!HU000004929T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 004 929
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 03 817931 (22) A bejelentés napja: 2003. 07. 25. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20030817931 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1648720 A1 2005. 02. 17. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1648720 B1 2008. 09. 17.
(51) Int. Cl.: B60C 15/06 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 05014309 PCT/EP 03/008193
(72) Feltalálók: DAGHINI, Guido Luigi, 20126 Milano (IT); BIZZI, Stefano, 20126 Milano (IT); RIVA, Guido, 20126 Milano (IT)
(73) Jogosult: Pirelli Tyre S.p.A., 20126 Milano (IT)
(54)
(74) Képviselõ: Farkas Tamás, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Megerõsített köpenyperem-szerkezettel ellátott gumiabroncs
(57) Kivonat
HU 004 929 T2
A találmány tárgya gumiabroncs (10; 30; 50; 60), amelyben egy pár, tengelyirányban egymástól bizonyos távolságban elhelyezett gyûrû alakú erõsítõelem (14; 33) van elrendezve; szövetvázszerkezet (11; 31) van elrendez-
ve, amelyben legalább egy, az említett gyûrû alakú erõsítõelemek (14; 33) között elrendezett szövetvázréteg (12, 13; 32; 51, 52) van, és tengelyirányban ellentétes végein az említett gyûrû alakú erõsítõelemek (14; 33)
1. ábra A leírás terjedelme 28 oldal (ezen belül 12 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 004 929 T2
2
egyikéhez van rögzítve, valamint minden egyes tengelyirányú vég (32a) vissza van hajtva az említett gyûrû alakú erõsítõelemek (14; 33) köré; egy pár köpenyperemtöltõelem (16; 34) van elrendezve, amelyek mindegyike a megfelelõ gyûrû alakú erõsítõelemhez (14; 33) viszonyítva sugárirányban külsõ helyzetben van; legalább egy peremszövet (17; 40) van, amely legalább részben beburkolja a megfelelõ gyûrû alakú erõsítõelemet (14; 33), valamint a köpenyperem-töltõelemet (16; 34), továbbá az említett peremszövet (17; 40) számos, lényegében kölcsönösen párhuzamos hosszúkás erõsítõelemet tartalmaz; futófelület (18; 39) van elrendezve, amely
a kerület mentén fut az említett szövetvázszerkezet (11; 31) körül; övszerkezet (20; 36) van elrendezve, amely a kerület mentén van elhelyezve az említett szövetvázszerkezet (11; 31) és az említett futófelület (18; 39) között; valamint legalább egy pár oldalfal (19; 38) van elrendezve, amelyek tengelyirányban ellentétes helyzetben az említett szövetvázszerkezetre (11; 31) vannak felhelyezve, továbbá a peremszövet említett hosszúkás erõsítõelemei fémszálak, amelyek számos szálszerû elembõl állnak, és a szálszerû elemek legalább egyike elõre kialakított szálszerû fémes elem (200), amelynek átmérõje 0,05 mm és 0,25 mm között van.
A jelen találmány tárgya gumiabroncs, amely négykerekû vagy kétkerekû jármûveken történõ használatra alkalmas. A jelen találmány különösen nagy teljesítményû gumiabroncsokra vonatkozik, például olyan gumiabroncsokra, amelyeket nagy teljesítményû gépkocsikon, vagy még általánosabban, nagy sebességû alkalmazások során (például 200 km/h¹nál nagyobb sebességek esetén) és/vagy rendkívüli vezetési körülmények között használnak. A jelen találmány közelebbrõl „HP” (nagy teljesítményû) vagy „UHP” (ultranagy teljesítményû) gumiabroncsokra vonatkozik, valamint olyan gumiabroncsokra, amelyeket sportversenyek, például terepmotorversenyek és ralik esetében alkalmaznak. Továbbá a jelen találmány olyan gumiabroncsokra vonatkozik, amelyeket sportcélú jármûveknél alkalmazhatnak, amelyek ötvözik a kényelmet, valamint a tágasságot, amely tipikus a nagy teljesítményû kombi gépkocsik esetében (különösen a nagy nyomatékok és sebességek vonatkozásában) és amely a nagy teljesítményû autókra jellemzõ. Továbbá a jelen találmány olyan gumiabroncsokra vonatkozik, amelyeket négykerekû jármûveken alkalmazhatnak, különösen verseny- vagy nagy teljesítményû motorkerékpárok esetében. Még részletesebben a jelen találmány továbbfejlesztett peremszövet-szerkezetre vonatkozik, amely a kétkerekû vagy négykerekû jármûveknél alkalmazott gumiabroncsok köpenyperemének tartományában rendezhetõ el. A gumiabroncsban lényegében: egy szövetvázszerkezet van, amelyben legalább egy szövetréteg van elrendezve, amelynek végei vissza vannak hajtva, vagy két gyûrû alakú erõsítõelemhez, például úgynevezett „peremmagokhoz” vannak erõsítve; valamint futófelülete van; futógumi alja van; továbbá egy övszerkezete, amely szövetvázszerkezet és a futógumialj között van elrendezve, továbbá egy pár oldalfala van, amelyek az említett szövetvázszerkezethez vannak rögzítve tengelyirányban átellenes helyzetben. Az a gumiabroncsrész, amely tartalmazza a peremmagot, „köpenyperemnek” nevezhetõ és ellátja a gumiabroncs rögzítését a megfelelõ elemen.
Általánosságban az említett köpenyperemmaghoz képest sugárirányban külsõ helyzetben a köpenyperem tartalmaz egy gumisávot, amelyet általában „köpenyperem-töltõelemnek” vagy „köpenyperem taréjnak” neveznek, amelynek lényegében háromszög alakú keresztmetszete van, és sugárirányban kifelé húzódik a megfelelõ köpenyperemmagtól. A nagy teljesítményû és ultranagy teljesítményû gumiabroncsok, valamint azok a gumiabroncsok is, amelyeket versenyautóknál alkalmaznak, általában erõsített oldalfalakkal vannak ellátva úgy, hogy ellenálljanak a rájuk ható oldalirányú terhelésnek, amely például a nagy sebességû kanyarodómanõvereknél vagy a rendkívüli vezetési körülmények között lépnek fel, például miközben a tapadási határon, illetve ennek közelében futnak. Egy olyan technikai megoldás, amely alkalmazható a gumiabroncs-oldalfal szilárdságának javítására abban áll, hogy megnövelik a köpenyperem-tartományt úgy, hogy fokozatosan növelik a köpenyperem magasságát, például a köpenyperem kiterjedését a gumiabroncs-oldalfala mentén. Mindazonáltal az említett megoldás nem nyújt az oldalfal számára olyan fokú szilárdságot, amely szükséges a fent említett alkalmazások esetén, mivel az említett köpenyperemmel elérhetõ szilárdság elsõsorban a köpenyperem töltõgumi-összetételének mechanikai tulajdonságaitól függ. Továbbá a köpenyperem magasságának túlzott növelése hátrányosan befolyásolja a vezetés komfortérzetét, és ezzel a gumiabroncsot alkalmatlanná teszi a HP vagy UHP alkalmazásokra. Továbbá egy olyan gumiabroncs esetében, amely magas köpenyperemmel van ellátva (például egy olyan köpenyperemmel, amely lényegében körbefut a gumiabroncs oldalfala mentén), a gumiabroncs szövetvázszerkezetén belülrõl kiinduló stresszhatások nem kielégítõen modulálhatók annak profilja mentén. Következésképpen a köpenyperem-tartományban olyan nemkívánatos zónák alakulhatnak ki, ahol a stresszhatások koncentrálódnak, és amelyek a szövetvázréteg és a köpenyperem-töltõanyag szétválását okozhatják. További, tradicionálisan alkalmazott technikai megoldás a gumiabroncs-oldalfal szilárdságának növelésé-
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
1
HU 004 929 T2
re anélkül, hogy a fenti hátrányok fellépnének abban áll, hogy a gumiabroncs-köpenyperemet egy erõsítõréteggel látják el, amelyet általában „flippernek” vagy peremszövetnek hívnak. A peremszövet egy olyan erõsítõréteg, amely a megfelelõ köpenyperemmag köré és a köpenyperemtöltõanyag köré van tekerve úgy, hogy legalább részben beburkolja azokat, továbbá az említett erõsítõréteg a szövetvázréteg és a köpenyperemmag/töltõanyagszerkezet között van elrendezve. Rendszerint a peremszövet érintkezésben van az említett szövetvázréteggel és a köpenyperem-elrendezéssel. A peremszövetréteg számos hosszúkás erõsítõelembõl van kialakítva, amelyek rugalmas mátrixba vannak ágyazva, és az említett merevítõelemek textilanyagból készülnek (például aramidból vagy ryonból) vagy fémes anyagokból (például acélhuzalokból). Továbbá a gumiabroncs futása során a köpenyperem tartomány ciklikus hajlításoknak van kitéve, amelyek hõfelhalmozódással járnak, amely az ebben a tartományban lévõ, kölcsönösen szomszédos elemek szétválásához vezethet, és különösen ahhoz, hogy a szövetvázréteg visszahajtásának vége elválik a gumiabroncs szomszédos szerkezeti elemeitõl. Azzal, hogy a gumiabroncs-köpenyperemet peremszövettel látjuk el, a hõ felgyülemlését, amelyet fentebb említettünk, elõnyösen csökkenthetjük és a hõstabilitást átvezethetjük a gumiabroncs köpenyperemére. Ez elsõsorban annak a ténynek köszönhetõ, hogy bármely relatív elmozdulás a köpenyperem tartományban a peremszövet jelenléte következtében korlátozott, amely ellátja a köpenyperem befogadásának funkcióját is. Az US 2003/0034108 számú közzétételi irat olyan gumiabroncsot ismertet, amely tartalmaz egy olyan futófelület erõsítést, amely körbe van véve egy alatta lévõ futófelülettel, ahol az említett futófelület két oldalfallal van csatlakoztatva a két köpenyperemhez, amelyek között legalább egy erõsítõ szövetvázréteg van elrendezve, amely minden egyes köpenyperemben rögzítve van úgy, hogy egy gyûrû alakú elem köré van tekerve, amelynek szilárdsága kisebb, mint az ugyanolyan méretû hagyományos köpenyperemmag szilárdsága, továbbá egy olyan elrendezést alkalmaznak, amely legalább két köpenyperem-erõsítõréteget tartalmaz, amelyek érintkezésben vannak elrendezve a gyûrû alakú elemmel és erõsítõelemekbõl állnak, amelyek párhuzamosak egymással minden egyes rétegben és keresztirányúak a két egymást követõ rétegben, továbbá egymással 0°
