CZ20032432A3 - Ráfek, zvláště pro paprsková kola a zejména pro kola s bezdušovou pneumatikou - Google Patents

Abstract

Ráfek (1)je opatřen na své vnější obvodové stěně (3) selektivně tlakovým médiem rozpínatelnou pružnou vložkou (12) k uzamčení a utěsnění okrajů (11) bezdušové pneumatiky (2) mezi přírubami (7, 8) ráíku (1), přičemž rozpínatelná pružná vložka (12)je tvořena zploštělou trubicí z elastického materiálu, jejíž šiřka v beztlakovém stavu dosahuje alespoň velikosti vzájemné rozteče přírub (7, 8) ráfku (1) aje do ní integrován dvoustupňový plnicí ventil (15) pro rozdílové tlakové výstupy tlakového média jednak do rozpínatelné pružné vložky (12) ajednak do dutiny pláště bezdušové pneumatiky (2).

Description

Ráfek, zvláště pro paprsková kola a zejména pro kola s bezdušovou pneumatikou

Oblast techniky

Vynález se týká ráfku, zvláště pro paprsková kola, zejména pro kola s bezdušovou pneumatikou.

Dosavadní stav techniky

Systémy kol s bezdušovými pneumatikami jsou dostatečně známé a propracované, zejména ve spojení s automobilovými disky. Výrobci paprskových kol, zejména pro bicykly a motocykly, mají rovněž snahy aplikovat poznatky a výhody systémů kol z bezdušovými pneumatikami na uvedené výrobky, přičemž v uvedeném oboru dosáhli už většího počtu různých řešení a způsobů bezdušového uložení pláště na ráfek kola. Systém kola z bezdušovou pneumatikou je o hmotnost duše pneumatiky lehčí, lépe se projevují očekávané vlastnosti pláště pneumatiky, což je zvlášť u bicyklů a motocyklů přednostní.

Mezi známá řešení patří vybavení ráfků kol těsnícím gumovou kroužkem, obepínajícím jako manžeta dno ráfku a překrývající otvory pro průchod paprskových matic v případech komorových ráfků s vnitřní příčkou, nebo hlavy paprskových matic přímo u jednoduchých profilů ráfků. Těsnící gumové kroužky mají integrovaný ventil a vykazují různé profilování, zejména po obvodech, kde přicházejí do styku s měkkými částmi těsnících okrajů bezdušové pneumatiky.

Existují i řešení, podle kterých je ráfek vytvořen s jednou komorou aje tvořen jednak vnější obvodovou stěnou a vnitřní obvodovou stěnou a tyto obě stěny jsou vzájemně propojeny prostřednictvím dvou bočních stěn s výběhy pro uchycení těsnících okrajů bezdušové pneumatiky. Prostředky pro upínání potřebného počtu paprsků jsou ve formě příčných čepů, procházejícími oběma bočními stěnami pod vnější obvodovou stěnou. Na konce příčných čepů jsou zavěšena vahadla a až teprve knim jsou prostřednictvím paprskových matic připojeny paprsky výpletu kola. V důsledku tohoto uspořádání zůstává vnější obvodová stěna průběžně celistvá, nemající žádné otvory a není nutné na ni umisťovat nějaké těsnící gumové kroužky apod. pro utěsnění bezdušové pneumatiky na ráfku. Nastíněné řešení se však masově neujalo pro komplikované uspořádání a nežádoucí ventilační ·· ··· · • · · · · · · · • · · · · · · ···· · · · · ·· ·

2· · ··· · · · ··· · · · · • · · ·· · · · · · • · · · ·· ·· ·· ·· efekt, který vyvozují vystupující konce příčných čepů a vahadla s paprskovými maticemi pro paprsky výpletu.

Jak toto řešení, tak i vpředu nastíněná řešení, mají společné nevýhody, které zejména spočívají v tom, že u nich dochází k problémům při huštění a nasazení bezdušové pneumatiky na ráfek. Nehledě na předepisované procedury s montážními tekutinami pro přechodné snížení adhezních vlastností těsnících okrajů bezdušové pneumatiky a vnitřních bočních stěn ráfku, je zpravidla nutné pro spolehlivé utěsnění bezdušové pneumatiky na ráfku ji rychle a se značným přebytkem plnícího media hustit na vyšší tlak, aby její těsnící okraje rychle přilnuly po celém obvodu k bočním stěnám ráfku. Při nedostatečném přívodu a tlaku plnícího media se proces usazení a utěsnění bezdušové pneumatiky na ráfku obvykle nezdaří. Je zřejmé, že zejména v terénu, kdy nejsou po ruce výkonné technické prostředky pro huštění pneumatik, se uživatel bicyklu, resp. motocyklu ocitá v neřešitelných problémech.

