SK500522013A3 - Behúň plášťa a lamela na upevnenie do vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku behúňa plášťa - Google Patents

Abstract

Opísaný je behúň plášťa obsahujúci minimálne jeden rad dezénových blokov usporiadaných v obvodovom smere plášťa, pričom minimálne jeden z týchto blokov je vybavený jedným alebo viacerými tvarovanými 3D lamelovými zárezmi v radiálnom smere a tento tvarovaný lamelový zárez je vymedzený navzájom pasujúcimi tvarovanými plochami vytvorenými lamelou počas vulkanizácie. Lamelový zárez je vytvorený lamelou pozostávajúcou minimálne z troch lúčovito usporiadaných pravidelne rozmiestnených listov, spojených v jednej osi, pričom plocha každého listu obsahuje dve rovinné časti, medzi ktorými je usporiadaná špirálová plocha Z, pričom rovinné plochy navzájom zvierajú uhol ? a hĺbka lamelového zárezu v radiálnom smere je H. Opísaná je aj lamela na vytvorenie uvedeného lamelového zárezu.

Description

Behúň plášťa a lamela na upevnenie do vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku behúňa plášťa

Oblasť techniky

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

Doterajší stav techniky

Plášte určené na 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 materiálov účelom špecifikovaných vlastností (koróziivzdornosť, pevnosť...). Vo forme sú uchytené nerozoberateľne (frézované formy napr. lepením), zabezpečené voči vytiahnutiu počas otvárania formy. Umiestnené sú v radiálnom smere vzhľadom na os rotácie plášťa. Lamely môžu nadobúdať hĺbku dezénových drážiek 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, požadovanými vlastnosťami a veľkosťou dezénových blokov. Lamely použité v jednom dezéne môžu byť identické alebo sa môžu líšiť tvarom.

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 k 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 okamžiku, je zrejmé, že deformácia nadobúda hodnoty všetkých kvadrantov kruhu. Ideálnym riešením v zmysle deformácii v rovine vozovky je použitie bloku bez prerušenia zárezmi, prípadne drážkami. 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 na dosiahnutie zvýšenia tuhosti vo všetkých smeroch a rovnomerného rozloženia napätia v dezénovom bloku. Tým sa dosahujú minimálne 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 európskym patentom EP 1 223 054 Al z 12.01.2001 majú 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 patentom US 5 350 001 zo dňa 27.9.1994 zobrazuje zárez tvaru fcie sin prechádzajúcej do tvaru posunutého o Ά 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 s povrchom plášťa radiálne orientovaná, pri vyššom počte má od radiálneho smeru uhlovú odchýlku. Riešenia tvaru zložených trojuholníkových drážok majú rôzne orientované hrany.

Patent EP O 131 246 fy Continental popisuje cik-cak drážku plynulé prechádzajúcu z vrchnej krivky do rovnakej, umiestnenej v jej dolnej časti, posunutej ojej 'Λ dĺžky.

V WO 99/48707 firmy Goodyear je opísaný zárez vytvorený rovinnou plochou so striedavo umiestnenými na jednej strane polguľovými vybraniami a na druhej polguľatými výstupkami do seba zapadajúcimi, striedavo orientovanými na os zárezu. Riešenie spevnilo dezénový blok vo všetkých smeroch v rovine lamely. Uzamykanie vzhľadom na tvar výstupkov prebiehalo s určitým časovým oneskorením.

Daný dokument slúži ako podklad ku riešeniu fy Goodyear daného patentom EP 1 533 141 Al, v ktorom z roviny zárezu sú pravidelne rozmiestnené výstupky a vybrania na sebe plynulé naväzujúce. Ich tvar môže byť trojuholníkového, štvoruholníkového,...až x-uholníkoveho prierezu. Týmto riešením Goodyear čiastočne odstraňuje sklz, a nábeh uzamykania je ostrejší.