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
Az US 2001/0018941 számú szabadalmi dokumentum gumiabroncsot ismertet, különösen nehézgépjármû-gumiabroncsot, amelynek magassága a pereménél H és tartalmaz legalább egy sugárirányú szövetvázszerkezet-erõsítõ elemet, amely nem nyújtható erõsítõelemek legalább egy rétegeként van kialakítva, és minden egyes köpenyperemben rögzítve van egy köpenyperemmag-huzalhoz annak érdekében, hogy visszahajtást hozzanak létre, amelynek vége HRNC sugárirányú távolságban helyezkedik el a köpenyperemmaghuzal D alaprészétõl. Minden egyes köpenyperem legalább két további erõsítõarmatúrával van megerõsítve: a) legalább egy elsõ armatúrával, amely sugárirányú fém erõsítõelemekbõl van kiképezve, és b) legalább egy második armatúrával, amely olyan fém elemekbõl van kiképezve, amelyek a kerületmenti iránnyal 0°
1
HU 004 929 T2
szerkezeti szilárdság biztosítására, amely a fent említett alkalmazások körülményei között szükséges anélkül, hogy negatívan befolyásolnák a gumiabroncs viselkedését. Továbbá a bejelentõ felismerte, hogy bármilyen szerkezeti változtatás a gumiabroncs-köpenyperem tartományában annak érdekében, hogy csökkentsük a gumiabroncs gördülési ellenállását, az ebben a tartományban fellépõ erõhatásokat és igénybevételek csökkentése általában növeli a köpenyperem szerkezet szilárdságát, ugyanakkor jelentõs mértékben csökkenti a vezetés komfortérzetével kapcsolatos jellemzõket. Ennek folytán a bejelentõ erõfeszítéseket tett a gumiabroncs-köpenyperem tartomány módosítására, különösen, ami a peremszövetet illeti, annak érdekében, hogy elérjük a kívánt fent említett szerkezeti szilárdságot olyan fokú rugalmassággal, ami biztosítja a kezelés és a vezetési komfort jellemzõinek megtartását is. A bejelentõ úgy találta, hogy az említett eredmények elérhetõk egy olyan gumiabroncs-köpenyperemmel, amelyen peremszövet van elrendezve, és amelynek hosszanti erõsítõelemei fémbõl vannak, továbbá elõre kialakított menetszerû elemeket tartalmaz, amelyek kisebb átmérõjûek, ahol ez az átmérõ 0,05 mm és 0,25 mm között van. A jelen találmány szerint a peremszövet minden egyes hosszúkás erõsítõeleme egy fémszál, amelyben számos (például legalább kettõ) menet vagy csavarszerû elem van elrendezve, és ahol az említett csavarszerû elemek legalább egyike elõre ki van képezve. Ebben a leírásban a „hosszúkás elõre kiképzett erõsítõelem” kifejezés egy olyan erõsítõelemre vonatkozik, amelynek legalább egy elõre kialakított fonalszerû eleme van. A bejelentõ úgy találta, hogy a nagy mechanikai ellenállást biztosító tulajdonságok a peremszöveten a fém erõsítõelemeknek tulajdoníthatók, míg a nagy rugalmassági jellemzõket úgy lehet elérni, hogy legalább egy fonalszerû, kis átmérõjû elemet alakítunk ki a hosszúkás erõsítõelemekbõl, ahol az említett nagy rugalmasság textilanyagból készült erõsítõszövet jellemzõ tulajdonsága. Ennek folytán a bejelentõ úgy találta, hogy hosszúkás, elõre kialakított kis átmérõjû fémes elemek alkalmazásával peremszövet-erõsítõ elemként, lehetõvé válik olyan peremszövet létrehozása, amelynek nagy szilárdsága van, és amely tipikusan egy félkész termék, amelyben fém erõsítõelemek vannak, továbbá nagy rugalmasságú, tipikusan félkész termék, amelyben textilerõsítõ elemek vannak. A bejelentõ úgy találta, hogy a fent említett kombináció rendkívül fontos a peremszövet esetében. Gyakorlatilag, mivel a peremszövetet arra használjuk, hogy növeljük a köpenyperem-tartomány szilárdságát, fontos, hogy a gumiabroncs köpenyperemét olyan félkész termékkel lássuk el, amelynek szilárdsága megfelelõen nagy ahhoz, hogy ezt az eredményt elõnyösen elérhessük. Továbbá rendkívül fontos az is, hogy a peremszövetnek jó flexibilitása legyen úgy, hogy a gumiabroncs
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
elõállítási eljárása során a peremszövet felvitele könnyen és pontosan megoldható legyen, és a peremszövet pontosan kövesse a köpenyperemmag/köpenyperem-töltõelem elrendezés külsõ profilját. A gyakorlatban, ha a peremszövet túlságosan merev és nem lehet pontosan körbetekerni a köpenyperemmag, valamint a köpenyperem-töltõanyag körül, bizonyos mennyiségû levegõ maradhat a köpenyperemmag/töltõ elrendezés és a peremszövet között. A levegõ jelenléte és így az oxigén jelenléte, amely érintkezésbe kerülhet a peremszövet fém erõsítõelemeivel, elkerülendõ, mivel kellemetlen korróziós jelenség léphet fel a gumiabroncs köpenyperemén belül. Továbbá a peremszövet rugalmassága elõnyös a gyártási eljárás szempontjából is, mivel: a) a peremszövet gyártási eljárása megvalósítható ugyanannak a berendezésnek a felhasználásával a kalanderezési és a vágási lépésekben, amelyeket általában textilanyagoknál használnak; b) a peremszövet felvitelének lépése a gumiabroncs elõállítási eljárása során rendkívül könnyen végrehajtható, mivel a peremszövet visszahajtása a köpenyperemmag/töltõanyag elrendezés köré, a peremszövet rugalmassága javítja. A bejelentõ úgy találta továbbá, hogy a találmány szerinti peremszövet rugalmassága pozitív módon befolyásolja a gumiabroncs oldalirányú tapadását, különösen nagy teljesítményû autók vagy motorkerékpárok gumiabroncsai esetében. Általában véve az autó gumiabroncs oldalirányú tapadása kihangsúlyozottabb a hajtott kerekeken, különösen a hátsókerék-meghajtású autók esetében, amelyek nagy teljesítményû motorral vannak ellátva, ahol az említett autók általában alacsony keresztmetszetû gumiabroncsokkal vannak felszerelve, amelyek rendkívül nagyok és merevek, és ahol az érintkezési tartomány rendkívül keskeny a kerületmenti irányban, míg tengelyirányban széles annak érdekében, hogy biztosítsa a nagy teljesítményt, különösen száraz utakon. Az oldalirányú tapadás hiánya hátrányosan befolyásolja a vonóerõt a kanyarok elhagyása során, fokozva az autó hátsó tengelyének tapadásveszteségét, valamint negatív módon befolyásolja az autó oldalirányú stabilitását különleges vezetési körülmények között, például sportpályákon vagy ralikon. Továbbá a sport gépjármûvek (SUV), amelyek egyre nagyobb tömegben vannak jelen az autópiacon, általában olyan oldalirányú tapadást igényelnek, amely még annál is magasabb, mint amit nagy teljesítményû motorokkal ellátott autók igényelnek. Ez annak a ténynek köszönhetõ, hogy a nagy teljesítmények, és néha a rendkívül nagy teljesítmények (különösen aszfaltozott utakon) szükségesek az olyan jármûvek számára, amelyek nagy térfogatúak és ezért tömegközéppontjuk magasan van az út felületéhez képest. Amennyiben kétkerekû jármûveket veszünk figyelembe, az oldalirányú tapadás hiánya negatív módon befolyásolja a jármû oldalirányú stabilitását, különösen kanyarokban és nagy sebességek mellett. Ahogy fent említettük, a találmány szerint a peremszövet fém, fonalszerû, elõre kialakított elemeinek át-
1
HU 004 929 T2
mérõjét kicsire választjuk, például 0,05 mm és 0,25 mm közöttire. Gyakorlatilag a bejelentõ úgy találta, hogy a finom (például kis átmérõjû) elõre kialakított fém szálszerû elemek, mint peremszövet-erõsítõ elemek, lehetõvé teszik a peremszövet súlyának csökkentését, valamint a peremszövet rugalmasságának növelését, és ezzel a fenti elõnyök elérhetõségét javítják. Továbbá a bejelentõ úgy találta, hogy a találmány szerinti peremszövet nyers tapadása nagyobb, mint a technika állásában ismert peremszöveteké, például azon peremszöveteké, amelyeknek erõsítõelemei fémbõl vagy textilanyagokból készülnek. A peremszövet nyers tapadása jelzi a tapadás fokát a nyers gumikeverék és a peremszövetet alkotó fém fonalszerû elemek között. Következésképpen, amikor a peremszövetet annak felvitele elõtt kezeljük a gumiabroncs elõállítási eljárása során, a peremszövetet széthúzhatjuk, kitágíthatjuk, különösen a fém fonalszerû elemekre merõleges irányban anélkül, hogy az erõsítõelemek elválnának a nyersgumitól. Egy ilyen elválás elkerülendõ, mivel fokozhatja a korróziós jelenséget, vagy a gumiabroncs köpenyperemén belüli kritikus tartományok kialakulásának lehetõségét, amikor a fém elemek, elválva a gumibevonattól, kiállhatnak a köpenyperembõl és a gumiabroncs meghibásodását okozhatják, amelyet ezek után el lehet dobni. Továbbá a bejelentõ úgy találta, hogy a jelen találmány szerinti peremszövet rendkívül jól tapad a vulkanizált gumikeverékhez és a fém fonalszerû elemhez, még hosszú idõ eltelte után is (ez a jelenség hozzájárul a korróziós jelenség kialakulásának elkerüléséhez) és jelentõs kölcsönös áthatást biztosít az elõre gyártott fonalszerû szálelemek között (vagy a nem elõre gyártott fonalszerû elemek között az elõre gyártott fonalszerû elemek közé abban az esetben, hogyha a szál elõre gyártott és nem elõre gyártott fonalszerû elemekbõl készül) úgy, hogy a nemkívánatos jelenségek, mint például a szálvég kitüremkedése vagy a szálvégrész felgöndörödése nem következik be, ha a szálat elõre elvágjuk. A jelen találmány szerinti gumiabroncs az 1. igénypont szerinti jellemzõkkel rendelkezik. Egy további kiviteli alakban minden egyes hosszúkás erõsítõelem egy fémhuzal, amelynek fonalszerû elemei elõre ki vannak alakítva. Mielõtt az adott alakítási mûveletnek alávetnénk, a fonalszerû elemek egyenes kialakításúak. Célszerûen az elõre kialakított fonalszerû elemek deformációi egy síkban vannak. Nevezetesen minden egyes elõre kialakított fonalszerû elem egy síkban fekszik. Célszerûen az említett fonalszerû elemek úgy vannak elõre kiképezve, hogy hullám alakú kialakítást vesznek fel úgy, hogy lényegében elkerülhetõk az éles szélek és/vagy a folytonosságok megszakadása azokban az ívekben, amelyek hosszanti kiterjedésük mentén helyezkednek el. Az említett tulajdonság különösen
