SK1022006A3

SK1022006A3 - Pneumatikový behúň a lamela vhodná na upevnenie do vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku pneumatikového behúňa

Info

Publication number: SK1022006A3
Application number: SK102-2006A
Authority: SK
Inventors: Jaroslav Hajdúch; Ján Kotlas
Original assignee: Continental Matador Rubber, S. R. O.
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-03-05
Also published as: EP2040940A1; EP2040940B1; RU2388620C1; DE602007002198D1; WO2008010778A1

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka konštrukcie vulkanizačnej formy-na výrobu zimných, letných a celoročných plášťov pre automobily, kde lamela vytvára pri lisovaní úzke zárezy v požadovanom tvare a množstve do blokov dezénu v oblasti dezénovej časti určenej bežnou plochou plášťa. Takto vytvorené zábery zabezpečujú efektívnejší prenos síl v mieste kontaktu dezénu s povrchom vozovky.

Doterajší stav techniky

Plášte určené pre použitie na automobiloch v zimnom období i celoročne sa vyznačujú okrem obvodových a priečnych dezénových drážok vysokým počtom úzkych zárezov vytvorených lamelami umiestnenými v dezénovej časti dutiny vulkanizačnej formy. Lamely sú vyrábané tvárniacimi operáciami z plechu, z materiálu požadovaných vlastností (korózii vzdornosť, pevnosť...). Vo forme sú uchytené nerozoberateľne, zabezpečené voči vytiahnutiu. Umiestnené sú v radiálnom smere vzhľadom na os rotácie plášťa. Lamely môžu nadobúdať hĺbku dezénových drážok danú profilom plášťa, prípadne môže byť premenlivá, závislá na požiadavkách kladených na dezén. Tvar lamely pri pohľade v radiálnom smere môže byť zložený zo známych kriviek(oblúk, priamka, parabola...) a vytvárať určitý obrazec ( napr. funkcia sin, cik-cak...). Veľkosť a tvar je daný dizajnom a veľkosťou dezénových blokov. Lamely použité v jednom dezéne môžu byť identické alebo sa tvarom líšia.

Lamely svojím počtom na zimných a celoročných plášťoch vytvárajú vysoký počet záberových hrán pre zvýšenie efektivity prenosu síl v mieste kontaktu dezénu s povrchom vozovky. Túto skutočnosť možno využiť na mokrých, zasnežených a zľadovatených povrchoch ciest.

Pri prenose síl počas interakcie plášťa a vozovky dochádza ku značným deformáciám dezénového bloku. Deformácia výrazne ovplyvňuje jazdné vlastnosti, negatívne pôsobí na stabilitu jazdy, ovplyvňuje rýchlosť reakcie plášťa. Po rozklade priemetu síl do roviny vozovky je veľkosť deformácie závislá od charakteru sily, pôsobiacej v danom momente, je zrejmé, že deformácia nadobúda hodnoty všetkých kvadrantov kruhu. Ideálnym riešením v zmysle deformácii v rovine vozovky je použitie bloku bez prerušenia zárezmi, prípadne

-2drážkami. Keďže tento prípad je nežiaduci z právneho i technického hľadiska, je nutné súvislý behúň prerušiť drážkami. Pre zvýšenie záberových vlastností je nutné blok rozdeliť úzkymi zárezmi, čo má nepriaznivý vplyv na tuhosť bloku. Preto sa v súčasnosti využívajú rôzne tvary zárezov: priame s premenlivou hĺbkou dna, rôzne tvarované, najčastejšie však v tvare pripomínajúcom priebeh goniometrickej funkcie sínus. Tvarovaním zárezu sa zvyšuje tuhosť bloku hlavne v axiálnom smere, čiastočne v smere tangenciálnom na obvod plášťa. Daný jav ma za následok, že deformácia bloku je rozdielna v smere pozdĺžnom a priečnom vzhľadom na zárez.

