RS60379B1 - Adapter za vozni sklop i vozni sklop koji ga sadrži - Google Patents

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na vozni sklop koji sadrži pneumatik i naplatak, pri čemu je pomenuti adapter namenjen da obezbedi vezu između pneumatika i naplatka. Takođe se odnosi na vozni sklop koji sadrži pomenuti adapter.

[0002] Pneumatik je torusna struktura čija osa revolucije je osa rotacije pneumatika, koji sadrži gazište čija je namena da stupi u kontakt sa podlogom, dve bočne strane i dve stope čija je namena da stupe u kontakt sa naplatkom, pri čemu su dve stope povezane sa gazištem putem dve bočne strane.

[0003] U nastavku su navedene definicije koje se koriste u predmetnom pronalasku:

„aksijalni pravac“: pravac paralelan sa osom rotacije pneumatika,

„radijalni pravac“: pravac upravan na osu rotacije pneumatika,

„radijalna ravan“: ravan koja sadrži osu rotacije pneumatika i definisana je radijalnim i aksijalnim pravcem,

„obodni pravac“: pravac upravan na radijalnu ravan,

„ekvatorijalna ravan“: ravan upravna na osu rotacije koja prolazi kroz sredinu gazišta pneumatika.

[0004] Iz zahteva WO 0078565 već je poznato da se, između stopa pneumatika i naplatka, ubacuje vezivni element ili adapter. Ovaj adapter, koji je napravljen od ojačane smeše gume, može elastično da se deformiše najmanje u radijalnom i aksijalnom pravcu. Takav adapter omogućava da se razdvoji deo voznog sklopa za koji se može smatrati da stvarno radi kao pneumatik, od dela voznog sklopa za koji se može smatrati da radi kao naplatak.

[0005] Međutim, ako takav vozni sklop omogućava da pneumatik obezbedi svoje uobičajene funkcije, i posebno da odgovori na potisak zanošenja nakon primene ugla zanošenja na pneumatik koji time daje voznom sklopu dovoljnu fleksibilnost da zaštiti pneumatik od svake degradacije, on ne obezbeđuje uvek dovoljnu mogućnost deformacije voznom sklopu prilikom udara u ivičnjake ili rupe na kolovozu, kao što su udarne rupe.

[0006] U stvari, adapter iz stanja tehnike pomenut iznad, koji obezbeđuje vezu svake stope pneumatika sa naplatkom, nema optimalne mehaničke karakteristike, prvenstveno u pogledu krutosti, koje omogućavaju apsorbovanje velikih deformacija tokom prolaska voznog sklopa kroz udarne rupe. To može dovesti do trajnih plastičnih deformacija, ili do pucanja pomenutog adaptera, i oštećenja voznog sklopa usled toga.

[0007] Pored toga, u tom dokumentu nije iznet nijedan predlog o razvoju konstrukcije adaptera koji bi omogućio da se prevaziđu prethodno opisani nedostaci.

[0008] Dokument GB62085375A otkriva adapter koji ima tehničke karakteristike preambule zahteva 1.

[0009] Takođe, pronalazači su imali za cilj da predlože novi adapter otporniji na udare, tokom korišćenja voznog sklopa na putevima u lošem stanju, a da se istovremeno zadrži visok nivo performansi voznog sklopa u pogledu naleganja, a konkretno potiska zanošenja.

[0010] Pronalazak, dakle, ima za cilj adapter za vozni sklop prema zahtevu 1 koji ima osu rotacije, gde vozni sklop sadrži pneumatik koji ima dve stope, jedan naplatak koji ima dve prirubnice naplatka, i, za svaku stopu, pomenuti adapter obezbeđuje vezu između stope i naplatka,

pri čemu pomenuti adapter sadrži:

- aksijalno unutrašnji kraj koji sadrži unutrašnji element ojačanja i namenjen je montiranju na prirubnicu naplatka,

- aksijalno spoljašnji kraj koji sadrži spoljašnji element ojačanja i namenjen je da dođe u kontakt preko aksijalno unutrašnje površine, suštinski radijalne, ili noseće površine, sa stopom,

- telo, koje povezuje aksijalno spoljašnji kraj sa aksijalno unutrašnjim krajem tako da formira jedinstveni deo, koje sadrži najmanje glavnu armaturu za ojačanje koja obezbeđuje vezu između spoljašnjeg elementa ojačanja i unutrašnjeg elementa ojačanja, i koje sadrži suštinski aksijalno ležište adaptera namenjeno da dođe u kontakt sa stopom,

pri čemu je spoljašnji element ojačanja potpuno aksijalno spoljašnji u odnosu na noseću površinu, spoljašnji element ojačanja je prstenasta struktura, koja se zove šipka, koja ima središnju liniju i sastoji se od najmanje tri naslagana sloja sastavljena od metalne žice i koncentrična u odnosu na središnju liniju,

prvi sloj ili jezgro sadrži najmanje jednu metalnu žicu prečnika D1 koji je najmanje 0,8 mm, a najviše 5 mm,

drugi sloj se sastoji od metalne žice prečnika D2 koji je najviše 1,4 puta prečnik D1, i spiralno je obmotan oko jezgra gradeći sa središnjom linijom šipke ugao A2, koji je najmanje 2° i najviše 10°,

i treći sloj se sastoji od metalne žice prečnika D3 i spiralno je obmotan oko drugog sloja, gradeći sa središnjom linijom šipke ugao A3, koji je najmanje 2° i najviše 10°, suprotnog znaka od ugla A2.

[0011] Adapter, element veze između pneumatika i naplatka, omogućava da vozni sklop, u vožnji, ima dovoljne radijalne deformacije na nivou stope pneumatika da bi se omogućila željena zaštita od bočnih udara.