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
elõnyös, mivel az említett éles szélek/sarkok hiánya következtében kedvezõen nõ a fonalszerû elemek fékezés során fellépõ terhelése. Célszerûen elõnyös a lényegében szinusz-szerû hullámvonalak kialakítása. Célszerûen az említett szinusz-szerû hullámvonalak hullámhossza 2,5 mm és 30 mm között van és még célszerûbben 5 mm és 25 mm között van. Elõnyösen az említett szinusz-szerû hullámvonalak hullám amplitúdója 0,12 mm és 1 mm között van. A hullámhossz és a hullámamplitúdó mértéke, amelyet az elõbb meghatároztunk, közvetlenül mérhetõ a nem vulkanizált fonalszerû elemen, mielõtt beillesztenénk azt a gumiabroncsba, vagy a végtermékbe vagyis a (vulkanizált) gumiabroncsba. Elõnyösen az említett paraméterek mérése megvalósítható a fonalszerû elemen úgy, hogy nagyítólencsét használunk, valamint egy beosztott skálát (például egy beosztott mérõeszközt). Abban az esetben, ahol a végtermék (vagy vulkanizált) gumiabroncs analizálandó, szükség van arra, hogy a peremszövetet eltávolítsuk a gumiabroncsból, valamint arra, hogy eltávolítsuk a vulkanizálókeveréket abból, hogy megfelelõ oldószereket alkalmazunk, például a gumiabroncsot diklór-benzénnel kezeljük 100 °C¹on legalább 12 órán keresztül. Egy alternatív kiviteli alakban a deformáció alakja nem egysíkú típusú, hanem például spirális típusú. Annak érdekében, hogy kialakítsuk az elõre kiképzett fonalszerû elemet a jelen találmány szerint, lehetõség van arra, hogy a gumiiparban ismert eljárások egyikét alkalmazzuk. Például lehetõség van arra, hogy fogazott kerekes eszközt használjunk, olyat például, amelyet az US 5 581 990 számú szabadalomban ismertetnek, vagy a WO 00/39385 számú közzétételi iratban ismertetett eszközt alkalmazzuk, amely utóbbi a jelen bejelentõ bejelentése. Az említett eszköz tartalmaz egy pár csigát, amelyek mindegyike számos, egymással szembenézõ füllel van kialakítva, amelyek alkalmasak arra, hogy egymásba kapaszkodjanak egy elõre meghatározott szakaszon úgy, hogy egyszerre hozzanak létre egy tengelyirányú deformációt, valamint egy hajlítási deformációt a fonalszerû elemben, amely az elsõ csiga fülei és a második csiga megfelelõ fülei között lévõ tér mentén vannak kialakítva. A fent említett egymással együttmûködõ folyamat felléphet az említett fonalszerû elem által megforgatott görgõpár mozgásának eredményeképpen. Célszerûen a hosszúkás erõsítõelemek lényegében egyenlõen vannak elosztva a peremszöveten, például az egymást követõ szomszédos hosszúkás merevítõelemek közötti tengelyirányú távolság lényegében állandó. Ahogy azt fentebb már említettük, a peremszövet a sugárirányban külsõ szövetvázréteg, valamint a köpenyperemmag/töltõanyag elrendezés között van kialakítva, és fel van tekercselve a köpenyperem köré úgy, hogy beburkolja legalább részben a köpenyperemmagot és a köpeny töltõelemét. Még részletesebben a peremszövet úgy tekinthetõ, hogy egy központi rész által van kiképezve, amely érintkezésben van a megfelelõ köpenyperemmaggal,
1
HU 004 929 T2
továbbá két nyúlvánnyal, amelyek a központi rész megfelelõ végeibõl indulnak, és érintkezésben vannak a köpenyperem-töltõanyaggal. Ebben a leírásban a „külsõ peremszövetvég” kifejezés jelentése az, hogy a peremszövet tengelyirányban külsõ nyúlványrészéhez tartozik, míg a „belsõ peremszövetvég” kifejezést olyan értelemben használjuk, hogy a peremszövetnek azt a végét jelöljük vele, amely a peremszövet tengelyirányban belsõ nyúlványrészéhez tartozik. A jelen találmány szerint célszerûen a peremszövet végei bizonyos mértékben eltolt helyzetben vannak (lépcsõzetesek) egymáshoz képest úgy, hogy az egyik vég jobban kinyúlik a gumiabroncs oldalfalának irányában, mint a másik vég. Ennek folytán két különbözõ megoldást érhetünk el: a) egyrészt egy olyan megoldást, amelyben egy belsõ eltolt helyzet alakul ki, például a peremszövet belsõ nyúlványa jobban kinyúlik, mint a külsõ nyúlvány, és b) a másik megoldásban egy külsõ eltolt helyzetet alakítunk ki, például amikor a peremszövet külsõ nyúlványa jobban kinyúlik, mint a belsõ nyúlvány. Továbbá a bejelentõ úgy találta, hogy az elõre kialakított, fém, fonalszerû elemek, amelyeket a találmány szerinti peremszövetben alkalmazunk, nagymértékben rugalmasak és szakadási nyúlásuk nagy, még a gumiabroncs vulkanizálását követõen is. Ez a tény rendkívül elõnyös, mivel a jelen találmány szerinti gumiabroncs ciklikus fáradási igénybevételnek van kitéve, amely nagyobb, mint a technika állása szerinti, peremszövettel ellátott gumiabroncs igénybevétele. A jelen találmány további célkitûzéseinek megfelelõen a gumiabroncs-köpenyperem tartalmaz egy további erõsítõréteget, amely lényegében a „peremvégszövetként” ismert, amelynek funkciója az, hogy növelje a köpenyperem szilárdságát. A peremvégszövet tartalmaz számos hosszúkás erõsítõelemet, amelyek be vannak ágyazva egy rugalmas mátrixba, és amelyek lényegében textilanyagból készülnek (például aramid vagy ryon anyagokból) vagy fémbõl (például acélszálakból). A jelen találmány szerint a peremvégszövetrész fém, hosszúkás erõsítõelemekkel van ellátva, amelyek elõre kialakított fonalszerû elemeket tartalmaznak, amelyek átmérõje kicsiny, ahogy azt fentebb már ismertettük a peremszövettel kapcsolatban. A peremvégszövet vagy peremvégszövetrész elhelyezhetõ számos különféle helyzetben a gumiabroncsköpenyperem belsejében és/vagy az oldalfalban. Célszerûen a peremvégszövetrész a peremszövet és a szövetvázszerkezet-réteg között van elrendezve. Az említett kiviteli alaknak megfelelõen a peremvégszövetrész elhelyezhetõ a peremszövet belsõ nyúlványának megfelelõ helyzetben. Esetleg a peremvégszövetrész elhelyezhetõ a peremszövet külsõ nyúlványának megfelelõ helyzetben is. Lehetõség van arra is, hogy a peremvégszövetrész a szövetvázréteghez viszonyítva tengelyirányban külsõ helyzetben helyezkedjen el és így a peremszövet külsõ
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
nyúlványrészének közeléig terjedjen. Egy további kiviteli alakban a peremvégszövetrész egy olyan helyzetben van, amely tengelyirányban belsõ helyzet a szövetvázszerkezet-réteghez viszonyítva, és így a peremszövet belsõ nyúlványának közelében helyezkedik el. Abban az esetben, hogyha a gumiabroncs két szövetvázszerkezet-réteggel van ellátva, a peremvégszövetrész elhelyezhetõ az említett szövetvázrétegek között. Célszerûen a peremvégszövetrész a szövetvázszerkezet rétegei között a peremszövet belsõ nyúlványának közelében van elrendezve. Lehetõség van arra is, hogy a peremvégszövetrész a szövetvázszerkezetrétegek között helyezkedjen el a peremszövet külsõ nyúlványának közelében. Lehetõség van ugyanakkor arra is, hogy a peremvégszövetrész egy olyan helyzetben helyezkedjen el, amely tengelyirányban belsõ helyzet a szövetvázszerkezet rétegeihez viszonyítva és így a peremszövet külsõ nyúlványainak közelében van elrendezve. Egy további kiviteli alakban a peremvégszövetrész egy olyan helyzetben van, amely tengelyirányban belsõ helyzet a szövetvázszerkezet rétegeihez viszonyítva és így a peremszövet belsõ nyúlványainak közelében helyezkedik el. Célszerûen a peremvégszövetrész a köpenyperemmag sugárirányban külsõ részének megfelelõen indul, majd követi a köpenyperem-töltõelem kerületmenti profilját és a gumiabroncs oldalfalának megfelelõen végzõdik. Esetleg a peremvégszövetrész terjedhet a gumiabroncs oldalfala mentén, mégpedig a gumiabroncs övszerkezetének végéig. További jellemzõk és elõnyök még világosabban megmutatkoznak az itt következendõ részletes leírásban, amelyet a jelen találmány szerinti gumiabroncs egy példaszerinti kiviteli alakjával mutatunk be. Az említett leírást a csatolt rajzokra hivatkozással ismertetjük, amelyeket pusztán nem korlátozó példaként bocsátunk közre, és ahol a rajzokon az 1. ábra a jelen találmány szerinti jármû gumiabroncs keresztmetszetét mutatja be; a 2. ábra a jelen találmány szerinti peremszövetben alkalmazható elõre kialakított vonalszerû elemet mutatja; a 3. ábra a jelen találmány szerinti motorkerékpár gumiabroncs keresztmetszete; a 4. ábra a jelen találmány szerinti peremvégszövet résszel ellátott autó gumiabroncs keresztmetszete; az 5. ábra a jelen találmány egyik kiviteli alakja szerinti peremvégszövettel ellátott autó gumiabroncs keresztmetszete; és a 6–12. ábrák a találmány szerinti gumiabroncson végrehajtott tesztek eredményeinek összehasonlítását mutatja be egy kontroll gumiabroncson kapott eredmények vonatkozásában. Az 1. ábra a találmány szerinti gépjármû 10 gumiabroncs részleges keresztmetszete, amelyet autófelnire szerelhetünk fel (nem látható).
