Протектор, содержащий по меньшей мере одну волнистую канавку, и способ его производства

Номер патента: 23799

Опубликовано: 29.07.2016

Авторы: Бессак Кристоф, Орэзон Стефан, Одижье Ришар

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Шина для большегрузного транспортного средства, содержащая протектор (2) общей толщиной Е и общего объема V, причем протектор имеет поверхность (200) протектора, предназначенную для контакта с проезжей частью, и содержит

по меньшей мере одну полость или канавку (5), которая является непрерывной в основном направлении и границы которой определяются боковыми стенками (54), соединенными посредством дна (53), причем эта полость или канавка имеет поперечное сечение, и точки, наиболее удаленные внутрь ко дну (53) каждой полости, определяют нижнюю линию (530),

при этом каждая полость или канавка содержит множество открытых участков (51), которые открыты на поверхности протектора в новом состоянии, и множество закрытых участков (52), соединенных с открытыми участками и размещенных поочередно, при этом каждый закрытый участок отделен от поверхности протектора перемычкой из резины, отличающаяся тем, что

точки на нижней линии (530) полости или канавки лежат на расстояниях, находящихся между минимальным расстоянием Dm и максимальным расстоянием DM, причем эти расстояния, измеряемые на протекторе в новом состоянии относительно поверхности протектора, равны самое большое толщине Е протектора,

нижняя линия (530) каждой полости или канавки соответствует волнистой конфигурации с положительной амплитудой, равной разности (DM-Dm), и с длиной волны, меньшей средней протяженности пятна контакта, измеряемой в условиях использования, изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для новой шины, и

перемычка из резины, выполненная между каждым закрытым участком (52) и поверхностью (200) протектора, является непрерывной.

2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что минимальное расстояние Dm между нижней линией (530) волнистых канавок и поверхностью протектора равно по меньшей мере 25% толщины Е протектора.

3. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что протектор содержит по меньшей мере одну вставку (4, 4', 4"), предназначенную для формирования полости, непрерывной в основном направлении, причем границы этой полости определяются боковыми стенками, соединенными посредством дна, при этом точки, наиболее удаленные внутрь ко дну этой полости, определяют нижнюю линию волнистой формы, а эта вставка (4, 4', 4") расположена в протекторе таким образом, чтобы оказываться на поверхности протектора только тогда, когда протектор частично изношен.

4. Шина по п.3, отличающаяся тем, что нижняя линия полости, содержащей вставку (4, 4', 4"), соответствует волнистой конфигурации с длиной волны, меньшей средней протяженности пятна контакта, измеряемой в условиях использования, изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для новой шины.

5. Шина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что границы каждой волнистой канавки (5) определяются стенками, выполненными из материала, отличающегося от материала, из которого изготовлен протектор.

6. Шина по п.3, отличающаяся тем, что каждая вставка (4') окружена материалом, отличающимся от материала, из которого изготовлен протектор, причем этот материал остается соединенным с протектором после того, как вставка была удалена.

7. Шина по п.3, отличающаяся тем, что каждая вставка (4') принимает форму полой трубки.

8. Шина по п.7, отличающаяся тем, что каждая полая трубка выполнена из эластомерного материала, причем трубка имеет средство поддержания давления внутри трубки во время формования.

9. Способ получения протектора (2) шины по п.1, причем протектор содержит по меньшей мере одну непрерывную полость или канавку (5), при котором

подготавливают невулканизированную резиновую ленту;

вводят в резиновую ленту по меньшей мере одну вставку (4, 4', 4") таким образом, чтобы ее конфигурация была волнистой, по меньшей мере, в глубине протектора;

формуют и вулканизируют протекторный браслет;

удаляют, по меньшей мере, частично каждую вставку (4, 4', 4") для формирования по меньшей мере одной непрерывной волнистой полости или канавки (5).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что введение по меньшей мере одной вставки (4, 4', 4") таким образом, чтобы она была волнистой, по меньшей мере, в глубине протектора, осуществляют путем использования экструдера, снабженного средством, выполненным с возможностью обеспечения размещения каждой вставки (4, 4', 4") надлежащим образом в толще протектора.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

