uppfinningen tillämpas på befintli- ga konventionella truckhjul genom anbringande av beläggningen.The electrically conductive coating on the side surface of the tread inhibits the occurrence of static electric charge. Thus, the invention has a desirable effect even when driving on electrically insulating surfaces, for example plastic such as epoxy. Other advantages are that the tread only entails a marginal cost increase and does not affect the driving characteristics or bearing capacity. The effect of the invention is furthermore predictable since it is essentially not affected by varying humidity. In addition, the invention can be applied to existing conventional truck wheels by applying the coating.

Uppfinningens har bäst effekt om beläggningen täcker hela slitbanans sido- yta. Uppfinningen fungerar emellertid tillfredsställande även om beläggningen inte täcker hela sidoytan, vilket exempelvis kan vara fallet efter det slitage som uppkommer efter en tids användning.The invention has the best effect if the coating covers the entire side surface of the tread. However, the invention works satisfactorily even if the coating does not cover the entire side surface, which may be the case, for example, after the wear that occurs after a period of use.

Beläggningen kan vara anbringad så att den täcker hela slitbanans sidoyta och dessutom överlappar, och därigenom elektriskt kontakterar, fälgen som slitbanan sitter på. Vidare kan beläggningen sträcka sig runt sidoytans kant till slitbanans utsida, alltså sidan som är vänd mot underlaget. På motsvaran- de sätt kan beläggningen vara anbringad på slitbanans insida, alltså sidan som är vänd mot fälgen.The coating can be applied so that it covers the entire side surface of the tread and also overlaps, and thereby electrically contacts, the rim on which the tread sits. Furthermore, the coating can extend around the edge of the side surface to the outside of the tread, i.e. the side facing the substrate. Correspondingly, the coating can be applied to the inside of the tread, ie the side facing the rim.

Ett enkelt och kostnadseffektivt sätt att förse slitbanan med den elektriskt ledande beläggningen är att belägga både slitbanans sidoyta och fälgens 10 15 20 25 30 534 673 sidoyta med beläggningen. Härigenom uppnås dessutom god elektrisk kon- takt mellan slitbana och fälg.A simple and cost-effective way to provide the tread with the electrically conductive coating is to coat both the side surface of the tread and the side surface of the rim 10 534 673 with the coating. This also achieves good electrical contact between the tread and the rim.

Bäst fungerar uppfinningen om slitbanans båda sidoytor är belagda med den elektriskt ledande beläggningen. Uppfinningens effekt kan dock även uppnås med beläggning på endast en av sidoytorna, vilket förenklar framställningen av slitbanan eftersom endast en sidoyta måste behandlas.The invention works best if both side surfaces of the tread are coated with the electrically conductive coating. However, the effect of the invention can also be achieved by coating on only one of the side surfaces, which simplifies the production of the tread since only one side surface must be treated.

Om den elektriskt ledande beläggningen är av en kulör som markant avviker från slitbanans kulör, kan enkelt visuellt avgöras att trucken som är försedd med slitbanan inte är starkt statiskt elektriskt laddad. Detta är av fördel i om- råden till vilka endast fordon med låg laddning äger tillträde. Dessutom tjänar den avvikande kulören som en tydlig märkning vid hantering av hjulen innan montering på en truck.If the electrically conductive coating is of a color that deviates significantly from the color of the tread, it can be easily visually determined that the truck equipped with the tread is not strongly statically electrically charged. This is advantageous in areas to which only low-charge vehicles have access. In addition, the deviating color serves as a clear mark when handling the wheels before mounting on a truck.

Slitbanan kan vara av polyuretan vilket innebär god bärighet och goda kör- egenskaper. Uppﬁnningens effekt kan emellertid i princip även uppnås med en slitbana av andra material, exempelvis gummi.The tread can be made of polyurethane, which means good bearing capacity and good driving properties. However, the effect of the invention can in principle also be achieved with a tread of other materials, for example rubber.

Uppfinningens syfte har vidare uppnåtts genom ett truckhjul eller en truckrulle som har sagda slitbana, och genom en truck med ett sådant truckhjul eller en sådan truckrulle. Uppfrnningen fungerar bäst om truckens samtliga hjul och/eller rullar är av den uppfinningsenliga typen.The object of the invention has further been achieved by a truck wheel or a truck roller having said tread, and by a truck with such a truck wheel or a truck roller. The invention works best if all the wheels and / or rollers of the truck are of the type according to the invention.

