NO116909B - - Google Patents

Description

Hj ulringslitebane.

Det har vist seg at hjulringer av den størrelse og art som anvendes på lastebiler, traktorer, landbruksmaskiner og liknende ofte skades i slitebanepartiet ved at sprekker dannes og/eller utvider seg. I slike sprekker kan det trenge inn smuss, fuktighet og andre fremmede bestanddeler, som hurtig bevirker at hjulringen blir ubrukbar eller iallfall usikker i bruk, lenge før slite-banepartiene ellers er blitt så slitt av de burde utskiftes. Dette bevirker ikke bare at den oppfinnelige hjulring får kort levetid, men også at hjulringen som regel ikke egner seg for pålegging av en ny slitebane.

Sprekkdannelser i en hjulrings slite-baneriller kan ha flere årsaker som f. eks.: for sterk utbøyning på grunn av utilstrek-kelig oppumping av hjulringen, mekaniske skader som skyldes glasskår, stener eller liknende; «vekst» eller utvidelse av hjulringen på grunn av strekking av de i hjulringen anvendte kordlag, eller kjemiske forandringer i kautsjuken på grunn av på-virkning fra oson, ultrafiolett lys, visse kjemikalier eller liknende. Dannelse og utvidelse av sprekker i hjulringer opptrer ofte i hjulringer som har forholdsvis brede riller, f. eks. slike som anvendes på lastebiler og traktorer, særlig hos hjulringer hvor det er anvendt nylonkord i skjelettet eller stammen, men kan også opptre hos hjulringer av annen type og i hvilke det er anvendt kordlag av annet materiale.

Disse ulemper søkes unngått ved den foreliggende oppfinnelse, i henhold til hvilken en hjulring som har et skjelett av kautsjuk og kord omgitt av en kautsjuk-slitebane som har adskilte sliteelementer mellom hvilke det finnes riller, hvilken slitebane består av lag av forskjellige kautsjuktyper, er karakterisert ved at i det minste bunnen av rillene er overtrukket med et tynt lag som inneholder minst 60 pst. av en kautsjukaktig isoolefin-diolefin-interpolymer som adhererer til og dekker et tykkere underlag av en fra denne forskjellig kautsjukkomposisjon.

Andre trekk ved oppfinnelsen vil frem-gå av den følgende beskrivelse i forbindelse med tegningene, hvor: Fig. 1 viser et partielt snitt gjennom

en hjulring i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt gjennom en del av en trommel på hvilken det bygges opp en hjulring og hvor slitebanepartiet sees under et trinn i dets fremstilling; dette riss er vist i mindre målestokk enn fig. 1.

Fig. 3 viser, i større målestokk, et tverrsnitt gjennom en byggetrommel på hvilken man ser en del av hjulringskjelettet og slitebanematerialet, under en ar-beidsoperasjon som følger etter den i fig. 2 viste operasjon. Fig. 4 viser, på liknende måte som fig. 3, det siste arbeidstrinnet ved fremstil-lingen av slitebanepartiet. Fig. 5 viser i perspektivriss hvorledes en skjøt dannes i slitebanepartiet i henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 6 er et snitt, i likhet med fig. 2, som viser en modifisert utførelsesform for en slitebane- og sideveggstrimmel i henhold til oppfinnelsen.

En hjulring 10 i henhold til oppfinnelsen har det vanlige skjelett 11 bestå-ende av lag av kautsjukbelagt kord, side-vegger 12 av kautsjuk og slitebaneparti 13 (fig. 1). En slik hjulring kan fremstilles ved at dens forskjellige deler bygges opp på en trommel, av hvilken siste en del er vist ved 14 i fig. 2. De vanlige kordlag anbringes på trommelen sammen med vulstene eller trådkantpartiene 16, og over disse plaseres et lag 17 slitebanemateriale, som innbefatter både dekket for sideveggene 12 og selve slitebanepartiet 13. Etter å være blitt satt sammen på denne måte tas det hele av trommelen 14, gis den vanlige hjulringform og vulkaniseres ved opphet-ning i en form. Under vulkaniseringen dannes slitebanemønsteret, som består av knaster 18 med mellomliggende riller 19, ved at formen har tilsvarende fasong.

Hjulringer som er fremstilt på denne måte og av vanlige materialer får ved bruk ofte spekker i bunnen av rillene 19, særlig når det gjelder store hjulringer, av den art som anvendes til lastebiler, traktorer, landbruksredskaper og liknende. Ennvidere vil små sår eller avgnidninger, som frembringes av sten, glass eller liknende som kommer inn i rillene, ofte bevirke at det dannes sprekker av skadelig størrelse. Slike sprekkdannelser og utvidelser av disse i slitebanepartiet er særlig fremtredende i hjulringer hvor det er anvendt nylonkord i skjelettet, og også i hjulringer som inneholder nylonkord og annen kord som utsettes for en atmosfære som inneholder mere enn vanlig av oson.