Posledné poznatky dokazujú, že rôzni výrobcovia začínajú používať rôzne tvarované zárezy pre dosiahnutie zvýšenia tuhosti vo všetkých smeroch a rovnomerného rozloženia napätia v dezénovom bloku. Tým sa minimálne dosahujú minimálne deformácie pri prenose sily, zvyšuje sa rýchlosť reakcie na podnety vodiča, zvyšuje sa bezpečnosť prevádzky. Poznatky zo súčasne známych modelov uzamykateľných zárezov sú nasledovné:

3-D zárezy firmy Continental, opísané v európskom patente EP 1 223 054 A1 z 12.01.2001 majúce tvar vlnovky zloženej so striedavo rozmiestnenými rádiusmi rozdielneho priemeru uloženými proti sebe. Lamela v jej spodnej časti prechádza do opačného tvaru, kde oblúky malého priemeru nahradia oblúky s priemerom väčším a opačne . Modifikácie tvaru takéhoto rozloženia môžu mať tvar trojuholníka, alebo pravouhlého štvoruholníka., prípadne ich kombinácii. Charakteristika uzamykania sa bude líšiť v závislosti od použitia jednotlivých tvarov. Uzamknutie bude prebiehať s časovým sklzom

Riešenie firmy Semperit opísané v patentovom spise US 5 350 001 zo dňa 27.9.1994 zobrazuje zárez tvaru funkcie sin prechádzajúcej do tvaru posunutého o % dĺžky vlny. Opakovanie v radiálnom smere je závislé na tvare, môže nadobúdať hodnoty 2 a viac. Pri počte 2 je plocha zárezu v mieste pretínania sa povrchom plášťa radiálne orientovaná, pri vyššom počte má od radiálneho smeru uhlovú odchýlku. Riešenia tvaru zložených trojuholníkových drážok majú rôzne orientované hrany.

Patent EP 0 131 246 fy Continental opisuje cik-cak drážku plynulé prechádzajúcu z vrchnej krivky do rovnakej, umiestnenej v jej dolnej časti, posunutej o jej % dĺžky.

Patentom WO 99/48707 firmy Goodyear je opísaný zárez vytvorený rovinnou plochou so striedavo umiestnenými na jednej strane polguľovými vybraniami a na druhej polguľovými výstupkami do seba zapadajúcimi, striedavo orientovanými na os zárezu. Riešenie spevnilo

-3dezénový blok vo všetkých smeroch v rovine lamely. Uzamykanie vzhľadom na tvar výstupkov prebiehalo s určitým časovým oneskorením.

Daný dokument slúži ako podklad ku ďalšiemu riešeniu fy Goodyear podľa dokumentu EP 1 533 141 A1, v ktorom z roviny zárezu sú pravidelne rozmiestnené výstupky a otvory na sebe plynulé nadväzujúce. Ich tvar môže byť trojuholníkového, štvoruholníkového,...až xuholníkového prierezu. Týmto riešením Goodyear čiastočne odstraňuje sklz, a nábeh uzamykania je ostrejší.

Axiálny smer Radiálny smer Tangenciálnv smer

Lamela Lamelovv zárez Radiálna rovina je smer daný osou rotácie plášťa na automobile;

je smer daný normálovou osou na obvodovú kružnicu plášťa a na os rotácie, ktorú súčasne pretína; je smer daný dotyčnicou ku obvodovej kružnici; je výlisok vytvorený z plechu, z materiálu požadovaných vlastností, definovanej hrúbky, pevne spojený s dutinou formy v dezénovej časti dávajúci tvar a rozmery tenkých zárezov v dezénových blokoch; je radiálne orientovaný zárez vytvorený v blokoch dezénu pneumatiky vo forme je rovina prechádzajúca stredom lamelového zárezu, ktorá prechádza osou x funkcie vytvárajúcej periodicky sa opakujúci prvok;