[0012] Aksijalno spoljašnji kraj adaptera aksijalno ograničava deo tela adaptera koji se zove ležište adaptera, namenjen da primi stopu pneumatika. Ležište adaptera obezbeđuje istu funkciju kao ležište naplatka, koje je suštinski aksijalni deo prirubnice naplatka. Prema aksijalnom pravcu, noseća površina aksijalno spoljašnjeg kraja služi za nosač stope pneumatika kao kuka naplatka, koja je suštinski radijalni deo prirubnice naplatka. Pneumatik je tako aksijalno imobilisan pritiskom naduvavanja, i pritisnut na noseću površinu tog aksijalno spoljašnjeg kraja, kao što je u uobičajenom slučaju stopa pneumatika postavljena na kuku naplatka.

[0013] Aksijalno unutrašnji kraj adaptera bi mogao da se nazove „stopom adaptera“, jer je namenjen za kačenje adaptera na prirubnicu naplatka, kao što je u uobičajenom slučaju stopa pneumatika naslonjena na prirubnicu naplatka.

[0014] Tako je, tokom upotrebe, pneumatik praktično aksijalno imobilisan u odnosu na naplatak. Preciznije, stope pneumatika su aksijalno imobilisane u odnosu na naplatak, kao kod klasičnog voznog sklopa kod koga su stope pneumatika montirane direktno na prirubnice naplatka. Sa druge strane, stope pneumatika nisu radijalno imobilisane u odnosu na naplatak. Preciznije, stope pneumatika mogu radijalno da se pomeraju u odnosu na naplatak. U normalnoj vožnji, aksijalna deformacija adaptera je zanemarljiva u odnosu na njegovu radijalnu deformaciju. Sa druge strane, prilikom udara, aksijalna deformacija adaptera može biti značajna, što doprinosi smanjenju mehaničkih sila na voznom sklopu.

[0015] Adapter prema pronalasku okarakterisan je suštinski aksijalno spoljašnjim krajem čiji element ojačanja je prvenstveno raspoređen radijalno na spoljašnjem delu ležišta adaptera. Kao drugo, spoljašnji element ojačanja aksijalno spoljašnjeg kraja je prstenasta struktura, koja se zove šipka, koja ima središnju liniju i sastoji se od najmanje tri naslagana sloja sastavljena od metalne žice i koncentrična u odnosu na središnju liniju. Po definiciji, središnja linija šipke je mesto baricentra rednih segmenata šipke, odnosno, mesto centra krugova u slučaju kružnih segmenata. Prvi sloj, ili jezgro šipke, radijalno najviše u unutrašnjosti, sadrži najmanje jednu metalnu žicu prečnika D1 koji iznosi najmanje 0,8 mm i najviše 5 mm. Drugi sloj šipke se sastoji od metalne žice prečnika D2 koji je najviše 1,4 puta prečnik D1 i spiralno je obmotan oko jezgra, gradeći sa središnjom linijom šipke ugao A2, koji iznosi najmanje 2° i najviše 10°. Treći sloj šipke se sastoji od metalne žice prečnika D3 spiralno obmotane oko drugog sloja, gradeći sa središnjom linijom šipke ugao A3, koji iznosi najmanje 2° i najviše 10°, suprotnog znaka od ugla A2.

[0016] Tako je svaki drugi i treći sloj šipke ostvaren spiralnim namotavanjem jedne žice. Spiralni namotaji žice koji sačinjavaju drugi, odnosno treći sloj šipke, realizovani su u suprotnom smeru rotacije i čine pletenicu. Prednost pletenice je što stvara prirodnu i dugotrajnu koheziju između žica, zahvaljujući konstantnoj orijentaciji zakrivljenosti spirale svake žice u sloju u odnosu na središnju liniju šipke.

[0017] Pored toga, za dati sloj, upotrebom jedne žice omogućeno je ograničavanje nepovezanosti sloja na njegova dva obodna kraja i olakšavanje proizvodnje prstenaste strukture šipke jednostavnim spajanjem obodnih krajeva sloja.

[0018] Glavna prednost adaptera prema pronalasku je poboljšanje mehaničke otpornosti voznog sklopa, podvrgnutog korišćenju u teškim uslovima na putevima, zahvaljujući većoj mogućnosti deformacije adaptera, i posebno većoj mogućnosti aksijalne deformacije. Ta mogućnost deformacije se dobija zahvaljujući optimizaciji fleksibilnosti ili savitljivosti aksijalno spoljašnjeg kraja adaptera, i posebno zahvaljujući optimizaciji fleksibilnosti spoljašnjeg elementa ojačanja. Ta fleksibilnost je delotvorno omogućena upletenom šipkom koja je istovremeno u stanju da se deformiše pri naponu, kompresiji i savijanju.

[0019] Inače, adapter prema pronalasku ima prednost što značajno smanjuje nivo mehaničkih sila prenetih na šasiju vozila tokom udara, i tako omogućava da šasija bude lakša. Najzad, adapter prema pronalasku ima prednost što ima jednostavnu konstrukciju, i lako se montira na vozni sklop.

[0020] Prema poželjnom otelotvorenju, jezgro šipke se sastoji od jedne metalne žice. Ta jedna pravougaona metalna žica služi kao nosač spiralnog namotaja drugog sloja.

[0021] Još poželjnije, treći sloj šipke se sastoji od metalne žice prečnika D3 koji je jednak prečniku D2. Isti prečnik žice koja sačinjava drugi, odnosno treći sloj šipke omogućava korišćenje iste vrste žice za drugi i treći sloj, što pojednostavljuje proizvodnju. Inače, to omogućava da se konstruišu šipke sa uobičajenim formulama za montažu.

