DK172296B1 - Radialdæk - Google Patents

Description

i DK 172296 B1

Opfindelsen angår et svært luftringsradialdæk og især et svært luftringsradialdæk, som effektivt forhindrer forekomsten af ujævnt slid ved skulderribber på dækkets slidbane.

Et konventionelt svært luftringsradialdæk ser ud som det dæk, 5 der f.eks. er vist i fig. 6. Et sådant svært luftringsradialdæk 1 omfatter en slidbane 2, som kommer i kontakt med jorden, et bælte 3, som er sammensat af flere bæltelag, der indeholder ståltråde til forstærkning af slidbanen 2, og en karkasse 6, som er placeret inden for bæltet 3 og strækker 10 sig imellem et par vulstkerner 5.

I det svære luftringsradialdæks 1 slidbane 2 forstærker begge bæltets 3 endedele 3a begge slidbanens 2 skulderdele 2a, medens bæltets 3 centrale del 3b forstærker slidbanens 2 centrale del 2b. Stivheden inden for slidbanens 2 skulderdel 2a 15 er imidlertid mindre end inden for den centrale del 2b. Derudover forekommer der et slæbefænomen, som følge af forskellen i størrelse imellem den centrale del 2b og skulderdelen 2a i slidbanen 2. Derfor bliver som vist i fig. 6 slidbanens 2 skulderdel 2a udsat for et for tidligt slid, hvorved der 20 frembringes et ujævnt trinformet slid eller et såkaldt skulderslid. I nogle tilfælde slides skulderdelens 2a ydre overflade på slidbanen 2 på bølge formet måde i rundtgående retning (ikke vist), hvilket udbreder sig imod slidbanens centrale del, hvorved der frembringes et ujævnt slid, som omta-25 les som et bølgeslid.

For at hindre forekomsten af disse ujævne slidformer er der blevet foreslået øgning af stivheden inden for ødelen eller mellemdelen 8 af slidbanens 2 skulderdel 2a, øgning af slidbanens 2 krumningsradius R, anbringelse af mange spalter over 30 hele mellemdelens 8 overflade 8a på skulderdelen 2a i aksial retning samt lignende foranstaltninger.

Blandt disse forslag til hindring af ujævnt slid er øgningen af stivheden inden for skulderdelens 2a mellemområde blevet 2 DK 172296 B1 opnået ved at øge bredden i bredderetningen af skulderdelens 2a mellemdel 8. I dette tilfælde er der blevet konstateret en virkning i form af en vis grad af hindring af skulderslid, men når slidbaneenden 2c udsættes for kraftigere belastning i 5 sideretningen fremkommer der en nedslidt del, som har en bredde Wq og en trinformet forskel tQ, eller et såkaldt kantslid 9 (se fig. 6) inden for slidbaneenden 2c. Dette kantslid fortsætter i uønsket grad over i skulderslid eller bølgeslid, hvorfor der ikke opnås tilfredsstillende hin-10 dringsvirkning.

Hvis på den anden side set slidbanens 2 krumningsradius R gøres større for at reducere forskellen i radius imellem skulderdelen 2a og den centrale del 2b inden for slidbanen 2 hindres slæbningen af slidbanes 2 skulderdel 2a under kørsel for 15 at hindre forekomsten af ujævnt slid. I dette tilfælde sænkes jordkontakttrykket inden for slidbanens centrale del, hvorved der forekommer ujævnt slid inden for denne centrale del.

Hvis der anbringes mange spalter over hele overfladen på skulderdelens mellemdel inden for slidbanen og i aksial ret-20 ning, vil der, hvis dækket udsættes for mere kraftige anvendelsesforhold, især under tung belastning, imellem nærliggende spalter nedslides en lille blok foran og efter den enkelte spalte i dækkets rundtgående retning, hvorved opstår det såkaldte hæl- og tåslid. Et dæk af den i krav l's indledning 25 nævnte type er kendt fra f.eks. DE-A-1.480.934.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et svært luftringsradialdæk, som har en speciel slidbaneform og især en speciel form inden for begge slidbanens sideområder, og som reducerer jordkontakttrykket og effektivt forhindrer forekom-30 sten af ujævnt slid under mere alvorlige anvendelsesforhold, ved at anbringe en periferisk fin rille, som udmunder i slidbanens jordkontaktdels sideflade, i en speciel form og på et bestemt sted, og samtidigt er det formålet med opfindelsen at tilvejebringe et svært luftringsradialdæk, som ikke forår- 3 DK 172296 B1 sager problemer, såsom sprækker, oprivninger og lignende i den fine rilles vægdel, når kørselsstrækningen øges kraftigt.