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody sú vo veľkej miere odstránené pneumatikovým behúňom obsahujúcim minimálne jeden rad blokov usporiadaných v obvodovom smere pneumatiky, pričom minimálne jeden z týchto blokov je opatrený jedným alebo viacerými tvarovanými 3D lamelovými zárezmi v radiálnom smere, a tento tvarovaný lamelový zárez je vymedzený dvomi navzájom pasujúcimi tvarovanými plochami - stranami lamelového zárezu, vytvorenými lamelou počas vulkanizácie. Jeho podstatou je, že každá strana lamelového zárezu má tvar dvakrát lomenej plochy v tvare pripomínajúcom písmeno Z, ktorá je opatrená v stanovenej radiálnej hĺbke minimálne jedným tvarovým prvkom, ktorý prerušuje uvedenú lomenú plochu na určitom intervale, pričom táto lomená plocha obsahuje dve rovnobežné ramenné plochy spojené šikmou stenou, a aspoň jedna z rovnobežných ramenných plôch je v tangenciálnom smere opatrená minimálne jedným tvarovým prvkom, tvoreným hranatým výstupkom v radiálnom smere ohraničenom stenami a druhá rovnobežná ramenná plocha hranatou prehĺbeninou v radiálnom smere ohraničenou

-4stenami v tej istej radiálnej hĺbke, pričom hranatý výstupok na jednej rovnobežnej ploche je opatrený vrcholovou plochou a hranatá prehĺbenina na druhej rovnobežnej ploche je opatrená dnovou plochou, pričom uvedená vrcholová plocha s uvedenou dnovou plochou sú navzájom spojené tak, že vytvárajú súvislú plochu, v radiálnom smere usporiadanú rovnobežne s ramennými plochami a pretínajúcu šikmú stenu.

Steny tvarového prvku zvierajú s tangenciálnou rovinou ostré uhly ch až a₄ , ktoré sú rovnaké alebo rôzne.

Súvislá plocha, ktorá je súčasťou tvarového prvku, vytvorená spojením dnovej plochy prehĺbeniny a vrcholovej plochy výstupku môže mať tvar šesťuholníka alebo štvoruholníka a pretína (prerušuje) šikmú stenu v polovici vzdialenosti medzi rovnobežnými ramennými plochami.

Podľa ďalšieho uskutočnenia každá strana lamelového zárezu môže obsahovať dva tvarové prvky usporiadané symetricky v stanovenej radiálnej hĺbke na štyrikrát lomenej ploche, obsahujúcej tri rovnobežné ramenné plochy, ktoré sú spojené dvomi šikmými stenami, tak že vytvárajú štylizované písmeno U.

Lamela, vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku pneumatikového behúňa má tvar minimálne dvakrát lomenej plochy v tvare pripomínajúcom písmeno Z, ktorá je opatrená v stanovenej radiálnej hĺbke minimálne jedným tvarovým prvkom, ktorý prerušuje uvedené lomené plochy na určitom intervale, pričom tieto lomené plochy obsahujú dve rovnobežné ramenné plochy spojené šikmou stenou, a aspoň jedna z rovnobežných ramenných plôch je v obvodovom smere opatrená minimálne jedným tvarovým prvkom, tvoreným hranatým výstupkom v radiálnom smere ohraničenom stenami a druhá rovnobežná ramenná plocha je opatrená hranatou prehĺbeninou v radiálnom smere ohraničenou stenami v tej istej radiálnej hĺbke, pričom hranatý výstupok je opatrený vrcholovou plochou a hranatá prehĺbenina je opatrená dnovou plochou, pričom uvedená vrcholová plocha s uvedenou dnovou sú navzájom spojené tak, že vytvárajú súvislú plochu, v radiálnom smere usporiadanú rovnobežne s ramennými plochami a pretínajúcu šikmú stenu.

Steny hranatého výstupku a steny hranatej prehĺbeniny zvierajú s tangenciálnou rovinou ostré uhly ch až a₄, ktoré môžu byť rovnaké alebo rôzne. Veľkosť uhlov až a₄ závisí od požadovaných vlastností pneumatiky.