Tilstedeværelse av nylon i hjulringen har tilbøyelighet til å bevirke at denne «vokser», dvs. at dens dimensjoner tiltar under bruk, slik at det i slitebanens rille-partier opptrer store sidegående påkjennin-ninger, som letter dannelse og/eller økning av sprekker i dette område. Virkningen av oson med .hensyn til å bevirke sprekkdannelse i kautsjukprodukter er naturligvis vel kjent. Sideveggene i hjulringer som utsettes for en slik atmosfære kan få et uheldig utseende, men påvirkningen er som regel ikke særlig funksjonelt uheldig. Men sprekker av dene art som fremkommer i rillene i slitebanen, vil ofte vokse og danne store fordypninger som strekker seg inn i skjelettet, og gjennom disse fordypninger kan det trenge inn fuktighet og andre skadelige stoffer, som bevirker at hjulringen får for kort levetid.

Sprekker i slitebanerillene, og utvidelse av sår i disse blir i vesentlig grad nedsatt eller fullstendig unngått, hvis det anbringes et overflatelag av en kautsjukliknende isoolefin-diolefin-interpolymer, vanlig kalt «butylkautsjuk», over hjulringens slitebaneparti, spesielt i overflatene av rillene 19 ved eller nær ved bunnen av disse spor. En fremgangsmåte til fremstilling av dette lag består i at man laminerer en del kautsjuk av «butyl»-typen på det vanlige slitebanemateriale, mens hjulringen bygges opp. Eksempelvis kan man som antydet på fig. 2, fremstille hjulringen på trommelen på vanlig måte ved at det på trommelen anbringes de vanlige lag 15 av kautsjukbelagt kord, i hvilke man inkorporerer vulstene 14, hvoretter dette skjelett dekkes med en strimmel av slitebanemateriale 17, som har et sentralt, fortykket parti 20, av hvilket sliteelementene 18 til slutt dannes samt sidepartier 21 som danner et dekke for den ferdige hjulrings sidevegger.Slitebanematerialet 17 kan bestå av en hvilken som helst av slike kautsjukkomposisjoner som nå vanlig anvendes i hjulringer, f. eks. natur-kautsjuk, syntetisk kautsjuk av butadienstyrol-typen, kombinasjoner av sistnevnte med natur-kautsjuk og/eller andre kjente materialer. Fortrinnsvis blir imidlertid det midtre parti 20 av dette materiale gjort tynnere enn vanlig, slik at dets tykkelse er omtrent lik tykkelsen av det eller de lag av kautsjukmateriale som tilføyes i henhold til oppfinnelsen, for å skaffe den foran nevnte mot sprekkdannelse motstands-dyktige overflate på sliteflatens knaster og riller.

Etter at endene av slitebanestrimme-len 17 er blitt spleiset på trommelen 14 blir oversiden av materialets midtparti 20 be-strøket med et tynt kautsjukslitebane-bindemiddel eller oppløsningsmiddel. Over dette plaseres ett eller flere lag av kautsjuk bindegummimateriale hvis bredde er praktisk talt lik bredden av partiet 20. Dette lag av bindegummi spleises på et sted som i omkretsretningen ligger atskilt fra det sted hvor strimmelen 17 ble spleiset, og over bindegummien anbringes det et lag av kautsjukaktig isoolefin-diolefin-interpoly-nier, som på tegningene er betegnet med 22. Den således tillagte hjulring tas deretter av byggetrommelen og vulkaniseres på vanlig måte i en vanlig form, slik at det forekommer sliteknaster 18 og riller 19 som er dekket av laget 22 av interpolymer.

I fig. 1 er laget 22 av interpolymer vist jevntykt på alle partier av den vulkaniserte slitebane. Dette er ikke vesentlig, da det er mindre behov for laget i noen områder enn i andre områder. Således er de øvre side-vegger i rillene 19 sjelden utsatt for å sprekke eller bli skadd, og hvis sprekker eller skader opptrer der er disse som regel ikke av alvorlig natur. Men på og nær ved bunnen av rillene 19 har sprekkdannelser og -utvidelser vært et alvorlig problem, og behovet for laget er størst i dette område.

Laget 22 av isoolefin-diolefin-interpolymer motstår sprekkdannelse og beska-digelser som skyldes oson, ultrafiolett lys og andre skadelige stoffer, og motvirker utvidelse av sprekker eller sår som er dannet av andre grunner. Derfor er hele slite-baneområdet beskyttet mot tæring under lagring av nye hjulringer. Når hjulringen tas i bruk blir naturligvis laget 22 av interpolymer på oversiden av slitebaneknastene snart slitt bort, men dette har ingen be-tydning, da fortsatt beskyttelse av disse flater ikke er nødvendig. Laget 22 på og nær ved bunnen av rillene 19 forblir deri-mot der og beskytter mot sprekkdannelse så lenge som hjulringen er i bruk, eller til ny slitebane må legges på.

