DK161877B - Fast pig, henholdsvis boesningsindfattet pig, monteret paa et bildaek - Google Patents

Description

DK 161877 B

Den foreliggende opfindelse angår en fast pig, henholdsvis en bøsningsindfattet pig, monteret på et bildæk.

Kombinationen af stigende trafikbelastning og pigdæk har vist sig at være en betydelig vejslidsfaktor. I nogle lande 5 har dette tilmed ført til forbud mod pigdæk eller i det mindste til væsentlige restriktioner.

I Norden er den gavnlige virkning af et skridsikkert middel på trafikkens sikkerhed og fleksibilitet på den anden side uigendriveligt blevet bevist, og denne virkning bør 10 ikke ofres; i stedet for bør de dermed forbundne ulemper overvindes. Gode resultater vil kunne opnås ved at udvikle både vejbelægningerne og de skridsikre dæk yderligere.

Da et luftringsbildæk ruller på en jævn overflade, trykkes det ikke så lidt radialt fladt på grund af sin elasticitet, 15 hvorved der i kontaktområdet frembringes langsgående såvel som tværgående kræfter på grund af ændringer i rulleradien.

De aksialkræfter, der indvirker på piggen, når dækket ruller, skyldes bøjning af kropdelsopbygningen, aksialskrid-ning og en spændingsbølge i gummiet.

20 Når en pig nærmer sig kontaktpunktet med vejen, udsættes dækkets kropdel for en bøjning således, at den bøjede dels radius er betydeligt mindre end radien af de tilsvarende dele af det belastningsfri dæk. Dette afleder piggen, der er blevet indfattet i rette vinkler mod overfladen, fra at 25 indtage en lodret stilling før kontakten med vejen. På grund af pigspidsens fremspring er piggen imidlertid ikke drejet ind i en tilstrækkelig lodret stilling; den møder vejoverfladen i en skrå stilling. På dette trin begynder kræfterne på grund af skridningstendensen ligeledes at være 30 af væsentlig betydning.

DK 161877 B

2

Lige idet den roterende dækoverflade og den dertil fastgjorte fremspringende kropdel (piggen) møder vejoverfladen, frembringes der et dynamisk skabt tryk mod vej overfladen. Nedslidningen· af vejen kan formindskes betydeligt, hvis det 5 nævnte tryk kan overvindes eller formindskes.

Det har vist sig, at trykket skyldes piggens kinetiske energi, eller med andre ord piggens masse og dens hastighed i retningen mod vej overfladen. Den effektive masse er bestemt af selve piggens masse og desuden af en friktions-10 kraft, hvis størrelse igen afhænger af piggens konstruktion, derved at friktionen af en i en bøsning indfattet pigkropdel hidrører fra skridning mellem bøsningen og me-talkropdelen, medens en fast pigs friktionskraft er virksom mellem pigkropdelen og gummiet. En fast pigs masse er 15 desuden på grund af sin form til dels ligeledes påvirket af det omgivende gummis masse.

Tidligere konstuktioner har ikke overvundet slidvirkningen fra det dynamiske tryk på andre måder end ved at begrænse piggens masse, og det formodes, at den praktiske minimums-20 grænse allerede er blevet nået i denne henseende. Ifølge opfindelsen foreslås der bestemte konstruktionsejendorame-ligheder for piggen og dækket med det udtrykkelige formål at formindske den første dynamiske kontaktspidsværdi og formindske den efterfølgende skridning.

25 Piggens form har traditionelt været symmetrisk, og den er blevet indfattet i et hul, vinkelret mod dækkets slidflade, hvorved den møder vejen i en let skrå stilling, fordi de nævnte kræfter indvirker på dens stilling. Piggens skrå kontakt med vejen og det, at den skubbes længere ind i 30 dækket i en skrå stilling under den første kontakt med vejen, forvolder skade på gummiet og piggen, hvilket svækker piggens friktionsegenskaber, forringer piggens holdbarhed og forøger dens vejsslidsegenskaber.

3

DK 161877B

Opfindelsen har til formål at opnå en forbedring af de for tiden kendte faste pigkonstruktioner, henholdsvis bøsningsindfattede pigkonstruktioner. Opfindelsens mere præcise formål er at tilvejebringe en fast pig, henholdsvis en 5 bøsningsindfattet pig, hvori ulemperne ved de kendte konstruktioner er blevet undgået.