Definície

Axiálny smer- je smer daný osou rotácie plášťa na automobile;

Radiálny smer - je smer daný normálovou osou na obvodovú kružnicu plášťa a na os rotácie, ktorú súčasne pretína;

Tangencílny smer - je smer daný dotyčnicou ku obvodovej kružnici;

Lamela - je výlisok vytvorený z plechu, z materiálu požadovaných vlastností, definovanej hrúbky, pevne, nerozoberáte ľne spojený s dutinou formy v dezénovej časti dávajúci tvar a rozmery tenkých zárezov v dezénových blokoch;

Podstata vynálezu

Pre zjednodušenie opisu telesa lamely bude opisovaná len ako plocha tvorená neutrálnymi osami počas ohybu lamely. Nebudú uvažované rádiusy, nevyhnutné pre technológiu výroby tenkostenných výťažkov. Teleso lamely je potom vytvorené rovnomerne nanesenou vrstvou materiálu vzhľadom na neutrálnu plochu v smere každej strany plochy (zmenšenie hrúbky steny vplyvom procesu tvárnenia nie je uvažované).

Predmetom tohto vynálezu je behúň plášťa obsahujúci minimálne jeden rad dezénových blokov usporiadaných v obvodovom smere plášťa, 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 navzájom pasujúcimi tvarovanými plochami vytvorenými lamelou počas vulkanizácie. Podstatou tohto vynálezu je, že lamelový zárez je vytvorený lamelou pozostávajúcou z minimálne troch, lúčovito usporiadaných pravidelne rozmiestnených listov, spojených v jednej osi, pričom plocha každého listu obsahuje dve rovinné časti, medzi ktorými je usporiadaná špirálová plocha Z, pričom rovinné plochy navzájom zvierajú uhol a a pričom hĺbka lamelového zárezu v radiálnom smere je H.

Uhol a môže mať hodnotu 20° až 45°, výhodne 20 až 40°.

Obe rovinné časti každého listu tvoria minimálne % rozmeru h b ty H a šp bálová časť zárezu, vytvorená jednotlivým listom lamely, tvorí 1/4 až 1/2 rozmeru hĺbky H lamelového zárezu.

Lamelový zárez môže byť vytvorený aj zdvojenou lamelou, t.j. lamelou vytvorenou z dvoch jednoduchých lamiel, usporiadaných tak, že jeden list je spojený alebo sa dotýka listu druhej lamely.

Podľa výhodného vyhotovenia, špirálová časť minimálne jedného zárezu listu lamely je opatrená axiálne orientovaným geometrickým priestorovým prvkom tvoreným minimálne tromi stenami, na zvýšenie tuhosti dezénového bloku.

Minimálne jedna stena axiálne orientovaného geometrického prvku lamely zviera uhol β vnútornej plochy, ktorý má veľkosť 40°-60°, pričom, plochy stien tohto axiálne orientovaného geometrického prvku môžu byťrovinné, konvexné alebo konkávne.

Predmetom tohto vynálezu je aj lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v dezénovom bloku behúňa plášťa. Postatou lamely podľa tohto vynálezu je, že vytvorená ako špirála s polomerom R1 na vrchnom konci a R2 na dolnom konci, v smere kolmom na povrchovú plochu dezénového bloku. Lamela pozostáva z lúčovito usporiadaných pravidelne rozmiestnených minimálne troch listov spojených v jednej osi, a každý list je zložený z dvoch zvislých plôch pootočených o uhol a a spojených plochou napojenou tangenciálne na zvislé plochy, pričom pôdorys lamely je skrútený v závislosti od hĺbky H lamely a os rotácie prechádza jej stredom, pričom R1 a R2 sú rovnaké alebo rozdielne. Výhodné je, ak R1 je väčšie ako R2.

Podľa výhodného vyhotovenia je minimálne jedna špirálová plocha listu lamely je doplnená geometrickým priestorovým prvkom, ktorého plocha symetrie je usporiadaná kolmo na špirálovú plochu lamely.

Listy lamely môžu byť usporiadané aj do väčších celkov napríklad lamela môže pozostávať z z dvoch jednoduchých lamiel usporiadaných oproti sebe a spojených koncami jedného listu každej lamely.

Minimálne jedna stena axiálne orientovaného geometrického prvku zviera s rovinou listu uhol β vnútornej plochy, ktorý má veľkosť 40°až 60°. Plochy stien axiálne orientovaného geometrického prvku môžu byť rovinné, konvexné alebo konkávne.