ПРОТЕКТОР, СОДЕРЖАЩИЙ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНУ ВОЛНИСТУЮ КАНАВКУ,И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА Шина для большегрузного транспортного средства, содержащая протектор (2) общей толщиной Е и общего объема V, причем протектор имеет поверхность (200) протектора, предназначенную вступать в контакт с проезжей частью, и содержит по меньшей мере одну полость или канавку(5), непрерывную в основном направлении, при этом границы этой полости или канавки (5) определяются боковыми стенками (54), соединенными посредством дна (53), причем полость или канавка имеет поперечное сечение, в котором точки, наиболее удаленные внутрь ко дну(53) каждой полости, определяют нижнюю линию (530), при этом протектор выполнен таким образом, что каждая полость или канавка содержит множество открытых участков (51), открытых на поверхности протектора в новом состоянии, и множество закрытых участков (52), при этом закрытые участки, соединенные с открытыми участками, размещены поочередно, причем каждый закрытый участок отделен от поверхности протектора перемычкой из резины таким образом, что точки на нижней линии (530) упомянутой полости или канавки лежат относительно поверхности протектора на расстояниях, находящихся между минимальным расстоянием Dm и максимальным расстоянием DM, причем нижняя линия (530) каждой полости или канавки соответствует волнистой конфигурации с положительной амплитудой, равной разности (DM-Dm).(71)(73) Заявитель и патентовладелец: КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ ДЕЗ ЭТАБЛИССМАН МИШЛЕН (FR); МИШЛЕН РЕШЕРШ Э ТЕКНИК С.А. (CH) 023799 Область техники Настоящее изобретение относится к протекторам шин, устанавливаемых на большегрузные транспортные средства, и, в частности, относится к рисункам этих протекторов. Уровень техники При езде в дождь требуется, чтобы вода в области контакта между каждой шиной и проезжей частью удалялась настолько быстро, насколько возможно, чтобы обеспечивать контакт между материалом,из которого сделан протектор, и этой проезжей частью. Для этого на протекторе выполняют канавки,которые из-за их размеров (глубины и ширины) остаются открытыми в пятне контакта для контакта с проезжей частью и позволяют воде, которая не выталкивается вперед и по сторонам шины, утекать. Канавки могут иметь любую форму в поперечном разрезе и любую форму линий, которым они следуют вдоль поверхности протектора, и могут быть ориентированы в любом направлении. Под линией,которой следует канавка вдоль поверхности протектора, понимается средняя геометрическая линия, которой следуют угловые ребра, которые упомянутая канавка формирует на упомянутой поверхности. В случае шин, предназначенных для управляемых или несущих нагрузку осей большегрузного транспортного средства, обычной практикой является, когда протектор этих шин снабжен продольными канавками, глубина которых равна или по существу равна общей толщине протектора (не включая какую-либо толщину протектора, которая могла бы предусматриваться для обеспечения возможности частичного обновления канавок посредством операции по восстановлению протекторного рисунка). В качестве общего правила, значение этой глубины на этих осях находится между 13 и 18 мм. В шинах, предназначенных для ведомых осей, глубина канавок больше и может достигать 24 мм. "Общая толщина протектора" означает здесь общую толщину материала, который может быть изношен до того, как шина должна быть заменена или отремонтирована путем восстановления протектора. В случае таких шин известного уровня техники значение общего коэффициента пустотности, как правило, находится между 15 и 25% объема протектора, предназначенного для изнашивания во время езды. Обнаружено, что эти шины имеют в пятне контакта в новом состоянии сравнительно высокий доступный объем пустот; этот объем пустот, открывающийся на поверхности протектора в пятне контакта,составляет, например для шины размера 315/70 R 22,5, в среднем порядка 100 см 3. Для рассматриваемой шины это значение получено для ее номинального давления накачивания и условий статичной нагрузки,как изложено, в частности, в стандарте E.T.R.T.O. Более того, для улучшения сцепления между шиной и проезжей частью, известная практика заключается в формировании на поверхности протектора уголков из резины. Для формирования таких уголков выполняют ламели, то есть тонкие разрезы, с такой средней шириной, что в условиях нормальной нагрузки стенки материала, определяющие границы каждой ламели, могут, по меньшей мере, частично вступать в контакт друг с другом, когда они проходят через пятно контакта, в котором осуществляется контакт шины с поверхностью дороги, чтобы ограничивать потерю жесткости, связанную с наличием ламелей. Глубина этих ламелей может быть равна толщине протектора, который должен изнашиваться,или быть меньше этой толщины. Хотя канавки, или, в общем, полости, необходимы для отведения воды, получающееся в результате сокращение площади поверхности материала может оказывать ощутимое влияние на показатель скорости изнашивания протектора, а, следовательно, сокращать срок службы шины в результате увеличения скорости изнашивания. Другие эксплуатационные характеристики шины тоже могут оказать затронуты,в особенности ее поведение, шум от шин при движении по дороге и сопротивление качению. Также обнаружено, что эти канавки, выполненные с рабочей глубиной, равной высоте протектора, который должен изнашиваться, могут являться причиной проблем с долговечностью. При определенных условиях езды инородные объекты могут застревать в этих канавках, воздействовать на дно этих канавок и служить причиной появления разрушений в резине. Было также замечено, что маневры, касающиеся подъема на или спуска с различных препятствий, могут служить причиной разрушений в дне определенных канавок, особенно тех, что находятся возле боковых граней протектора. Известно, что наличие канавок в протекторе снижает жесткость этого протектора на сдвиг и сжатие,поскольку эти канавки разграничивают части материала, который деформируется легче по сравнению с частями, разграничиваемыми ламелями, стенки которых могут вступать в контакт друг с другом. Это снижение жесткости, в случае наличия канавок, приводит к увеличению деформации и ухудшению характеристики изнашивания протектора: наблюдается больший износ для заданного пройденного расстояния (что соответствует увеличению скорости изнашивания