-5Súvislá plocha, ktorá je súčasťou tvarového prvku a je vytvorená spojením dnovej plochy prehĺbeniny a vrcholovej plochy výstupku môže mať tvar šesťuholníka alebo štvoruholníka a pretína (prerušuje) šikmú stenu v polovici vzdialenosti medzi rovnobežnými ramennými plochami.

Podľa výhodného uskutočnenia, lamela môže obsahovať dva tvarové prvky usporiadané symetricky v stanovenej radiálnej hĺbke na štyrikrát lomenej ploche, obsahujúcej tri ramenné plochy, ktoré sú spojené dvomi šikmými stenami, tak že vytvárajú štylizované písmeno U.

Je zrejmé, že lamely majúce v axiálnom smere zmenený tvar dokážu lepšie prenášať zaťaženie v axiálnom smere. Pri prenose síl v tangenciálnom smere dochádza k zväčšenej deformácii blokov. Preto vynález vychádza z lamely, kde v radiálnom smere je na danom intervale tvar prerušený a nahradený tvarovým výstupkom v smere dovnútra lamely. Tým je zamedzený dlhý vzájomný pohyb medzi jednotlivými časťami dezénového bloku a prenos síl pri brzdení a zábere, a pohybe v zákrutách. Výhoda oproti doposiaľ používaným lamelám je skrátený čas uzamknutia spôsobený horizontálnou plochou, zvýšená tuhosť blokov dezénu výrazný nábeh zamykania, výhodnejší priebeh opotrebenia dezénových blokov, lepši prenos síl pri zmene pohybových stavov vplyvom obmedzenia vzájomného posunutia jednotlivých častí dezénových blokov v radiálnom i axiálnom smere čo má za následok zvýšenie bezpečnosti a komfortu jazdy.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priloženom Fig. 1 je zobrazená lamela podľa tohto vynálezu a na Fíg. 2 iné uskutočnenie lamely podľa tohto vynálezu v perspektívnom zobrazení. Na Fig. 3-1 je znázornený čelný pohľad na lamelu a na Fig. 3-2 a Fig. 3-3 sú znázornené rezy B-B a C-C lamelou znázornenou na Fig. 1 a Fig. 3-1. Na Fig. 4-1 je znázornený pohľad zhora na lamelu na Fig. 4-2 je znázornený rez A-A lamelou znázornenom na Fig. 1 a Fig. 3-1. Na obrázkoch 5-1 až 5-3 sú znázornené bloky behúňa pneumatiky pri ich rôznom stupni opotrebovania. Na Fig. 6 je znázornené modifikované rozšírené prevedenie lamely.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Lamela zobrazené na Fig. 1. je tvorená kovovou platničkou dvakrát lomenou do tvaru pripomínajúceho písmeno Z. Jej celková radiálna výška (hĺbka) je OC (Fig. 3-1, Fig 3-2). Tvar lomenej plochy si lamela zachováva na intervale OA a BC. Na intervale AB je jej tvar

-6prerušený. Lomená plocha lamely pozostáva z ramennej plochy 1, ramennej plochy 2, ktorá je rovnobežná s ramennou plochou 1 a konce týchto ramenných plôch 1,2 sú spojené šikmou stenou 3. V mieste, ktoré pri použití vo vulkanizačnej forme je vo vnútri bloku je lamela opatrená tvarovým prvkom 4 vytvoreným lisovaním. Tento tvarový prvok pozostáva z hranatého výstupku na umiestneného na jednej z rovnobežnej ramennej ploche a je ohraničený stenami 21, 22 a 24 a vrcholovou plochou a z hranatej prehĺbeniny, nachádzajúcej sa na druhej rovnobežnej ramennej ploche, hranatá prehĺbenina je ohraničená stenami 23, 25 a 26 a dnovou plochou, pričom táto dnová plocha je spojená s vrcholovou plochou hranatého výstupku na druhej ramennej ploche, pričom spolu vytvárajú súvislú plochu 5. Súvislá plocha 5 na Fig. 1 má tvar šesťuholníka a na Fig. 2 tvar štvoruholníka. Na Fig. 3-1 je znázornený nárys lamely s vyznačenými rezmi A-A, B-B a CC, ktoré sú znázornené na ďalších obrázkoch Fig. 4-2, Fig. 3-2 a Fig. 3-3. Z Fig. 3-1 je vidieť, že rez B-B lamely prechádza v mieste ramennej plochy 1, ktorá je hladká na intervale OA a je prerušená tvarovým prvkom 4 na intervale AB a na intervale BC je ramenná plocha 1 opäť v pôvodnom stave. Steny 22 a 24 zvierajú s tangenciálnou rovinou ostré uhly ch až α₄, ktoré sú v tomto prípade rovnaké.