[0022] Uglovi A2 i A3 koje grade metalne žice koje sačinjavaju drugi, odnosno treći sloj šipke, iznose najmanje 3° a najviše 8°. Taj opseg uglova, za ugao svake spirale pletenice, omogućava da se dobije zakrivljenje spirale blisko zakrivljenju središnje linije šipke. Ispod donje granice od 3°, premali ugao daje spirali predugačak korak obmotavanja oko jezgra ili drugog unutrašnjeg sloja, što uništava koheziju pletenice, posebno u unutrašnjosti zakrivljenja šipke, jer žica dotičnog sloja teži da zauzme pravolinijsku putanju pri svakom zaokretu pletenice. Iznad gornje granice od 8°, preveliki ugao, dopuštajući da se poveća kohezija namotaja žice na radijalno unutrašnjem sloju, daje žici prekomerno zakrivljenje, mnogo veće od zakrivljenja središnje linije šipke, a glavna posledica je smanjenje krutosti savijanja šipke.

[0023] Drugi sloj šipke sadrži, na bilo kom radijalnom preseku, N2 delova jedne žice prečnika D2, i broj N2 delova jedne žice prečnika D2 je najmanje 5. U stvari, broj N2 delova jedne žice drugog sloja šipke zavisi od odnosa između prečnika namotaja i prečnika namotane žice. Kada se prečnik žice D1 smanji i približi se vrednosti od 0,7 puta vrednosti prečnika D2 žice iz drugog sloja, broj N2 delova jedne žice na nivou drugog sloja se smanjuje i teži ka 5.

[0024] Ako drugi sloj šipke sadrži, na bilo kom radijalnom preseku, N2 delova jedne žice prečnika D2, i treći sloj šipke sadrži, na bilo kom radijalnom preseku, N3 delova jedne žice prečnika D3, broj N3 delova jedne žice prečnika D3 je najmanje jednak broju N2+6 delova jedne žice prečnika D2. Broj delova jedne žice se povećava najmanje za 6 prilikom prelaska sa jednog sloja na neposredno radijalno spoljašnji sloj, kada su prečnici žice u svakom sloju isti. To povećanje omogućava da se postigne dovoljan broj delova jedne žice u 3 sloja, na primer, najmanje 19 delova jedne žice sa jezgrom od jedne žice, odnosno monofilamentnim jezgrom, da bi se dobila potrebna otpornost šipke.

[0025] Prečnik D1 metalne žice koja čini jezgro šipke je povoljno najmanje 1,2 mm i najviše 4,5 mm. Ispod minimalne vrednosti od 1,2 mm, deo žice je previše slab da bi obezbedio dovoljnu krutost žice, dakle i šipke, što uključuje nedovoljnu krutost adaptera, što može dovesti do problema sa upravljanjem voznim sklopom. Iznad maksimalne vrednosti od 4,5 mm, deo žice je preveliki da obezbeđuje dovoljnu savitljivost žice, dakle šipke, što uključuje nedovoljnu savitljivost adaptera da apsorbuje eventualne udare na aksijalno spoljašnji kraj adaptera. Treba zapaziti da se kod metalne žice od ugljeničnog čelika ojačanog deformacijom otpornost na kidanje povećava kada se prečnik žice smanjuje.

[0026] Metalne žice koje sačinjavaju prvi, drugi i treći sloj šipke su čelične i imaju otpornost na kidanje Rm, i otpornost na kidanje Rm čelične žice je najmanje 1000 MPa i najviše 3000 MPa, poželjno najmanje 1400 MPa i najviše 2800 MPa. Otpornost na kidanje čelične žice ojačane deformacijom generalno dostiže mnogo veću vrednost od one dobijene sa svim drugim materijalima koji bi mogli da se koriste za žice koje ulaze u sastav šipke. Čelik koji omogućava da se dostigne takva vrednost otpornosti na kidanje žice dodatno obezbeđuje elastičnu fleksibilnost šipke, odnosno reverzibilnu fleksibilnost šipke. Reverzibilnost deformacije savijanja šipke podvrgnute udarima zadržava se tokom vremena, uprkos sve većoj deformaciji šipke. Otpornost čelika na kidanje se može posebno povećati kada je izbor prilagođen njegovom hemijskom sastavu i stepenu deformacionog ojačavanja.

[0027] Šipka ima kružni radijalni presek prečnika DS, i prečnik DSkružnog radijalnog preseka šipke je najmanje 4 mm i najviše 25 mm, poželjno najmanje 6 mm i najviše 21 mm.

Povećavanje prečnika DSšipke, dakle radijalnog preseka šipke, omogućava da se ubaci veći broj žica i, usled toga, da se postigne krutost potrebna da bi se osigurala bezbednost i dobro funkcionisanje voznog sklopa. Mogućnost da se sastavi rastući broj žica čiji prečnik može da se podesi prema sloju predstavlja interesantan stepen slobode u pogledu konstrukcije, posebno kada je prečnik DSšipke ograničen dimenzionim ograničenjima ekspandera.

[0028] Prema prvom otelotvorenju pronalaska, telo sadrži prstenasto ojačanje ležišta koje je radijalno unutrašnje u odnosu na ležišta adaptera. Međutim, to prstenasto ojačanje ležišta nije obavezno.

[0029] Prstenasto ojačanje ležišta pogodno ima modul kompresije veći ili jednak 1 GPa, i poželjno veći od 4 GPa, i još poželjnije veći od 10 GPa.

[0030] Prstenasto ojačanje ležišta takođe pogodno sadrži najmanje jedan element ojačanja obložen polimernim materijalom.