протектора). Более того, отмечается увеличение сопротивления качению, а, следовательно, потребления топлива транспортными средствами,оснащенными такими шинами, что является результатом увеличения потерь на гистерезис, которые связаны с циклами деформации материала, из которого изготовлен протектор. Учитывая толщину, которую должен иметь их протектор, обычные шины, используемые на большегрузных транспортных средствах, имеют в области краев протектора рабочие температуры, которые определяют выбор резиновых материалов, используемых в протекторе, и особенно требуют использования составов, гистерезис которых ограничен. В документе WO 03/097384 А 1 описана шина для большегрузного транспортного средства, протек-1 023799 тор которой содержит канавки, открытые на поверхности протектора, и полости, расположенные в новом состоянии под поверхностью протектора, причем каждая из этих полостей имеет верхнюю образующую,которая соответствует волнистому профилю. Определения В этом описании рисунок протектора означает конфигурацию той части протектора, которая предназначена вступать в контакт с проезжей частью, причем рисунок протектора образован рельефными элементами, разграниченными друг от друга при помощи вырезов (канавок, ламелей, углублений, полостей). Общий объем протектора равен общему объему материала, который может быть изношен во время езды до того, как шину необходимо заменить либо для того, чтобы обновить ее протектор путем восстановления протектора, либо заменить новой шиной. Общий объем пустот (или полостей) протектора равен сумме объемов всех пустот, которые открываются или не открываются на поверхности протектора в новом состоянии. Пустота означает канавки,углубления или полость любого типа, причем упомянутые полости предназначены открываться в пятне контакта для контакта с проезжей частью и способствовать в то или иное время отводу воды из пятна контакта. Блок - это рельефный элемент, выполненный на протекторе, разграниченный при помощи пустот,или канавок, и имеющий боковые стенки и контактную грань, предназначенную вступать в контакт с проезжей частью во время езды. Экваториальная медианная плоскость - это плоскость, перпендикулярная оси вращения шины и проходящая через все точки на шине, которые наиболее удалены в радиальном направлении от упомянутой оси вращения. Экваториальная плоскость делит шину приблизительно на две более или менее равные половины. Радиальное направление означает направление, перпендикулярное оси вращения шины (это направление соответствует направлению толщины протектора). Осевое направление означает направление, параллельное оси вращения шины. Окружное направление означает направление, перпендикулярное и осевому направлению, и радиальному направлению. Как обычно, в настоящем тексте термины "эластомер" и "резина" используются без проведения различий, т.е. эти два термина являются взаимозаменяемыми. Краткое описание изобретения В настоящем изобретении осуществляется попытка предложить протектор для шины, предназначенной для установки на большегрузное транспортное средство, который, благодаря использованию рисунка протектора определенного типа, обеспечивает существенное и одновременное улучшение этого протектора касательно характеристики изнашивания, характеристики сопротивления качению, характеристики сцепления с мокрой проезжей частью, сопротивления механическому воздействию, особенно на дно канавок возле боковых граней. Для этого одним предметом изобретения является шина для большегрузного транспортного средства, содержащая протектор общей толщиной Е и общего объема V, где этот протектор имеет поверхность протектора, предназначенную вступать в контакт с проезжей частью, и дополнительно содержит по меньшей мере одну полость, или канавку, которая является непрерывной в основном направлении, где границы этой полости, или канавки, определяются боковыми стенками, соединенными посредством дна, причем эта полость, или канавка, имеет поперечное сечение, где точки, наиболее удаленные внутрь ко дну каждой полости, определяют нижнюю линию,при этом каждая полость, или канавка, содержит множество открытых участков, открытых на поверхности протектора в новом состоянии, и множество закрытых участков, причем закрытые участки,соединенные с открытыми участками, размещены поочередно (что означает, что с обеих сторон открытого участка располагаются закрытые участки), при этом каждый закрытый участок отделен от поверхности протектора перемычкой из резины,причем протектор характеризуется тем, что точки на нижней линии упомянутой полости, или канавки, лежат на расстояниях, находящихся между минимальным расстоянием Dm и максимальным расстоянием DM, где эти расстояния, измеряемые на протекторе в новом состоянии относительно поверхности протектора, равны, самое большое, толщине Е протектора,нижняя линия каждой полости, или канавки, соответствует волнистой конфигурации с положительной амплитудой, равной разности (DM-Dm), и с длиной волны, меньшей средней протяженности пятна контакта, измеряемой в условиях, изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для шины,перемычка из резины, выполненная между каждым закрытым участком и поверхностью протектора, является непрерывной. Предпочтительно минимальное расстояние Dm между нижней линией волнистых канавок и поверхностью протектора равно по меньшей мере 25% толщины Е протектора. Термин "волнистый" в настоящем описании можно толковать как зигзагообразный, или даже ко-2 023799 леблющийся между двумя уровнями, минимальным уровнем (на расстоянии Dm от поверхности протектора) и максимальным уровнем (на расстоянии DM от этой же поверхности протектора). В условиях эксплуатации от E.T.R.T.O. указано опорное давление накачивания, соответствующее несущей способности шины, указанной при помощи ее индекса нагрузки и ее кода скорости. Пятно контакта для контакта с проезжей частью определяют при неподвижной шине, и таким образом рассчитывают среднюю протяженность пятна контакта. Следует понимать, что выражение "лежат на расстояниях, находящихся между минимальным расстоянием Dm и максимальным расстоянием DM" указывает, что точки на дне одной полости лежат на расстоянии, равном минимальному расстоянию Dm, а другие точки на этом же дне лежат на расстоянии,равном максимальному расстоянию DM, при этом другие точки на этом же дне, лежат на расстояниях,больших минимального расстояния Dm, а другие точки - на расстояниях, меньших максимального