SK882006A3

SK882006A3 - Pneumatikový behúň a lamela vhodná na upevnenie do vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku pneumatikového behúňa

Info

Publication number: SK882006A3
Application number: SK88-2006A
Authority: SK
Inventors: Jaroslav Hajdúch; Ján Kotlas
Original assignee: Matador Rubber, S. R. O.
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2008-01-07
Also published as: RU2388619C1; DE602007002196D1; EP2026983A1; EP2026983B1; WO2007145603A1

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 designom 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 drážkami. Keďže tento prípad je nežiadúci z právneho i technického hľadiska, je nutné súvislý behúň

-2prerušiť 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 vdezénovom 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 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 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.

-3Daný 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 naväzujúce. Ich tvar môže byť trojuholníkového, štvoruholníkového,...až xuholníkoveho prierezu. Týmto riešením Goodyear čiastočne odstraňuje sklz, a nábeh uzamykania je ostrejší.

Axiálny smer- Radiálny smer -	je smer daný osou rotácie plášťa na automobile; je smer daný normálovou osou na obvodovú kružnicu plášťa a na os rotácie, ktorú súčasne pretína;
Tanaencílnv smer - Lamela -	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;
Lamelový zárez -	je radiálne orientovaný zárez vytvorený v blokoch dezénu pneumatiky vo forme
Radiálna rovina -	je rovina prechádzajúca stredom lamelového zárezu, ktorá prechádza osou x funkcie vytvárajúcej periodicky sa opakujúci prvok;

Podstata vynálezu

Podstatu tohto vynálezu je 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 vytvorenými lamelou počas vulkanizácie. Lamelový zárez má tvar periodicky sa opakujúceho prvku vytiahnutého do plochy v smere radiálnej roviny, pričom v radiálnom smere je táto plocha minimálne jedenkrát prerušená na určitom intervale a nahradená plochou vytvorenou z rovnakého periodicky sa opakujúceho prvku posunutého 0½ periódu. Uvedený periodicky sa opakujúci prvok pozostáva z ramien spojených oblúkmi, ktoré po vytiahnutí do plochy vytvoria časti plášťa valca. Plochy vzniknuté v miestach prerušenia zvierajú s radiálnou rovinou lamelového zárezu uhol ch a a₂, ktorý je 75 až 90°.

Podrobnejšie, je periodicky sa opakujúci prvok je vytvorený z 2 dvojíc ramien spojených 2 oblúkmi orientovaných proti sebe a vzájomne posunutých na osi, ktorou prechádza radiálna rovina.

-4Oblúky periodicky sa opakujúceho prvku môžu byť na ramená periodicky sa opakujúceho prvku napojené tangenciálne alebo netangenciálne.

Podľa výhodného uskutočnenia periodicky opakujúcim sa prvkom môže byť funkcia sínus alebo iná funkcia, ktorá má priebeh nad aj pod osou x a vo vrcholoch vytvára oblúk.

Vrcholové oblúky spájajúce ramená môžu mať konkávny tvar alebo konvexný tvar.

Ďalšiu podstatu vynálezu tvorí lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku pneumatikového behúňa. Táto lamela je vytvorená vytiahnutím do plochy periodicky sa opakujúceho prvku, pričom uvedený prvok pozostáva z 2 dvojíc ramien spojených dvomi oblúkmi orientovaných proti sebe a vzájomne posunutých na osi, ktorou prechádza radiálna rovina, a v radiálnom smere je na určitom intervale táto plocha prerušená a nahradená plochou vytvorenou z rovnakého periodicky sa opakujúceho prvku posunutého 0½ periódu a plochy vzniknuté v miestach prerušenia zvierajú s radiálnou rovinou lamelového zárezu uhol a! a a₂, ktorý je 75 až 90°.

Lamela rovnako ako lamelový zárez môže mať oblúky na ramená periodicky sa opakujúceho prvku napojené tangenciálne alebo netangenciálne.

Periodicky sa opakujúcim prvkom , ktorý dáva lamele tvar môže byť výhodne funkcia sínus, ale môže to byť aj hocijaká iná funkcia, ktorá, podobne ako funkcia sínus vytvára oblúky a ramená pod aj nad osou x. Vrcholové oblúky periodicky sa opakujúceho prvku spájajúce ramená periodicky sa opakujúceho prvku môžu mať konkávny tvar alebo konvexný tvar.

Pre zjednodušenie popisu telesa lamely je vhodné ju opísať len ako plochu tvorenú 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. Z doterajších poznatkov je zrejmé, že lamely typu periodicky sa opakujúcich sa prvkov sú schopné zabezpečiť vhodný prenos síl v axiálnom smere. Pri prenose síl v tangenciálnom smere dochádza k zväčšenej deformácii blokov. Preto vynález vychádza z lamely periodicky sa opakujúceho prvku, kde v radiálnom smere je na danom intervale tvar prerušený a nahradený tvarom rovnakého periodicky sa opakujúceho prvku, posunutého o periódu. 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

-5blokov 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.