Dette opnås ved hjælp af de i krav l's kendetegnendel del angivne træk.

5 I en foretrukket udførelsesform for opfindelsen er den fine rilles væg dækket af et gummilag, som har ovenud god sprækkemodstandsevne og ozonmodstandsevne, ved en tykkelse, der svarer til en dybde på mindst 0,5 mm målt fra rillens vægoverflade .

10 I endnu en foretrukken udførelsesform for opfindelsen har den fine rille i det mindste en bukningsdel.

Årsagen til, at den fine rilles væg er dækket af et gummilag, som har en speciel tykkelse, skyldes den kendsgerning, at efterhånden som kørselsstrækningen for det svære luftrings-15 radialdæk ifølge opfindelsen tiltager kraftigt, kan der forekomme problemer, såsom ozonsprækkedannelse, oprivning eller lignende i den fine rilles bund og sidevæg.

Derudover foretrækkes det, at gummilaget har et stort indhold af antioxideringsmiddel set i forhold til slidbanegummiet i 20 slidbanens centrale del.

Det svære luftringsradialdæk ifølge opfindelsens opfylder fortrinsvis det træk, at den fine rille har en rilledybde, der svarer til 20-150% fortrinsvis 60-100% af hovedrillens dybde. Derudover er den fine rilles bukningsdel fortrinsvis 25 tildannet med et knæk set i snit i den fine rilles dybderetning. Især har den fine rilles bukningsdel et knæk, med en sådan bøjning, at hver side af den fine rille fokuseres i den centrale del af dækket. Derudover består den fine rille af en øvre rilledel og en nedre rilledel, som er forbundet med hin-3 0 anden via en bukningsdel, hvor længden af den øvre rilledel er ca. lig med længden af den nedre rilledel.

4 DK 172296 B1

Bredden af åbningen i den fine rille ligger i intervallet fra 5-75% og fortrinsvis fra 30 til 45%. Hvis åbningsbredden er mindre end 5%, går de over for hinanden beliggende vægdele i den fine rille i kontakt med hinanden under en svag belast-5 ning under kørslen, og reduktionen af jordkontakttrykket i nærheden af jordkontaktenden er utilstrækkelig. Hvis rillebredden er over 75%, bliver de ydre blokkes bevægelse i radial retning for stor i sammenligning med den fine rille, og derfor forekommer der sprækkedannelse og andre problemer in-10 den i den fine rille.

Den fine rilles udgangsposition er en position svarende til 0-150% fortrinsvis 25-65% af hovedrillens dybde, og som er placeret inden for slidbanedelens effektive jordkontaktende langs sidefladens ydre profil i radial retning. Hvis udgangs-15 positionen ikke når 0%, eller den fine rilles udgangsposition er en slidbanedel af slidbanen, som er i kontakt med jorden, vil der forekomme oprivningsproblemer, medens hvis den overskrider 150%, vil virkningen med hensyn til at reducere jord-kontakttrykket ved begge slidbanedelens sideendedele være 20 utilstrækkelig.

Derudover strækker den fine rille sig indad fra jordkontaktenden i aksial retning til en position, der svarer til 0,5-10%, fortrinsvis 1,0-5,0% af slidbanens jordkontaktbredde og indad fra jordkontaktenden i radial retning til en position, 25 der svarer til 20-180% fortrinsvis 70-130% af hovedrillens dybde. Hvis positionen, hvortil den strækker sig i aksial retning, er mindre end 0,5%, er reduktionen af jordkontakt-trykket ved begge slidbanedelens sideendedele utilstrækkelig, medens slidbaneskulderdelens jordkontakttryk, hvis positions-30 beliggenhed ligger ud over 10%, falder slidbaneskuldrenes jordkontakttryk totalt set, og jordkontaktendens jordkontakt-tryk bliver herved forholdsvis høj. På den anden side set er, hvis udstrækningspositionen for den fine rille i radial retning er mindre end 20%, er jordkontakttrykkets reduktion ved 35 begge slidbanedelens sideendedele utilstrækkelig, medens hvis 5 DK 172296 B1 den overskrider de 180%, vil gevindskulderdelens stivhed falde, og der vil opstå problemer, såsom med oprivning og lignende forhold.