1
HU 004 929 T2
A 10 gumiabroncs tartalmaz egy 11 szövetvázszerkezet, amely két 12, 13 szövetvázrétegbõl épül fel, amelyek végei összeköttetésben vannak egy pár 14 köpenyperemmaggal. Az 1. ábrán látható kiviteli alaknak megfelelõen a 12, 13 szövetvázrétegek összeköttetésben vannak a megfelelõ 14 köpenyperemmagokkal úgy, hogy a szövetvázrétegek végei vissza vannak hajtva a 14 köpenyperemmagok köré. A 14 köpenyperemmagok tengelyirányban egymástól bizonyos távolságra vannak elrendezve, és be vannak építve megfelelõ 15 köpenyperemekbe olyan helyzetben, amely sugárirányban belsõ helyzetnek tekinthetõ az említett gumiabroncsban. A 14 köpenyperemmagokon kívül a 15 köpenyperem tartalmaz egy 16 köpenyperem-töltõelemet, amelynek helyzete sugárirányban külsõ a 14 köpenyperemmaghoz és a 17 peremszövethez viszonyítva. Az 1. ábrán látható kiviteli alak szerint a 17 peremszövet körbe van tekercselve a 14 köpenyperemmag körül, valamint a 16 köpenyperem-töltõelem körül és teljesen beburkolja a köpenyperemmag/töltõelem elrendezést. Gyakorlatilag a 17 peremszövet a sugárirányban külsõ 13 szövetvázréteg és a köpenyperemmag/töltõelem elrendezés között van elrendezve, és közvetlenül érintkezik a külsõ szövetvázréteggel, valamint a köpenyperem-elrendezéssel. Az 1. ábrán látható kiviteli alaknak megfelelõen a 17 peremszövet 171 központi részen van kialakítva, amely érintkezésben van a megfelelõ 14 köpenyperemmaggal, valamint két 172, 173 nyúlvánnyal, amelyek a 171 központi rész megfelelõ végeitõl indulnak, és érintkezésben vannak a 16 köpenyperem-töltõelemmel. Elõnyösen a belsõ 172 nyúlvány belsõ 174 peremszövetvéggel van ellátva, továbbá a külsõ 173 nyúlvány külsõ 175 peremszövet véggel van ellátva. Az 1. ábrán látható kiviteli alak szerint a peremszövetvégek belsõ része egymástól el van tolva, mivel a 17 peremszövet belsõ 172 nyúlványa hosszabb, mint a külsõ 173 nyúlvány, és – ahogy az világosan látszik a gumiabroncs keresztmetszetén – a belsõ 174 peremszövet vég a gumiabroncs-oldalfalában olyan magasságot ér el, amely nagyobb, mint a külsõ 175 peremszövet vég magassága. Célszerûen a szövetvázszerkezet sugárirányú típusú és magában foglal merevítõ- vagy erõsítõszálakat, amelyek olyan irányban helyezkednek el, amely lényegében merõleges a gumiabroncs egyenlítõi p–p síkjára. A 10 gumiabroncs továbbá tartalmaz egy 18 futófelületet, amely az említett 11 szövetvázszerkezet felületén van elrendezve, valamint egy pár tengelyirányban egymással ellentétes 19 oldalfalat, amelyek mindegyike a megfelelõ 15 köpenyperem és 18 futófelület között van elrendezve. A 11 szövetvázszerkezet és a 18 futófelület között, a 10 gumiabroncs továbbá tartalmaz egy 20 övszerkezetet, amely az 1. ábrán látható példában két sugárirányban egymásra helyezett 21, 22 övréteget feltételez, valamint két 23, 24 erõsítõréteget.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
Részletesebben a 21, 22 övrétegek, amelyek sugárirányban egymáson vannak elrendezve, magukban foglalnak számos erõsítõszálat, amelyek tipikusan fémszálak és ferdén vannak orientálva a gumiabroncs egyenlítõi p–p síkjához viszonyítva, egymással párhuzamosak minden egyes rétegben és a szomszédos réteget átmetszik úgy, hogy elõre meghatározott szöget alkotnak a kerület irányához képest. A 23, 24 erõsítõrétegek, amelyek sugárirányban külsõ helyzetben vannak a 21, 22 övrétegpárhoz viszonyítva, erõsítõelemekkel vannak ellátva (nem látható az ábrán), amelyek lényegében párhuzamosak egymással és párhuzamosak a gumiabroncs egyenlítõi p–p síkjával is, nevezetesen úgy, hogy olyan szöget zárnak be, amely alapvetõen vagy lényegében nulla (az említett 23, 24 erõsítõrétegeket 0°¹os rétegeknek is hívhatjuk) a gumiabroncs kerületmenti irányával. Általánosságban egy jármû gumiabroncs esetében az említett erõsítõelemek textilelemek. Belsõ gumi nélküli gumiabroncsok esetében a 11 szövetvázszerkezeten sugárirányban belüli helyzetben egy vulkanizált réteg, az úgynevezett „bevonat” (nem látható az 1. ábrán) feltételezhetõ, amely réteg alkalmas arra, hogy a használat folyamán a 10 gumiabroncsot felruházza a szükséges levegõvel szembeni átjárhatatlansággal vagy légtömörséggel. A 14 köpenyperemmag, amely az 1. ábrán látható, „Alderfer” típusú, amelynek keresztmetszete szimmetrikus és geometriailag szabályos alakú, tipikusan lényegében négyszögletes típusú. Az „Alderfer” szerkezet a köpenyperemmag esetében olyan elrendezés, amelynek típusa „m x n”, ahol „m” jelzi a szomszédos szánszerû tengelyirányú elemek számát vagy szálak számát (amelyeket legalább egy pár fonalszerû elem összefonásából alakítottunk ki), valamint az „n” jelzi az említett fonalszerû elemek (vagy az említett szálak) sugárirányban egymásra helyezett rétegeinek a számát. A köpenyperemmag-réteg is lehet úgynevezett „egyfelületû köpenyperemmag”. Ez egyetlen vulkanizált szálszerû elembõl van kialakítva (vagy egyetlen szálból), amelyet spirálisan feltekercselünk úgy, hogy elsõ tengelyirányban szomszédos menetekbõl álló réteget kapjunk; majd ezt követõen az elsõ réteghez viszonyítva sugárirányban külsõ helyzetben ugyanazt a szálszerû elemet (vagy ugyanazt a szálat) tovább tekercseljük úgy, hogy egy második réteget alkossunk, amelynek helyzete sugárirányban külsõ az elsõ réteghez képest, és így tovább úgy, hogy végülis számos sugárirányban egymásra helyezett réteget képezünk ki, ahol minden egyes réteg meneteinek száma különbözõ a sugárirányban szomszédos réteg meneteinek számától. Az úgynevezett „kerekhuzalos” köpenyperemmagok is alkalmazhatók. Az ilyen típusú köpenyperemmagnak egy központi magja van, amelyet például egyetlen szálszerû elembõl képezünk, amelyet a végén összehegesztünk és így egy kört kapunk, amely körül egy fonalszerû elemet spirálisan feltekercselünk és végülis önmagában rögzítünk.