Po defektu známé standardní bezdušové pneumatiky, únikem tlaku z ní, se automaticky zruší bezpečné spojení jejích těsnících okrajů s ráfkem, čímž vznikne nebezpečí jejího svléknutí z ráfku. Směrové vedení bezdušové pneumatiky je pak porušeno a uživatel je okamžitě vystaven riziku pádu. Zpravidla dochází k poškození samotného ráfku a k další destrukci pláště bezdušové pneumatiky. Z uvedených a obdobných jiných důvodů nedošlo dosud k masovému rozšíření nastíněných systémů kol s bezdušovými pneumatikami.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je odstranění všech až dosud známých nevýhod systémů uložení bezdušových pneumatik na ráfku kola, zejména odstranit problémy při uzamykání a těsnění okrajů bezdušové pneumatiky při zahájení jejího plnění tlakovým mediem, jakož i významně zlepšit jízdní vlastnosti soustavy ráfku a bezdušové pneumatiky po defektu apod, přičemž uvedeného cíle je dosaženo podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že na vnější obvodové stěně ráfku je uspořádaná selektivně rozpínatelná pružná vložka k uzamčení a utěsnění okrajů bezdušové pneumatiky mezi přírubami ráfku.

Podle vynálezu se jeví výhodná velmi jednoduchá varianta realizace selektivně rozpínatelné pružné vložky, výhodná také z hlediska montáže a usazení na vnější obvodovou stěnu ráfku, je-li rozpínatelná pružná vložka tvořena zploštělou trubicí z elastického • · · · ·· · · • · · · · · * • · · · · · · · ·· φ

3· · ··· · · · ··· · · · · • · · · · ···· • · · · ·· · · · · ·· materiálu, jejíž šířka v beztlakovém stavu dosahuje alespoň velikosti vzájemné rozteče přírub ráfku a bude-li sestávat alespoň ze dvou vzájemně po okrajích spojených vrstev z pryže.

Podle vynálezu se pro daný účel jeví výhodné, je-li do rozpínatelné pružné vložky integrován dvoustupňový plnící ventil pro rozdílové tlakové výstupy tlakového media, jednak do rozpínatelné pružné vložky a jednak do dutiny pláště bezdušové pneumatiky, nebo je-li případně rozpínatelná pružná vložka sama o sobě opatřena autonomním systémem k plnění tlakovým mediem.

Pro variabilitu těsnících a uzamykacích vlastností rozpínatelné pružné vložky se podle vynálezu jeví výhodné, že elasticita vzájemně spojených vrstev rozpínatelné pružné vložky může být vzájemně různá.

Přehled obrázků na výkresech

Jedno z možných provedení předloženého vynálezu a jeho výhody jsou dále patrné l/z připojeného výkresu, kde obr, ( značí příčný řez ráfkem pro paprsková kola s bezdušovou pneumatikou, s vyznačením selektivně rozpínatelné pružné vložky s integrovaným dvoustupňovým plnícím ventilem.

Příklad provedení vynálezu

Vynález je objasněn na níže popsaném konkrétním provedení ráfku 1 pro paprsková kola s bezdušovou pneumatikou 2, přičemž tímto popisem nejsou kladeny žádné překážky k představě obdobných řešení, které zřejmým způsobem odborníkům vyplývají z nastíněného příkladu, například pro aplikace na jiných typech ráfků pro jiná vozidla apod.

Ráfek 1 pro neznázorněná paprsková kola, zejména pro kola s bezdušovou pneumatikou 2, sestává podle naznačeného příkladu provedení z vnější obvodové stěny 3 a případně z vnitřní obvodové stěny 4, které jsou po stranách propojeny bočními stěnami 5,6, přecházejícími do přírub 7,8 se zámky 9 pro patky 10 okrajů 11 pláště bezdušové pneumatiky

2.