Z doterajších poznatkov je zrejmé, že umiestnením lamiel v telese bloku je možné riadiť vlastnosti v požadovanom smere. Keďže plocha dezénového bloku počas vzájomného pôsobenia s plochou vozovky je namáhaná vo všetkých smeroch plochy kontaktu, je nutné zvoliť tvar a konfiguráciu lamely s ohľadom na uvedený stav. Preto je zvolený tvar lamely v tvare trojcípej hviezdy, ktorý zohľadňuje súčasne priestorové dispozície prvkov. V niektorých prípadoch je možné počet vrcholov meniť v závislosti od požadovaných vlastností. Orientácia vrcholov, zostava a hustota lamiel v blokuje riadená grafom zrýchlení získaného experimentálnym meraním. Keďže dezénový blok je priestorový objekt, ktorého deformácia prebieha vo všetkých smeroch, je nutné riadiť vzájomné pôsobenie susediacich plôch zárezu lamely tiež vo zvislom smere. Z toho dôvodu je lamela vytvorená ako špirála v smere kolmom na povrchovú plochu dezénového bloku zložená z dvoch zvislých plôch pootočených o uhol alfa a spojených plochou napojenou tangenciálne na zvislé plochy. Pôdorys lamely je skrútený v závislosti od hĺbky lamely. Os rotácie prechádza stredom lamely. Plocha skrútenej plochy môže byť doplnená doplňujúcim priestorovým prvkom zvyšujúcim účinnosť.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obrázku 1 je znázornené geometrické zobrazenie vyhotovenia listu lamely podľa tohto vynálezu.

Na obr. 2 je nárys listu lamely a jej rez v mieste výstupku.

Na obrázkoch 3 a 4 je perspektívne zobrazenie lamely podľa tohto vynálezu.

Na obr. 5 je znázornený pohľad na dvojitú lamelu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Pre zjednodušenie popisu telesa lamely bude popisovaná len ako plocha tvorená neutrálnymi osami počas ohybu lamely. Nebudú uvažované rádiusy a úkosy, nevyhnutné pre technológiu výroby tenkostenných výťažkov. Teleso lamely je potom vytvorené rovnomerne nanesenou vrstvou materiálu vzhľadom na neutrálnu plochu v smere každej strany plochy. Jednotlivé listy sú zostavené do výslednej lamely.

Lamela je vytvorená tvárnením plechového materiálu . Je vytvorený 3-rozmerný výlisok určený pre umiestnenie v dutine formy, za pomoci ktorej sa vytvára zárez v dezénovom bloku plášťa. Jednotlivé listy sa zostavia do výslednej lamely.

List lamely zobrazený na obr. 1 je tvorený ako plocha zložená zo špirálovej plochy O'B C 0 a dvoch plôch rovinných 0 A B 0', 0”C D 0' . Špirálová plocha je funkciou uhlu alfa a výšky H2. Interval H2 môže nadobúdať hodnoty z intervalu ’Λ - 1/2 H, kde H je hĺbka lamely definovaná od vonkajšej plochy plášťa. Interval H je totožný s intervalom 0 0'. Uhol a nadobúda hodnoty od 20°- max 40°, pričom uhol väčší ako 45° je z pohľadu tuhosti negatívne ovplyvňujúci vlastnosti plášťa, obzvlášť životnosť plášťa môže byť znížená. Ich hodnoty sú určené požadovanými vlastnosťami.

List lamely má dĺžku Rl (interval 0 A), ktorá môže byť konštantná alebo s narastajúcou hĺbkou menená podľa požadovaných vlastností a v bode 0' bude jej dĺžka R2. Dĺžka listu lamely je ohraničená hranou špirálovej plochy Z, ktorej tvar je definovaný experimentálne. Špirálová plocha Z môže byť doplnená priestorovým prvkom pre zvýšenie tuhosti dezénu, ktorý eliminuje vzájomný posuv paralelných špirálových plôch a to najmä pri použití konfigurácie plochy s uhlom blížiacim sa maximálnej hranici. Priestorový prvok je umiestnený priamo do špirálovej plochy a jeho rozmery sú opísané na obr. 2. Vzdialenosti 11 a 13 sú vzdialenosti od hraníc výstupku na každú stranu po okraj lamely Vzdialenosti 11 a 13 môžu byť rovnaké alebo rôzne. Uhol β vnútornej plochy má veľkosť 40°-60°. Plocha výstupku na intervale E F môže byť rovinná alebo konvexná, prípadne konkávna.