расстояния DM, относительно поверхности протектора. Выражение "волнистой конфигурации с амплитудой, равной разности (DM-Dm), и средняя длина волны которой короче средней протяженности пятна контакта, измеряемой в условиях эксплуатации,изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для шины" следует толковать как означающее, что полость образована множеством участков с полостями, где некоторые из участков, именуемые "открытыми", открыты на поверхности протектора, по меньшей мере, когда протектор является новым, тогда как другие участки,именуемые "закрытыми", лежат полностью под поверхность протектора, когда протектор является новым, а, значит, не изношенным. Открытые и закрытые участки расположены поочередно. Закрытые участки предназначены открываться на поверхности протектора только тогда, когда протектор частично изношен. Таким образом, выполнена канавка определенного типа, волнистая конфигурация которой означает, что местами эта канавка открывается на поверхности протектора, когда протектор является новым, и что между этими открытыми местами упомянутая канавка образует в протекторе канал (то есть,говоря иначе, эта непрерывная полость открывается на поверхности протектора с перерывами). Каждая непрерывная и волнистая полость, или канавка, в толще протектора имеет среднее поперечное сечение, причем возможно, чтобы площадь поверхности этого поперечного сечения была постоянной или колебалась вокруг среднего значения, чтобы обеспечивать текучей среде возможность течь по упомянутой канавке. Благодаря протектору согласно изобретению, создается непрерывная перемычка из резины, простирающаяся в радиальном направлении сверху каждого закрытого участка каждой волнистой канавки,причем это является чрезвычайно действенным способом увеличения сопротивления деформации, происходящей в результате ударов по боковым граням протектора или происходящей в результате езды по препятствиям, по меньшей мере, тогда, когда протектор является новым. Под непрерывной перемычкой из резины следует понимать, что материал, расположенный снаружи в радиальном направлении каждого закрытого участка, лишен какой бы то ни было ламели или канавки, идущей в одном направлении с основной ориентацией полости. Полость согласно изобретению может быть выполнена в основном направлении, которым является окружное направление шины, и в этом случае упомянутая полость простирается вокруг шины или, как вариант, под наклоном или даже в поперечном направлении. Разумеется, на одном и том же протекторе возможно сочетание разных ориентации, также как и возможно выполнять полости в протекторе на разной глубине. Изобретение относится также к способу получения протектора для шины, где протектор содержит по меньшей мере одну непрерывную волнистую полость, или канавку, где этот способ содержит этапы,на которых подготавливают невулканизированную резиновую ленту; вводят в эту резиновую ленту, по меньшей мере, одну вставку с волнистой конфигурацией; формуют и вулканизируют протекторный браслет; удаляют, по меньшей мере, частично, каждую вставку для формирования по меньшей мере одной непрерывной волнистой полости, или канавки. Предпочтительно нижняя линия полости, содержащей вставку, соответствует волнистой конфигурации с длиной волны, меньшей средней протяженности пятная контакта, измеряемой в условиях использования, изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для новой шины. Один способ создания такого протектора заключается во введении в невулканизированную ленту вставки, где эта вставка соответствует размерным характеристикам волнистой непрерывной полости,которая должна быть получена. Вставку размещают в невулканизированной ленте так, чтобы она была волнистой от внешней поверхности протектора в новом состоянии, или, по меньшей мере, вблизи этой внешней поверхности. Эта операция может осуществляться путем соэкструзии, используя экструдер,который имеет основную экструзионную головку, внутри которое есть, по меньшей мере, одна вторичная головка для экструдирования вставки, причем последняя головка снабжена средством для перемещения ее в желаемом направлении волнистости полости. Эту соэкструзию можно осуществлять, используя машину по изготовлению протектора для шины транспортного средства, наподобие описанной в заявке на патент, поданной в 2010 году, но на дату по-3 023799 дачи настоящей заявки еще не опубликованной. Согласно этой предшествующей заявке на патент машина содержит средство для экструдирования невулканизированной резиновой ленты; средство для формирования в этом протекторе по меньшей мере одной бороздки с волнистой конфигурацией, по меньшей мере, в глубине этого протектора; средство для приема катушки с ленточкой для формирования вставки и средство для вставки ленточки с катушки в борозду или в каждую бороздку. Само собой разумеется, что эта вставка должна быть изготовлена из материала, который можно удалить из протектора после вулканизации, чтобы обеспечить непрерывную и волнистую полость. Поэтому возможно использовать материал с такой прочностью на растяжение, чтобы его потом можно было удалить, вытягивая его после вулканизации и до использования шины. Другое средство состоит в том, чтобы использовать для формирования вставки материал, который можно удалять путем его растворения при контакте с водой, как только он становится, по меньшей мере,частично видим на поверхности протектора. После формования и вулканизации воду можно подавать в окрестность каждой вставки, пока упомянутая вставка не растворится полностью. Это может происходить после частичного износа, который приведет к контакту между вставкой и поверхностью протектора. Другая возможность заключается в формировании вставки из порошкового материала, который, изза недостаточности его связности, может быть удален просто под действием центробежных сил, как только шина начнет вращаться. Другая возможность состоит в том, чтобы использовать материал, который нельзя вулканизировать(насыщенный материал, не содержащий двойных связей), который можно удалить для создания непрерывной канавки после формования. Вставка, используемая для формирования волнистой канавки, может быть преимущественно нарезана заранее на более короткие отрезки, чем общая длина протектора. Тогда эта мера делает последующее извлечение вставки из протектора после формования более легким. Конечно, можно применять сочетание этих различных средств в зависимости от участка