Uppfinningens syfte har slutligen uppnåtts genom tillhandahållet av en metod för att reducera generering av statisk elektrisk laddning hos ett truckhjul eller en truckrulle vid belastning i samband med körning av en truck som uppbärs av truckhjulet eller truckrullen. Metoden innefattar steget att belägga åtmin- stone en sidoyta av den solida slitbanan hos truckhjulet eller truckrullen med en elektriskt ledande beläggning. Därmed kan uppfinningen appliceras på befintliga hjul. 10 15 20 25 30 534 S73 FIGURBESKRIVNING I figurerna åskådliggörs ett utföringsexempel av föreliggande uppfinning. Här visar figur 1 en planvy samt en sidovy av ett truckhjul med en slitbana enligt föreliggande uppfinning, figur2 sidovyer av ytterligare utföringsformer av föreliggande uppfin- ning, och figur3 en jämförelse mellan statisk uppladdning vid användning av standardhjul respektive hjul enligt föreliggande uppfinning på oli- ka underlag.The object of the invention has finally been achieved by providing a method for reducing the generation of static electric charge of a truck wheel or a truck roller under load in connection with driving a truck carried by the truck wheel or truck roller. The method comprises the step of coating at least one side surface of the solid tread of the truck wheel or truck roller with an electrically conductive coating. Thus, the invention can be applied to existing wheels. 10 15 20 25 30 534 S73 DESCRIPTION OF THE FIGURES The figures illustrate an embodiment of the present invention. Here, Figure 1 shows a plan view and a side view of a truck wheel with a tread according to the present invention, Figure 2 side views of further embodiments of the present invention, and Figure 3 a comparison between static charging using standard wheels and wheels according to the present invention on different basis.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar schematiskt ett truckhjul 10 eller en truckrulle 10. Skillnaden mellan ett truckhjul och en truckrulle är huvudsakligen att ett truckhjul är stör- re och konstruerat att bära större last. Ett truckhjul fungerar ofta som driv- och styrhjul, medan en truckrulle ofta fungerar som stödbenshjul. l den fort- satta beskrivningen diskuteras endast truckhjul, uppfinningen fungerar emel- lertid på samma sätt i samband med truckrullar.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Figure 1 schematically shows a truck wheel 10 or a truck roll 10. The difference between a truck wheel and a truck roll is mainly that a truck wheel is larger and designed to carry a larger load. A truck wheel often acts as a drive and steering wheel, while a truck roller often acts as a support leg wheel. In the following description, only truck wheels are discussed, however, the invention works in the same way in connection with truck rollers.

Till vänster i figur 1 visas truckhjulet 10 i planvy. Truckhjulet 10 har en fälg 15 på vilken en slitbana 20 är monterad. Till höger i ﬁgur 1 visas samma hjul 10 sett i körriktningen. Hjulets 10 ringformade slitbana 20 har en första sidoyta 20a och en andra sidoyta 20b. På slitbanans första sidoyta 20a är en första beläggning 30a anbringad. Den första beläggningen 30a täcker hela första slitbanans första sidoyta 20a. Motsvarande gäller slitbanans andra sidoyta 20b, där en andra beläggning 30b anbringats.To the left of Figure 1, the truck wheel 10 is shown in plan view. The truck wheel 10 has a rim 15 on which a tread 20 is mounted. To the right in Figure 1, the same wheel 10 is shown seen in the direction of travel. The annular tread 20 of the wheel 10 has a first side surface 20a and a second side surface 20b. A first coating 30a is applied to the first side surface 20a of the tread. The first coating 30a covers the entire first side surface 20a of the first tread. The same applies to the second side surface 20b of the tread, where a second coating 30b has been applied.

Figur 2 visar olika varianter vad gäller beläggningen av slitbanan 20 och fäl- gen 15, sett i körriktningen. 10 15 20 25 30 534- 673 Längst till vänster i figur 2 illustreras ett hjul 10 med olika beläggning på slit- banans 20 första sidoyta 20a respektive andra sidoyta 20b. Den första be- läggningen 30a täcker hela slitbanans första sidoyta 20a och överlappar dessutom fälgen 15. Den andra beläggningen 30b täcker hela slitbanans andra sidoyta 20b och dessutom hela fälgen 15.Figure 2 shows different variants in terms of the coating of the tread 20 and the rim 15, seen in the direction of travel. 10 15 20 25 30 534- 673 At the far left in Figure 2, a wheel 10 with different coatings is illustrated on the first side surface 20a and second side surface 20b of the tread 20, respectively. The first coating 30a covers the entire first side surface 20a of the tread and also overlaps the rim 15. The second coating 30b covers the entire second side surface 20b of the tread and also the entire rim 15.