1
HU 004 929 T2
A 2. ábra egy fonalszerû vagy szálszerû 200 elemet mutat be, amely szinusz-szerûen van kialakítva a jelen találmánynak megfelelõen. Ahogy fent már említettük, az említett deformációk, amelyek általában periodikus eltérések az egyenestõl, elérhetõk bármilyen ismert formában. Célszerûen az említett deformációk egysíkú típusúak. Még célszerûbben az említett deformációk lényegében szinusz-szerû hullámokból állnak (például olyanokból, amelyeket a 2. ábrán mutatunk be), amelyek hullámhossza (vagy menetemelkedése) P és hullám amplitúdója H. A jelen találmány célkitûzéseit tekintve a „P hullámhossz” úgy értendõ, mint a minimális keresztmetszet hossza, amelyet periodikusan ismételgetünk, továbbá a „H hullám amplitúdó” úgy értendõ, mint a maximális keresztirányú eltérés amplitúdójának kétszerese (amely feltételezve, hogy ez egyenlõ mindkét irányban) a fonalszerû elemen az S központi tengelytõl számítva (lásd 2. ábra). Ahogy azt fentebb már említettük, célszerûen a hullámhossz (vagy menetemelkedés) P 2,5 mm és 30 mm között van, még célszerûbben 5 mm és 25 mm között van. Elõnyösen a H hullám amplitúdó 0,12 mm és 1 mm között van, még célszerûbben 0,14 mm és 0,60 mm között van. Általánosságban az elõre kialakított fonalszerû vagy szálszerû elemek a jelen találmány szerint D átmérõjûek, ahol a D átmérõ 0,05 mm és 0,25 mm között van, elõnyösen 0,08 mm és 0,20 mm között. Célszerû, ha az átmérõ 0,12 mm. Ahogy fentebb már említettük, a szálszerû elemek fémbõl készülnek. Elõnyösen a szálszerû elemek acélból készülnek. Abban az esetben, amikor a szálszerû elem átmérõje 0,4 mm és 0,1 mm között van, a szabványos NT (normál szakítószilárdság) szakítási szilárdsága az acél esetében 2600 N/mm2 (vagy 2600 MPa) és körülbelül 3200 N/mm2 között van, továbbá a HT szakadási nyúlás (felsõ szakadási nyúlás) 3000 N/mm 2 és 3600 N/mm2 között van, valamint az SHT (szupermagas szakítószilárdság) szakítószilárdság értéke az acél esetében 3300 N/mm2 és körülbelül 3900 N/mm2 között van, valamint az UHT (ultramagas szakítószilárdság) szakítószilárdság értéke az acél esetében 3600 N/mm2 és 4200 N/mm2 között van. Az említett szakítószilárdság értékek különösen az acél karbontartalmának minõségétõl függenek. Általánosságban az említett szálszerû elemek bronzbevonattal vannak ellátva (réztartalom 60 tömeg% és 75 tömeg% között, cinktartalom 40 tömeg% és 25 tömeg% között), amelynek vastagsága 0,10 mm és 0,50 mm között van. Az említett bevonat biztosítja a jobb tapadást a szálszerû elem és a vulkanizálókeverék között, továbbá védelmet jelent a fém korróziójával szemben, mindkettõ a gumiabroncs gyártása és annak használata során. Szükség lehet a nagyobb fokú korrózió elleni védelem biztosítására is, amikor is az említett szálszerû elemek elõnyösen korrózióval szembeni bevonattal láthatók el a bronzon kívül, amely képes arra,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
hogy nagyobb mértékû korrózióval szembeni ellenállást nyújtson, például egy olyan bevonat révén, amely cink, cink/magnézium (ZnMn) ötvözet, cink/kobalt (ZnCo) ötvözet vagy cink/kobalt/magnézium (ZnCoMn) ötvözet alapú. A szálszerû elem alumíniumból vagy alumíniumötvözetbõl készülhet. Célszerûen a találmány szerinti peremszövetet olyan szálak alkalmazásával alakíthatjuk ki, amelyek szerkezete n×D típusú, ahol n a szálat alkotó szálszerû elemek száma, és D az egyes szálszerû elemek átmérõje. Célszerûen az n 2 és 5 között van. Különösen elõnyös, ha n hárommal egyenlõ. Célszerûen az említett szálak menetemelkedése 2,5 mm és 25 mm között van, még célszerûbben 6 mm és 18 mm között. Különösen elõnyös, ha a menetemelkedés 12,5 mm. Célszerûen a szálszerkezetek például: 2× (például két szálszerû elem összesodorva), 3×, 4×, 5×, 2+1 (például két szálszerû elembõl készített pászma és egy szálszerû elembõl készített pászma, ahol az említett két pászma eggyé van sodorva), 2+2, 3+2, 1+4. Célszerûen a hosszúkás erõsítõelemek sûrûsége a találmány szerinti peremszövetben 40 szál/dm és 160 szál/dm, még célszerûbben 80 szál/dm és 120 szál/dm. Különösen elõnyös, ha a sûrûség 85 szál/dm és 105 szál/dm. Célszerûen a találmány szerinti peremszövet hosszúkás erõsítõelemei ferdén vannak elhelyezve a gumiabroncs sugárirányú síkjára. Célszerûen az említett hosszúkás erõsítõelemek a gumiabroncs sugárirányú síkjához képest olyan szögben vannak elhelyezve, amely 15° és 60° közé esik, még célszerûbben 30° és 45° közé. A bejelentõ megfigyelte, hogy minél közelebb van a peremszövet erõsítõelemeinek szöge a szövetvázrétegek erõsítõelemeinek szögéhez, annál nagyobb az a szilárdság, amely a peremszövetet jellemzi, de annál kisebb a gumiabroncsra átvitt, motor által keltett nyomaték. Ennek folytán a peremszövet erõsítõelemeinek szögét úgy kell megválasztani, hogy figyelembe vegyük annak szükségességét, hogy kompromisszumot érjünk el a két különbözõ technikai szempont között. Célszerûen a peremszövet vastagsága – például a teljes vastagság, beleértve a szál átmérõjét és a gumikeveréket, amelybe a szál be van ágyazva –0,5 (±0,1) mm és 1,7 (±0,1) mm között van, még célszerûbben 0,8 (±0,1) mm és 1,1 (±0,1) mm között van. A 3. ábra a találmány szerinti kerékpár 30 gumiabroncs részkeresztmetszetét mutatja be, amelyet a jármû felnijére szerelhetünk fel (nem látható az ábrán). A 30 gumiabroncs 31 szövetvázszerkezetet tartalmaz, amelyben legalább egy 32 szövetvázréteg van elrendezve, és amelynek egymással ellentétes oldalsó 32a peremei csatlakoztatva vannak a megfelelõ 33 peremmagokhoz. A 3. ábrának megfelelõen a 32 szövetvázréteg és a 33 peremmagok közötti kapcsolatot úgy érjük el, hogy visszahajtjuk a 32 szövetvázréteg egymással szemben lévõ oldalsó 32a peremeit a 33 peremmagok köré.
1
HU 004 929 T2
A 32 szövetvázréteg lényegében számos olyan erõsítõszálat tartalmaz, amelyek egymással párhuzamosan vannak elrendezve és legalább részben rugalmas anyagú bevonattal vannak ellátva. Ezek az erõsítõszálak általában textilszálak, például a rayon, nejlon, polietilén-naftalén-2,6-dikarboxilát (PEN), polietilén-tereftalát (PET) vagy összefont acélhuzalok, amelyek fémötvözettel vannak bevonva (például réz/cink, réz/mangán, réz/molibdén/kobalt ötvözetekkel és hasonló anyagokkal). Egy célszerû kiviteli alakban a 31 szövetvázszerkezet sugárirányú típusú, például a 32 szövetvázréteg erõsítõszálakat tartalmaz, amelyek lényegében merõlegesen vannak elrendezve a kerület irányához viszonyítva. Egy lehetséges kiviteli alakban a 31 szövetvázszerkezet tartalmaz egy pár sugárirányban belsõ és külsõ sugárirányú szövetvázréteget (nem látható a 3. ábrán). Ebben az esetben az erõsítõszálak lényegében párhuzamosak egymással és az egyes rétegekben lévõ ferde irányoknak megfelelõen vannak orientálva és ellentétesek a szomszédos réteg szálainak orientációjával a gumiabroncs x–x egyenlítõi síkjához viszonyítva. A 34 rugalmas töltõelem – a köpenyperem-töltõelem – sugárirányban kívül van elhelyezve a 33 köpenyperemmagon annak érdekében, hogy kitöltse azt a teret, amely a 32 szövetvázréteg és az annak megfelelõ visszahajtásai között van. Ahogy az a szakmai gyakorlatban ismert, a 33 köpenyperemmagot és a köpenyperem 34 töltõelemet tartalmazó gumiabroncs-tartomány alkotja az úgynevezett gumiabroncs 35 köpenyperemet, amely arra szolgál, hogy rögzítse a 30 gumiabroncsot a megfelelõ felnire (nem látható a 3. ábrán). Egy 36 övszerkezet van elrendezve a 31 szövetvázszerkezet kerülete mentén. A 3. ábrán bemutatott kiviteli alaknak megfelelõen a 36 övszerkezet csak egy 37 erõsítõréteget tartalmaz, amelyben számos kerületmenti tekercs van, amelyek tengelyirányban egymás mellett vannak elrendezve, továbbá egy vulkanizált szálat vagy sávot, illetve szalagot, amelyben néhány vulkanizált szál van elrendezve (célszerûen 2 és 5 közötti számú szál), amelyek spirálisan vannak feltekercselve lényegében nulla fokos szöggel a 31 szövetvázszerkezet futófelület felõli részére. Az említett kerületmenti tekercsek lényegében a gumiabroncs gördülési irányának megfelelõen vannak orientálva. Célszerûen a kerületmenti tekercsek a 31 szövetvázszerkezetre változó menetemelkedéssel vannak feltekercselve úgy, hogy célszerûen olyan erõsítõréteg vastagságot érjünk el, amely az egymással ellentétes oldalakon nagyobb, mint a 36 övszerkezet központi részén. Jóllehet még akkor is, hogyha az önmagában spirálisan feltekercselt és bármely menetemelkedés változással kialakított tekercs feltekercselési szöge különbözik a nullától, ez a szög olyan kicsiny marad, hogy lényegében mindig egyenlõnek tekinthetõ nullával. Rendszerint az említett 37 erõsítõréteg szálai textilvagy fémszálak. Célszerûen az említett szálak acél-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