Opfindelsens formål opnås ved hjælp af en fast pig, henholdsvis en bøsningsindfattet pig, som hovedsagelig er kendetegnet ved, at den faste pig, henholdsvis den bøs-10 ningsindfattede pig, har et asymmetrisk område, der er blevet afpasset til at frembringe en kraftkomposant, der drejer den faste pig, henholdsvis den bøsningsindfattede pig, på en sådan måde, at den faste pig, henholdsvis den bøsningsindfattede pig, ved den første kontakt med vejover-15 fladen møder vejoverfladen i en i det væsentlige vinkelret stilling i forhold hertil.

De øvrige ejendommelige træk ved den faste pig, henholdsvis den bøsningsindfattede pig ifølge opfindelsen, fremgår af krav 2-8.

20 Ifølge opfindelsen formindskes den dynamiske trykkraft ved, at der udøves en energioverføring på piggen lige før, der er kontakt med vejen, derved at dens bevægelse stoppes ved, at der rettes en løftekraftskomposant derpå. Desuden slides der ved vejkontakten mindre på vejen, når piggen er løftet 25 til en mere næsten lodret stilling i forhold til vejoverfladen; piggens mere lodrette stilling formindsker ligeledes skridningssliddet i slutfasen af dækkets kontakt med vejen og forlænger piggens holdbarhed i dækket.

Når en asymmetrisk pig indfattes i et konventionelt pighul, 30 anbringes den allerede ved indfatningen således, at kontakten med vejen vil ske i en stilling, der er væsentligt mere lodret mod vej overfladen end den tilsvarende symmetriske pigs. Ved at konstruere et fremspring med en asymmetrisk

DK 161877 B

4 form og et område, der udvikler modkraft, og ved at piggen springer frem i det omfang, den gør, reguleres piggens stilling således, at den er optimal i øjeblikket lige før kontakten med vejen.

5 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et eksempel på en fordelagtig udførelsesform af den faste pig ifølge opfindelsen, og fig. 2 viser et eksempel på en fordelagtig udførelsesform 10 af den bøsningsindfattede pig ifølge opfindelsen.

I fig. 1 er den faste pig ifølge opfindelsen under ét betegnet ved referencenummer 10, Den faste pig 10 er sammensat af en kropdel 11, en flangedel 12 og en spids 13. Bildækkets gummi har referencenummer 14 og dækkets slid-15 overflade nummer 16.

Som beskrevet er opfindelsens grundide, at den faste pig 10 er asymmetrisk. I den foreliggende udførelsesform er asymmetrien blevet opnået ved, at flangen 12 er konstrueret, så den er asymmetrisk ved den ene rand 15. Den asymmetriske 20 del 15 skal ikke nødvendigvis være anbragt på flangen 12; en tilsvarende asymmetrisk del 15 kan også være tilvejebragt på kropdelen 11. I den mest fordelagtige udførelses-form består den asymmetriske del 15 af en art fremspring, som er indrettet til at optage vejkontaktens slutkraft, der 25 er vist i fig. 1 ved pilene Rq-R2· I fig. 1 er køreretnin-gen vist ved pil A og vejoverfladen med referencenummer 17.

I udførelsesformen ifølge fig. 2 er den bøsningsindfattede pig ifølge opfindelsen under ét betegnet ved referencenummer 20. Den bøsningsindfattede pig 20 består af en nitte 30 21, nittens 21 flange 22, en spids 23 og en bøsning 24.

Piggens fremspring fra slidoverfladen 16 er angivet med e.

DK 161877 B

5

Opfindelsens grundide er som nævnt, at bøsningen 24 er forsynet med et asymmetrisk område 25, som er indrettet til at optage vejkontaktens slutkraft Rq-R2 på samme måde som i udførelsesformen ifølge fig. 1. I denne udføreIsesform er 5 det asymmetriske område tilvejebragt på bøsningen i en højde, der i det væsentlige svarer til placeringen af nittens 21 flange 22. Det asymmetriske område 25 er et klolignende område. Det er indlysende, at det asymmetriske område 25 lige så godt kan være anbragt lidt lavere på 10 bøsningen, dvs. på samme måde som i udførelsesformen ifølge fig. 1 eller med andre ord i bøsningsområdet i den højde, der svarer til den øverste del af nitten 21. De øvrige referencenumre henviser til det samme som referencenumrene i udførelsesformen ifølge fig. 1.