Årsagen til, hvorfor den fine rille har i det mindste en buk-5 ningsdel, skyldes den kendsgerning, at tilstedeværelsen af bukningsdelen spreder spændinger, som er koncentreret i bunden af den fine rille, så at forekomsten af sprækker og op-rivninger i rillebunden hindres.

Årsagen til, hvorfor tykkelsen af det gummilag, som dækker 10 den fine rilles vægflade, er begrænset til mindst 0,5 mm fra rillens vægflade, skyldes den kendsgerning, at hvis den er mindre end 0,5 mm, er virkningen af gummilagets tilstedeværelse gået tabt. Gummilagets tykkelse ligger fortrinsvis i intervallet fra 0,5-5,0 mm. Da gummilaget er påført slidbane-15 delens sideflade, er dens øvre tykkelsesgrænse på 5,0 mm på grund af betragtninger med hensyn til forbedring af fremstillingsevnen og reduktion af fremstillingsomkostningerne.

I svære luftringsradialdæk ifølge opfindelsen er den fine rilles perifere munding i slidbanedelens sideflade placeret 20 inden for det forudbestemte område ved given rillebredde, rilledybde og form, så at stivheden og jordkontakttrykket ved begge sider af slidbanedelens sideendedele reduceres. Derfor hindres spændingskoncentrationen i jordkontaktenden. Ligesom også den for tidligt optrædende forekomst af kantslid holdes 25 nede, så at forekomsten af ujævnt slid ved jordkontaktenden hindres.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et partielt snit igennem en første udførelsles-30 form for et svært luftringsradialdæk ifølge opfindelsen, fig. 2 en del af fig. 1 set i større målforhold, 6 DK 172296 B1 fig. 3 et partielt snit igennem en anden udførelsesform for et svært luftringsradialdæk, fig. 4 et partielt snit igennem en tredje udførelsesform for et svært luftringsradialdæk, 5 fig. 5 en del af fig. 4 vist i større målforhold, og fig. 6 et partielt snit igennem et konventionelt dæk.

Fig. 1 viser en første udførelsesform for et svært luftringsradialdæk. Dette dæk er vist ved henvisningstallet 11 og har en dækdimension angivet ved koden 11R22.5 14PR. Dette dæk 10 anvendes på en 8,25x22,5 fælg under et indre tryk på 7,25 kg/cm2. Dækket 11 omfatter en slidbane 12, som har en slidbanedel 12a, som kommer i kontakt med jorden, et bælte 13, som forstærker slidbanen 12 og er sammensat af flere bæltelag, som indeholder ståltråde, og en carcasse 14, som er pla-15 ceret inden for bæltet 13 og strækker sig imellem et par vulstkerner. Slidbanens 12 slidbanedel 12a er opdelt i fem ø-eller mellemdele 17 i dækkets aksiale retning ved hjælp af fire rundtgående hovedriller 16. Slidbanens effektive jord-kontaktbredde W' er 208 mm, og bredden Wlg og dybden Dlg af 20 hovedrillen 16 er henholdsvis 13,5 mm og 14,7 mm.