szálak és még célszerûbben nagy nyúlású (HE) acélszálak. Célszerûen az említett szálak nagy karbontartalmú (HT) acélszálak, például olyan acélszálak vagy acélhuzalok, amelyeknek karbontartalma nagyobb, mint 0,9%. Amennyiben textilszálakat alkalmazunk, akkor ez lehet nejlon, rayon, polietilén-naftalén-2,6-dikarboxilát (PEN), polietilén-tereftalát (PET), Kevlar®. Lehetõség van arra is, hogy hibridszálakat alkalmazzunk, amelyek legalább egy alacsony modulusú szálból állnak (például nejlonból vagy rayonból), amelyet legalább egy nagy modulusú szállal fonunk össze (például aramidszálak, például a Kevlar®). Különbözõ tekercselési technikák ismertek a szálaknak a szövetvázszerkezetre történõ felcsévélésére a szakmai gyakorlatban, például amelyet az európai EP 461 646 számú szabadalom ismertet. A 36 övszerkezet tartalmazhat két sugárirányban egymásra helyezett övréteget (nem látható), amelyek számos erõsítõhuzalt foglalnak magukban (például aramidszálakat), amelyek ferdén vannak orientálva a gumiabroncs egyenlítõi X–X síkjához viszonyítva, egymással párhuzamosak minden rétegben és a szomszédos rétegben lévõ szálakat átmetszik úgy, hogy egy elõre meghatározott szöget képeznek a kerületmenti irányhoz képest. A 38 oldalfalat szintén kívülrõl helyezzük rá a 32 szövetvázrétegre, ahol ez az oldalfal tengelyirányban külsõ helyzetben a 35 köpenyperemtõl a 36 övszerkezet végéig terjed. A 39 futófelület, amelynek oldalperemei 38 oldalfalakhoz vannak csatlakoztatva, a kerület mentén vannak felhelyezve egy olyan helyzetben, amely sugárirányban külsõ helyzet a 36 övszerkezeten. A 39 futófelület gördülési felülete, amely érintkezésbe kerül a talajjal úgy van kialakítva, hogy rajta különbözõ alakú hornyok vannak elrendezve úgy, hogy számos különbözõ alakú blokkot határoznak meg, amelyek mérete is különbözõ és a gördülési felületen vannak elosztva. Belsõ gumitömlõ nélküli gumiabroncs esetében egy, a (3. ábrán nem látható) gumiréteg, amelyet általában „bélésnek” nevezhetünk, helyezhetõ el sugárirányban belsõ helyzetben a 32 szövetvázréteghez képest annak érdekében, hogy a 30 gumiabroncsot a szükséges légtömörséggel ruházhassuk fel. A 3. ábrán látható kiviteli alaknak megfelelõen a 30 gumiabroncs 40 peremszûvettel van ellátva, amely körbe van tekerve a 33 köpenyperemmag és a 34 köpenyperem-töltõelem köré. Az említett kiviteli alakban a 40 peremszövet a 32 szövetvázréteg, valamint a köpenyperemmag/töltõelem szerkezet között van elrendezve, és közvetlenül érintkezésben van a gumiabroncs említett szerkezeti elemeivel. A leírás egyszerûsítése érdekében a 4. és az 5. ábrán csak a gumiabroncs azon elemei, amelyek különböznek az 1. ábrán látható gumiabroncselemektõl, kerültek jelzésre. Ennek folytán a 4. és az 5. ábrán látható elemek, amelyek hasonlóak vagy azonosak az 1. áb-
1
HU 004 929 T2
rán látható ilyen elemekhez, a leírásban ugyanazokkal a hivatkozási jelekkel kerülnek jelölésre. A 4. ábrán a találmány szerinti peremvégszövetelemmel ellátott gépkocsi-gumiabroncs részkeresztmetszetét láthatjuk. A 4. ábrán látható 50 gumiabroncs két 51, 52 szövetvázréteget és 53 peremvégszövet-elemet tartalmaz, amely közöttük van elrendezve. Még részletesebben az 53 peremvégszövet-elem az 51, 52 szövetvázrétegek között a peremszövet belsõ 172 nyúlványa közelében van elrendezve. A 4. ábrán látható kiviteli alak szerint az 53 peremvégszövet-elem a köpenyperem sugárirányú külsõ helyzetének megfelelõen indul és a gumiabroncs oldalfalának végéig terjed, illetve ott végzõdik egy olyan helyzetben, amely a belsõ 174 peremszövet sugárirányban külsõ részén van. Az 5. ábra a jelen találmány egy további kiviteli alakja szerinti peremvégszövet-elemmel ellátott gépkocsi gumiabroncs részkeresztmetszetét mutatja be. Az említett kiviteli alak szerint az 53 peremvégszövet-elem egy olyan helyzetben van elrendezve, amely tengelyirányban külsõ helyzetben van az 51, 52 szövetvázrétegek visszahajtott végeihez képest. Még részletesebben az 53 peremvégszövet-elem tengelyirányban külsõ helyzetben van elhelyezve a második 52 szövetvázréteghez képest, például a sugárirányban külsõ 52 szövetvázréteghez képest, és a peremszövet külsõ 173 nyúlványának közelében ér véget, illetve húzódik. Az 5. ábrán látható kiviteli alaknak megfelelõen az 53 peremvégszövet-elem a sugárirányban külsõ köpenyperemmagnak megfelelõen indul és a gumiabroncs oldalfalának vége mentén húzódik egy olyan pozícióban, amely a belsõ 174 peremszövet sugárirányban külsõ részén van. Amennyiben a peremvégszövetrészt vesszük figyelembe, a szálban lévõ szálszerû elemek száma, a szálszerû elemek átmérõje, a szálak menetemelkedése és az elõre gyártott szálszerû elemek jellemzõi (például hullámamplitúdó, hullámhossz), a szál kialakítása, a sûrûségek, a peremszövettel kapcsolatban megadott tartományokon belül választhatók. Célszerûen a találmány szerinti peremvégszövetelem hosszúkás erõsítõelemei ferdén vannak orientálva a peremszövet hosszirányához képest és a gumiabroncs sugárirányú síkjához képest egy olyan szögben vannak elrendezve, amely szög 15° és 70° között, még célszerûbben 20° és 60° között van. Célszerûen a találmány szerinti peremvégszövetelem különösen alkalmas „HP” (nagy teljesítményû) vagy „UHP” (ultranagy teljesítmény) gumiabroncsok esetében, például „H” és „V” osztályokhoz tartozó gumiabroncsoknál (maximális sebesség 210 km/h fölött) és „W”, valamint „Y” osztályú gumiabroncsoknál (maximális sebesség 240 km/h fölött). Továbbá, a jelen találmány alkalmas olyan gumiabroncsok készítésére is, amelyek maximális sebessége 300 km/h fölött van. Célszerûen a találmány szerinti gépjármû gumiabroncsnak olyan H/C aránya van, vagyis a derékszögû
5
2
keresztmetszet magasságának a keresztmetszet maximális szélességéhez viszonyított aránya, amely 0,65 és 2,0 között van. Célszerûen a találmány szerinti gépjármû gumiabroncs olyan gumiabroncs, amelynek rendkívül alacsony keresztmetszete van, például H/C aránya 0,25 és 0,65 között, célszerûen 0,25 és 0,45 között van. A találmányt a továbbiakban néhány kiviteli példa bemutatásával ismertetjük.
10 1. példa Annak érdekében, hogy bemutassuk a találmány szerinti peremszövet hosszúkás erõsítõelemeinek rugalmasságát, megmértük a „Taber-féle merevséget” (a 15 BISFA szerint – E8 a Taber-féle merevség meghatározása – nemzetközileg elfogadott eljárás a gumiabroncsok acélszálainak tesztelésére – 1995¹ös kiadás) a találmány szerinti két hosszúkás erõsítõelem esetében és két összehasonlító elem esetében. Az 1. táblázatban bemutatott merevségi értékek öt 20 kísérlet átlagos értékei. Minél kisebb az érték, annál rugalmasabb a szál. 1. táblázat 25 Huzal
30
35
40
45
50
55
60 10
Taber-féle merevség (TSU – Taber-féle merevségi érték)
Huzal 1 (találmány szerinti)
0,74
Huzal 2 (találmány szerinti)
7,14
Huzal 3 (összehasonlító)
0,98
Huzal 4 (összehasonlító)
7,70
Részletesen: – az 1 huzal egy 3×0,12¹es HT huzal (például egy olyan huzal, amelyet három huzal összesodrásával nyertünk, amelynek átmérõje 0,12 mm és HT acélból készült); a három huzal mindegyikét elõre kialakítottuk egy lényegében szinuszszerû hullámvonalnak megfelelõen, amelynek hullámhossza (menetemelkedése) 2,200 mm és hullám amplitúdója 0,345 mm; – a 2 huzal egy 3×,0175¹ös HT huzal (például egy olyan huzal, amelyet három huzal összesodrásával alakítottunk ki és átmérõje 0,175 mm, anyaga HT acél); ahol a három huzal mindegyikét lényegében szinuszszerû hullámvonalban alakítottuk ki, amelynek hullámhossza (menetemelkedése) 2,200 mm hullám amplitúdója 0,345 mm; – a 3 huzal megegyezik az 1 huzallal, az egyetlen különbség az, hogy a 3 huzal három szálát nem elõre alakítottuk ki; – 4 huzal azonos a 2 huzalhoz, az egyetlen különbség az, hogy a 4 huzal három szálát nem elõre alakítottuk ki. Megjegyezhetjük, hogy az elõre kialakított huzalokat tartalmazó hosszúkás erõsítõelemek olyan merevséget mutatnak, amely jelentõs mértékben nagyobb, mint az azonos szálkialakítású három huzalból kialakí-
1
HU 004 929 T2
tott erõsítõelemek merevsége, amelyeket nem elõre alakítottunk ki. 2. példa Két A és B gumiabroncsot gyártottunk, amelyek méret 285/35 R19 volt. Az A és B gumiabroncsoknak azonos szerkezeti elemeik voltak, például azonos szövetvázuk (egyetlen szövetvázréteg), keresztirányú övrétegeik, 0°¹os övrétegük (amely sugárirányban külsõ helyzetben helyezkedik el keresztirányú övrétegeikhez képest), köpenyperemmagjaik (Alderfer 5×5, mindegyik huzal átmérõje 0,89 mm és HT acélból készültek), valamint futófelületük. Az A gumiabroncs (a találmány szerinti gumiabroncs) továbbá tartalmaz egy peremszövetet, amelynek hosszúkás erõsítõelemei acélszálakból vannak kiképezve, amelyeket elõre kialakított fémszálszerû elemekbõl képeztünk ki. Még részletesebben minden egyes hosszúkás erõsítõelem egy 3×0,12 HT acélszálból áll (például egy olyan szálból, amely három HT acélszálból van kialakítva és átmérõje 0,12 mm). A huzal minden egyes szálát egy lényegében szinuszszerû hullámvonal szerint alakítottuk ki, amelynek hullámhossza (menetemelkedése) 2,200 mm volt és hullám amplitúdója 0,345 mm. A hosszúkás erõsítõelemek a peremszövetben egy bizonyos szöggel helyezkedtek el a gumiabroncs sugárirányú síkjához képest, amely körülbelül 45° volt. A peremszövetben lévõ hosszúkás erõsítõelemek sûrûsége 85 szál/dm, továbbá a peremszövet vastagsága – például a teljes vastagság, beleértve a szál átmérõjét és azt a gumikeveréket, amelybe a szálat beágyaztuk – körülbelül 0,95 mm volt. A jelen találmány szerinti A gumiabroncs esetében a peremszövetet a belsõ nyúlványon helyeztük el sokkal hosszabban, mint a külsõ nyúlványt. A B gumiabroncs (összehasonlító gumiabroncs) továbbá tartalmazott egy olyan peremszövetet, amelynek hosszúkás erõsítõelemei egy olyan szálat tartalmaztak, amely két aramid szálból volt kialakítva. A szálak mérõszáma (dTex mértékegységben – ez a mértékegység 10 000 m szál súlyát jelenti) 1840 volt és csavarodásuk 50 volt (tpm-ben – méterenkénti menetek száma). A szálcsavarás száma 50 volt (tpm-ben). A B gumiabroncs peremszövetében a hosszúkás erõsítõelemek a gumiabroncs sugárirányú síkjához képest körülbelül 45°¹os szögben voltak elrendezve. A B gumiabroncs peremszövetében lévõ hosszúkás erösítõelemek sûrûsége 110 szál/dm volt, továbbá a B gumiabroncs peremszövetének vastagsága – például a teljes vastagság, beleértve a szál átmérõjét és azt a gumikeveréket, amelybe a szál be volt ágyazva – körülbelül 1 mm volt. A B gumiabroncsban a peremszövetet belsõ nyúlvánnyal láttuk el, amely sokkal hosszabb volt, mint a külsõ nyúlvány. Szabadtéri és beltéri kísérleteket hajtottunk végre az A és B gumiabroncsokon.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 11
2