I mitten av figur 2 illustreras ett hjul 10 som endast är belagt på ena sidoytan.In the middle of figure 2 a wheel 10 is illustrated which is only coated on one side surface.

Beläggningen 30a sträcker sig över hela slitbanans första sidoyta 20a och runt sidoytans 20a perifert yttre kant till slitbanans utsida 20c, alltså sidan som är vänd mot underlaget.The coating 30a extends over the entire first side surface 20a of the tread and around the peripheral outer edge of the side surface 20a to the outside 20c of the tread, i.e. the side facing the substrate.

Utföringsformerna till vänster och i mitten av figur 2 illustrerar att olika be- läggning kan användas på slitbanans och/eller fälgens olika sidor.The embodiments on the left and in the middle of Figure 2 illustrate that different coatings can be used on the different sides of the tread and / or rim.

Till höger i figur 2 illustreras ett ytterligare alternativ för beläggningen 30a, 30b. Här används åter, som i ﬁgur 1, samma beläggning på slitbanans 20 första och andra sidoytor. Beläggningarna 30a, 30b sträcker sig över hela slitbanans sidoytor och runt dess perifert yttre kanter till slitbanans utsida 20c. Beläggningarna 30a, 30b är vidare anbringade på slitbanans insida 20d, alltså sidan som är vänd mot fälgen 15.To the right of Figure 2, a further alternative for the coating 30a, 30b is illustrated. Here again, as in Figure 1, the same coating is used on the first and second side surfaces of the tread 20. The coatings 30a, 30b extend over the entire side surfaces of the tread and around its peripheral outer edges to the outside 20c of the tread. The coatings 30a, 30b are further applied to the inside 20d of the tread, i.e. the side facing the rim 15.

Sammanfattningsvis illustreras i figurerna 1 och 2 ﬂera alternativ vad gäller beläggningens utsträckning på hjulet. Beläggningen kan anbringas enbart på slitbanan, eller på slitbanan och fälgen. Beläggningen kan vara av samma typ på båda sidorna, eller skilja sig åt sidorna emellan.In summary, Figures 1 and 2 ﬂ illustrate your alternatives regarding the extent of the coating on the wheel. The coating can only be applied to the tread, or to the tread and the rim. The coating can be of the same type on both sides, or different between the sides.

I figurerna är beläggningens tjocklek överdriven i syfte att tydliggöra uppﬁn- ningen.In the figures, the thickness of the coating is exaggerated in order to clarify the uptake.

Som redan beskrivits varierar den statiskt elektriska uppladdningen som en truck utsätts för beroende på vilket underlag som trucken kör på. l ﬁgur 3 illu- streras uppladdningen vid körning på olika underlag A-D. Figur 3 visar resul- 10 15 20 25 30 534 673 tat av verkliga mätningar, där en trucks samtliga tre hjul 10 burit slitbanor med en elektriskt ledande beläggning 30a, 30b på slitbanornas båda sidor 20a, 20b, se figur 1. I varje fall A-D visas en streckad stapel och en icke streckad stapel. De streckade staplarna avser den laddning som uppkommer vid användning av hjul 10 enligt föreliggande uppfinning, medan de andra staplarna avser vanliga hjul. Som synes har hjulen enligt föreliggande upp- ﬁnning gynnsam effekt på varje underlag A-D.As already described, the static electric charge to which a truck is subjected varies depending on the surface on which the truck is running. Figure 3 illustrates the charging when driving on different surfaces A-D. Figure 3 shows the results of actual measurements, where all three wheels 10 of a truck 10 carried treads with an electrically conductive coating 30a, 30b on both sides 20a, 20b of the treads, see figure 1. In each case AD a dashed bar and a non-dashed bar are displayed. The dashed bars refer to the charge that arises when using wheels 10 according to the present invention, while the other bars refer to ordinary wheels. As can be seen, the wheels according to the present invention have a favorable effect on each surface A-D.