полости,амплитуды ее волнистости и ее средней длины волны. После формования и вулканизации протектор может быть, если необходимо - а именно, если вставка или вставки не видны на поверхности протектора подвергнут незначительной машинной обработке для выявления открытых участков полости на поверхности протектора. Чтобы сделать вставку более видимой, возможно предусмотреть, чтобы она была окрашена в цвет, который отличается от цвета протектора. В другом, также преимущественном варианте, в протектор может вводиться вставка в виде полой трубки, которая после формования и вулканизации определяет внутри нее границы непрерывной полости. Эта полая трубка может быть изготовлена из резиноподобного материала на основе, по меньшей мере, одного эластомера, причем возможно, чтобы этот резиноподобный материал был таким же или отличался от материала самого протектора, к тому же этот материал предназначен оставаться на месте после частичного износа, который обнаруживает вставку. Для формования полости может быть целесообразным предусмотреть средство поддержания давления внутри трубки во время формования (либо путем заполнения ее жидкостью, которая может быть удалена после формования, либо путем заполнения ее газом под давлением). В другом варианте осуществления эта трубка может быть изготовлена из материала, который отличается от материала протектора. Например, этот материал может обладать повышенным сопротивлением разрыву по сравнению с такой же характеристикой материала, из которого изготовлен протектор. Для этого можно использовать пластиковые материалы. Предпочтительно общий объем пустот равен по меньшей мере 7%, а самое большее равен 12% объема, равного сумме всего объема V протектора и всего объема пустот. Предпочтительно этот протектор имеет для каждого изнашивающегося слоя эффективный объемVe пустот, причем этот эффективный объем пустот способствует отведению воды из пятна контакта, в котором протектор соприкасается с проезжей частью, и удовлетворяет следующему неравенству: 0,4 SeVe0,8 Se,где 0,4 и 0,8 - высоты, выраженные в миллиметрах (мм), а Se - площадь поверхности (в мм 2), разграниченной внешним контуром пятна контакта, в котором протектор соприкасается с землей, измеряемая в статических условиях при условиях эксплуатации (давлении и нагрузке), изложенных в стандартеE.T.R.T.O. для рассматриваемой шины. Эффективный объем Ve пустот для каждого изнашивающегося слоя означает здесь объем пустот,сформированный в протекторе, для отвода воды из пятна контакта протектора, где этого эффективный объем пустот определяют, когда шина находится в обычных условиях эксплуатации. Изнашивающийся слой в настоящей заявке означает часть протектора до максимальной глубины канавок в упомянутом изнашивающемся слое. Изнашивающийся слой имеет толщину, которая меньше общей толщины протектора, и которая равна максимальной глубине канавок, или полостей, присутствующих в этом изнашивающемся слое. Протекторы по изобретению содержат по меньшей мере два изнашивающихся слоя, некоторые из канавок, или полостей, которых выполнены лишь в одном из упомянутых слоев. Разумеется, возможно и даже преимущественно, чтобы при такой конфигурации-4 023799 тых слоев. Разумеется, возможно и даже преимущественно, чтобы при такой конфигурации каждый изнашивающийся слой становился действующим до того, как предыдущий изнашивающийся слой был полностью изношен/ в таком случае между, по меньшей мере, двумя изнашивающимися слоями есть перекрывание. Один изнашивающийся слой становится действующим, как только полости, или канавки,сформированные в этом слое, открываются на поверхности протектора шины, находящейся в контакте с проезжей частью, для отвода воды, присутствующей на упомянутой проезжей части в сырую погоду. Первый изнашивающийся слой соответствует части протектора, которая наиболее удалена от центра в радиальном направлении в новом состоянии. Высоты 0,4 и 0,8 мм соответствуют средним высотам воды, которая может присутствовать на проезжей части в сырую погоду и которая должна быть отведена или захвачена для поддержания хорошего контакта между протектором и проезжей частью. Эти средние высоты, помноженные на площадь Se поверхности - площадь поверхности определяется по контуру пятна контакта протектора на этой же проезжей части и выражается в мм 2 (здесь принимаются в расчет площади поверхностей полостей, которые открываются на поверхности протектора) - способны указывать на эффективный объем Ve пустот, когда шина подвергается номинальным условиям эксплуатации (внутреннее давление накачивания и переносимая нагрузка). Если этот объем Ve меньше, чем 0,4, умноженное на Se, тогда его не хватает для обеспечения достаточного отвода воды, и в области сопряжения между шиной и проезжей частью будет оставаться вода. Если этот объем Ve больше, чем 0,8, умноженное на Se, тогда считается, что этот объем чрезмерен с точки зрения получения подходящей жесткости протектора. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения протектор содержит по меньшей мере одну канавку, которая является непрерывной и волнистой в окружном направлении и содержит множество открытых участков, открытых на поверхности протектора в новом состоянии,и множество закрытых участков, расположенных в радиальном направлении полностью внутри протектора в новом состоянии, чтобы формировать нечто вроде первого изнашивающегося слоя до самых внутренних в радиальном направлении точек открытых участков. После этого первого изнашивающегося слоя другие изнашивающиеся слои простираются вглубь протектора до самых внутренних точек внутренних полостей рассматриваемого изнашивающегося слоя, причем открытые участки имеют среднюю глубину, самое большее, 75% толщины протектора, а закрытые участки имеют среднюю высоту, самое большее, равную 75% толщины протектора. Согласно предпочтительному варианту минимальное расстояние Dm нижней линии волнистой канавки равно по меньшей мере 25% толщины протектора. Согласно другому предпочтительному варианту изобретения каждая волнистая канавка имеет поперечное сечение с постоянной или, по существу, постоянной площадью поверхности (то есть такой, в которой отклонения составляют самое большее 10%). Согласно другому преимущественному варианту шины по изобретению все изнашивающиеся слои протектора имеют одинаковое строение. Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидны из описания, данного далее в этой заявке со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых при помощи не ограничивающего примера показан один вариант осуществления предмета изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1-5 - этапы производства протектора согласно изобретению; фиг. 6 - протектор после формования и удаления вставки, которая формирует волнистую канавку согласно изобретению; фиг. 7 - вариант волнистой канавки согласно изобретению; фиг. 8 - вариант протектора шины согласно изобретению; фиг. 9 - вариант протектора шины согласно изобретению; фиг. 10 - рисунок протектора согласно известному уровню техники. Подробное описание изобретения На фиг. 1-5 показаны этапы, связанные с производством протектора согласно изобретению. На фиг. 1 показана боковая поверхность 11 невулканизированной резиновой ленты 10, которая имеет внешнюю поверхность 100, предназначенную стать частью поверхности протектора после вулканизации и формования, и внутреннюю поверхность 101, предназначенную для размещения на сырой покрышке. Эта резиновая лента имеет высоту Е (измеряемую между внешней 100 и внутренней 101 поверхностями), соответствующую толщине протектора. На боковой поверхности 11 этой резиновой ленты 10 выполнена канавка 12, следующая волнистой линии по высоте Е протектора. Эта канавка 12 выполнена соответствующего размера с возможностью приема вставки 4, наподобие той, что показана в примере на фиг. 4. Эта канавка 12 имеет волнистую форму и непрерывна в основном направлении резиновой ленты. Эта канавка 12 содержит нижнюю линию 120 (линию, соединяющую точки на дне, которые находятся дальше всего в направлении внутрь), которая проходит волнообразно между минимальным расстояниемDm и максимальным расстоянием DM, где эти два расстояния измеряют относительно внешней поверхности 100. Канавка 12 расположена вровень с внешней поверхностью 100, но может находиться относи-5 023799 тельно этой внешней поверхности 100 на ненулевом смещении, чтобы формировать полость, заполняемую вставкой. Эта канавка 12 имеет амплитуду А, равную разности DM-Dm, которая меньше толщины Е протектора, тогда как длинуволны волнистости этой канавки выбирают так, чтобы она была меньше средней протяженности пятна контакта шины, для которой производят протектор, используя эту резиновую ленту. На фиг. 2 и 3 показаны поперечные сечения резиновой ленты 10 в плоскостях сечения, обозначенных соответственно линиями II-II и III-III на фиг. 1. На фиг. 4 показана вставка 4, предназначенная для размещения в волнистой канавке 12. Эта вставка 4 образована резиновой пленкой 40, обертывающей сердечник 41, сделанный из порошкового материала. На фиг. 5 показан сборный элемент из трех резиновых лент: первой резиновой лентой 10, снабженной вставкой 4, второй резиновой лентой 20 без вставки, и третьей резиновой лентой 10', снабженной вставкой 4'. Третья резиновая лента 10' выполнена аналогично резиновой ленте 10, причем канавка,сформированная на этой резиновой ленте 10', смещена в продольном направлении (которое соответствует направлению, перпендикулярному плоскости чертежа) относительно канавки, сформированной на первой резиновой ленте 10. На фиг. 6 показан протектор 2 после формования и удаления вставок, где каждая формирует волнистую канавку 5 согласно изобретению. После того, как набор резиновых лент, как показано на фиг. 5,был подвергнут вулканизации и формованию, достаточно слегка обработать на станке внешнюю поверхность, предназначенную стать поверхностью 200 протектора 2, для обнаружения вставок, и сделать возможным таким образом их удаление, чтобы сформировать непрерывные волнистые канавки 5. Эти волнистые канавки 5, выполненные возле боковых граней 21, 22 протектора, образованы рядом открытых участков 51, которые открыты на поверхности протектора и соединены вместе посредством закрытых участков 52, проходящих через толщу протектора. Наличие между поверхностью 200 протектора и этими закрытыми участками 52 перемычек из резины 210 обеспечивает превосходное механическое сопротивление ударам и нагрузке, прикладываемой к боковым граням протектора. В этом примере можно увидеть, что пленка 40 каждой вставки 4 (как показано на фиг. 4) удерживается на месте в канавке и позволяет, благодаря использованию подходящего материала, еще больше усилить сопротивление потенциально возможному растрескиванию. Эта пленка образует боковые стенки 54 и дно 53 волнистых канавок 5. В этом конкретном случае длины открытых участков 51 больше длины закрытых участков 52, а поперечные сечения для каждого из открытых и закрытых участков являются по существу одинаковыми,чтобы обеспечивать оптимальную циркуляцию текучих сред, и в частности жидкостей, в новом состоянии. Таким образом, получают шину для большегрузного транспортного средства, содержащую протектор 2 общей толщины Е и общего объема V, где этот протектор имеет поверхность 200 протектора, предназначенную вступать в контакт с проезжей частью, и дополнительно содержит по меньшей мере одну полость, или канавку 5, которая является непрерывной в основном направлении, где границы этой полости, или канавки 5, определяются боковыми стенками 54, соединенными посредства дна 53, эта полость, или канавка, имеет поперечное сечение, где точки, наиболее удаленные внутрь в направлении ко дну 53 каждой полости, определяют нижнюю линию 530,где каждая полость, или канавка, содержит множество открытых участков 51, открытых на поверхности протектора в новом состоянии, и множество закрытых участков 52, причем закрытые участки, соединенные с открытыми участками, размещены поочередно, при этом каждый закрытый участок отделен от поверхности протектора перемычкой из резины, где в этом протекторе точки на нижней линии 530 упомянутой полости, или канавки, лежат на расстояниях, находящихся между минимальным расстоянием Dm и максимальным расстоянием DM, где эти расстояния, измеряемые на протекторе в новом состоянии относительно поверхности протектора, равны, самое большое,толщине Е протектора,нижняя линия 530 каждой полости, или канавки, соответствует волнистой конфигурации с положительной амплитудой, равной разности (DM-Dm), и с длиной волны, меньшей средней протяженности пятна контакта, измеряемой в условиях использования, изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для шины,перемычка из резины 210, выполненная между каждым закрытым участком 52 и поверхностью 200 протектора, является непрерывной, т.