[0031] Prema prvoj varijanti prvog otelotvorenja pronalaska, element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta sadrži metalni materijal, kao što je čelik. Najčešće, element za ojačavanje se ovde sastoji od jednog sloja ili naslaganih slojeva metalnih kablova, koji su sklopovi metalnih žica, pri čemu su pomenuti metalni kablovi obloženi polimernim materijalom, najčešće elastomernim.

[0032] Prema drugoj varijanti prvog otelotvorenja pronalaska, element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta sadrži tekstilni materijal, kao što je alifatični poliamid ili najlon, aromatični poliamid ili aramid, poliester kao što je polietilen tereftalat (PET) ili polietilen naftenat (PEN), ili svaku kombinaciju prethodno navedenih materijala. Element za ojačavanje se najčešće sastoji od jednog sloja ili naslaganih slojeva tekstilnih ojačanja, koja su sklopovi tekstilnih vlakana, pri čemu su pomenuta tekstilna ojačanja obložena polimernim materijalom, najčešće elastomernim.

[0033] Prema trećoj varijanti prvog otelotvorenja pronalaska, element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta sadrži staklena vlakna obložena polimernim materijalom.

[0034] Prema ostalim varijantama prvog otelotvorenja pronalaska, element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta može takođe da sadrži, navedeno kao primer i bez ograničenja: - ugljenična vlakna,

- druga tekstilna vlakna osim gorenavedenih: celulozna vlakna kao što je rejon, prirodna vlakna na bazi pamuka, lana, konoplje,

- kao i sve kombinacije ovih vlakana.

[0035] Polimerni materijali koji mogu da se koriste za oblaganje elementa za ojačavanje ojačanja ležišta su, na primer, i bez ograničenja:

- zasićeni ili nezasićeni elastomeri, koji eventualno sadrže termoplastične blokove (termoplastične elastomere ili TPE),

- termoplastični materijali,

- duroplastični materijali.

[0036] Prema poželjnoj varijanti prvog otelotvorenja pronalaska, prstenasto ojačanje ležišta je kompozitni materijal na bazi staklenih vlakana obloženih matricom od termoplastičnog materijala. U tom slučaju, staklena vlakna čine element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta, a materijal za oblaganje je termoplastični materijal.

[0037] Prstenasto ojačanje ležišta poželjno ima aksijalnu širinu koja je najmanje 30% i najviše 150% aksijalne širine stope pneumatika, i poželjno najmanje 40% i najviše 110% aksijalne širine stope pneumatika.

[0038] Prstenasto ojačanje ležišta takođe poželjno može da ima prosečnu radijalnu debljinu najmanje 0,3 mm i najviše 20 mm, poželjno od 0,5 mm do 10 mm, uključujući granične vrednosti. Ta radijalna debljina je funkcija dimenzije pneumatika. Kod pneumatika za putnička vozila, radijalna debljina je poželjno od 0,5 mm do 10 mm, uključujući granične vrednosti.

[0039] Kada se element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta sastoji od naslaganih slojeva ojačanja, prstenasto ojačanje ležišta poželjno ima aksijalnu širinu najmanje 5 mm i najviše 25 mm, i radijalnu debljinu najmanje 0,1 mm i najviše 4 mm.

[0040] Svaki sloj ojačanja od naslaganih slojeva za ojačanje ima aksijalnu širinu najmanje 1 mm i najviše 25 mm, i radijalnu debljinu najmanje 0,1 mm i najviše 2 mm. Aksijalna širina i radijalna debljina različitih slojeva ne moraju biti jednake.

[0041] Poželjno, prstenasto ojačanje ležišta može biti postavljeno, u unutrašnjosti tela adaptera, radijalno na spoljašnjem delu ili radijalno na unutrašnjem delu armature glavnog ojačanja tela adaptera, ili između slojeva pomenute armature glavnog ojačanja, koja najčešće sadrži dva sloja.

[0042] Prema drugom otelotvorenju pronalaska, armatura glavnog ojačanja tela uključuje radijalno preklapanje najmanje dva sloja ojačanja, pri čemu su pomenuta ojačanja međusobno paralelna u istom sloju i međusobno ukrštena od jednog do drugog sloja, i svaki sloj armature glavnog ojačanja tela obuhvata ojačanja koja sa obodnim pravcem pneumatika grade ugao koji je najmanje 30°, i obložena su polimernim materijalom sa modulom elastičnosti koji je pri izduženju 10% najviše 70 MPa. Drugo otelotvorenje pronalaska se suštinski razlikuje od prvog otelotvorenja pronalaska po tome što nema prstenasto ojačanje ležišta.

[0043] U ovom drugom otelotvorenju pronalaska, činjenica da je šipka pozicionirana u potpunosti aksijalno na spoljašnjoj strani potporne površine, dakle sa spoljašnje strane tela adaptera, obezbeđuje da šipka aksijalno ne ukruti telo, i tako ne ograniči mogućnosti aksijalnih deformacija.

[0044] Pored toga, armatura glavnog ojačanja tela uključuje radijalno preklapanje najmanje dva sloja ojačanja, pri čemu su pomenuta ojačanja međusobno paralelna u istom sloju i međusobno ukrštena od jednog do drugog sloja, i svaki sloj obuhvata ojačanja koja sa obodnim pravcem pneumatika grade ugao koji je najmanje 30°, i ta ojačanja su obložena polimernim materijalom sa modulom elastičnosti koji je pri izduženju 10% najviše 70 MPa.

[0045] Armatura glavnog ojačanja zapravo obuhvata namotavanje jednog sloja ojačanja oko elementa spoljašnjeg ojačanja, odnosno elementa unutrašnjeg ojačanja. Time se dobija radijalno preklapanje najmanje dva sloja u telu: dva sloja ako nema preklapanja krajeva namotaja, 3 sloja ako postoji preklapanje krajeva namotaja. Ugao koji grade ojačanja jednog sloja sa obodnim pravcem dat je u apsolutnoj vrednosti, znajući da se, s obzirom na princip proizvodnje koji se koristi za armaturu glavnog ojačanja, znak ugla menja prilikom prelaska sa jednog sloja na sledeći.