Lamela je vytvorená tvárnením plechového materiálu. Je vytvorená ako 3-rozmerný výlisok určený pre umiestnenie do dutiny vulkanizačnej formy, za pomoci ktorej vytvára zárez v dezénovom bloku plášťa. Os lamely je totožná s neutrálnou osou výlisku.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priložených výkresoch na obrázku 1 je znázornená lamela v perspektívnom pohľade.

Na obrázku 2 je znázornený spôsob vytvorenia lamely podobnej ako na obrázku 1, bez rádiusov a úkosov.

Na obrázkoch 3-1 a 3-2 sú znázornené rezy lamelou v miestach 3-1 a 3-2.

Na obrázkoch 4-1 a 4-2 sú znázornené otvorené polovice bloku behúňa pneumatiky s dvomi rôznymi tvarmi lamelového zárezu a príslušné lamely.

Na obrázkoch 5-1 až 5-6 sú znázornené bloky behúňa pneumatiky pri rôznom opotrebovaní pneumatiky.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Lamela znázornená na Fig. 1 a jej rezy znázornené na Fig. 3-1 a 3-2 je vytvorená tvárnením plechového materiálu do trojrozmerného výlisku. Obsahuje 3,5 krát zopakovaný prvok vytiahnutý do plochy o dĺžke rovnej dĺžke intervalu 0-C. Na intervale AB je tvar prerušený a nahradený rovnakou periodicky sa opakujúcim prvkom vytiahnutým do plochy, posunutým o polperiódu. Na intervale BC nadobúda lamela opäť pôvodný tvar. V miestach prerušenia plôch (body A a B) sú plochy lamely ohraničené a uzavreté plochami 11,12 (viditeľné Fig. 32, Fig. 3-1) ktoré sú totožné s rovinami 1, 2 prechádzajúcimi a pretínajúcimi sa v bodoch A a B, vyklonenými pod uhlami α_Ί a a₂, ktorých hodnota je blízka, prípadne rovná pravému uhlu. Hodnota uhlov en a a₂, vyjadrená číselne môže byť od 75 do 90°. Teda plochy 11 a 12 sú v podstate rovnobežné s povrchom behúňa pneumatiky.

Vrcholy periodicky sa opakujúceho prvku tvoria oblúky, ktoré po vytiahnutí do plochy predstavujú časti 14 a 16 plášťa valca. Ramená periodicky sa opakujúceho prvku po vytiahnutí do plochy vytvárajú šikmé plochy, ktoré môžeme nazývať ramenné plochy. V tomto prípade sú ramená a oblúky periodicky sa opakujúceho prvku spojené netangenciálne.

-6Na Fig. 2 je znázornená lamela, ktorej periodicky sa opakujúcim prvkom je funkcia sínus. Tento obrázok však znázorňuje len teoretické vytvorenie lamely a v tomto prípade sú uhly ch a a₂ rovné 90°. V tomto prípade sú ramená na vrcholové oblúky periodicky sa opakujúceho prvku napojené tangenciálne.

Tvar lamely vytvára lamelový zárez v bloku behúňa pneumatiky negatívneho tvaru. Fig. 4-1 znázorňuje otvorené polovice bloku behúňa pneumatiky s vytvoreným lamelovým zárezom lamelou v popredí. Fig. 4-2 predstavuje rovnaký pohľad na dve otvorené polovice bloku behúňa pneumatiky s lamelovým zárezom vytvoreným lamelou, ktorej periodicky sa opakujúcim prvkom je funkcia sínus. Príslušná lamela je na obrázku v popredí.

Tvar lamelového zárezu počas opotrebovávania pneumatiky je závislý od okamžitej hodnoty výšky bloku behúňa pneumatiky.

Fig 5-1 znázorňuje blok behúňa pneumatiky, rovnaký ako je znázornený na Fig. 4-2, avšak v podobe ako je viditeľný na behúni pneumatiky. Fig. 5-1 znázorňuje tvar lamelového zárezu na bloku behúňa pneumatiky pri neopotrebovanej pneumatike. Tento tvar lamelového zárezu je viditeľný v intervale 0-A (Fig. 3-2). Tvar zárezu pri opotrebovaní sa bloku behúňa pneumatiky v intervale 0-A, zodpovedá približne 0 až 30% celkovej výšky (hĺbky) lamelového zárezu.

Fig. 5-2 znázorňuje blok behúňa pneumatiky pri čiastočnom opotrebovaní, keď na povrchu bloku behúňa pneumatiky je viditeľný tvar lamelového zárezu v intervale A-B. Tvar zárezu pri opotrebovaní sa bloku behúňa pneumatiky v intervale A-B zodpovedá približne 30 až 60 % z celkovej výšky (hĺbky) lamelového zárezu.