Beltéri vizsgálatok a) Nagy sebességû kifáradás teszt A gumiabroncsot 160%-osan túlterheltük a gumiabroncs teherbírásához viszonyítva, majd ezt követõen egy korongon megforgattuk rögzített és szabályozott 120 km/h sebességgel. A gumiabroncs nyomása 2,6 bar volt. A kísérletet úgy hajtottuk végre, hogy a gumiabroncsot felszereltük a felnire és a felnit egy gép tengelyére. A kísérletet leállítottuk, amikor a gumiabroncs tönkrement. Az eredményeket a 6. ábrán mutatjuk be, amelynek alapján alá kell húznunk, hogy a kifáradási teszt eredménye 10%-kal meghaladta a találmány szerinti A gumiabroncs esetében az összehasonlító B gumiabroncs teljesítményét. b) Nagy sebességû állékonyság A gumiabroncsot korongon forgattuk növekvõ sebességekkel. Még pontosabban a korongot 240 km/h sebességgel forgattuk 1 órán át és a sebességet fokozatosan növeltük 10 km/h¹s lépésekben 10 percenként. A tesztet megszakítottuk, amikor bekövetkezett a gumiabroncs tönkremenetele úgy, hogy ez a tönkremenetel például a szálak elszakadása, kiszúródása, a blokkok feltépõdése, a szövetvázszerkezet rétegeinek elválása, az övréteg rétegeinek szétválása és felhólyagzása eredményeképpen következett be. A gumiabroncsra ható nyomás és terhelésértékek a terhelési indextõl és a gumiabroncs sebességindexétõl függenek, és így annak méretétõl is. Mielõtt a hiba fellépne, az utolsó lépésben az A gumiabroncs sebessége 330 km/h volt körülbelül 5 másodpercen át, míg az utolsó lépésben a B gumiabroncs sebessége 320 km/h volt 4 percen át. Az eredményeket a 7. ábrán foglaljuk össze, amelynek alapján alá kell húznunk, hogy a találmány szerinti A gumiabroncs esetében a nagy sebességû tartósságot 10%¹os lépésekben mértük az összehasonlító B típusú gumiabroncshoz képest. c) Beltéri huppanó teszt A névleges mûködési terheléssel terhelt gumiabroncsot egy, az útfelületet utánzó kerékhez nyomva forgattuk, ahol a kerék függõleges tengely körül forgott 150 km/h¹ról 0 km/h¹ra csökkenõ sebességgel. Az útfelületet utánzó kerék sugárirányban külsõ felületén egy parallelepipedon alakú rúd volt elõre meghatározott méretekkel, amely a huppanót utánozta. A gumiabroncsot egy rögzített dinamométer agyához illesztettük, amely mérte az agyra ható (kitérést), amelyet a huppanó hozott létre a gumiabroncson. Ahogy azt a 8. ábrán is láthatjuk, a teszt során mértük a frekvenciát (Hz), a lengéscsillapítást (%) és a gerjesztést (kg), a sebesség (km/h) függvényében, az agyra ható erõ radiális, vagyis sugárirányú és hosszirányú komponensei esetén, miközben a gumiabroncs a
1
HU 004 929 T2
huppanón haladt át. Még részletesebben a 8. ábra mutatja, hogy az A gumiabroncsra vonatkozó méréseket (amelyeket csillagokkal jelzünk) lényegében ugyanúgy végeztük, mint a B típusú gumiabroncsra vonatkozó méréseket (amelyeket gyûrûkkel vagy karikákkal jelzünk. d) Komfort: függõleges merevség A gumiabroncsot egy kerékagyra helyeztük és statikus állapotban vizsgáltuk, például nem forgattuk meg. A kiinduló gumiabroncs nyomás körülbelül 1,6 bar volt, amelyet fokozatosan körülbelül 0,2 bar¹os lépcsõkkel növeltünk a gumiabroncsban annak érdekében, hogy elérjük a végsõ, körülbelül 2,8 bar¹os nyomást. A kiindulóterhelés, ami a kerékagyra hatott, volt a jármû okozta terhelés; az említett terhelést egy túlterheléssel fokozatosan növeltük 0 kg¹ról 1500 kg¹ig. A teszt során mértük az ellaposodást, amelyet a gumiabroncsra ható terhelés okoz, például a teszt értékelte a gumiabroncs által nyújtott ellenállást az adott terhelés esetén. A függõleges merevség a gumiabroncs ellenállása a deformációkkal szemben a kerék sugarának irányában. Az említett paramétert hozzárendeltük a gumiabroncs komfortjához és általában véve a nagy függõleges irányú merevség egy durva és kényelmetlen autózásnak felel meg. Az ideális gumiabroncsnak így nagy oldalirányú szilárdsága vagy merevsége kell, hogy legyen annak érdekében, hogy felvegye az oldalirányú tapadást, és ugyanakkor kis függõleges merevsége, hogy elnyelje az út szabálytalanságait. A 9. ábra a függõleges merevséget mutatja be (amelyet kg/mm-ben mértünk) az A gumiabroncs esetében (találmány szerinti), valamint a B gumiabroncs esetében (összehasonlító). A 9. ábrán a két gumiabroncsnak lényegében ugyanolyan függõleges merevsége volt és így az A gumiabroncs komfortja összehasonlítható, összevethetõ a B gumiabroncs komfortfokozatával. e) Csúszási ellenállás A gumiabroncsot egy kerékagyra szereltük fel és egy, az útfelületet utánzó kerékhez nyomva forgattuk, amelynek forgástengelye párhuzamos volt a gumiabroncs forgástengelyével. A gumiabroncsot 100 km/h¹s sebességgel forgattuk és a csúszásszöget mértük. Az induló csúszásszög 0° volt és ezt fokozatosan ±1°-onként változtattuk a körülbelül 1 Hz frekvenciának megfelelõ szinuszszerû görbe szerint. A tesztet különféle függõleges terheléseknél elvégeztük (150 kg¹tól 750 kg¹ig), miközben a gumiabroncsot névleges belsõ nyomásán tartottuk. Egy komputerizált rendszert alkalmaztunk annak érdekében, hogy megkapjuk a mért paraméterek értékeit (csúszási erõ, önkiegyenlítõ nyomaték) a teszt folyamán. A csúszással szembeni ellenállás kd, a gumiabroncs ks szerkezetének merevségétõl függ és a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 12
2
gumiabroncs kb futófelületének merevségétõl a következõ matematikai összefüggés szerint: 1/kdº1/ks+1/kb (1) A 10., 11. és 12. ábra a gumiabroncs kb futófelületének merevségét mutatják be, a gumiabroncs-szerkezet merevsége ks és a csúszási ellenállás kd (Newton/szög) az alkalmazott terhelés (Newton) függvényében. Részletesen a 10. ábra mutatja, hogy az A gumiabroncs kb futófelületének merevsége lényegében egyenlõ a B gumiabroncs kb futófelületének merevségével, míg a 11. ábra mutatja, hogy az A gumiabroncs ks abroncsszerkezetének merevsége nagyobb, mint a B gumiabroncs ks abroncsszerkezetének merevsége. Ennek folytán a 12. ábrán láthatjuk, hogy a kd csúszási ellenállás, és így az oldalirányú tapadás az A gumiabroncs esetében nagyobb, mint a kd csúszási ellenállás és így az oldalirányú tapadás a B gumiabroncs esetében. Kültéri kísérletek a) Kormányozhatóság A kormányozhatósági teszteket egy tesztpályán végeztük el, és a tesztpilóta néhány jellegzetes manõvert szimulált (például sávváltás, belépés egy kanyarba, a kanyar elhagyása) állandó sebesség mellett, gyorsulás és lassulás közben. Ezt követõen a tesztpilóta megítélte a gumiabroncs viselkedését és egy pontszámot adott a gumiabroncs teljesítményétõl függõen a manõverek során. A kormányozhatóság általában kétféle megítélés alá esett (lágy kormányozhatóság és kemény kormányozhatóság) a tesztpilóta által végrehajtott manõverek típusának függvényében. A lágy kormányozhatóság a gumiabroncs használatára vonatkozott normál futási körülmények között, például normál sebesség és jó keresztirányú tapadás esetén. Ezzel szemben a kemény kormányozhatósági tesztek a gumiabroncs viselkedését a tapadási határon írják le, például rendkívüli vezetési körülmények között. Az utóbbi esetben a tesztpilóta olyan manõvereket hajtott végre, amelyek végrehajtására egy átlagos vezetõ rá lenne kényszerítve elõre nem látható és veszélyes körülmények között: erõteljes kormánymozdulat nagy sebesség mellett, hirtelen sávváltás ütközés elkerülésére, hirtelen fékezés és hasonlók. A tesztekhez használt gépjármû egy Ferrari 360 Modena típusú autó volt, amelyre a találmány szerinti A típusú gumiabroncsokat, majd ezt követõen az összehasonlító B típusú gumiabroncsokat tettük fel. A gumiabroncsokat szabványos felnikre szereltük és normál mûködési nyomással fújtuk fel. Két különbözõ típusú tesztet hajtottunk végre: viselkedés normál sebesség mellett (lágy kormányozhatóság) és viselkedés a tapadási hatá-
1
HU 004 929 T2
ron (kemény kormányozhatóság). Amennyiben a lágy kormányozhatósági teszteket vesszük szemügyre, a tesztpilóta a következõket értékelte: holtjáték a középpontban, vagyis az a válaszkésés és válasz késésének foka a gépjármû esetében, amely kicsiny szögû kormánymozdulatokra várható; a kormánymozdulatra adott válasz gyorsasága kanyarba lépésnél; a kanyarban való haladás közben a kormánymozdulatra adott válasz folyamatossága; sávközpontosság, vagyis a gumiabroncsnak az a képessége, hogy a gépjármûvet egy kanyarban tartsa állandó rádiusz körül anélkül, hogy folyamatosan kormánykorrekciókat kellene végrehajtani; újra egyenesbe hozás, vagyis a gumiabroncsnak az a képessége, hogy lehetõvé tegye a gépjármû számára, hogy visszatérjen egy egyenes pályára a kanyar vége után csillapított vagy tompított keresztirányú rezgésekkel. Amennyiben a kemény kormányozhatósági teszteket vesszük figyelembe, a tesztpilóta a következõket értékelte: a kormányra gyakorolt erõ erõszakos kormánymozdulatnál; a beillesztés gyorsasága, vagyis a gumiabroncs viselkedése a kanyar elejénél folytatott átmenet során a határsebességen; az egyensúly, vagyis a túlkormányozottság és a jármû alulkormányozott-
5
10
15
20
25
2
ságának foka; az elnyelés, amely a gumiabroncsnak az a képessége, hogy elnyelje a terhelés gyors és erõs áthelyezõdését a hirtelen sávváltás következményeként anélkül, hogy túlzott deformációt szenvedjen és ennélfogva anélkül, hogy kockáztatná a gépjármû stabilitását és ellenõrizhetõségét; elengedés kanyarban, vagyis a gumiabroncsnak az a képessége, hogy csillapítsa azt az instabilitási hatást, amely a gázpedál hirtelen elengedésébõl származik a kanyarban a határsebességen; az ellenõrizhetõség, vagyis a gumiabroncsnak az a képessége, hogy fenntartsa és/vagy visszatérítse a gépjármûvet a pályára a tapadás elvesztését követõen. A 2. táblázat összefoglalja a tesztpilóta pontozólapjait a gumiabroncs ellenõrizhetõségének vonatkozásában. Az említett tesztek eredményeit egy értékelõ skálán fejeztük ki, amely a tesztpilóta által kifejezett szubjektív véleményt reprezentálja egy pontrendszerben. A következõ táblázatban feltüntetett értékek egy átlagértéket képviselnek egyrészt a számos tesztszakasz (5¹6 teszt például) és adott számos tesztpilóta közötti eloszlásban. Meg kell jegyeznünk, hogy az értékek skálája a 4¹es minimumtól a 9¹es maximumig terjed.