·· ···· • ΦΦΦ φφφφ φ · « • · · · ···· ·· · λ · · ΦΦΦ φ · φ ««φ φ φ φ _β

Τ’ Φ········· ·· φφ φφ φφ φφ φφ

Na vnější obvodové stěně 3 ráfku 1 je uspořádaná selektivně rozpínatelná pružná vložka 12 k uzamčení a utěsnění patek 10, resp. okrajů 11 bezdušové pneumatiky 2 mezi přírubami 7,8 ráfku 1. Rozpínatelná pružná vložka 12 je například tvořena zploštělou trubicí z elastického materiálu, jejíž šířka v beztlakovém stavu dosahuje alespoň velikosti vzájemné rozteče přírub 7,8 ráfku 1. Podle naznačeného příkladu provedení sestává alespoň ze dvou vzájemně po okrajích spojených vrstev 13,14, například z pryže. Patřičná šířka rozpínatelné pružné vložky 12 odstraňuje pak zejména problémy z hlediska její montáže a usazení na vnější obvodovou stěnu 3 ráfku 1 centricky mezi příruby 7,8 ráfku 1.

Do rozpínatelné pružné vložky 12 je integrován dvoustupňový plnící ventil 15 pro rozdílové tlakové výstupy tlakového media, jednak kjeho pronikání do rozpínatelné pružné vložky 12 a jednak do dutiny pláště bezdušové pneumatiky 2. Rozpínatelná pružná vložka 12 může být sama o sobě opatřena neznázorněným autonomním systémem k plnění tlakovým mediem.

Pro variabilitu těsnících a uzamykacích vlastností rozpínatelné pružné vložky 12 se podle vynálezu jeví výhodné, že elasticita, vzájemně a po okrajích spojených vrstev 13.14 rozpínatelné pružné vložky 12, může být vzájemně různá.

Rozpínatelná pružná vložka 12 v beztlakovém a tedy ve zploštělém stavu, vykazuje po instalaci na vnější stěnu ráfku 1 normální funkci známých těsnících kroužků, obepínajících jako manžeta uvedenou vnější obvodovou stěnu 3 ráfku 1 a přiměřeně těsnící a překrývající neznázorněné otvory pro průchod neznázoměných paprskových matic v případech komorových ráfků 1 s vnější obvodovou stěnou 3, jak naznačeno na obrázku, resp. přímo překrývající a těsnící hlavy neznázoměných paprskových matic u jednoduchých profilů ráfků 1 bez vnitřních přepážek.

V této fázi, lze kterýmkoliv doporučeným postupem osadit ráfek 1 kola bezdušovou pneumatikou 2 tak, že patky 10 okrajů 11 pláště této bezdušové pneumatiky 2 volně zapadnou za zámky 9 přírub 7,8 ráfku 1. Následně se přes dvoustupňový plnící ventil 15 podrobí tlakováni rozpínatelná pružná vložka 12. Rozpínatelná pružná vložka 12 se jednak začne těsněji přimykat k vnější obvodové stěně 3 ráfku 1 a současně, jak se její příslušná vrstva 13 pružně deformuje směrem do vnitřku nasazené bezdušové pneumatiky 2, začíná tato působit svými rozpínajícími se boky na patky 10, resp. okraje 11 bezdušové pneumatiky φφ φφφφ

Φ · Φ· φ · ·« φ φφ φ · φφ φ • φφφ φφφφ Φ Φ ΦΦΦΦΦ φ Φ·φ 9

Φ Φ ΦΦΦ · • Φ ΦΦ ΦΦ φφ a přitlačovat je k přírubám 7,8 a zámkům 9 ráfku 1 (viz. obrázek). Uvedeným postupem dojde k náležitému usazení a k přilnutí okrajů 11 bezdušové pneumatiky 2 k přírubám 7,8 ráfku 1 kola, přičemž uvedený krok tlakování rozpínatelné pružné vložky 12 lze realizovat běžnou ruční hustilkou. Přitom se rozpínatelná pružná vložka 12 rozepne alespoň natolik, že zaujme stav znázorněný na připojeném obrázku, totiž, že vyboulení jedné její vrstvy 13 přesáhne úroveň největšího průměru vnějšího obvodu přírub 7,8 ráfku 1.

