Pneumatinės padangos išradimo istorija ir veterinaro indėlis

Nuo dviračių iki motorinių transporto priemonių, ratai ir padangos yra labai svarbūs transporto priemonės komponentai. Daugelis yra įpratę reguliariai keisti automobilio padangas, kurios ilgainiui susidėvi. Lengva pamiršti, kaip viskas atrodė prieš naujų laikų inovacijas, tokias kaip run-flat, padangų slėgio stebėjimo sistemos ir ilgaamžiški protektoriai.

Nors ratas egzistuoja kelis tūkstančius metų ir buvo puikus išradimas sunkiems daiktams pervežti ar greičiau judėti, viena iš pagrindinių problemų buvo jo greitas ir netolygus nusidėvėjimas. Nepaisant didelio poreikio, padangos yra ganėtinai naujas išradimas.

Ankstyvosios padangos ir gumos vulkanizacija

Pirmosios padangos buvo odinės juostos, apvyniotos aplink ratą. Oda greitai buvo pakeista metalinėmis juostomis, kurios tarnavo ilgiau. Atsiradus traukiniams ir geležinkeliams, buvo išrastos plieninės padangos.

Labai svarbus žingsnis padangų gamyboje buvo gumos vulkanizacija. Šį padangų gaminimo būdą išrado Charlesas Goodyearas 1839 metais. Jis atsitiktinai numetė gabalą kaučiuko, sumaišyto su siera, ant karštos viryklės ir atrado gumos vulkanizacijos procesą. Šis procesas gumą paverčia iš minkštai lipnios į tvirtą, elastingą medžiagą, puikiai tinkančią padangoms.

Prieš šį atradimą, tuometiniai gumos gaminiai buvo nepatvarūs ir greitai netekdavo savo formos bei savybių. Pono Goodyearo 1844 metais užpatentuota vulkanizuota gumos masė ir buvo pradėta naudoti padangų gamyboje. Tuometinės padangos daugiau priminė vežėčių ratų apkaustus, apmautus ne metalu, bet ištisinėmis gumos juostomis.

Netrukus po vulkanizavimo išradimo, padangos buvo pradėtos gaminti iš kietos gumos. Šios padangos buvo žymiai stipresnės, galėjo sugerti smūgius, atlaikyti įpjovimus ir įbrėžimus.

Pneumatinės padangos atsiradimas: R. W. Thomsono ir J. B. Dunlopo indėlis

Pirmasis pneumatinės (oru užpildytos) padangos patentas buvo užregistruotas 1846 metais škotų inžinieriaus Roberto Williamo Thomsono vardu. Jo kamera buvo pagaminta iš burių audinio ir impregnuota natūraliuoju kaučiuku, o išorinis apvalkalas - iš odos. Padanga buvo skirta karietoms, tačiau dėl gamybos proceso brangumo šis išradimas tuo metu nebuvo įdiegtas ir ilgainiui buvo pamirštas.

Po keturiasdešimties metų, 1888 metais, Belfasto veterinarijos gydytojas Johnas Boydas Dunlopas iš naujo išrado ir sėkmingai pritaikė pneumatinę padangą. Istorija pasakoja, kad 1887 metų vasarą Dunlopas stebėjo, kaip jo sūnus sode važinėjasi triračiu. Siauri metaliniai ratai palikdavo gilias provėžas sodo takeliuose, niokodami prižiūrimą sodą. Nenorėdamas atimti sūnui malonumo, Dunlopas ėmėsi ieškoti sprendimo.

Jis ant rato uždėjo pripūstą kaučiuko kamerą, kurią padengė medžiagos juosta ir kraštus vinimis prikalė prie rato. Į kamerą įstatęs ploną guminį vamzdelį, jis pripūtė oro. Taip Džonas Dunlopas (1840-1921) antrą kartą išrado pneumatines padangas ir 1888 m. liepos 23 d. užpatentavo „Dviračių, triračių vežėčių ir kitų kelio mašinų padangų pagerinimą”. Šis išradimas buvo laiku ir naudingas, nors pirmosios pneumatinės padangos buvo nepatvarios ir greitai prakiurdavo, sukeldamos avarijas.

1890 metais Dunlopas įsteigė dviračių padangų įmonę. Jau 1895 metais prancūzai broliai André ir Édouardas Michelinai pirmieji panaudojo pneumatines padangas savo automobiliui, dalyvaudami Paryžiaus-Bordo lenktynėse. 1904 metais padangos buvo sustiprintos kordu, o 1906 metais pneumatinės padangos panaudotos lėktuvų važiuoklėms.

Padangų tobulėjimas: nuo baltų iki juodų ir radialinės padangos

Maždaug iki 1912 metų (kituose šaltiniuose nurodomi 1910 m.) automobilių ir kitokios technikos padangos buvo ne juodos spalvos. Baltos gumos padangos buvo natūralaus kaučiuko vulkanizavimo proceso išdava, įgaudavusi kaučiukmedžio dervos spalvą - baltą.