Slidbanen 12 har ved hver af slidbanedelens 12a sideflader 12b, set i aksial retning, en fin rille 18, som har en munding 18a, og som strækker sig i alt væsentligt kontinuerligt i den perifere retning. Den fine rille 18 er vist i større 25 målforhold i fig. 2. Bredden Wlg af den fine rilles 18 munding 18a er 4,5 mm, hvilket er 33,3% af bredden Wlg af hovedrillen 16. Den fine rille 18 udgår fra en position A ved 4 mm dvs. en afstand LA, som svarer til 27.2% af hovedrillens 16 dybde Dlg, og som er beliggende inden for slidbanedelens 12a 30 effektive jordkontaktende 20 i radial retning langs sidefladens 12b ydre profil. Derudover består den fine rille 18 af 7 DK 172296 B1 et øvre rillestykke 18A, et bukningsstykke 18B og et nedre rillestykke 18C i dækkets tværsnit, og som strækker sig indad i aksial retning og indad i radial retning, idet det øvre rillestykke 18A og det nedre rillestykke 18C danner et knæk 5 ved bøjningsstykket 18B. Derudover er der en vinkel Θ-l imellem det øvre rillestykkes 18A midterlinie N18A °9 en li-nie i» der strækker sig vinkelret på dækkets omdrejningsakse, medens der er en spids vinkel på -15° imellem det nedre rillestykkes 18C midterlinie B18C og linien I vinkelret på dækkets omdrej -10 ningsakse, (idet den udvendige side af linien I i aksial retning er betegnet ved +, og den indvendige side af linien I i aksial retning er betegnet ved -). Bukningsstykkets 18B vinkel i forhold til linien I ændrer sig gradvis med krumningen af midterlinien N18B.

15 I dette tilfælde foretrækkes det, at vinklen Θ-l er forholdsvis stor, og vinklen θ2 er forholdsvis lille. Især ligger vinklen Θ1 i intervallet fra 0-140° og fortrinsvis 35-80°, medens vinklen θ2 ligger i intervallet fra +90°~-90°, fortrinsvis -20°~- +40°.

20 Den fine rille 18 udgår fra positionen A og strækker sig til en position ved 5,5 mm eller et stykke B svarende til 2,6% af slidbanens 12 effektive jordkontaktbredde W12, og som er placeret inden for den effektive jordkontaktende 20, set i aksial retning, og til en position ved 14,7 mm eller et stykke C, 25 som svarer til 100% af hovedrillens 16 dybde D16, og som er placeret inden for den effektive jordkontaktende, set i radial retning.

Den fine rilles 18 bredde W18 aftager gradvis fra en mundingsbredde på 4,5 mm og indad i den fine rilles dybningsret-30 ning, og den fine rilles 18 minimale bredde W18M er 2,0 mm ved et sted over bunden 18D. Rillebunden 19D har kolbeform under hensyntagen til sprækkedannelse eller lignende.

Den fine rilles 18 dybde D18 er en længde, som strækker sig 8 DK 172296 B1 fra mundingen til rillebunden 18D langs den fine rilles 18 midterlinier N18A til N18C> Den er 13,5 mm og svarer til 92% af hovedrillens 16 dybde D16. Derudover er længden af den fine rilles 18 øvre rillestykke 18A ca. lig med længden af 5 det nedre rillestykke 18C.

Som vist i fig. 1 kan der være tildannet en konkav del 22 langs dækkets periferi i slidbanens 12 sideflade 12b inden for den fine rille 18, set i radial retning.

I det viste dæk er den fine rille 18 anbragt i hver sideende-10 del 12c af slidbanedelen 12a, så at jordkontakttrykket under kørsel ved begge sideendedele reduceres og hindrer spændings-koncentration i jordkontaktenden 20 og holder forekomsten af ujævnt slid nede.

I fig. 3 er der vist en anden udførelsesform for det svære 15 luftringsradialdæk ifølge opfindelsen. Dette dæk har samme konstruktion som den ovenfor beskrevne første udførelsesform, bortset fra nedenfor nærmere angivne træk.

I dækket 31 består den fine rille 18 af et øvre rillestykke 18A og et nedre rillestykke 18C, som bueformet strækker sig 20 indad i aksial og radial retning, så at vinklen Θ1 imellem det øvre rillestykkes 18A midterlinie N18A og linien I vinkelret på omdrejningsaksen er +60° og vinklen Θ2 imellem det nedre rillestykkes 18C midterlinie N18C, og linien I er +18° og derved beliggende uden for linien I i aksial retning.