V axiálnom smere sú plochy tvarového výstupku uložené v rôznych vzdialenostiach a pod rôznymi uhlami, vyplývajúcimi z požadovaných vlastností.

Na Fig. 5-1 je znázornený jeden blok behúňa pneumatiky s lamelovým zárezom pri neopotrebovanej pneumatike Tvar zárezu počas opotrebovávania sa dezénového bloku je závislý od okamžitej hodnoty výšky dezénovej figúry. Tvar lamelového zárezu pri opotrebovaní sa bloku behúňa v intervale OA, zodpovedá približne 0 až 30% celkovej výšky zárezu.

Na Fig. 5-2 vidieť tvar lamelového zárezu pri opotrebovaní sa bloku behúňa pneumatiky v intervale AB, ktorý zodpovedá približne 30 až 60 % z celkovej výšky zárezu.

Na Fig. 5-3 vidieť tvar zárezu pri opotrebovaní sa bloku behúňa pneumatiky v intervale BC, zodpovedajúcej približne 60 100% celkovej výšky zárezu. Lamelový zárez na Fig. 5-3 má rovnaký tvar ako zárez na Fig. 5-1.

Na Fig. 6 je znázornené modifikované rozšírené prevedenie lamely. Lamela pozostáva z dvoch ramenných plôch 1, jednej ramennej plochy 2, ktoré sú spojené dvomi šikmými stenami 3, tak, že vytvárajú štylizované písmeno U. Lamela je opatrená dvomi tvarovými prvkami 4 v tej istej radiálnej hĺbke. Tvarové prvky 4 na lamele sú vytvorené symetricky

-7podľa osi o. Tvarové prvky 4 pozostávajú z rovnakých plôch a sú vytvorené rovnako ako bolo opísané pri predchádzajúcich obrázkoch.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Pneumatikový behúň obsahujúci minimálne jeden rad blokov usporiadaných v obvodovom smere pneumatiky, pričom minimálne jeden z týchto blokov je opatrený jedným alebo viacerými tvarovanými 3D lamelovými zárezmi v radiálnom smere, a tento tvarovaný lamelový zárez je vymedzený dvomi navzájom pasujúcimi tvarovanými plochami - stranami lamelového zárezu, vytvorenými lamelou počas vulkanizácie, vyznačujúci sa t ý m, že každá strana lamelového zárezu má tvar dvakrát lomenej plochy v tvare pripomínajúcom písmeno Z, ktorá je opatrená v stanovenej radiálnej hĺbke minimálne jedným tvarovým prvkom (4), ktorý prerušuje uvedenú lomenú plochu na intervale (AB), pričom táto lomená plocha obsahuje dve rovnobežné ramenné plochy (1,2) spojené šikmou stenou (3), a aspoň jedna z rovnobežných ramenných plôch (1,2) je v tangenciálnom smere opatrená minimálne jedným tvarovým prvkom, tvoreným hranatým výstupkom v radiálnom smere ohraničenom stenami (21, 22 a 24) a druhá rovnobežná ramenná plocha hranatou prehĺbeninou v radiálnom smere ohraničenou stenami (23, 25 a 26) v tej istej radiálnej hĺbke, pričom hranatý výstupok na jednej rovnobežnej ploche (1) je opatrený vrcholovou plochou a hranatá prehĺbenina na druhej rovnobežnej ploche (2) je opatrená dnovou plochou, pričom uvedená vrcholová plocha s uvedenou dnovou plochou sú navzájom spojené tak, že vytvárajú súvislú plochu (5), v radiálnom smere usporiadanú rovnobežne s ramennými plochami (1,2) a pretínajúcu šikmú stenu (3).
2. Pneumatikový behúň podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že steny (21, 22 a 24) a steny (23, 25 a 26) zvierajú s tangenciálnou rovinou ostré uhly α_Ί až α₄ , ktoré sú rovnaké alebo rôzne.
3. Pneumatikový behúň podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že súvislá plocha (5) vytvorená spojením dnovej plochy prehĺbeniny a vrcholovej plochy výstupku má tvar šesťuholníka.
4. Pneumatikový behúň podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že súvislá plocha (5) vytvorená spojením dnovej plochy prehĺbeniny a vrcholovej plochy výstupku má tvar štvoruholníka.
5. Pneumatikový behúň podľa nároku 1, 3alebo 4, vyznačujúci sa tým, že súvislá plocha (5) pretína (prerušuje) šikmú stenu v polovici vzdialenosti medzi rovnobežnými ramennými plochami.