I den for tiden foretrukne utførelses-form av oppfinnelsen blir bindegummien mellom slitebanematerialet 17 og laget 22 av interpolymer dannet av lag av to forskjellige gummikomposisjoner, som inneholder forskjellige mengder av bromholdig isoolefin-diolefin-interpolymer. Det indre av disse lag, nemlig laget 23, som ligger mot materialet 17, inneholder den minste mengde av den bromholdige interpolymere, og det ytre lag 24 inneholder en større mengde derav. Disse lag av bindegummi har fortrinnsvis en tykkelse av størrelsesordenen 0,4 mm og kan lamineres sammen i en kalander eller liknende. Som før nevnt blir materialet 17 forsynt med et tynt lag kaut-sjukbindemiddel eller -oppløsningsmiddel i slitebanepartiet 20, hvoretter laminert bindegummimateriale 23, 24 anbringes på det midtre parti 20 av materialet 17 (fig. 3). Spleisingen av de to ender av det laminerte bindemateriale foregår fortrinnsvis på et annet sted av hjulringomkretsen enn der hvor endene av materialet 17 er blitt spleiset.

Etter at bindegummien er blitt slik anbrakt plaseres laget 22 av interpolymer, som kan ha en tykkelse av størrelsesorde-nen 1,78 mm, over bindegummien; bredden av dette lag 22 er praktisk talt lik bredden av lagene 23, 24. Endene av strimmelen av laget 22 spleises på et annet sted av hjulringomkretsen enn materialet 17 og lagene 22, 23. Deretter tas hjulringen av trommelen 14 og vulkaniseres, hvorved interpolymerlaget 22 blir integrerende for-enet med materialet 17 og dette med hjulringens skjelettparti, så det dannes ett hele, hvor interpolymerlaget dekker sliteknas-tene og rillene.

Sammensetningen av bindegummilaget

23 er slik at den passer til kautsjuken i partiet 17 og laget 24 består av et materiale som passer til laget 22 av interpolymer, og ennvidere passer lagenes 23 og 24 sammensetning til hinannen. Som det vil forstås kan disse forskjellige lag være dannet av mange slags komposisjoner. Som eksempel kan det angis følgende, som gir en tilfreds-stillende hjulring i henhold til oppfinnelsen:

Den isoolefin-diolefininterpolymere som finnes i laget 22 inneholder fortrinnsvis en hovedmengde av isobutylen og en mindre mengde av isopren, sammen med forskjellige andre bestanddeler som nor-malt brukes i kautsjukblandinger; det føl-gende er et eksempel herpå:

Foran er bindegummilagene 23 og 24 blitt beskrevet som sammenlaminerte før de brukes ved oppbyggingen av hjulringen, men de kunne også anbringes hver for seg i rekkefølge. Man kunne også laminere laget 22 av interpolymer med de to lag bindegummi 23 og 24 og den av disse tre lag dannede strimmel brukes ved oppbyggingen av hjulringen, idet de samlet plaseres på materialet 17, i en eneste operasjon.

I ennå en annen arbeidsmåte kunne slitebanematerialet 17 formes med et midtparti 20 av mindre tykkelse enn vanlig og bindegummilaget eller lagene og overflatelaget 22 av interpolymer lamineres på materialet 17 slik at det fås en sammen-

hengende slitebanestrimmel der som ett hele plaseres på skjelettet ved oppbyggin-

gen av hjulringen. Hvis det anvendes lami-

nert slitebanemateriale av denne art fore-

trekkes det at de tverrsgående kanter av spleisen forsynes med en strimmel 25 av bindegummi, hvis sammensetning for-

trinnsvis svarer til sammensetningen av det annet lag 24 (fig. 5). Bredden av denne strimmel bør være slik at den minst dekker fullstendig kanten av laget 22, slik at en eventuell overlapping av det indre materiale 17 med laget 22 i speiseområdet blir be-

skyttet mot direkte berøring med hinannen,

hvorved man sikrer seg å få god sammen-

binding i spleiseområdet ved vulkaniser-ingsoperasjonen.

I ennå en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan interpolymeroverflate-

laget dannes av en bromholdig isoolefin-diolefin-interpolymer som i seg selv passer sammen med det kautsjukmateriale som vanlig anvendes i hjulringslitebaner, som natur kautsjuk og butadien-styrolprepara-

ter som inneholder naturkautsjuk og andre materialer. Hvis det anvendes slik overflate eller materiallag er det naturligvis ikke nødvendig å benytte mellomliggende binde-gummilag, 23 og 24. Materialet 17 kan der-

for da (fig. 6) lamineres direkte med et overflatelag 22' av sådan bromholdig isoolefin-diolefin-inter-polymer og denne lami-

nerte strimmel plaseres som en enhet på hjulringskjelettet. En slik konstruert hjul-

ring vulkaniseres så på vanlig måte, hvor-

ved det fås intergrerende forbindelse mel-

lom overflatelaget 22' og materialet 17 som derved beskyttes mot sprekkdannelse og sprekkutvidelser i slitebanen, spesielt i den-

nes riller.