Mer i detalj avser staplarna A den statiskt elektriska uppladdningen som upp- kommer vid körning på ett första underlag. Här innebär de uppfinningsenliga hjulen att uppiaddningen reducerats med ca 55 %. Staplarna B avser resul- tat uppmätta vid körning på ett andra underlag, där uppladdningen reduce- rats med ca 75 %. C avser körning på ett tredje underlag och en reduktion på ca 90 % har påvisats. Slutligen avser staplarna D körning på ett fjärde under- lag och påvisar en reduktion på ca 70 %.In more detail, bars A refer to the static electric charge that occurs when driving on a first surface. Here, the wheels according to the invention mean that the loading is reduced by about 55%. The bars B refer to results measured when driving on a second surface, where the charge has been reduced by about 75%. C refers to driving on a third surface and a reduction of about 90% has been demonstrated. Finally, bars D refer to driving on a fourth surface and show a reduction of approx. 70%.

Sammanfattningsvis innebär de uppfinningsenliga hjulen att den statiskt elektriska uppladdningen reducerats med 55-90 % jämfört med konventionel- la truckhjul.In summary, the wheels according to the invention mean that the static electric charge is reduced by 55-90% compared with conventional truck wheels.

Som nämnts är uppladdning över ca 8-10 kV är icke önskvärd. Figur 3 visar att fallen B, C och D innebär uppladdningar i detta område om konventionella truckhjul används. l samtliga fall har emellertid användandet av de uppfin- ningsenliga hjulen reducerat uppladdningen till en acceptabel nivå.As mentioned, charging above about 8-10 kV is undesirable. Figure 3 shows that cases B, C and D involve recharging in this area if conventional truck wheels are used. In all cases, however, the use of the wheels according to the invention has reduced the charging to an acceptable level.

Uppfinningen innebär beläggning av en slitbana med en elektriskt ledande beläggning. Beläggningen kan exempelvis vara Graphite 33 från Kontakt Chemie. Enligt uppfinningens metod kan beläggningen exempelvis sprejas eller penslas på slitbanan, eller på slitbanan och fälgen som uppbär slitba- nan. Härvid kan beläggningen, enligt utföringsformerna ovan, anbringas på slitbanas ena eller båda sidoytor. Metoden kan även innefatta ett beläggande av slitbanans in- och/eller utsida.The invention involves coating a tread with an electrically conductive coating. The coating can be, for example, Graphite 33 from Kontakt Chemie. According to the method of the invention, the coating can, for example, be sprayed or brushed on the tread, or on the tread and the rim supporting the tread. In this case, the coating can, according to the embodiments above, be applied to one or both side surfaces of the tread. The method may also comprise a coating of the inside and / or outside of the tread.

Claims

1. 0 15 20 25 30 534 673

2. PATENT REQUIREMENTS

3.. Solid tread (20) for truck wheels (10) or truck roller (10), characterized in that at least one of the side surfaces (20a, 20b) of the tread (20) has an electrically conductive coating (30a, 30b), which coating (30a, 30b) reduces the generation of static electric charge in the tread (20).

4.. Solid tread (20) according to claim 1, wherein the coating (30a, 30b) covers substantially the entire side surface (20a, 20b).

5.. Solid tread (20) according to claim 1 or 2, wherein only one of the side surfaces (20a) of the tread (20) has an electrically conductive coating (30a).

6.. Solid tread (20) according to claim 1 or 2, wherein both side surfaces (20a, 20b) of the tread (20) have an electrically conductive coating (30a, 30b).

7.. Solid tread (20) according to one of the preceding claims, wherein the coating (30a, 30b) is of a color which differs markedly from the color of the tread (20).

8.. Solid tread (20) according to one of the preceding claims, wherein the coating (30a, 30b) partially covers the outside of the tread (20), i.e. the side facing the ground. Truck wheel (10) or truck roller (10), comprising a tread (20) according to any one of the preceding claims 1-6.

9.. A truck comprising a truck wheel (10) or a truck roller (10) according to claim 7. A truck according to claim 8, wherein all the wheels of the truck are truck wheels (10) or truck rollers (10) according to claim 7. 534 673

A method for reducing the generation of static electric charge on a truck wheel (10) or a truck roller (10) under load when driving a truck supported by the truck wheel (10) or the truck roller (10), which method comprises the step of coating at least one side (20a, 20b) of the solid tread (20) of the truck wheel (10) or the truck roller (10) with an electrically conductive coating (30a, 30b).