Výsledná lamela je vytvorená zložením a zvarením jednotlivých listov do tvaru 3 alebo 4cípej hviezdy. Listy lamely tiež môžu byť zložené do väčšieho celku tak že sa dva listy lamely spoja, ako je to zobrazené na obr. 5.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Behúň plášťa obsahujúci minimálne jeden rad dezénových blokov usporiadaných v obvodovom smere plášťa, 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 navzájom pasujúcimi tvarovanými plochami vytvorenými lamelou počas vulkanizácie, vyznačujúci sa tým, že lamelový zárez je vytvorený lamelou pozostávajúcou z minimálne troch, lúčovito usporiadaných pravidelne rozmiestnených listov, spojených v jednej osi, pričom plocha každého listu obsahuje dve rovinné časti, medzi ktorými je usporiadaná špirálová plocha Z, pričom rovinné plochy navzájom zvierajú uhol a a pričom hĺbka lamelového zárezu v radiálnom smere je H.
2. 2. Behúň plášťa podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že uhol a = 20° až 45°.
3. 3. Behúň plášťa podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že každá rovinná časť každého listu tvorí minimálne % hĺbky H a špirálová časť zárezu, vytvorená jednotlivým listom lamely, tvorí 1/4 až 1/2 rozmeru hĺbky H lamelového zárezu.
4. 4. Behúň plášťa podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že lamelový zárez je vytvorený zdvojenou lamelou, vytvorenou z dvoch lamiel, usporiadaných tak, že jeden list je spojený alebo sa dotýka listu druhej lamely.
5. 5. Behúň plášťa podľa nároku 1, alebo 4, vyznačujúci sa tým, že špirálová časť minimálne jedného zárezu listu lamely je opatrená axiálne orientovaným geometrickým priestorovým prvkom tvoreným minimálne tromi stenami, na zvýšenie tuhosti dezénového bloku.
6. 6. Behúň plášťa podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že minimálne jedna stena axiálne orientovaného geometrického prvku zviera uhol β vnútornej plochy, ktorý má veľkosť 40°-60°.
7. 7. Behúň plášťa podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že plochy stien sú rovinné, konvexné alebo konkávne.

   ŕr-rwst-ij λ/
8. 8. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v dezénovom bloku behúňa plášťa podľa niektorého z nárokov laž7, vyznačujú c a sa t ý m, že je vytvorená ako špirála s polomerom R1 na vrchnom konci a R2 na dolnom konci, v smere kolmom na povrchovú plochu dezénového bloku, a pozostáva z lúčovito usporiadaných pravidelne rozmiestnených minimálne troch listov spojených v jednej osi, a každý list je zložený z dvoch zvislých plôch pootočených o uhol a a spojených plochou napojenou tangenciálne na zvislé plochy, pričom pôdorys lamely je skrútený v závislosti od hĺbky H lamely a os rotácie prechádza jej stredom, pričom R1 a R2 sú rovnaké alebo rozdielne.
9. 9. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy podľa nároku 8, vyznačuj ú c a sa t ý m, že špirálová plocha listu lamely je doplnená geometrickým priestorovým prvkom, ktorého plocha symetrie je usporiadaná kolmo na špirálovú plochu lamely.
10. 10. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy podľa nároku 8, vyznač ujúca sa tým, že R1 je väčšie ako R2.
11. 11. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy podľa nároku 8 alebo 9, v y značujúca sa tým, že pozostáva z dvoch lamiel usporiadaných oproti sebe a spojených koncami jedného listu každej lamely.
12. 12. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že minimálne jedna stena axiálne orientovaného geometrického prvku zviera s rovinou listu uhol β viútomej plochy, ktorý má veľkosť 40°až 60°.
13. 13. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy podľa nároku 12, v y z n a č ujúca sa tým, že plochy stien axiálne orientovaného geometrického prvku sú rovinné, konvexné alebo konkávne.