-96. Pneumatikový behúň podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že každá strana lamelového zárezu obsahuje dva tvarové prvky (4) usporiadané symetricky v stanovenej radiálnej hĺbke na štyrikrát lomenej ploche, obsahujúcej dve ramenné plochy (1), jednu ramennú plochu (2), ktoré sú spojené dvomi šikmými stenami (3), tak že vytvárajú štylizované písmeno U.
7. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku pneumatikového behúňa podľa niektorého z nárokov 1až6, vyznačujú -c a sa t ý m, že má tvar minimálne dvakrát lomenej plochy v tvare pripomínajúcom písmeno Z, ktorá je opatrená v stanovenej radiálnej hĺbke minimálne jedným tvarovým prvkom (4), ktorý prerušuje uvedenú lomenú plochu (1,2,3) na intervale (AB), pričom táto lomená plocha obsahuje dve rovnobežné ramenné plochy (1, 2) spojené šikmou stenou (3), a aspoň jedna z rovnobežných ramenných plôch (1,2) je v tangenciálnom smere opatrená minimálne jedným tvarovým prvkom, tvoreným hranatým výstupkom v radiálnom smere ohraničenom stenami (21, 22 a 24) a druhá rovnobežná ramenná plocha hranatou prehĺbeninou v radiálnom smere ohraničenou stenami (23, 25 a 26) v tej istej radiálnej hĺbke, pričom hranatý výstupok je opatrený vrcholovou plochou a hranatá prehĺbenina je opatrená dnovou plochou, pričom uvedená vrcholová plocha s uvedenou dnovou sú navzájom spojené tak, že vytvárajú súvislú plochu (5), v radiálnom smere usporiadanú rovnobežne s ramennými plochami (1,2) a pretínajúcu šikmú stenu (3).
8. Lamela podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že steny (21, 22 a 24) hranatého výstupku a steny (23, 25 a 26) hranatej prehĺbeniny zvierajú s tangenciálnou rovinou ostré uhly a, až a₄, ktoré sú rovnaké alebo rôzne.
9. Lamela podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že súvislá plocha (5) má tvar šesťuholníka.
10. Lamela podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že súvislá plocha (5) má tvar štvoruholníka.
11. Lamela podľa nároku 7, 9 alebo 10, vyznačujúca sa tým, že súvislá plocha (5) pretína (prerušuje) šikmú stenu (3) v polovici vzdialenosti medzi rovnobežnými ramennými plochami.

- ΙΟΙ 2. Lamela podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že obsahuje dva tvarové prvky (4) usporiadané symetricky v stanovenej radiálnej hĺbke na štyrikrát lomenej ploche (1,2,3), obsahujúcej dve ramenné plochy (1), jednu ramennú plochu (2), ktoré sú spojené dvomi šikmými stenami (3), tak že vytvárajú štylizované písmeno U.