е. без какого-либо разреза, соединяющего протектор с закрытым участком. На фиг. 7 показан вариант волнистой канавки 5 согласно изобретению. Согласно этому варианту волнистая канавка 5 имеет несколько последовательных уровней, где нижняя линия 530 проходит волнообразно между положением, лежащим от поверхности протектора на расстоянии Dm, первым положением, лежащим на расстоянии DM1, и вторым положением, лежащим на расстоянии DM2, причем последнее расстояние больше расстояния DM1. Полная амплитуда А канавки в этом случае равна разностиDM2-Dm. Длинуволны этой волнистости, равную расстоянию между двумя следующими друг за дру-6 023799 гом открытыми участками на поверхности протектора, выбирают более короткой, чем средняя протяженность пятна контакта, в котором шина находится в контакте с проезжей частью, при езде в нормальных условиях эксплуатации, чтобы иметь, по меньшей мере, частично два открытых участка для каждой волнистой канавки в пятне контакта, находящихся в контакте с проезжей частью. Каждый уровень определяет один изнашивающийся слой протектора. На фиг. 8 показан вариант протектора 3 шины согласно изобретению, причем этот протектор был получен, используя способ, описанный только что в сочетании с фиг. 1-5. Протектор 3, который показан в поперечном сечении (а именно, в плоскости сечения, которая содержит ось вращения шины), содержит поверхность 30 протектора, предназначенную вступать во время езды в контакт с проезжей частью, где эта поверхность протектора ограничена в поперечном направлении боковыми стенками 31. Этот проектор 3 содержит две канавки 32 с глубиной равной толщине протектора, где эти две канавки 32 расположены по бокам ламели 61, продолженной каналом 6, предназначенным формировать после частичного износа, представляющего собой, по существу, половину толщины протектора, новую канавку. Канал 6 простирается на максимальную глубину, равную глубине канавок 32. Кроме того, снаружи в осевом направлении каждой канавки 32 протектор содержит непрерывную волнистую канавку 5 в окружном (или продольном) направлении. Каждая волнистая канавка содержит множество открытых участков, открытых на поверхности протектора, и закрытых участков, подобных тем, что описаны в связи с фиг. 1-5. Таким образом, возможно повысить прочность частей боковых граней протектора, пользуясь в то же время преимущественным действием отводящих воду канавок. После частичного износа эти волнистые канавки 5 образуют полости, не соединенные друг с другом, а открывание канала 6 на поверхности протектора позволяет восстановить определенный потенциал отвода воды протектора. На фиг. 9 показан вариант протектора 7 шины согласно изобретению, который довольно похож на вариант, показанный на фиг. 8. В этом конкретном случае выполнены канавки 72, глубина которых меньше толщины протектора (то есть меньше толщины, которая может быть изношена до того, как протектор достигнет допустимого предела износа). По краям, то есть снаружи в осевом направлении каждой канавки 72, выполнена волнистая и непрерывная канавка 5, содержащая множество открытых участков, открытых на поверхности протектора в новом состоянии. Максимальная глубина этих волнистых канавок (DM) равна толщине протектора. В центральной части этого протектора 7 выполнена непрерывная полость 5", которая является волнистой в глубине протектора и заполняется во время производства вставкой 4". Эта вставка предназначена для удаления, чтобы формировать новую и непрерывную волнистую канавку, когда износ протектора достигает упомянутой вставки (в одном варианте осуществления вставкой может быть трубка, заполненная порошковым материалом, который удаляется по мере того, как шина вращается). Предпочтительно эта вставка становится видимой до того, как открытые участки непрерывных и волнистых канавок 5, выполненных на краевых частях протектора, полностью изношены. Во всех описанных примерах используется одна резиновая смесь, но здесь должно быть понятно,что строение может приспосабливать для удовлетворения требований к каждому уровню износа. Аналогичным образом, протекторы, показанные упрощенно, могут содержать также поперечные канавки, причем возможно, чтобы эти самые поперечные канавки имели глубину, равную толщине протектора или,как вариант, волнистый вид, наподобие канавок, которые являются волнистыми и ориентированы в окружном направлении. Конечно, изобретение не ограничено описанными и показанными примерами, и в нем могут быть сделаны различные модификации, не выходя за пределы объема, определенного в формуле изобретения. В частности, хотя настоящее описание целиком посвящено описанию применения шины, предназначенной для установки на большегрузное транспортное средство, должно быть понятно, что протектор с таким рисунком протектора и строением, как определено здесь, также составляет часть изобретения, потому что такой протектор предназначен для включения в состав шины (либо во время изготовления, либо во время восстановления упомянутой шины). Более того, создание волнистой полости в толще протектора может сопровождаться волнистостью в направлении ширины этого же протектора. В описанных примерах показаны два изнашивающихся слоя; разумеется, можно обеспечивать большее число изнашивающихся слоев, причем возможно, чтобы через эти изнашивающиеся слои проходила одна и та же канавка. На фиг. 10 показан вид сверху протектора 9 согласно известному уровню техники, соответствующего шине типоразмера 315/70 R 22,5. Условия эксплуатации, определенные в стандарте E.T.R.T.O., для этой шины в случае установки на одном колесе: давление накачивания 9,00 бар, нагрузка на шину 3750 кг. Для рассматриваемой шины этот протектор 9 содержит пять продольных канавок 92, глубина которых, равная толщине Е протектора, составляет 15 мм, эта толщина соответствует толщине материала,предназначенного для износа в течение езды. Этот протектор дополнительно содержит канавки, ориентированные в поперечном направлении. В первоначальном состоянии, соответствующем новому и неизношенному протектору, общий объ-7 023799 ем пустот у протектора, измеряемый при указанных условиях давления в шине и нагрузке, доступный в пятне контакта для контакта с проезжей частью, является большим и равным в этом конкретном случае 100 см 3. Этот объем измеряют в условиях эксплуатации, определенных выше, при статических условиях. В этом конкретном случае есть только один изнашивающийся слой, потому что общий объем пустот, образованный продольным канавками, полностью открыт на