2. táblázat
Kormányozhatóság (lágy kormányozhatóság
Viselkedés a határsebességen (kemény kormányozhatóság)
A gumiabroncs (találmány szerinti)
B gumiabroncs (összehasonlító)
Holtjáték a központban
7
6,5
Reakciógyorsaság
7,0
6,0
Fokozatosság
7,0
6,0
Központosítás kanyarban
7,5
6,0
Újra egyenesbe hozás
7,5
6,5
Kanyarba lépés gyorsasága
7,0
6,5
Egyensúly
7,0
6,0
Billentés
7,0
6,0
Kanyarelhagyás
7,5
6,5
Alulkormányozottság
7,0
6,5
Túlkormányozottság
7,5
6,5
Szabályozhatóság
7,5
6,5
Ahogy az a 2. táblázatból is látható, a találmány szerinti gumiabroncsnak lényegesen jobb jellemzõi vannak, mint az összehasonlító gumiabroncsnak. Például a jelen találmány szerinti gumiabroncsnak nagyon jó a gyors reakcióképessége és az úttartása (különösen, ha a gumiabroncsot a kormányozott tengelyre szereljük), amely a reakciógyorsaság, a fokozatosság, a kanyarközpontosság és az alulkormányozottság jellemzõkbõl fakad.
Továbbá a jelen találmány szerinti gumiabroncsnak nagy oldalirányú tapadása van, amely az újra egyenesbe hozás, a túlkormányozottság, a szabályozhatóság 55 és a billentés tényezõkbõl fakad. A találmány szerinti gumiabroncs rendkívül jó egyensúlyt teremt a jármû két tengelye között, és így jobban kiegyensúlyozza a jármû elejét és hátulsó részét. 60
13
1
HU 004 929 T2
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Gumiabroncs (10; 30; 50; 60), amelyben – egy pár, tengelyirányban egymástól bizonyos távolságban elhelyezett, gyûrû alakú erõsítõelem (14; 33) van elrendezve; – szövetvázszerkezet (11; 31) van elrendezve, amelyben legalább egy, az említett gyûrû alakú erõsítõelemek (14; 33) között elrendezett szövetvázréteg (12, 13; 32; 51, 52) van, és tengelyirányban ellentétes végein az említett gyûrû alakú erõsítõelemek (14; 33) egyikéhez van rögzítve, valamint minden egyes tengelyirányú vég (32a) vissza van hajtva az említett gyûrû alakú erõsítõelemek (14; 33) köré; – egy pár köpenyperem-töltõelem (16; 34) van elrendezve, amelyek mindegyike a megfelelõ gyûrû alakú erõsítõelemhez (14; 33) viszonyítva sugárirányban külsõ helyzetben van; – legalább egy peremszövet (17; 40) van, amely legalább részben beburkolja a megfelelõ gyûrû alakú erõsítõelemet (14; 33), valamint a köpenyperem-töltõelemet (16; 34), továbbá az említett peremszövet (17; 40) számos, lényegében kölcsönösen párhuzamos hosszúkás erõsítõelemet tartalmaz; – futófelület (18; 39) van elrendezve, amely a kerület mentén fut az említett szövetvázszerkezet (11; 31) körül; – övszerkezet (20; 36) van elrendezve, amely a kerület mentén van elhelyezve az említett szövetvázszerkezet (11; 31) és az említett futófelület (18; 39) között; valamint – legalább egy pár oldalfal (19; 38) van elrendezve, amelyek tengelyirányban ellentétes helyzetben az említett szövetvázszerkezetre (11; 31) vannak felhelyezve, azzal jellemezve, hogy a peremszövet említett hosszúkás erõsítõelemei fémszálak, amelyek számos szálszerû elembõl állnak, és a szálszerû elemek legalább egyike elõre kialakított szálszerû fémes elem (200), amelynek átmérõje 0,05 mm és 0,25 mm között van. 2. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), amelyben az említett hosszúkás erõsítõelemek összes szálszerû eleme (200) elõre ki van képezve. 3. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett legalább egy szálszerû elem (200), azonos síkban elhelyezkedõ deformációval, elõre ki van képezve. 4. A 3. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett legalább egy szálszerû elem (200) úgy van elõre kiképezve, hogy alakja hullámos. 5. A 4. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett hullámszerû kialakítás lényegében szinuszszerû. 6. Az 5. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett lényegében szinuszszerû kialakítás hullámhossza (p) 2,5 mm és 30 mm között van.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 14
2
7. Az 5. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett lényegében szinuszszerû kialakítás hullámamplitúdója (H) 0,12 mm és 1 mm között van. 8. A 4. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett hullámszerû kialakítás spirális jellegû. 9. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett peremszövet (17; 40) tartalmaz egy olyan központi részt (171), amely érintkezésben van a megfelelõ gyûrû alakú erõsítõelemmel (14; 33), valamint két nyúlványt (172, 173) tartalmaz, amelyek a központi rész (171) megfelelõ végétõl indulnak, és érintkezésben vannak a köpenyperem töltõelemével (16; 34). 10. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a köpenyperem végei (174, 175) egymástól eltolt helyzetben vannak. 11. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy egy peremvégszövetet (53) tartalmaz, amelyben számos, lényegében párhuzamos, fémbõl készült hosszúkás erõsítõelem van elrendezve. 12. A 11. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett hosszúkás erõsítõelemek legalább egy elõre kialakított fonalszerû vagy huzalszerû elemet (200) tartalmaznak, amelynek átmérõje 0,05 mm és 0,25 mm között van. 13. A 11. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy a hosszúkás erõsítõelemekben az említett legalább egy huzalszerû elem (200) elõre el van készítve. 14. A 12. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett legalább egy szálszerû elem (200) egymással egysíkú deformációval van elõre kialakítva. 15. A 12. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett legalább egy szálszerû elem (200) úgy van elõre kiképezve, hogy alakja hullámos. 16. A 15. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett hullám alak lényegében szinuszszerû. 17. A 16. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett lényegében szinuszszerû alak hullámhossza (p) 2,5 mm és 30 mm között van. 18. A 16. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett lényegében szinuszszerû alak hullámamplitúdója (H) 0,12 mm és 1 mm között van. 19. A 15. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett hullám alak spirális jellegû. 20. A 11. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne egy peremvégszövet (53) van elrendezve a peremszövet (17; 40) és a legalább egy szövetvázréteg (51, 52) között. 21. A 11. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a peremvégszövet (53)
1
HU 004 929 T2
tengelyirányban külsõ helyzetben van a legalább egy szövetvázréteghez (51, 52) képest. 22. A 11. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett peremvég szövet (53) tengelyirányban belsõ helyzetben van a legalább egy szövetvázréteghez (51, 52) viszonyítva. 23. A 11. igénypont szerinti gumiabroncs (50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a peremvégszövet (53) két szövetvázréteg (51, 52) között van elrendezve. 24. Az 1. vagy 11. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne az említett legalább egy fém, szálszerû elem (200) egy, a következõ csoportból kiválasztott fémbõl van kialakítva: acél, alumínium vagy alumíniumötvözet. 25. Az 1–11. igénypontok bármelyike szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy az említett legalább egy fém, szálszerû elem (200) bevonattal van ellátva, amelyet a következõ csoportból kiválasztott anyagból alakítunk ki: bronz, cink, cink/mangán öt-
2
vözetek, cink/kobalt ötvözetek, cink/kobalt/mangán ötvözetek. 26. Az 1. vagy 11. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a fém, 5 szálszerû elemek (200) száma 2 és 5 között van. 27. Az 1–11. igénypontok bármelyike szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a fémszálszerû elemek (200) pászmáinak menetemelkedése 2,5 mm és 25 mm között van. 28. Az 1. vagy 11. igénypont szerinti gumiabroncs 10 (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a hosszúkás erõsítõelemek sûrûsége 40 szál/dm és 160 szál/dm között van. 29. Az 1. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 15 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a hosszúkás erõsítõelemek a gumiabroncs sugárirányú síkjához képest 15° és 60° közötti szöget zárnak be. 30. A 11. igénypont szerinti gumiabroncs (10; 30; 50; 60), azzal jellemezve, hogy benne a hosszúkás 20 erõsítõelemek a gumiabroncs sugárirányú síkjához viszonyítva 15° és 70° közötti szöget zárnak be.
15
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
16
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
17
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
18
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
19
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
20
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
21
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
22
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
23
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
24
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
25
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
26
HU 004 929 T2 Int. Cl.: B60C 15/06
27
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest
