ДЕРЖАТЕЛЬ НЕВУЛКАНИЗИРОВАННОЙ ШИНЫ
UNCURED TIRE HOLDER

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники
1.
Изобретение относится к держателю невулканизированной шины для транспортировки отформованных невулканизированных шин на установку для вулканизации.
Предшествующий уровень техники
2.
В процессе изготовления шины невулканизированная шина может прилипать к держателю во время ее хранения и транспортирования. Такое прилипание может вызвать деформацию шины и привести к снижению производительности. Проблема, состоящая в прилипании невулканизированной шины к держателю, которую называют «проблемой адгезии», возникает в следующих случаях: - невулканизированную шину устанавливают на тарельчатую палету, изготовленную из пластмассы, и хранят на многоэтажном автоматизированном складе; - невулканизированную шину транспортируют с этапа формования на этап вулканизации; - невулканизированную шину хранят какое-то время до помещения в вулканизатор.
На фиг.7А-7С изображен обычный держатель невулканизированной шины. Фиг.7А изображает вид сбоку держателя 100, на который установлена невулканизированная шина 101. Фиг.7В изображает вид сверху держателя 100. Фиг.7С изображает местный вид в разрезе держателя 100 по линии Y1-Y2 на фиг.7В. Держатель 100 имеет поверхность 102 для размещения невулканизированной шины 101. Поверхность 102 представляет собой плоскость, наклоненную внутрь, в радиальном направлении шины. Соответственно поверхность 102 подготовлена таким образом, чтобы предотвратить выпадение невулканизированной шины 101 из держателя 100. Невулканизированная шина 101 имеет участок, находящийся в контакте с поверхностью 102 держателя 100. Данный участок контакта представляет собой в основном участок боковой стенки. Данный контактный участок может вызывать вышеописанную проблему адгезии. Контактный участок невулканизированной шины 101 имеет слегка изогнутую поверхность в положении, когда он не находится в контакте с плоскостью 102. Соответственно, если контактный участок надолго оставить прилипшим к поверхности 102 держателя 100, невулканизированная шина 101 может деформироваться.
Чтобы решить проблему прилипания, описанную выше, материалы, пригодные для использования в качестве смазки для пресс-форм при изготовлении упомянутой невулканизированной шины, располагают на наружной поверхности держателя. Например, можно принять такие контрмеры, как размещение на наружной поверхности держателя керамического покрытия или крепление к ней нейлонового каната. В керамическом покрытии, однако, происходит засорение неровностей покрытия. В результате невулканизированная шина с большей вероятностью со временем прилипнет к держателю. Кроме того, устранение засорения и придание шине первоначального состояния является трудоемким процессом. В случае установки нейлонового каната происходит засорение промежутков между витками каната. В результате невулканизированная шина с большей вероятностью постепенно прилипнет к держателю. Кроме того, нелегко устранить засорение и вернуть первоначальное состояние. На поверхности держателя, контактирующей с невулканизированной резиной, может быть выполнено покрытие из фтористой смолы или наложена ткань из витого шнура. Однако в этом случае возникает следующая проблема: при использовании фтористой смолы материалы покрытия постепенно прилипают к невулканизированной шине в виде постороннего вещества. В результате вулканизация проходит неудачно. Кроме того, участок покрытия портится, и растет вероятность прилипания невулканизированной шины к держателю. В случае использования ткани из витого шнура невулканизированная резина попадает в промежутки между витками шнура. В результате вероятно повышение прочности прилипания к держателю. Во время использования витой шнур фибриллируется и становится ворсистым. Ворс прилипает к невулканизированной шине, что может привести к неудачной вулканизации. В качестве альтернативы на поверхности держателя можно разместить лист полиэтилена. В этом случае могут возникнуть, например, следующие проблемы: если этот лист имеет малую толщину, и его резко, «за один раз», снять с невулканизированной резины, то слой полиэтилена разорвется под действием силы адгезии. Кроме того, в случае использования листа вулканизированной резины с относительно высокой прочностью адгезии (например, листа силиконового каучука или вулканизированного бутил-каучука) держатель может быть приподнят вместе с невулканизированной шиной под действием силы адгезии, если резко снять листы с невулканизированной шины. Это может ухудшить обрабатываемость и привести к деформации невулканизированной шины.
В выложенной полезной модели Японии №64-037768 (патентном документе 1) раскрыта тележка для хранения сырых шин. Тележка для хранения включает в себя колеса, установленные на нижней поверхности корпуса. Опорная тележка включает в себя установочные плиты, позволяющие укладывать сырые шины горизонтально. Внутренний диаметр установочной плиты больше внутреннего диаметра сырой шины. Установочная плита имеет форму кольца с дугообразным приподнятым сечением. Установочная плита размещена на множестве опорных рычагов, выступающих из верхней поверхности корпуса. Корпус тележки для хранения имеет съемную рукоятку. Чтобы избежать взаимного прилипания установочной плиты и сырой шины, множество участков на периферийной поверхности установочной плиты покрыто винилхлоридной тканью.
В выложенной полезной модели Японии №53-153064 (патентном документе 2) раскрыто основание для хранения сырой шины, включающее в себя удерживающий элемент, выполненный из эластомерного пенистого материала, и базовый элемент для обеспечения опоры удерживающего элемента.
Удерживающий элемент имеет выемку, открытую вверх и расположенную в центральном участке, а также имеет, по существу, форму круглого усеченного конуса. Сырую шину размещают горизонтально в выемке в удерживающем элементе. Удерживающий элемент упруго деформируется, предотвращая частичную деформацию сырой шины. В патентном документе 2 также раскрыто плоское основание, приспосабливаемое к множеству сырых шин разных размеров. Во избежание взаимного прилипания эластомерной пены и сырой шины на наружной поверхности удерживающего элемента выполняют соответствующее поверхностное покрытие. В качестве альтернативы наружную поверхность покрывают брезентом или листовым полимерным материалом.
Согласно технологии, раскрытой в патентном документе 1, множество участков на периферийной поверхности установочной плиты покрыто винилхлоридной тканью, чтобы избежать взаимного прилипания между кольцевой установочной плитой и сырыми шинами, что позволяет укладывать сырые шины горизонтально. Однако, как описано выше, в процессе эксплуатации невулканизированная резина проникает в маленькие неровности и промежутки в винилхлоридной ткани. В результате в ткани происходит засорение, и прилипание становится более вероятным. Кроме того, является затруднительным устранить засорение в мелких неровностях и промежутках ткани и вернуть шине первоначальное состояние. Утилизация установочных плит без очистки ведет к росту количества промышленного мусора.
Согласно технологии, раскрытой в патентном документе 2, в качестве удерживающего элемента для невулканизированной шины используется эластомерная пена в форме, по существу, круглого усеченного конуса и с выемкой в центральном участке, расположенной углублением вверх. Таким образом, использование упругой деформации удерживающего элемента препятствует деформации сырой шины. Кроме того, согласно данной технологии на наружной поверхности удерживающего элемента выполнено соответствующее поверхностное покрытие, препятствующее адгезии между эластомерной пеной и сырой шиной. В качестве альтернативы наружную поверхность можно покрыть брезентом или листовым полимерным материалом. Однако эластомерная пена при многократном использовании теряет свою упругость. Это затрудняет деформацию эластомерной пены по форме невулканизированной шины. В случае с использованием брезента, как описано выше, невулканизированная резина попадает в маленькие неровности и промежутки брезента. В результате происходит засорение брезента, и между удерживающим элементом и сырой шиной со временем может возникнуть адгезия. Листовой полимерный материал, имеющий гладкую поверхность, сам по себе может прилипнуть к невулканизированной шине.
Сущность изобретения
Держатель шины для удерживания невулканизированной шины включает в себя удерживающий шину участок, который служит в качестве установочной поверхности, на которую устанавливают невулканизированную шину; покровный материал, покрывающий, по меньшей мере, часть удерживающего шину участка; и участок расположения покровного материала, к которому крепят покровный материал. Покровный материал представляет собой гибкий листовой материал, и участок покровного материала длиннее участка расположения покровного материала.
В держателе шины покровный материал длиннее, чем участок расположения покровного материала. Это позволяет избежать адгезии между невулканизированной шиной и удерживающим шину участком с учетом нижеследующего. Когда длина покровных материалов равна или меньше длины участка размещения покровного материала, возникает следующая проблема. Когда невулканизированную шину устанавливают на держатель, она вступает в контакт с покровными материалом, покрывающим, по меньшей мере, часть удерживающего шину участка. Затем, когда невулканизированную шину снимают с удерживающего шину участку, по существу, вся поверхность покровного материала снимается с невулканизированной шины одновременно. В результате возрастает усилие, необходимое для отделения невулканизированной шины от покровного материала. С другой стороны, когда покровный материал длиннее, чем участок расположения покровного материала, можно получить следующие преимущества. В случае снятия невулканизированной шины или отделения ее от держателя участок покровного материала, контактирующий с шиной, поднимают с удерживающего шину участка вместе с шиной. После этого покровный материал медленно, постепенно снимают с невулканизированной шины. Соответственно максимальное усилие для отделения покровного материала уменьшается. Этот процесс аналогичен операции снятия клейкой ленты с предмета, на который она наклеена. Если одновременно снимать всю поверхность клейкой ленты, требуется большое усилие, которое в некоторых случаях может привести к повреждению ленты и предмета, к которому она приклеена. С другой стороны, в случае постепенного снятия клейкой ленты, начиная с одного края, требуется лишь небольшое усилие, так что ленту можно полностью снять, не повреждая ни ее, ни предмет, на который она наклеена.
Краткое описание чертежей
Фиг.1А, 1В и 1С иллюстрируют первый вариант осуществления изобретения.
Фиг.2А и 2В изображают этап, на котором покровный материал по изобретению установлен.
Фиг.3 изображен второй вариант осуществления изобретения.
Фиг.4А и 4В изображают структуру ткани полотняного переплетения, которая представляет собой покровный материал.
Фиг.5А и 5В изображают пример механизма регулировки по длине, прикрепленного к покровному материалу по изобретению.
Фиг.6А и 6В изображают еще один пример механизма регулировки по длине, прикрепленного к покровному материалу по изобретению.
Фиг.7А, 7В и 7С изображен обычный держатель невулканизированной шины.
Описание вариантов осуществления
В нижеследующем подробном описании раскрыто множество конкретных деталей, обеспечивающих более глубокое понимание предлагаемых вариантов осуществления изобретения. Очевидно, что один и более вариантов осуществления могут быть реализованы на практике и без упомянутых конкретных деталей. В других случаях хорошо известные конструкции и устройства представлены схематично из соображений упрощения чертежа.
На фиг.1А, 1В и 1С изображен держатель шины (держатель) 1 по первому варианту осуществления изобретения. Фиг.1А - схематичный вид сбоку держателя 1. На фиг.1А невулканизированная шина 2 уложена горизонтально на верхнюю поверхность держателя 1. Фиг.1В - схематичный вид сбоку держателя 1. Фиг.1С - вид в разрезе по линии Х1-Х2 на фиг.1В.
Как показано на фиг.1А и 1В, держатель 1, по существу, представляет собой элемент кольцевой формы, содержащий верхнюю поверхность, нижнюю поверхность (опорную поверхность) и периферийную поверхность (боковую поверхность). Верхняя поверхность держателя 1 служит в качестве удерживающего шину участка 3. Удерживающий шину участок 3 представляет собой участок (поверхность), на котором установлена невулканизированная шина 2 (которая в дальнейшем будет именоваться как «шина 2»). Удерживающий шину участок 3 имеет кольцевую (тороидальную) поверхность с радиальной протяженностью L. Радиальная протяженность L представляет собой размер, равный половине разности между наружным диаметром R1 и внутренним диаметром R2 удерживающего шину участка 3. Удерживающий шину участок 3 слегка наклонен вниз, в радиальном направлении, к центру.
Как показано на фиг.1А, шесть участков покровного материала 4 расположены радиально в удерживающем шину участке 3. Покровные материалы 4 расположены между невулканизированной шиной 2 и удерживающим шину участком 3. Когда шина 2 лежит горизонтально на удерживающем шину участке 3, она контактирует с покровными материалами 4 и участками удерживающего шину участка 3, на которых нет покровного материала 4.
Следует отметить, что если шина 2 предназначена для автомобиля, то предпочтительно, чтобы покровный материал 4 присутствовал на шести-восьми участках. Данное условие продиктовано тем, что является предпочтительным, чтобы отношение площади участков покровного материала 4 к площади удерживающего шину участка 3 (доля площади покровного материала) составляло порядка 20-40%. Когда доля площади покровного материала 4 меньше 20%, площадь, занимаемая покровным материалом 4, слишком мала, чтобы достаточно эффективно предотвратить адгезию между шиной 2 и удерживающим шину участком 3. С другой стороны, когда доля площади покровного материала 4 велика, эффект предотвращения адгезии между шиной 2 и удерживающим шину участком 3 усиливается. Однако при увеличении количества участков покровного материала 4 для их крепления требуются большие трудозатраты. Поэтому желательно, чтобы доля площади покровных материалов составляла 40% и менее.
Ширина участков покровного материала 4 (длина в периферийном направлении удерживающего шину участка 3) предпочтительно задается в диапазоне 50-150 мм в зависимости от размера шины. В общем случае более предпочтительно, чтобы данная ширина составляла порядка 100 мм. Это облегчает работу с покровным материалом 4.
Например, если удерживающий шину участок 3 имеет наружный диаметр 670 мм, периметр удерживающего шину участка 3 составляет 670 мм × π ≈2104 мм. В данном случае, когда используют шесть участков покровного материала 4 шириной 100 мм, доля площади покровного материала 4 составляет 100×6/2104×100=28,5%. Если используют восемь участков покровного материала 4, доля площади покровного материала 4 составляет 100×8/2104×100=38,0%.
Как показано на фиг.1В, участки покровного материала 4 предпочтительно расположены, по существу, с равными промежутками. В этом случае невулканизированную шину 2 можно снять с удерживающего шину участка 3 с помощью равномерного усилия.
По причинам, описанным выше, в случае удерживания шины для автомобиля желательно, чтобы участки покровного материала 4 были расположены по радиусу, с равными, по существу, промежутками, в 4-6 местах удерживающего участка 3.
Держатель 1, включающий в себя удерживающий шину участок 3, изготавливают, например, из пластика, такого как полипропилен, поликарбонат или волокнит. Однако материалы держателя 1 этим не ограничиваются.
Подходящими материалами для изготовления участков покровного материала 4 являются гибкие листовые материалы, например тканое полотно из невитых нитей, как описано ниже. Материалы для покровного материала 4 могут представлять собой и ткань из витых нитей. В качестве альтернативы материал может представлять собой ткань с полотняным переплетением, выполненную из невитых или витых нитей. Кроме того, материалы могут представлять собой нетканое полотно, например, из полиэтилена, силикона или вулканизированного бутилкаучука с малой адгезией.
Далее со ссылками на фиг.2А и 2В будут описаны участки покровного материала 4. Точно так же, как и в случае, представленном на фиг.1С, фиг.2А представляет собой схематичный вид в разрезе держателя 1, к которому прикреплены участки покровного материала 4. Каждый участок покровного материала 4 имеет заданную ширину в периферийном направлении удерживающего шину участка 3 и заданную длину в радиальном направлении удерживающего шину участка 3. Как показано на фиг.2А, первый конец участка покровного материала 4 прикреплен к наружной стенке держателя 1 с помощью крепежного элемента (первого крепежного элемента) 5 и прижимной пластины (первой пластины) 6. Покровный материал 4 покрывает верхнюю стенку 12 удерживающего шину участка 3 от верхнего конца Р1 прижимной пластины 6 до краев Р2 и Р3 удерживающего шину участка 3. Кроме того, покровный материал 4 продолжается до задней стороны удерживающего шину участка 3 через край Р4 внутренней стенки 12. Второй конец покровного материала 4 проходит через верхний край Р5 прижимной пластины (вторая пластина) 8, расположенной позади прижимной пластины 6 на наружной стенке 11, и прикреплен к прижимной пластине 8 крепежным элементом (вторым крепежным элементом) 7.
Таким образом, покровный материал 4 покрывает часть наружной стенки 11 (Р1-Р2) держателя 1, удерживающий шину участок 3 (Р2-Р3), внутреннюю стенку 12 (Р3-Р4) держателя 1 и заднюю стенку (Р4-Р5) удерживающего шину участка 3. Таким образом, участок крепления покровного материала 4 держателя 1 представляет собой участок Р1-Р5 держателя, включая область расположения покровного материала на удерживающем шину участке 3. Следует отметить, что позиции Р1-Р5 также указывают места на держателе 1 соответственно.
Покровный материал 4 плотно натянут на участках Р1-Р2, Р2-Р3 и Р3-Р4. Однако покровный материал 4 закреплен свободно, таким образом, что между позициями Р4 и Р5 расположен свободно провисающий участок 4-1.
Длина куска покровного материала 4 в данном варианте осуществления представляет собой периметр Lc от точки Р1 до точки Р5 на фиг.2А. Длина участка крепления покровного материала 4 представляет собой расстояние Lp, т.е. сумму расстояний от Р1 до Р2, от Р2 до Р3, от Р3 до Р4 и длины прямого отрезка между Р4 и Р5, показанного пунктиром на фиг.2А. Покровный материал 4 длиннее, чем участок крепления покровного материала 4, на величину, соответствующую провисающему участку 4-1.
Фиг.2В изображает схематичный вид в разрезе длины Lp участка крепления покровного материала 4. Длина Lp обозначена цифровой ссылочной позицией в соответствии с фиг.2В. В частности, покровный материал 4, показанный на фиг.2В, приподнят (подтянут) в направлении от удерживающего шину участка 3 (по нормали к удерживающему шину участку 3) усилием, способным воспрепятствовать удлинению покровного материала 4, таким образом, что провисающий участок 4-1 устранен из центрального участка, соответствующего центральному участку Сс между точками Р2 и Р3 покровного материала 4. Диапазон сил, препятствующих удлинению покровного материала, может быть задан посредством предварительно построения графика прочности на растяжение для покровного материала 4. Расстояние Н, показанное на фиг.2В, представляет собой расстояние между радиальным центральным участком Рс удерживающего шину участка 3 (Р2 и Р3) и центральным участком Сс покровного материала 4.
Расстояние Н желательно установить в диапазоне 5-15% длины L удерживащего шину участка 3 (от Р2 до Р3). Когда отношение расстояния Н к длине L меньше 5%, трудно устранить или в достаточной степени уменьшить проблему прилипания, возникающую при отделении невулканизированной шины 2 от удерживающего шину участка 3. Увеличение расстояния (величины перемещения, т.е. Н), необходимого для отделения шины 2 от покровного материала 4, и увеличение усилия, требуемого для отделения, происходит, когда отношение расстояния Н к длине L превышает 15%. Вступив в контакт с полом, покровный материал 4 может загрязниться.
На фиг.2А изображено состояние покровного материала 4, когда невулканизированная шина 2 неподвижно стоит на удерживающем шину участке 3 держателя 1. В это время провисание покровного материала 4 сосредотачивается в провисающем участке 4-1. Провисания нет на участке Р2-Р3 покровного материала 4. С другой стороны, состояние покровного материала, показанное на фиг.2В, аналогично состоянию покровного материала 4, когда невулканизированная шина 2 отделена от удерживающего шину участка 3 держателя 1. В это время провисающий участок 4-1 покровного материала 4 отсутствует. Как показано на фиг.2В, участок Р2-Р3 покровного материала 4 приподнят. Покровный материал 4 постепенно снимают с невулканизированной шины 2, как описано далее.
Фиг.3 изображает вид в изометрии держателя шины (держатель) по второму варианту осуществления изобретения. Данный держатель отличается от держателя 1, показанного на фиг.1, конструкцией удерживающего шину участка 3.
Удерживающий шину участок 3 держателя включает в себя участок 9 расположения покровного материала и соседний участок 10, примыкающий к участку 9 установки покровного материала. Участок 9 расположения покровного материала расположен выше соседнего участка 10. Ступенька между участком расположения 9 покровного материала и соседним участком 10 выполнена таким образом, чтобы препятствовать контакту шины 2 с соседним участком 10, или таким образом, чтобы шина 2 контактировала с соседним участком 10 с очень малым усилием нажима со стороны шины 2 на соседний участок 10.
Например, ступенька между участком 9 расположения покровного материала и соседним участком 10 может быть задана в диапазоне примерно от 2 до 10 мм. Таким образом, прижимающее усилие, действующее со стороны невулканизированной шины 2 на соседний участок 10 (т.е. участок, на котором нет покровного материала 4), уменьшено посредством выполнения участка 9 расположения покровного материала выше соседнего участка 10. В результате можно более эффективно предотвратить адгезию между невулканизированной шиной 2 и удерживающим шину участком 3 держателя.
Как показано на фиг.3, покровный материал 4 прикреплен к наружной стенке 11 держателя крепежными элементами 5 и прижимными пластинами 6. В этом случае желательно, чтобы ширина Wc покровного материала 4 была больше ширины Wp участка 9 расположения покровного материала. В этом случае на невулканизированной шине 2 не остается никаких отпечатков от кромок 12 и 13 участка 9 расположения покровного материала.
Желательно, чтобы четыре стороны 12, 13, 14 и 15 участка 9 расположения покровного материала были снабжены фасками. Например, желательно, чтобы углы между четырьмя сторонами были скруглены. Углы между четырьмя сторонами могут иметь, например, радиус r окружности. Если углы между четырьмя сторонами скруглены, то на невулканизированной шине 2 не остается отпечатков от четырех сторон 12, 13, 14 и 15 участка 9 расположения покровного материала. Кроме того, это позволяет предотвратить повреждение покровного материала 4 четырьмя сторонами 12, 13, 14 и 15. В результате продлевается срок службы невулканизированной шины 2.
Если на невулканизированной шине 2 получается отпечаток от четырех сторон 12, 13, 14 и 15 участка 9 расположения покровного материала, между областью отпечатка шины 2 и формой в процессе вулканизации невулканизированной шины 2 может возникнуть воздушная прослойка. Данная воздушная прослойка может вызвать так называемый брак вулканизации.
Если углы между четырьмя сторонами 12, 13, 14 и 15 участка 9 расположения покровного материала не скруглены, то невулканизированная резина с большой вероятностью прилипнет к данному участку. В результате адгезия между удерживающим шину участком 3 и шиной 2 становится более вероятной. Кроме того, так как держатель используется многократно, углы четырех сторон 12, 13, 14 и 15 участка 9 расположения покровного материала царапают покровный материал 4. В результате покровный материал 4 стирается и повреждается, становясь ворсистым. Данный ворс прилипает к невулканизированной шине и уменьшает долговечность покровного материала 4.
Скругление углов между четырьмя сторонами 12, 13, 14 и 15 участка 9 расположения покровного материала позволяет плавно (скользящим образом) перемещать покровный материал 4 по участку 9 расположения покровного материала в процессе крепления покровного материала 4 к участку 9 расположения покровного материала и в процессе отделения невулканизированной шины 2 от покровного материала 4.
В качестве альтернативы верхняя поверхность участка 9 расположения покровного материала может иметь изогнутую форму, повторяющую форму шины 2. В результате к поверхности шины, контактирующей с участком 9 расположения покровного материала, прикладывается равномерно распределенное усилие. Следовательно, адгезия между удерживающим шину участком 3 и шиной 2 может быть уменьшена при сохранении формы невулканизированной шины 2.
В данной заявке описаны материалы для покровного материала 4, используемого в держателе, представленного на фиг.1А и 3. На фиг.4А и 4В изображена структура ткани полотняного переплетения, которая представляет собой материал для покровного материала 4. В ткани полотняного переплетения, показанной на фиг.4А, основные нити 16 и уточные нити 17 пересекаются друг с другом через одну. В ткани полотняного переплетения, показанной на фиг.4В, основные нити 18 и уточные нити 19 пересекаются друг с другом через две.
Данные ткани полотняного переплетения подходят для использования в качестве покровного материала 4. Количество скручиваемых нитей, толщина, число витков, а также материалы нитей основы и утка, используемые в данных тканях полотняного переплетения, могут быть одинаковыми или различными. Примеры материалов данных нитей включают в себя полиамидные волокна, такие как нейлон-66 и нейлон-6, полиэфирные волокна, такие как полиэтилентерефталат и полиэтиленнафталат, целлюлозные волокна, такие как вискоза и лиоцелл, поликетонные волокна, а также композитные волокна, образованные из сочетаний вышеперечисленных. Диапазон данных волокон практически неограничен при условии, что они органические.
Нити основы и утка, применяемые для изготовления покровного материала 4, предпочтительно представляют собой плотные невитые нити. В случае использования таких нитей, когда невулканизированная шина 2 лежит горизонтально на удерживающем шину участке 3 держателя 1, невулканизированная резина почти не проникает в промежутки между витками нитей покровного материала 4. Даже если невулканизированная резина попадет в промежутки, ее оттуда легко извлечь.
Кроме того, предпочтительно выполнять поверхностную обработку волокон покровного материала 4 таким образом, чтобы не происходило фибрилляции. В результате можно уменьшить возникновение ворса и попадание невулканизированной резины в промежутки между витками нитей. Примеры поверхностной обработки включает в себя поверхностную обработку с использованием фтористых реагентов для поверхностной обработки и пропитку. Примеры фтористых реагентов для поверхностной обработки включают в себя фторсилановый модификатор (например, фторалкилсилан «ХС95-А9715» от компании GE Toshiba Silicone Co. Ltd.). При поверхностной обработке с использованием фторсиланового модификатора волокна погружают в раствор, полученный разведением ХС95-А9715 в спирте, таком как этанол.
Реагент для поверхностной обработки волокон по изобретению не ограничен данным.
Далее приводится описание механизма регулировки по длине для регулирования длины покровного материала 4, который можно использовать для держателя, представленного на фиг.1А и 3. На фиг.5А и 5В показан первый пример механизма регулировки по длине. На фиг.5А изображен механизм регулировки по длине на виде со стороны наружной стенки 11 держателя. Фиг.5В - вид в разрезе участка расположения покровного материала 4 держателя (соответствующий виду в разрезе по линии Х1-Х2 на фиг.1В).
Механизм регулировки по длине включает в себя пластину (первую пластину) 20 и крепежные элемент (вторые крепежные элементы) 22. Пластина 20 прикреплена к каждому участку покровного материала 4. Пластина 20 включает в себя два первых продолговатых отверстия 21, которые продолжаются в продольном направлении покровного материала 4. Следует отметить, что вторые продолговатые отверстия (не показаны) выполнены в местах, соответствующих первым продолговатым отверстиям 21, в наружной стенке 11 держателя 1.
Крепежные элементы 22 проникают через первые продолговатые отверстия 21 и вторые продолговатые отверстия соответственно и крепят первый конец покровного материала 4 к наружной стенке 11 держателя. Крепежные элементы 22 подвижны и перемещаются вверх и вниз внутри продолговатых отверстий 21.
Кроме того, пластина (вторая пластина) 23, имеющая конструкцию, похожую на конструкцию пластины 20, и крепежный элемент (второй крепежный элемент) 24, конструкция которого подобна конструкции крепежных элементов 22, расположены позади пластины 20 на наружной стенке 11. Данная пластина 23 и крепежный элемент 24 включают в себя механизм регулировки. Крепежный элемент 24 проникает сквозь соответствующее первое продолговатое отверстие 21 пластины 23 и соответствующее второе продолговатое отверстие в наружной стенке 11 и крепит второй конец покровного материала 4 к наружной стенке 11 держателя. Кроме того, крепежный элемент 24 подвижен в направлении вверх и вниз внутри продолговатого отверстия 21.
В процессе регулирования длины покровного материала 4 с использованием механизма регулировки определяют места, которые будут находиться в контакте с крепежными элементами 22 и 24, и положения крепежных элементов 22 и 24 в первых продолговатых отверстиях 21 покровного материала, тем самым соответствующим образом регулируя длину покровного материала. После этого крепежными элементами 21 и 24 прикрепляют покровный материал к наружной стенке 11 держателя. Кроме того, в механизме регулировки крепежные элементы 22 и 24 разъединяют, что позволяет снять покровный материал 4 с наружной стенки 11 держателя 11.
Пластина 23 может иметь круглые отверстия вместо первых продолговатых отверстий 21. В этом случае относительные положения пластины 23 и крепежного элемента 24 неизменны. В случае использования пластины 23 длину покровного материала 4 задают, определяя места, находящиеся в контакте с крепежными элементами 22 и 24, и положения крепежных элементов 22 в первых продолговатых отверстиях 21 покровного материала.