Apie 1912 metus, „B.F. Goodrich“ kompanijai pradėjus padangų gamybos procese naudoti cheminę medžiagą - techninę anglį, dar kitaip vadinamą „suodžiais“, padanga pakeitė savo spalvą. Šis juodos spalvos anglies cheminis junginys, panašus į tą, kurį naudojame spausdintuvuose, gumai suteikė daugiau elastingumo, tvirtumo, atsparumo šalutiniams fiziniams poveikiams bei trinčiai. Istoriniai faktai rodo, kad pirmosios užuominos apie suodžių įmaišymą į vulkanizuotą gumą atsirado dar XIX amžiaus pabaigoje, o 1904 metais britas Sidney Charles Mote eksperimentais įrodė stiprinantį suodžių poveikį vulkanizuotai gumai.

Pradžioje, dėl suodžių gamybos brangumo, juos dėdavo tik į padangos protektorių - tą dalį, kuri liesdavosi su kelio danga. Tokiu būdu pagamintos padangos apačia būdavo juoda, o šonai - balti, taip atsirado baltašonės padangos. Ilgainiui atpigus suodžių gamybai, šis pigmentas buvo dedamas tolygiai į visą gumos masę ir padanga tapo visa juoda. Apie 1920-uosius metus, beveik visų JAV gaminamų automobilių padangos jau buvo juodos, o baltašonės padangos tapo prabangos atributu, nors buvo brangesnės ir mažiau atsparios smūgiams bei temperatūros pokyčiams.

Vėliau baltoji padangų sienelė buvo tobulinama ir tapo baltos gumos juosta, kuri gamybos proceso metu buvo įlydoma į šoninę juodos padangos pusę. Šios juostos plotis bėgant metams keitėsi, kol apie 1970-uosius susitraukė vos ne iki batų raištelio storio. Vėliau atsirado dvi ar net trys juosteles primenančios linijos, o jų spalva keitėsi nuo klasikinės baltos iki mėlynos, raudonos ir geltonos. Tokio stiliaus baltašonės padangos buvo naudojamos maždaug iki XX amžiaus pabaigos, tačiau nebebuvo masiniu vartojimo produktu.

Michelin sukūrė radialines padangas, o tai buvo didžiulis žingsnis į priekį. Nors iš pradžių JAV jos prigijo lėtai, dabar šios padangos tapo didžiule jėga visame pasaulyje.

Šiuolaikinės padangos ir ateities technologijos

Padangos nuolatos tobulėja. 1947 metais „B.F. Goodrich Company“ išrado padangas be vidinės kameros, kurios netrukus tapo rinkos standartu. Šiuolaikinių automobilių padangos dažniausiai yra orinės ir pagal konstrukciją gali būti kamerinės arba bekamerės.

Ekologiniai aspektai ir perdirbimas

Gaminant padangas sunaudojama daug vandens, energijos ir naftos produktų. Dalis padangų patenka į sąvartynus, kur tampa pavojingomis šiukšlėmis. Tačiau didžioji pasaulyje gaminamų padangų dalis yra perdirbama. Lietuvoje padangos perdirbamos dviejose įmonėse: „Akmenės cemente“, kur padangos deginamos maišant su anglimi, ir Šiaulių „Metaloide“, kur padangos perdirbamos į gumos granules, naudojamas trinkelėms gaminti.

Inovacijos ir ateities padangos

• Padangos be pripūtimo: Pastaruoju metu gamintojai pristato padangas, kurių nereikia pripūsti. Pavyzdžiui, „Bridgestone“ kompanija pristatė „Air-Free Concept“ padangas, pagamintas iš termoplastinės gumos, kol kas tinkamas nedideliems automobiliams. „Michelin“ pristatė beores pakrovėjams skirtas padangas „12N16.5 X-Tweel SSL“, kurias sudaro elastingi strypai ir metalinis dviejų sluoksnių išorinis ratlankis, leidžiantis išlaikyti beveik dviejų tonų apkrovą.
• Padangos lėktuvams: Lėktuvams skirtos padangos pripildomos azoto arba helio, kad skrendant pasikeitęs oro slėgis nepažeistų padangų.
• Degalų taupymas: Maždaug 20 proc. degalų sunaudojama tolygiai ratų eigai užtikrinti. Sprendimą šiai problemai išsprendė „Michelin“ kompanija 1992-aisiais, pradėjusi dėti silicio dioksido į kaučiuko mišinį prieš gamindama padangas.
• Bioizopreno technologija: Šiuolaikinės padangos kuriamos naudojant bioizopreno (sintetinės gumos) technologiją, kuri leidžia sintetinio kaučiuko gamybos procese pakeisti įprastą izopreną, gaunamą iš naftos produktų.

Didžiausią pasaulyje padangą galima pamatyti Detroite, nors ji buvo pagaminta Niujorke, prieš 1965-aisiais vykusią pasaulinę parodą.

tags: #airiu #veterinaras #pirmasis #isrades #pniaumatine #padanga