[0046] Minimalna donja granična vrednost ugla ojačanja obezbeđuje minimalnu aksijalnu krutost adaptera, potrebnu za očekivanu krutost tokom zanošenja voznog sklopa. Modul elastičnosti pri izduženju 10% za polimerni materijal donje obloge manji od gornje granične vrednosti obezbeđuje mogućnost aksijalne deformacije adaptera.

[0047] Kombinacija karakteristika drugog otelotvorenja pronalaska ima prednost što ima adapter koji je aksijalno dovoljno savitljiv da se lako montira, i ima dobar kapacitet apsorpcije velikih deformacija u slučaju udara uz uklještenje.

1

[0048] Armatura glavnog ojačanja pomenutog tela adaptera generalno ima modul najmanje 4 GPa. Ona može da uključi ojačanja od svih vrsta metalnih ili tekstilnih materijala, kao što su prethodno navedeni za prstenasto ojačanje ležišta.

[0049] Aksijalna širina tela adaptera prema pronalasku generalno je najmanje 2,54 cm, i najviše 8 cm, i poželjno najmanje 3,17 cm i najviše 5,10 cm.

[0050] Poželjno, adapter može biti postavljen samo sa jedne strane naplatka, i još poželjnije sa spoljašnje strane vozila. U tom slučaju, naplatak ovde ima asimetričan geometrijski oblik, tako da se prilagođava prisustvu adaptera koji se nalazi samo sa jedne strane.

[0051] Kada vozni sklop ima dva adaptera, oni mogu biti simetrični ili asimetrični. Koncept simetrije ili asimetrije adaptera je definisan preko aksijalne širine tela adaptera. Dva adaptera su asimetrična kada telo jednog od njih ima veću aksijalnu širinu od onog drugog.

[0052] Poželjno, vozni sklop prema pronalasku sadrži prvi i drugi adapter koji svaki ima svoje telo iste ili različite širine.

[0053] Pronalazak takođe ima za cilj vozni sklop koji uključuje, za svaku stopu pneumatika, adapter prema bilo kom prethodno opisanom otelotvorenju.

[0054] Pronalazak je opisan pomoću slika 1 do 3 u nastavku, koje su šematske i nisu uvek u razmeri:

- slika 1: radijalni presek nemontiranog adaptera, prema prvoj varijanti pronalaska sa prstenastim ojačanjem ležišta,

- slika 2: radijalni presek nemontiranog adaptera, prema drugoj varijanti pronalaska bez prstenastog ojačanja ležišta,

- slika 3: radijalni presek voznog sklopa, koji obuhvata dva adaptera prema drugoj varijanti pronalaska bez prstenastog ojačanja ležišta.

[0055] Slika 1 predstavlja adapter koji nije montiran na naplatak, prema prvoj varijanti pronalaska sa prstenastim ojačanjem ležišta. Taj adapter sadrži aksijalno spoljašnji kraj 9 koji sadrži element spoljašnjeg ojačanja 15, aksijalno unutrašnji kraj 10 koji sadrži element unutrašnjeg ojačanja 16, i telo 11 koje sadrži armaturu glavnog ojačanja 17. Armatura glavnog ojačanja 17 se sastoji od jednog sloja ojačanja koji se namotava oko elementa unutrašnjeg ojačanja 16 aksijalno unutrašnjeg kraja 10, odnosno oko elementa spoljašnjeg ojačanja 15 aksijalno spoljašnjeg kraja 9. Na nivou tela 11, delovi u jednom i drugom smeru pomenutog sloja ojačanja tako čine suštinski radijalnu naslagu najmanje dva sloja ojačanja. Armatura glavnog ojačanja 17 je obmotana slojem elastomernog materijala 20. Telo 11 pored toga sadrži ležište adaptera 18 namenjeno da dođe u kontakt sa stopom pneumatika. Telo 11 ima aksijalnu širinu L, merenu između aksijalno unutrašnje površine 21 aksijalno spoljašnjeg kraja 9 i aksijalno spoljašnje površine 26 aksijalno unutrašnjeg kraja 10. U ovom prvom otelotvorenju pronalaska, telo 11 takođe sadrži prstenasto ojačanje ležišta 19, radijalno spoljašnje u odnosu na armaturu glavnog ojačanja 17 i aksijalno unutrašnje u odnosu na aksijalno spoljašnji kraj 9.

[0056] Na slici 1, element spoljašnjeg ojačanja 15 je prstenasta struktura, koja se zove šipka, koja ima središnju liniju M i sastoji se od tri naslagana sloja (23, 24, 25) sačinjena od metalnih žica i koncentrična u odnosu na središnju liniju M. Prvi sloj ili jezgro 23, radijalno najviše unutra, sadrži metalnu žicu prečnika D1 koji je najmanje 0,8 mm i najviše 5 mm. Drugi sloj 24 je sačinjen od metalne žice prečnika D2 koji je, u prikazanom slučaju, jednak prečniku D1, i spiralno namotane oko jezgra 23, gradeći sa središnjom linijom M šipke 15 ugao A2 (nije prikazan) koji je najmanje 2° i najviše 10°. Treći sloj 25 je sačinjen od metalne žice prečnika D3 koji je, u prikazanom slučaju, jednak prečniku D2, i spiralno je namotan oko drugog sloja 24, gradeći sa središnjom linijom M šipke 15 ugao A3 (nije prikazan) koji je najmanje 2° i najviše 10°, i suprotnog znaka od ugla A2. U prikazanom slučaju, jezgro se sastoji od jedne metalne žice, drugi sloj 24 ima broj N2 delova sa jednom žicom koji iznosi 6, i treći sloj 25 ima broj N3 delova sa jednom žicom koji iznosi 12.

[0057] Slika 2 se razlikuje od slike 1 samo po tome što je uklonjeno prstenasto ojačanje ležišta (19).

[0058] Slika 3 predstavlja radijalni presek, u ravni YZ, voznog sklopa koji sadrži pneumatik P, naplatak J, i, za svaku stopu B, adapter A koji obezbeđuje spoj između stope B i naplatka J. Pneumatik P sadrži gazište (nije prikazano) koje je radijalno produženo na unutra pomoću dve bočne strane 1, koje su radijalno produžene na unutra pomoću dve stope B. U svakoj stopi B, ojačanje trupa 2 se namotava oko elementa obodnog ojačanja ili šipke 3, gradeći savijutak 4 odvojen od ojačanja trupa 2 pomoću elementa punjenja 5. Naplatak J sadrži, u središnjem delu, žljeb za montiranje 6, namenjen da olakša montiranje stopa B pneumatika P, i, na aksijalnim krajevima, dve prirubnice pneumatika 8 od kojih svaka sadrži suštinski radijalni deo ili kuku naplatka 7a i suštinski aksijalni deo ili ležište naplatka 7b. Adapter A sadrži aksijalno unutrašnji kraj 10 koji sadrži element unutrašnjeg ojačanja 16 i namenjen je montiranju na prirubnicu naplatka 8, aksijalno spoljašnji kraj 9 koji sadrži element spoljašnjeg ojačanja 15, i namenjen je da dođe u kontakt sa aksijalno unutrašnjom površinom, suštinski radijalnom, ili nosećom površinom 21, sa stopom B, i na kraju telo 11, koje povezuje aksijalno spoljašnji kraj 9 sa aksijalno unutrašnjim krajem 10 tako da formira jedinstveni deo, koji sadrži najmanje glavnu armaturu za ojačanje 17 koja obezbeđuje vezu između spoljašnjeg elementa ojačanja 15 i unutrašnjeg elementa ojačanja 16, i koji sadrži suštinski aksijalno ležište adaptera 18 namenjeno da dođe u kontakt sa stopom B.

[0059] Radi ilustracije, dva primera šipke su ocenjena kao element spoljašnjeg ojačanja 15 adaptera.

[0060] Prvi primer je šipka koja se sastoji od 3 sloja ojačanja od čelika. Prvi sloj, ili jezgro 23, radijalno najviše u unutrašnjosti, sadrži jednu metalnu žicu prečnika D1 koji iznosi 3 mm. Drugi sloj 24 se sastoji od metalne žice prečnika D2 od 1,75 mm, spiralno obmotane oko jezgra 23, koja sa središnjom linijom M šipke 15 gradi ugao A2 (nije prikazan), koji iznosi 6,2°. Treći sloj 25 se sastoji od metalne žice prečnika D3 koji je jednak prečniku D2, znači 1,75 mm, spiralno obmotane oko drugog sloja 24, koja sa središnjom linijom M šipke 15 gradi ugao A3 (nije prikazan), koji iznosi 8,8°, suprotnog znaka od ugla A2. U predmetnom slučaju, drugi sloj 24 ima broj N2 delova sa jednom žicom koji iznosi 8, i treći sloj 25 ima broj N3 delova sa jednom žicom koji iznosi 14. Formula za tu šipku je dakle 1<∗>3 mm 8<∗>1,75 mm 14<∗>1,75 mm.

[0061] Drugi primer, koji odgovara slučaju ilustrovanom slikama 2 i 3, je šipka koja se sastoji od 3 sloja ojačanja od čelika. Prvi sloj ili jezgro 23, radijalno najviše unutra, sadrži jednu metalnu žicu prečnika D1 koji iznosi 2 mm. Drugi sloj 24 se sastoji od metalne žice prečnika D2 koji je jednak prečniku D1, znači 2 mm, spiralno obmotane oko jezgra 23, gradeći sa središnjom linijom M šipke 15 ugao A2 (nije prikazan), koji iznosi 3,3°. Treći sloj 25 se sastoji od metalne žice prečnika D3 koji je jednak prečniku D2, znači 2 mm, spiralno obmotane oko drugog sloja 24, gradeći sa središnjom linijom M šipke 15 ugao A3 (nije prikazan), koji iznosi 6,6°, suprotnog znaka od ugla A2. U predmetnom slučaju, drugi sloj 24

1

ima broj N2 delova sa jednom žicom koji iznosi 6, i treći sloj 25 ima broj N3 delova sa jednom žicom koji iznosi 12. Formula za tu šipku je dakle (1 6 12)∗2 mm.

[0062] Prvi primer šipke formule (1<∗>3 mm 8<∗>1,75 mm 14<∗>1,75 mm) integrisan je u adapter za pneumatik dimenzija 225/45R17 montiran na točak 4.5B16. Pored toga, ta šipka ima torusni oblik čiji unutrašnji prečnik je 471 mm a masa 713 g. Taj vozni sklop S1, koji sadrži dva adaptera (jedan adapter po stopi) upoređen je sa jedne strane sa voznim sklopom referentnog standarda R1, bez adaptera, koji sadrži pneumatik dimenzija 225/45R17 montiran na točak 7.5J17, a sa druge strane sa voznim sklopom E1 koji sadrži pneumatik dimenzija 225/45R17 montiran na točak 7.5J17 i dva adaptera (jedan adapter po stopi). Svaki adapter voznog sklopa E1 ima kao spoljašnji element ojačanja punu šipku čiji radijalni presek je disk prečnika 10 mm, i čiji sastavni materijal je kompozit staklo-smola, odnosno sadrži staklena vlakna u matrici od smole.

[0063] Za svaki od tri prethodno opisana vozna sklopa S1, R1 i E1, izmerena je krutost tokom zanošenja DZ i radijalna krutost KZ. Krutost tokom zanošenja DZ, izražena u daN/°, predstavlja aksijalnu silu koju treba primeniti na pneumatik da se dobije rotacija od 1° voznog sklopa oko radijalne ose. U predmetnom slučaju, krutost tokom zanošenja DZ je izmerena za pneumatik naduvan do pritiska od 2,5 bar i spljošten radijalnim opterećenjem Z od 4286 N. Radijalna krutost KZ, izražena u daN/mm, predstavlja radijalnu silu koju treba primeniti na pneumatik da se dobije radijalno pomeranje od 1 mm. U predmetnom slučaju, radijalna krutost KZ je izmerena za pneumatik naduvan do pritiska od 2,5 bar, a nominalno opterećenje, u smislu standarda ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organisation), bilo je 3620 daN. U donjoj tabeli, krutost tokom zanošenja DZ i radijalna krutost KZ pneumatika upoređenih voznih sklopova S1, R1 i E1 izražena je u relativnim vrednostima u odnosu na referentni vozni sklop R1 koji je uzet kao osnova 100.

[0064] Pored toga, tri vozna sklopa S1, R1 i E1 su podvrgnuta testu „Pinch Shock“ odnosno testom udara uz uklještenje, praćenog testom izdržljivosti. Test „Pinch Shock“ sastoji se od podvrgavanja, u više navrata, pneumatika naduvanog na pritisak P od 2,3 bar, spljoštenog pod opterećenjem Z od 500 daN i koji vozi brzinom od 45 km/h, udaru o trotoar visine 110 mm, u pravcu koji gradi ugao od 70° u odnosu na pravac kretanja. Na kraju ovog testa „Pinch Shock“ izveden je test izdržljivosti, u kome je pneumatik, vozeći brzinom od 30 km/h, podvrgnut uglu zanošenja koji se menjao od -6° do 6° oko radijalnog pravca. Celovitost pneumatika je pregledana na kraju ova dva redna testa.

[0065] Tabela 1 u nastavku predstavlja rezultate krutosti tokom zanošenja DZ, radijalne krutosti KZ i testa izdržljivosti kod zanošenja, nakon testa „Pinch Shock“, za vozne sklopove R1, E1 i S1 za pneumatik dimenzija 225/45R17:

Tabela 1: Krutost tokom zanošenja i radijalna krutost, i izdržljivost za 225/45R17

[0066] Tabela 1 pokazuje da dva vozna sklopa E1 i S1 sa adapterima imaju krutost tokom zanošenja DZ i radijalnu krutost KZ suštinski na istom nivou kao kod referentnog voznog sklopa R1 bez adaptera. Sa druge strane, vozni sklop S1 ima bolje performanse nego vozni sklop E1 na testu izdržljivosti posle testa „Pinch Shock“, jer šipka adaptera ostaje cela za S1 dok je šipka adaptera za E1 polomljena.

[0067] Tabela 2 u nastavku prikazuje istu vrstu rezultata za tri vozna sklopa R2, S21 i S22 u slučaju pneumatika dimenzija 245/40R18. Referentni vozni sklop standarda R2, bez adaptera, sadrži pneumatik dimenzija 245/40R18 montiran na točak 8J17. Vozni sklop S21 sadrži pneumatik dimenzija 245/40R18 montiran na točak 4.5J16 i dva adaptera (jedan adapter po

1

stopi). Svaki adapter voznog sklopa S21 ima kao spoljašnji element ojačanja šipku formule (1<∗>3 mm 8<∗>1,75 mm 14<∗>1,75 mm) čiji radijalni kružni presek ima prečnik od 10 mm. Vozni sklop S22 sadrži pneumatik dimenzije 245/40R18 montiran na točak 4.5J16 i dva adaptera (jedan adapter po stopi). Svaki adapter voznog sklopa S22 ima kao spoljašnji element ojačanja šipku formule (1 6 12)<∗>2 mm čiji radijalni kružni presek ima prečnik od 10 mm. Pored toga, ta šipka ima torusni oblik čiji unutrašnji prečnik je 471 mm a masa 707 g.

[0068] Tabela 2 u nastavku predstavlja rezultate krutosti tokom zanošenja DZ, radijalne krutosti KZ i testa izdržljivosti kod zanošenja, nakon testa „Pinch Shock“, za vozne sklopove R2, S21 i S22, za pneumatik dimenzija 245/40R18:

Tabela 2: Krutost tokom zanošenja i radijalna krutost i izdržljivost za 245/40R18

[0069] Tabela 2 pokazuje da dva vozna sklopa S21 i S22 sa adapterima imaju krutost tokom zanošenja DZ i radijalnu krutost KZ suštinski na istom nivou kao kod referentnog voznog sklopa R2 bez adaptera. Nadalje, dva vozna sklopa S21 i S22 zadovoljavaju test izdržljivosti nakon testa „Pinch Shock“.