Следует отметить, что длина куска покровного материала 4, регулируемая с помощью механизма регулировки, в данном варианте осуществления представляет собой длину (Lc) от позиции Р1 до позиции Р5, указанных на фиг.5В. Эта длина, по существу, такая же, как и длина покровного материала 4, показанного на фиг.2В. Позиция Р1 на фиг.5В представляет верхний конец пластины 20, и аналогично этому позиция Р5 представляет собой верхний конец пластины 23.
На фиг.6А и 6В изображен второй пример механизма регулировки по длине для регулирования длины покровных материалов 4. На фиг.6А и 6В соответствуют фиг.5А и 5В соответственно.
Механизм регулировки по длине, показанный на фиг.6А и 6В, включает в себя пластину (третью пластину) 28, крепежный элемент (третий крепежный элемент) 29, ролик 25, валик 26 и лопатку 27. Пластина 28 и крепежный элемент 29 расположены у второго края покровного материала 4 (у края, расположенного с задней стороны наружной стенки 11). Пластина 28 и крепежный элемент 29 расположены у первого края покровного материала 4 (у края, расположенного с задней стороны наружной стенки 11). Ролик 25 может сматывать и разматывать покровный материал 4. Валик 26 поддерживает ролик 25 с возможностью вращения. Лопатка 27 фиксирует валик 26 относительно наружной стенки 11 держателя 1.
Ролик 25 включает в себя зубчатую муфту для управления вращением ролика 25. Когда муфта находится в сцепленном состоянии, ролик 25 вращается только в направлении сматывания покровного материала 4. С другой стороны, когда муфта разъединена, ролик 25 может вращаться в любом направлении.
Когда покровный материал 4 не прикреплен к участку расположения покровного материала 4 на держателе 1, большая часть покровного материала 4 обмотана вокруг ролика 25. В случае крепления покровного материала 4 к держателю 1 покровный материал разматывается с ролика 25, и второй конец покровного материала 4 крепят к задней стороне наружной стенки 11, используя пластину 28 и крепежный элемент 29. После этого сцепляют муфту ролика 25. Вращение ролика 25, сматывающее покровный материал 4, дает возможность соответствующей регулировки - такой, чтобы длина покровного материала 4 включала в себя провисающий участок 4-1, как показано на фиг.1. Если установлена слишком короткая длина покровного материала 4, то муфту можно разъединить. Это позволяет размотать покровный материал 4 с ролика 25.
<Примеры>
Далее будут описаны примеры держателей шин согласно вариантам осуществления изобретения. Данные иллюстративные варианты являются примерами держателя 1, представленного на фиг.1А. В данных примерах держатель 1 изготовлен из волокнита, который представляет собой смесь эпоксидной смолы со стекловолокном. В держателе 1 удерживающий шину участок 3, который представляет собой область размещения невулканизированной шины 2, имеет наружный диаметр R1 670 мм и внутренний диаметр R2 540 мм (фиг.1В).
Соответственно удерживающий шину участок 3 имеет радиальную длину R3, равную 65 мм. Нижняя поверхность держателя 1 имеет наружный диаметр R4 (фиг.1А), равный 730 мм. Данные размеры измерены в состоянии, в котором участки покровного материала 4 не прикреплены.
Данные три примера и три примера обычных держателей, как проиллюстрировано в табл. 1, были получены с использованием держателя 1 с определенными размерами и из определенных материалов, и с помощью изменения материалов покровного материала 4 и натяжения покровного материала 4. Отметим, что справочным примером является держатель 1 без покровного материала 4.
В данных примерах держателей по изобретению и обычных держателей участки покровного материала 4 были расположены с равными промежутками в шести местах, как показано на фиг.1В. Ширина участков покровного материала 4 (длина в периферийном направлении удерживающего шину участка) составила 95 мм. Кроме того, в качестве механизма регулировки по длине для покровного материала 4 были использованы металлические крепежные детали (крепежные элементы 5 и 7 и прижимные пластины 6 и 8), показанные на фиг.2А.
В примерах по изобретению, сравнительных примерах и справочных примерах была измерена сила адгезии между шиной 2 и удерживающим шину участком 3.
В данном измерении была использована невулканизированная шина размером 215/65R16. Шина 2 была установлена на удерживающий шину участок 3 в соответствии со справочным примером, примерами по изобретению 1-3 и сравнительными примерами 1-3, и оставлена на 24 ч. После этого конец шины 2 приподнимали. В этом случае измерялось максимальное усилие, требуемое для отделения шины 3 от удерживащего шину участка 3. Данное измерение повторили с тремя шинами (N=3). Средние величины, полученные в результате измерений, перечислены в табл. 1. В табл. 1 результаты измерения представлены как «индекс силы адгезии», представляющий собой процент от результата справочного примера, который принят за 100%. Малое значение «индекса силы адгезии» указывают на малую степень прилипания шины 2 к удерживающему шину участку 3, т.е. на то, что результаты измерения благоприятны.
<b>Таблица 1</b>
<b>Условия</b>
<b>Покровные материалы</b>
<b>Сила адгезии</b>
<b>Материал</b>
<b>Натяжение</b>
<b>Индекс силы адгезии,%</b>
Справочный пример
Нет
Туго
100
Пример 1 обычного держателя
Лист силиконового каучука
Туго
38
Пример 2 обычного держателя
Ткань полотняного переплетения 1 из витых нитей
Туго
34
Пример 3 обычного держателя
Ткань полотняного переплетения 2 из невитых нитей
Слабо
29
Пример 1
Ткань полотняного переплетения 1 из витых нитей
Слабо
23
Пример 2
Ткань полотняного переплетения 2 из невитых нитей
Слабо
17
Пример 3
Лист силиконового каучука
Слабо
27
<Пример обычного держателя>
Как показано в табл. 1, покровный материал 4 в примере 1 обычного держателя выполнен из листа силиконового каучука (толщина 3 мм). Покровный материал 4 в примере 2 обычного держателя изготовлен из ткани полотняного переплетения 1, выполненной из витых нитей. Покровный материал 4 в примере 3 обычного держателя изготовлен из ткани полотняного переплетения 2, выполненной из невитых нитей.
В примерах 1-3 обычных держателей покровный материал прочно прикреплен к участку расположения покровного материала 4 на держателе 1 в натянутом состоянии (под напряжением растяжения).
<Примеры по изобретению>
Как показано в табл. 1, покровный материал в примере 1 выполнен из ткани полотняного переплетения 1, выполненной из витых нитей. Покровный материал 4 в примере 2 изготовлен из ткани полотняного переплетения 2, выполненной из невитых нитей. Покровный материал 4 в примере 3 выполнен из листа силиконового каучука (толщина 3 мм), такого же, как в примере 1 обычного держателя.
В приведенной ниже табл. 2 показана подробная структура ткани 1 и ткани 2.
<b>Таблица 2 </b>
<b>Нить основы</b>
<b>Нить утка</b>
Ткань полотняного переплетения 1
Полиэфир, 1670 дтекс, 47 нитей на ширину 50 мм, число витков 40/100 мм
Полиэфир, 560 дтекс, 94 нити на ширину 50 мм, число витков 20/100 мм
Ткань полотняного переплетения 2
Полиэфир, 1100 дтекс, 63 нити на ширину 50 мм, невитые
Полиэфир, 500 дтекс, 89 нитей на ширину 50 мм, невитые
В примерах 1-3 покровный материал 4 прикреплен к участку расположения покровного материала 4 на держателе 1 таким образом, что длина Lc покровного материала 4 становится больше протяженности Lp участка расположения покровного материала 4. Соответственно покровный материал 4 в примерах 1-2 провисает, включая в себя провисающий участок 4-1 (фиг.2А). Точнее говоря, в данных примерах 1-3 длина покровного материала 4 отрегулирована таким образом, что отношение между величинами Н и L, показанными на фиг.2В, удовлетворяет соотношению H/L=10%.
Как показано в табл. 1, усилие (сила адгезии), требуемое для отделения невулканизированной шины 2 от удерживающего шину участка 3, может быть уменьшено путем присоединения покровного материала 4 к участку крепления шины в состоянии (провисающее состояние), когда покровный материал 4 длиннее участка расположения покровного материала 4. То есть покровный материал 4 крепят к участку расположения покровного материала в провисающем состоянии, достигая тем самым улучшения сопротивляемости адгезионной способности держателя 1. Как показано в табл. 1, в случае использования покровного материала 4 из ткани, состоящей из витых нитей, покровный материал 4 также прикреплен к участку расположения покровного материала в провисающем состоянии, что позволяет уменьшить силу адгезии. В случае использования покровного материала 4 из листов силиконового каучука покровный материал 4 также прикреплен к участку расположения покровного материала в провисающем состоянии, что позволяет уменьшить силу адгезии.
Как подробно описано выше, задачей изобретения является предотвращение адгезии между невулканизированной шиной и держателем в процессе перемещения и хранения шины. Изобретение имеет признак, состоящий в том, что покровный материал прикреплен к удерживающему шину участку в таком положении, что покровный материал длиннее участка расположения покровного материала.
Кроме того, прилипание предотвращается посредством задания длины покровного материала и обеспечения, чтобы участок расположения покровного материала был выше соседних участков. В частности, прилипание можно более эффективно предотвратить, изготавливая покровные материалы из ткани, состоящей из невитых волокон. Кроме того, выполнение наружной и/или внутренней периферии удерживающего шину участка 3 с изогнутой, по существу, формой позволяет уменьшить повреждения невулканизированной шины и покровных материалов. Соответственно срок службы покровных материалов может быть очень сильно увеличен. Кроме того, покровные материалы и механизм регулировки по изобретению применимы для любого держателя шины, независимо от его размеров.
Держатель шины по изобретению можно использовать для транспортировки и хранения невулканизированной шины. В частности, данный держатель шины позволяет эффективно предотвратить прилипание невулканизированной шины (проблему адгезии). Соответственно данный держатель позволяет более эффективно осуществлять указанную транспортировку в летний период, когда окружающая температура выше, и возникновение проблемы прилипания более вероятно. Более того, в данном держателе шины уменьшается усилие (сила адгезии), необходимое для отделения шины. Это позволяет предотвратить деформацию невулканизированной шины и снизить вероятность возникновения брака вулканизации.
Держатель шины согласно вариантам осуществления изобретения также может быть определен следующим образом: держатель шины для удерживания невулканизированной шины включает в себя удерживающий шину участок и гибкий покровный материал. Удерживающий шину участок служит в качестве установочной поверхности, на которую устанавливают невулканизированную шину. Гибкий покровный материал используют с целью покрыть, по меньшей мере, часть удерживающего шину участка. Покровный материал прикрепляют к держателю шины таким образом, чтобы он был снабжен провисающим участком.
В держателе шины согласно одному из вариантов осуществления изобретения удерживающий шину участок 3 может соответствовать стороне удерживающего шину участка держателя 1. Согласно второму варианту осуществления, пропорциональная доля области контакта между невулканизированной шиной 2 и соседним участком 10 может быть малой. Соседним участком 10 здесь назван участок, на котором нет покровного материала 4.
В конструкции, представленной на фиг.5А и 5В, механизм регулировки по длине, подобный описанному выше, может быть обеспечен для другого конца покровного материала, и к пластине 23 может быть прикреплен только крепежный элемент 24, чтобы прикрепить покровный материал к держателю (основному корпусу).
В конструкции, представленной на фиг.6А и 6В, ролик 25 может включать в себя муфту, чтобы вращаться только в направлении сматывания, и длина регулируется один раз, чтобы получить держатель по изобретению.