25 I fig. 4 og 5 er der vist en tredje udførelsesform for et svært luftringsradialdæk ifølge opfindelsen, og som har samme konstruktion som i den oven for beskrevne anden udførelsesform bortset fra følgende punkt.

I dækket 41 er rillevægdelen 18F ved den fine rilles 18 ril-30 lebund 18D og sidevæg 18E sammensat af et gummilag 43, som har en tykkelse D43 på 2 mm målt fra rillens vægflade. Som 9 DK 172296 B1 vist i fig. 4 og 5 er slidbanedelens 12a sideflade 12c også belagt med gummilaget 43, hvilket skyldes begrænsninger under dannelsen af gummi1åget. Gummilaget 43 indeholder et antioxi-deringsmiddel for modstandsevne over for ozon. Mængden heraf 5 er større end den, der er indeholdt i slidbanens 12 centrale del.

I det viste dæk 41 er den fine rilles 18 rillevægdel 18F belagt med gummilaget 43 således, at selvom den fine rilles 18 rillebund 18D og sidevæg 18E gentagne gange er udsat for bø j -10 ning efterhånden som kørselsstrækningen tiltager forekommer der ikke nogen sprækkedannelse som følge af ozon eller sprækkedannelse eller oprivningsproblemer som følge af bøjningsud-mattelse.

Virkningen af opfindelsen vil blive beskrevet nedenfor ved 15 brug af resultater fra fire forsøgsdæk (forsøgseksempler 1-3 og et sammenlignende eksempel).

Det dæk, der blev anvendt i forsøgseksempel 1, var det samme, som det der er vist i fig. 1, og det dæk, der blev anvendt i forsøgseksempel 2, var det samme, som det der er vist i fig.

20 3, og det dæk, der blev anvendt i forsøgseksempel 3 var det samme, som det, der er vist i fig. 4. Det dæk, der blev anvendt i det sammenlignende eksempel, var et dæk, som ikke havde nogen fin rille 18 og konkav del 22, hvilket svarer til det i fig. 6 viste konventionelle dæk.

25 Hvert af disse dæk blev monteret på en normal flange og op-pumpet til et normalt indre tryk, hvorefter det blev monteret på et forsøgskøretøj og anvendt til kørsel på almindelig vejbane under normal belastning over en strækning på 200.000 km.

I dette tilfælde blev forekomsttilstanden med hensyn til u-30 jævnt slid i slidbanen og forekomsttilstanden af sprækker eller oprivninger på den fine rilles overflade observeret efter en kørsel over en strækning på 100.000 km eller 200.000 km. Forekomsttilstanden med hensyn til ujævnt slid blev vurderet 10 DK 172296 B1 ved måling af det kantslid, der fremkommer ved slidbaneenden ved en bredde WO og en trinformet forskel tO, således som vist i fig. 6.

De afmålte resultater er vist i den efterfølgende tabel 1, 5 hvor den øvre del af tabel 1 viser resultaterne efter kørsel over en strækning på 100.000 km, og den nedre del viser resultaterne efter en kørsel over en strækning på 200.000 km.

DK 172296 B1 1 1 i CO O 4-1 +J c »4- 4) — C 01 ©

II— ΙΛ 4-> 73 © — 4J 73 OT

W 01 4)· C -i- OT OT i— C-r-COTi— ot o. © ot σ -r- i— c -Γ- o) -i- ι-·ι-·ι- o)

QE-I-I— ·Γ- — «rt -— > C ^ C

OT © "O © 4- 4-> C W 0) 4-1 CIO 01

(- OT © L. · l— Ci— -r-t_ Ot I— Cl— *r- £_ OT

0 .* £- ® 4- 3(031-0 C 3 (0 3 C O C

U. © 4J 4- -r- C C 4-* 4- -i- C ^ C 4-1 4— -r-

E

£_

CM O 4-1 C 4J C

I 4- CO © — © © ©

1 i— Ό i— 4J O CT — 4-i Ό OT

(/) © 3 © C -i- C OT i— C-i-C(0r- OT Q (f) O -i- r— — ·γ— © c *r- r— -r- -r- © S E C i— -i- —- ΙΛ — > ^ © — (Λ — > Jx: © (Λ © © © 4- 4-1 COT OT 4J COT i—

C OT 73 1- i— Ci— -r-t_ C i— C i— -i- !_ OT

O C ® 4- 3(031-0 -i- 3 (0 3 C O O

LL © (0 4- -r- C -S* C 4-> 4- C ^ C 4-1 4- C

E

L.