1

Claims (16)

Patentni zahtevi

1. Adapter (A) za vozni sklop koji ima osu rotacije (YY'),

pri čemu, vozni sklop sadrži:

- pneumatik (P) koji ima dve stope (B),

- naplatak (J) koji ima dve prirubnice naplatka (8),

- za svaku stopu (B), pomenuti adapter (A) obezbeđuje spoj između stope (B) i naplatka (J), pri čemu pomenuti adapter (A) sadrži:

- aksijalno unutrašnji kraj (10) koji sadrži unutrašnji element ojačanja (16) i namenjen je montiranju na prirubnicu naplatka (8),

- aksijalno spoljašnji kraj (9) koji sadrži spoljašnji element ojačanja (15) i namenjen je da dođe u kontakt preko aksijalno unutrašnje površine, suštinski radijalne, ili noseće površine (21), sa stopom (B),

- telo (11), koje povezuje aksijalno spoljašnji kraj (9) sa aksijalno unutrašnjim krajem (10) tako da formira jedinstveni deo, koje sadrži najmanje glavnu armaturu za ojačanje (17) koja obezbeđuje vezu između spoljašnjeg elementa ojačanja (15) i unutrašnjeg elementa ojačanja (16), i koje sadrži suštinski aksijalno ležište adaptera (18) namenjeno da dođe u kontakt sa stopom (B),

- element spoljašnjeg ojačanja (15) je potpuno aksijalno spoljašnji u odnosu na noseću površinu (21), i element spoljašnjeg ojačanja (15) je prstenasta struktura, koja se zove šipka, koja ima središnju liniju (M) okarakterisano time što se šipka sastoji od najmanje tri naslagana sloja (23, 24, 25) sačinjena od metalnih žica i koncentričnih u odnosu na središnju liniju (M), time što prvi sloj ili jezgro (23) sadrži najmanje metalnu žicu prečnika D1 koji je najmanje 0,8 mm i najviše 5 mm, time što, drugi sloj (24) je sačinjen od metalne žice prečnika D2 koji je najviše 1,4 puta prečnik D1, i spiralno namotan oko jezgra (23), gradeći sa središnjom linijom (M) šipke (15) ugao A2 koji je najmanje 2° i najviše 10°, i time što, treći sloj (25) je sačinjen od metalne žice prečnika D3 spiralno namotane oko drugog sloja (24), gradeći sa središnjom linijom (M) šipke (15) ugao A3 koji je najmanje 2° i najviše 10°, i suprotnog je znaka od ugla A2.

2. Adapter prema zahtevu 1, pri čemu, jezgro (23) šipke (15) se sastoji od jedne metalne žice.

3. Adapter prema jednom od zahteva 1 ili 2, pri čemu, treći sloj (25) je sačinjen od metalne žice prečnika D3 koji je jednak prečniku D2.

4. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 3, pri čemu, uglovi A2 i A3 koje grade metalne žice koje sačinjavaju drugi, odnosno treći sloj (24, 25) šipke (15), iznose najmanje 3° a najviše 8°.

5. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 4, gde drugi sloj (24) šipke (15) sadrži, na bilo kom radijalnom preseku, N2 delova jedne žice prečnika D2, pri čemu, broj N2 delova jedne žice prečnika D2 je najmanje 5.

6. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 5, gde drugi sloj (24) šipke (15) sadrži, na bilo kom radijalnom preseku, N2 delova jedne žice prečnika D2, i treći sloj (24) šipke (15) sadrži, na bilo kom radijalnom preseku, N3 delova jedne žice prečnika D3, pri čemu, broj N3 delova jedne žice prečnika D3 je najmanje jednak broju N2+6 delova jedne žice prečnika D2.

7. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 6, pri čemu, prečnik D1 metalne žice koja sačinjava jezgro (23) šipke (15), iznosi najmanje 1,2 mm a najviše 4,5 mm.

8. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 7, gde su metalne žice koje sačinjavaju prvi, drugi i treći sloj (23, 24, 25) šipke (15) od čelika i imaju otpornost na kidanje Rm, pri čemu, otpornost na kidanje Rm čelične žice je najmanje 1000 MPa i najviše 3000 MPa, poželjno najmanje 1400 MPa i najviše 2800 MPa.

9. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 8, gde šipka (15) ima radijalni kružni presek prečnika DS, pri čemu, prečnik DSradijalnog kružnog preseka šipke (15) iznosi najmanje 4 mm i najviše 25 mm, poželjno najmanje 6 mm i najviše 21 mm.

10. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 9, pri čemu, telo (11) sadrži prstenasto ojačanje ležišta (19) aksijalno unutrašnje u odnosu na ležište adaptera (18).

11. Adapter prema zahtevu 10, pri čemu, prstenasto ojačanje ležišta (19) ima modul kompresije veći ili jednak 1 GPa, i poželjno veći od 4 GPa, i još poželjnije veći od 10 GPa.

12. Adapter prema jednom od zahteva 10 ili 11, pri čemu, prstenasto ojačanje ležišta (19) sadrži element ojačanja obložen polimernim materijalom.

1

13. Adapter prema zahtevu 12, pri čemu, element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta (19) sadrži metalni materijal, kao što je čelik.

14. Adapter prema zahtevu 12, pri čemu, element za ojačavanje prstenastog ojačanja ležišta (19) sadrži staklena vlakna obložena polimernim materijalom.

15. Adapter prema bilo kom od zahteva 1 do 9, pri čemu, armatura glavnog ojačanja (17) tela (11) uključuje radijalno preklapanje najmanje dva sloja ojačanja, pri čemu su pomenuta ojačanja međusobno paralelna u istom sloju i međusobno ukrštena od jednog do drugog sloja, i pri čemu, svaki sloj armature glavnog ojačanja (17) tela (11) obuhvata ojačanja koja sa obodnim pravcem (XX') pneumatika grade ugao koji je najmanje 30°, i obložena su polimernim materijalom sa modulom elastičnosti koji je pri izduženju 10% najviše 70 MPa.

16. Vozni sklop koji sadrži, za svaku stopu (B) pneumatika (P), adapter (A) prema bilo kom od zahteva 1 do 15.

1