15 Når piggen ifølge opfindelsen er indsat i hullet, fremkalder piggen et statisk spændingsområde i det omgivende gummi. Når den af dækkets kompression fremkaldte spændingsbølge møder piggens spændingsområde på en asymmetrisk måde og overstiger det, drejer piggen sig på grund af gummiets 20 sammenpressede tilstand. På samme tid er piggen påvirket af kræfter, der kommer fra dækkets rotation. Situationen er vist i fig. 1 og 2.

I en statisk situation og ved lav hastighed er den spændingseffekt, der udspringer fra gummiets kontaktvinkel K, 25 jævn, og dens slutkraft Rq er meget nær ved at være lodret. Gummistykkets bageste rand bulner ud bagtil og kontaktoverfladen fremad mod vejen. Ved en højere hastighed drejer spændingssiutkraften fremad i retningen R-j_, og spændingsmønsteret bliver mere udtalt ovalt. Spændingssiutkraften er 30 ligeledes drejet fremad, fordi trykket i gummiet i området B er lavere, eftersom der ikke er nogen trykkraft tilstede der. På grund af dækkets rotation og gummiets kompression bevæger spændingssiutkraften sig ligeledes fremad til punktet R2, hvor den møder pigflangen og overfører en opadret-35 tet acceleration til den med komposanten F·^ og samtidig

DK 161877B

e drejer den fra den stilling, den havde, da den blev indsat, til en stilling, hvor piggen er mere næsten lodret mod vej-overfladén med komposanten F2· Piggen er i stand til at dreje, fordi den ikke har nogen fremadrettet kompression.

5 Det er muligt at påvirke udnyttelsen af disse kræfter ved at ændre den måde, piggen indsættes på, og ved at ændre dens ejendommelige formtræk. En formkonstruktion skaber ligeledes på den side, hvor de omtalte spændingsslutkræfter virker, et større lokalt spændingsområde, hvorpå spændings-10 slutkraften fra det sammenpressede gummi udøver en endnu stærkere energioverføring.

Claims (8)

1. Fast pig, henholdsvis bøsningsindfattet pig, monteret på et bildæk, kendetegnet ved, at den faste pig, henholdsvis den bøsningsindfattede pig, har et asymme- 5 trisk område (15, 25) afpasset til at frembringe en kraft-komposant (F2), der drejer den faste pig (10), henholdsvis den bøsningsindfattede pig (20), således, at den faste pig (10), henholdsvis den bøsningsindfattede pig (20) ved den første kontakt med vejoverfladen (17) møder vejoverfladen 10 (17) i en i det væsentlige vinkelret stilling i forhold hertil.

2. Fast pig ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den faste pig (10) er asymmetrisk.

3. Bøsningsindfattet pig ifølge krav 1, kende- 15 tegnet ved, at den bøsningsindfattede pigs bøsning (24) er asymmetrisk.

4. Fast pig ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den faste pigs (10) flange (12) har et asymmetrisk område (15).

5. Fast pig ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at den faste pigs (10) kropdel (11) har et asymmetrisk område (15).

6. Bøsningsindfattet pig ifølge krav 1 el ler 3, kendetegnet ved, at den bøsningsindfattede pigs (20) 25 bøsning (24) er asymmetrisk i det område, der svarer til nittens (21) flange (22).

7. Bøsningsindfattet pig ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet ved, at bøsningens (24) asymmetriske område (25) er placeret i det væsentlige i området ved den 30 øverste del af nitten (21). DK 161877 B

8. Fast pig, henholdsvis bøsningsindfattet pig, ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet ved, at det asymmetriske område (15,25) på samme tid er indrettet til at frembringe en kraftkomposant F·^, der hæver den faste pig 5 (10), henholdsvis den bøsningsindfattede pig (20), hvorved den hastighed, med hvilken piggen og vejen mødes, på grund af dækkets rotation, er blevet betydeligt formindsket.