поверхности протектора в первоначальном состоянии (новая шина), и этот объем пустот снижается по мере того, как протектор постепенно изнашивается. Общий объем пустот этого протектора равен 19% всего объема протектора, предназначенного быть изношенным. Все канавки имеют глубину, равную толщине протектора. Эффективный объем Ve пустот этого протектора больше объема, получаемого перемножением высоты, равной 1 мм, на площадь St поверхности (в мм 2), соответствующей площади поверхности, границы которой определены внешним контуром пятна контакта протектора, измеряемым при статических условиях и в условиях номинального давления и нагрузки. Для этого протектора эффективный объем Ve пустот для отвода воды в пятне контакта с проезжей частью в одном изнашивающемся слое равен 100% общего объема Vt пустот протектора, поскольку все пустоты открываются на поверхности протектора новой шины. Замечено, что эта традиционная конструкция рисунков протектора, необходимая для получения удовлетворительного отвода воды в новом состоянии, и, пока протектор не достигнет предела износа,устанавливает коэффициент объема пустот, который в первоначальном состоянии (когда протектор новый) очень высок и приводит к падению жесткости (на сжатие и сдвиг), которая может быть компенсирована лишь частично и только посредством использования подходящих материалов. Благодаря описанному здесь изобретению, а особенно благодаря наличию большего объема материала, та же самая толщина позволяет делать протекторы более жесткими, достигая тем самым лучшего сопротивления, особенно ударам по боковым граням этих протекторов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Шина для большегрузного транспортного средства, содержащая протектор (2) общей толщиной Е и общего объема V, причем протектор имеет поверхность (200) протектора, предназначенную для контакта с проезжей частью, и содержит по меньшей мере одну полость или канавку (5), которая является непрерывной в основном направлении и границы которой определяются боковыми стенками (54), соединенными посредством дна (53),причем эта полость или канавка имеет поперечное сечение, и точки, наиболее удаленные внутрь ко дну(53) каждой полости, определяют нижнюю линию (530),при этом каждая полость или канавка содержит множество открытых участков (51), которые открыты на поверхности протектора в новом состоянии, и множество закрытых участков (52), соединенных с открытыми участками и размещенных поочередно, при этом каждый закрытый участок отделен от поверхности протектора перемычкой из резины, отличающаяся тем, что точки на нижней линии (530) полости или канавки лежат на расстояниях, находящихся между минимальным расстоянием Dm и максимальным расстоянием DM, причем эти расстояния, измеряемые на протекторе в новом состоянии относительно поверхности протектора, равны самое большое толщине Е протектора,нижняя линия (530) каждой полости или канавки соответствует волнистой конфигурации с положительной амплитудой, равной разности (DM-Dm), и с длиной волны, меньшей средней протяженности пятна контакта, измеряемой в условиях использования, изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для новой шины, и перемычка из резины, выполненная между каждым закрытым участком (52) и поверхностью (200) протектора, является непрерывной. 2. Шина по п.1, отличающаяся тем, что минимальное расстояние Dm между нижней линией (530) волнистых канавок и поверхностью протектора равно по меньшей мере 25% толщины Е протектора. 3. Шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что протектор содержит по меньшей мере одну вставку (4,4', 4"), предназначенную для формирования полости, непрерывной в основном направлении, причем границы этой полости определяются боковыми стенками, соединенными посредством дна, при этом точки,наиболее удаленные внутрь ко дну этой полости, определяют нижнюю линию волнистой формы, а эта вставка (4, 4', 4") расположена в протекторе таким образом, чтобы оказываться на поверхности протектора только тогда, когда протектор частично изношен. 4. Шина по п.3, отличающаяся тем, что нижняя линия полости, содержащей вставку (4, 4', 4"), соответствует волнистой конфигурации с длиной волны, меньшей средней протяженности пятна контакта,измеряемой в условиях использования, изложенных в стандарте E.T.R.T.O. для новой шины. 5. Шина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что границы каждой волнистой канавки (5) определяются стенками, выполненными из материала, отличающегося от материала, из которого изготовлен-8 023799 протектор. 6. Шина по п.3, отличающаяся тем, что каждая вставка (4') окружена материалом, отличающимся от материала, из которого изготовлен протектор, причем этот материал остается соединенным с протектором после того, как вставка была удалена. 7. Шина по п.3, отличающаяся тем, что каждая вставка (4') принимает форму полой трубки. 8. Шина по п.7, отличающаяся тем, что каждая полая трубка выполнена из эластомерного материала, причем трубка имеет средство поддержания давления внутри трубки во время формования. 9. Способ получения протектора (2) шины по п.1, причем протектор содержит по меньшей мере одну непрерывную полость или канавку (5), при котором подготавливают невулканизированную резиновую ленту; вводят в резиновую ленту по меньшей мере одну вставку (4, 4', 4") таким образом, чтобы ее конфигурация была волнистой, по меньшей мере, в глубине протектора; формуют и вулканизируют протекторный браслет; удаляют, по меньшей мере, частично каждую вставку (4, 4', 4") для формирования по меньшей мере одной непрерывной волнистой полости или канавки (5). 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что введение по меньшей мере одной вставки (4, 4', 4") таким образом, чтобы она была волнистой, по меньшей мере, в глубине протектора, осуществляют путем использования экструдера, снабженного средством, выполненным с возможностью обеспечения размещения каждой вставки (4, 4', 4") надлежащим образом в толще протектора.

МПК / Метки

МПК: B60C 11/03, B60C 11/04

Метки: производства, протектор, одну, волнистую, содержащий, меньшей, мере, канавку, способ

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/12-23799-protektor-soderzhashhijj-po-menshejj-mere-odnu-volnistuyu-kanavku-i-sposob-ego-proizvodstva.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Протектор, содержащий по меньшей мере одну волнистую канавку, и способ его производства</a>

Похожие патенты