Den overordentlig store motstandsevne

mot sprekkdannelse og -utvidelse i hjul-

ringer som er forsynt med det foran be-

skrevne overflatelag av isoolefin-diolefin-interpolymer fremgår av en sammenlikning med hjulringer som er laget på vanlig måte av naturkautsjuk, butadienstyrol eller kombinasjoner derav. Hjulringer i henhold til den foretrukne utførelsesform av oppfin-

nelsen har vist seg å tæres lite, og etter kjøring av ca. 3200 km hadde hjulringene ingen sprekker, mens sammenlikningshjul-

ringer av samme materiale og samme kon-

struksjon men uten overflatelaget etter så

lang kjøring viste seg å ha fått innbyrdes uavhengige sprekker i en mengde av fra 100 pr. hjulring til kontinuerlig sprekkdan-

nelse i hele rilleområdet av hjulringen. Hjulringer i henhold til oppfinnelsen har

også meget øket motstandsevne mot utvi-

delse av sprekker eller sår som er dannet f. eks. ved kutt i slitebanens rilleområde.

I hjulringer ifølge den foretrukne form av oppfinnelsen viste det seg således at ut-

videlsen av snittsår i rilleområdet bare var to tredjedeler så stor som i kontrollhjul-

ringer uten det nevnte overflatelag av interpolymer i rillene.

Oppfinnelsen kan anvendes på hjul-

ringer av annen art enn de som vanlig be-

nyttes for lastebiler, traktorer landbruks-

maskiner og liknende og gir der like god motstandsevne mot dannelse og vekst av sprekker. Ennvidere kan oppfinnelsen an-

vendes for hjulringer hvor kordlagene ikke eller bare delvis består av nylon. Det er også klart at oppfinnelsen kan brukes i hjulringer av annen art enn den som er spesielt beskrevet og at tykkelsen og sammensetningen av bestanddelsmaterialene kan varieres, når det bare benyttes et ve-

sentlig lag av en isoolefin-diolefininter-

polymer i rilleområdene av slitebanen. I

denne siste forbindelse bør det bemerkes at lagene 22 og 22' ikke behøver å bestå

av 100 pst. isoolefin-diolefin-interpolymer,

men kan bestå av blandinger derav med andre elastiske stoffer. Og selv om binde-

lagene 23,24 og laget 22' som anvendes uten disse, er blitt beskrevet som inneholdende bromholdig interpolymer er det klart at andre halogenholdige interpolymere kan brukes. Eksempelvis kan laget 22 eller 22'

inneholde opp til 40 pst. naturlig eller der-

med ekvivalent elastisk materiale, mens resten er en halogenholdig isoolefin-diolefin-interpolymer.

Claims (6)

1. Hjulring som har et skjelett av kaut-

sjuk og kord omgitt av en kautsjukslite-bane som har adskilte sliteelementer mellom hvilke det finnes riller, hvilken slitebane består av lag av forskjellige kautsjuktyper, karakterisert ved at i det minste bunnen av rillene er overtrukket med et tynt lag som inneholder minst 60 pst. av en kautsjukaktig isodefin-diolefin-interpolymer som adhererer til og dekker et tykkere underlag av en fra denne forskjellig kautsjukkomposisjon.

2. Hjulring ifølge påstand 1, karakterisert ved at det tynne overflatelag omfat-ter en halogen-holdig isoolefindiolefin-interpolymer.

3. Hjulring ifølge påstand 2, karakterisert ved at den interpolymere er av den bromholdige type.

4. Hjulring ifølge påstand 1, 2 eller 3,karakterisert ved at kautsjukkomposisjo-nen i underlaget er av butadienstyrol-typen.

5. Ved hjulring ifølge påstand 1 den endring at overflatelaget forenes med underlaget ved hjelp av en klebende kautsjukkomposisjon som innebefatter en halogenholdig isoolefin-diolefin-interpolymer og at underlaget består av en butadienstyrol-forbindelse.

6. Hjulring ifølge påstand 5, karakteri sert ved at den innskutte klebekautsjuk er anvendt i form av to innskutte lag av forskjellige bindekautsjukforbindelser, av hvilke det første lag er i berøring med underlaget og inneholder bromholdig isoo-lefindiolefininterpolymer, mens det annet lag er i berøring med det første lag og like-ledes inneholder den nevnte polymer men med et større brominnhold enn den første.