Při pokračujícím tlakování, a to i běžnou hustilkou, po dosažení náležitého a volitelného tlaku tlakového media v rozpínatelné pružné vložce 12 (cca 2,5 MP), se do rozpínatelné pružné vložky 12 integrovaný dvoustupňový ventil 15 samočinně nebo ručně přepne do stavu, aby jím procházející tlakové medium už dále proudilo jen do dutiny pláště bezdušové pneumatiky 2 k vyvození potřebného provozního tlaku v bezdušové pneumatice 2. Uvedeným postupem je soustava: ráfek 1 - rozpínatelná pružná vložka 12 - bezdušová pneumatika 2, uvedena do provozního stavu. Dutina pláště bezdušové pneumatiky 2 se dohustí na předepsaný tlak, který je vyšší než tlak v rozpínatelné pružné vložce 12. Vyšší tlak působící zpětně a z vnějšku na rozpínatelnou pružnou vložku 1 vyvolá přiměřenou zpětnou deformaci její vrstvy 13 a samozřejmě i vyšší přítlak její vrstvy 14 na vnější obvodovou stěnu 3 ráfku 1. Těsnící a přidržovací efekt rozpínatelné pružné vložky 12 se tím jen posílí.

V případě defektu bezdušové pneumatiky 2, při ztrátě tlaku v ní, se rozpínatelná pružná vložka 12 chová téměř analogicky jako obvyklá nepoškozená duše v plášti pneumatiky 2 s duší. Okraje 11 bezdušové pneumatiky 2 totiž zůstanou stále přitlačované k přírubám 7,8 a uzamknuté za zámky 9 těchto přírub 7,9 ráfku 1. Vyboulená vrstva 13 rozpínatelné pružné vložky 12 zaujme při tom svůj původní roztažený profil a znovu zasahuje do dutiny pláště bezdušové pneumatiky 2 až tak, že částečně přesahuje svou vrstvou 13 úroveň největšího průměru vnějšího obvodu přírub 7,8 ráfku 1, čímž vpodstatě nedovoluje při nárazu kola doražení pláště bezdušové pneumatiky 2 na vnější okraje přírub 7,8 ráfku 1 a jeho pak další destrukci o okraje přírub 7,8 ráfku 1, nebo poškození samotného ráfku 1 apod.

Při větším valivém odporu vyprázdněné bezdušové pneumatiky 2 lze pokračovat v jízdě, přičemž tím, že plášť defektní bezdušové pneumatiky 2 je pevně přidržován v ráfku 1 a že se, byť jakkoliv další jízdou deformovatelný, může opírat o vrchol vyboulené vrstvy 13 rozpínatelné pružné vložky 12, zůstává pak kolo směrově, adhezně a jinak ovladatelné. Na •4 4444 • 4 ·

4 · • 449

99 • • 4 9 4 9 4

4 4 4 9 4 4

4 499 449 9 ·· 9 4 9 9 4

44 44 44 základě tohoto efektu lze záměrně bezdušovou pneumatiku 2 silně podhustit a dosáhnout v některých případech lepší trakce a přilnavosti, bez nebezpečí jejího svléknutí z ráfku 1.

Průmyslová využitelnost

Předmět vynálezu je využitelný pro paprsková kola s bezdušovou pneumatikou, zejména pro kola bicyklů, motocyklů, jakož i pro paprsková kola automobilová apod., nebo pro standardní disky kol a ráfků bez výpletů.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Ráfek, zvláště pro paprsková kola a zejména pro kola s bezdušovou pneumatikou, vyznačující se tím, že na jeho vnější obvodové stěně (3) je uspořádaná selektivně tlakovým mediem rozpínatelná pružná vložka (12) k uzamčení a utěsnění okrajů (11) bezdušové pneumatiky (2) mezi přírubami (7,8) ráfku (1).
2. 2. Ráfek podle bodu 1, vyznačující se tím, že do rozpínatelné pružné vložky (12) je integrován dvoustupňový plnící ventil (15) pro rozdílové tlakové výstupy tlakového media do rozpínatelné pružné vložky (12) a do dutiny pláště bezdušové pneumatiky (2).
3. 3. Ráfek podle bodu 1, vyznačující se tím, že rozpínatelná pružná vložka (12) je opatřena autonomním systémem plnění tlakovým mediem.
4. 4. Ráfek podle bodu 1, vyznačující se tím, že rozpínatelná pružná vložka (12) je tvořena zploštělou trubicí z elastického materiálu, jejíž šířka v beztlakovém stavu dosahuje alespoň velikosti vzájemné rozteče přírub (7,8) ráfku (1).
5. 5. Ráfek podle bodů 1 a 4, vyznačující se tím, že, rozpínatelná pružná vložka (12), vytvořená do formy zploštěné trubice, sestává alespoň ze dvou vzájemně po okrajích spojených vrstev (13,14) z pryže.
6. 6. Ráfek podle bodu 1, vyznačující se tím, že elasticita vzájemně spojených vrstev (13,14) rozpínatelné pružné vložky (12) je vzájemně různá.