I—· I O 4-1 — C 4-1 C

"O 4- © Ό © © ©

li— 3 OT i— 4-i -i- OT — 4-i Ό OT

W© © Ci— C OT i— C -i- C OTi— OT Q © W KJ -i- OT -i” *i” © *r~ i— -r— -|— © S E 4-1 I— -I- —· OT -—' > Λί C — OT "—· > V © OT © OT © 4- 4-1 C OT © 4-1 C OT r-

I_ OT I_ Ϊ- · i— C·— -i- i- OT i— C·— -r- 1_ OT

0 ® ® 4- 3 (0 3 1- O C 3(031.0 O

Lu 0) 4- 4- -1- C .y C 4J 4- -i- C C 4-1 4- C

OT

OT 4J r4 C i— -·- ©

i— C C LO CM

© OT O - - LD

O -i- i— -i- CO CO I t I

(0 i— © 4-1 t l l LO

I— C Q C O CM CO

© E © E © > i—I t—i E ΙΛ C ^ (0 O w ω © *: 73 o o 2 © 2 OT r- ©

OTi— — C --©— C

© -I- © E ·-- © - > ϋ E -r- Ό -— > E 4- O E C OT E 4- •OECW— Ό E -i- L - ©E-i-t- C© ©—CO C© C—L.OO © 73 L 1-4-0 © 73

CO J-4-4-1 T3 (0 CO -M 73 (O

40 4- 40 4- I 73 Q. i— I 73 Q. !_ C E -i- © C E -r- © ©O — C > ©Or- s_>

OT M OT ©O OT .!£ W ©O

i— © 4- E — © 4- E

© C © 4-1 ©OT ©CI04-> ©OT

CO C I— © 1-0 c ·— © i- 4— C > O I— t-4-C> Or- Q ©SJ O I— S ©R) O·— 4J 4- 4-> 'r-l 1- -i- 4J 4- 4J T-) 1_ -r- {/) (0 OT 3 O. C 1/5 © OT 3 CL t_ — e o o

i-O i-O

S- © O C © O

©WC· ©OTI-·

4->!_©0 4-i C © O

4- O > O 4- S > O

LU ^ O ΓΗ UJ O CM

Claims (3)

1. Luftringsradialdæk omfattende en slidbane (12) med en 30 slidbanedel (12a) til at gå i kontakt med jorden, og som er forsynet med flere rundtgående hovedriller, ligesom der i i det mindste én sideflade (12b) på slidbanedelen findes en fin rille (18) , som har en munding (12a) med en fin-ri Ile-bredde DK 172296 B1 (Wig), og som strækker sig i alt væsentligt kontinuerligt i dækkets periferiretning, idet den fine rille udgår fra en udgangsposition (A) , der er placeret radialt inden for en effektiv jordkontaktende af slidbanedelen langs sidefladens 5 ydre profil og strækker sig bueformet et stykke (B) aksialt indad fra jordkontaktenden (20) og et stykke (C) radialt indad fra jordkontaktenden (20), kendetegnet ved, at a) fin-rille-bredden (W1g) svarer til 5-75% af hovedrillens (16) bredde (Wlg) 10 b) udgangspositionen (A) svarer til 0-150% af hovedrillens (16) dybde (Dlg) c) stykket B svarer til 0,5-10% af slidbanens jordkontakt-bredde og d) stykket C svarer til 20-180% af hovedrillens (16) dybde 15 <D16).

2. Luftringsradialdæk ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den fine rille (18) har i det mindste én bukningsdel (18B).

3. Luftringsradialdæk ifølge krav 1 eller 2, kende - 20 tegnet ved, at den fine rilles (18) væg er dækket af et gummilag, som har en ovenud god modstandsevne over for sprækker og ozon, og som har en tykkelse på mindst 0,5 mm målt fra rillevæggens overflade. 25