Fig. 5-3 znázorňuje blok behúňa pneumatiky pri úplnom opotrebovaní, kedy na povrchu behúňa pneumatiky je viditeľný tvar lamelového zárezu v intervale B-C, ktorý je zhodný s pôvodným tvarom v intervale 0-A. Tvar zárezu pri opotrebovaní sa bloku behúňa pneumatiky v intervale B-C, zodpovedá približne 60 až 100 % celkovej výšky (hĺbky) lamelového zárezu.

Fig. 5-4 až Fig. 5-6 sa líšia od Fig. 5-1 až Fig. 3 len v tvare periodicky sa opakujúceho prvku. Tvar zárezu počas opotrebovávania sa dezénového bloku je závislý od okamžitej hodnoty výšky dezénovej figúry, opisuje ho Fig. 5:

Fig.5-1 Tvar zárezu pri opotrebovaní sa dezénového bloku v intervale 0A, zodpovedajúcej približne 0-30% celkovej výšky zárezu.

-Ί Fig.5-2 Tvar zárezu pri opotrebovaní sa dezénového bloku v intervale AB zodpovedajúcej približne 30-60% celkovej výšky lamelového zárezu.

Fig.5-3 Tvar zárezu pri opotrebovaní sa dezénového bloku v intervale 0A, zodpovedajúcej približne 60-100% celkovej výšky lamelového zárezu.

Tvar periodicky sa opakujúceho prvku môže vo svojom vrchole nadobúdať tvary, keď vrcholová valcová plocha je na ramená napojená tangenciálne (Fig.6-1) alebo netangenciálne (Fig.6-2, Fig.6-3). V prípade, že je vrcholová valcová plocha napojená netangenciálne, môžu nastať prípady jej konvexného, prípadne konkávneho umiestnenia vo vrchole (Fig.6-2, Fig.6-3).

Claims

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 vytvorenými lamelou počas vulkanizácie, vyznačujúci sa tým, že lamelový zárez má tvar periodicky sa opakujúceho prvku vytiahnutého do plochy v smere radiálnej roviny, pričom v radiálnom smere je táto plocha minimálne jedenkrát prerušená na určitom intervale a nahradená plochou vytvorenou z rovnakého periodicky sa opakujúceho prvku posunutého o % periódu, a pričom uvedený periodicky sa opakujúci prvok pozostáva z ramien spojených oblúkmi, ktoré po vytiahnutí do plochy vytvoria časti (14,16) plášťa valca a plochy (11, 12) vzniknuté v miestach prerušenia zvierajú s radiálnou rovinou lamelového zárezu uhol α-ι a a₂, ktorý je 75 až 90°.

2. Pneumatikový behúň podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že periodicky sa opakujúci prvok je vytvorený z dvoch dvojíc ramien spojených dvomi oblúkmi orientovaných proti sebe a vzájomne posunutých na osi, ktorou prechádza radiálna rovina..

3. Pneumatikový behúň podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že oblúky sú na ramená napojené tangenciálne.

4. Pneumatikový behúň podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že oblúky sú na ramená napojené netangenciálne.

5. Pneumatikový behúň podľa nároku 1, 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že periodicky sa opakujúcim prvkom je funkcia sínus.

6. Pneumatikový behúň podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že oblúky spájajúce ramená majú konkávny tvar.

7. Pneumatikový behúň podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že oblúky spájajúce ramená majú konvexný tvar.

8. Lamela vhodná na upevnenie do vnútra vulkanizačnej formy na vytvorenie lamelového zárezu v bloku pneumatikového behúňa podľa nároku 1 až 7, vyznačujúca sa tým, že je vytvorená vytiahnutím do plochy periodicky sa opakujúceho prvku, pričom uvedený prvok

-9. λ/ pozostáva z 2 dvojíc ramien spojených dvomi oblúkmi orientovaných proti sebe a vzájomne posunutých na osi, ktorou prechádza radiálna rovina, a v radiálnom smere je na určitom intervale táto plocha prerušená a nahradená plochou vytvorenou z rovnakého periodicky sa opakujúceho prvku posunutého 0½ periódu a plochy (11, 12) vzniknuté v miestach prerušenia zvierajú s radiálnou rovinou lamelového zárezu uhol cn a 02, ktorý je 75 až 90°.

9. Lamela podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že oblúky sú na ramená napojené tangenciálne.

10. Lamela podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že oblúky sú na ramená napojené netangenciálne.

11. Lamela podľa nároku 8 alebo 9, vyznačujúca sa tým, že periodicky sa opakujúcim prvkom je funkcia sínus.

12. Lamela podľa nároku 10, vyznačujúca sa tým, že oblúky spájajúce ramená majú konkávny tvar.

13. Lamela podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že oblúky spájajúce ramená majú konvexný tvar.