В держателе невулканизированной пневмошины по изобретению покровный материал крепится к участку, в котором размещают невулканизированную шину, таким образом, что длина покровного материала больше длины участка расположения покровного материала. Конкретнее - держатель невулканизированной пневмошины по изобретению может также быть определен как один из описанных ниже держателей, с первого по пятый.
Первый держатель представляет собой держатель невулканизированной шины, имеющий кольцевую форму и конструкцию, согласно которой участки покровного материала, выполненного из листового материала или ткани, на которых размещают невулканизированную шину, прикреплены в нескольких местах, таким образом, что длина покровного материала больше длины участка расположения покровного материала.
В первом держателе второй держатель имеет такую конструкцию, что когда покровный материал прикреплен к первому держателю, расстояние Н между участками покровного материала в центральной участке на стороне участка для размещения невулканизированной шины имеет диапазон от 5 до 15% длины L стороны участка для размещения невулканизированной шины.
В первом или втором держателе третий держатель имеет такую конструкцию, что участок размещения покровного материала выше другого участка на участке для размещения невулканизированной шины. Часть боковой стороны участка для размещения невулканизированной шины или она вся имеет изогнутую форму.
В третьем держателе четвертый держатель имеет конструкцию, в которой к покровному материалу и/или держателю присоединен механизм регулировки по длине для регулирования длины покровного материала, по которой он крепится.
В любом из вышеупомянутых держателей с первого по четвертый пятый держатель имеет конструкцию, в которой покровный материал представляет собой ткань, выполненную из невитого волокна. Ткань представляет собой ткань с полотняным переплетением. Кроме того, ткань подвергают поверхностной обработке.
В первом держателе предотвращается адгезия между невулканизированной шиной и держателем, что позволяет хранить невулканизированную шину в течение длительного периода времени без деформации. В результате обеспечивается стабильность качества шин, а также стабильная производительность процессе изготовления шин, что позволяет уменьшить отходы и брак.
Во втором держателе длину покровного материала можно менять, что позволяет эффективно предотвращать адгезию между невулканизированной шиной и держателем.
В третьем держателе участок крепления покровного материала выше соседнего участка, так что невулканизированная шина удерживается в основном участком покровного материала на держателе. Это позволяет сократить контакт с удерживающим шину участком держателя, на котором нет покровного материала. В результате адгезия между невулканизированной шиной и держателем может быть уменьшена. Кроме того, часть боковой стороны участка для размещения невулканизированной шины или она вся имеет изогнутую форму, что позволяет хранить невулканизированную шину без образования отпечатков. Кроме того, покровный материал практически не повреждается вследствие царапин и т.д., что позволяет увеличить срок службы покровного материала.
В четвертом держателе длину, по которой покровный материал присоединяется к держателю, можно соответствующим образом регулировать, что позволяет более эффективно применить изобретение. Более того, механизм регулировки по длине крепится к покровному материалу, что позволяет легко прикрепить покровный материал к другому держателю. Это дает возможность применения держателя для различных размеров шин.
В пятом держателе покровный материал изготовлен из ткани, состоящей из невитого волокна, что делает ткань более плотной. Соответственно промежутки между волокнами покровного материала уменьшены, что позволяет снизить возможность попадания невулканизированной резины в промежутки ткани. В результате адгезия между невулканизированной шиной и покровным материалом может быть уменьшена. Кроме того, в случае использования ткани из витых волокон невулканизированная резина скручивается и попадет в промежутки витого волокна. Соответственно увеличивается усилие, необходимое для отделения ткани от шины. С другой стороны, в случае использования ткани из невитого волокна невулканизированная резина практически не попадает в промежутки между волокнами. Соответственно ткань можно легко снять с шины, и для их разделения требуется лишь небольшое усилие. Что касается структуры ткани, ткань полотняного переплетения предпочтительна, потому что имеет простую структуру. Кроме того, волокно подвергают поверхностной обработке, чтобы предотвратить легкое проникновение невулканизированной резины в волокно или в промежутки ткани. В результате облегчается очистка покровного материала и уменьшается его повреждение, что позволяет устранить обычные проблемы вулканизации, связанные с адгезией.
Таким образом, в упомянутых пяти держателях покровный материал длиннее участков крепления покровного материала. Соответственно адгезия между невулканизированной шиной держателем может быть уменьшена, что объясняется нижеследующим. Когда покровные материалы имеют длину, равную или больше длины участка размещения покровного материала, возникает следующая проблема. В частности, когда невулканизированную горизонтально кладут на держатель, она вступает в контакт с покровными материалами, расположенными на участке держателя, предназначенном для размещения невулканизированной шины. Затем покровный материал в области контакта снимают с невулканизированной шины сразу после отделения невулканизированной шины от держателя. В результате возрастает усилие, необходимое для отделения невулканизированной шины от покровного материала. С другой стороны, когда покровный материал длиннее, чем участок расположения покровного материала, это позволяет получить следующие преимущества. Во время отделения невулканизированной шины от держателя покровный материал снимают с невулканизированной шины не сразу, а постепенно. Соответственно максимальное усилие для отделения покровного материала уменьшается. Это легко понять, рассмотрев случай, когда нужно полностью снять клейкую ленту с предмета, на который она наклеена. Если одновременно снимать всю поверхность клейкой ленты, требуется большое усилие, которое в некоторых случаях может привести к повреждению ленты и предмета, к которому она приклеена. С другой стороны, в случае постепенного снятия клейкой ленты, начиная с одного конца, требуется небольшое усилие, так что ленту можно полностью снять, не повреждая ни ее, ни предмет.
Предшествующее подробное описание было представлено в иллюстративных и описательных целях. В рамках приведенной выше концепции может быть реализовано множество модификаций. Описание не является исчерпывающим и не имеет целью ограничить описанный объект изобретения раскрытым вариантом. Хотя объект изобретения был описан в специальных терминах, относящихся к определенным конструктивным элементам и/или методологическим действиям, подразумевается, что объект изобретения, определенный в прилагаемой формуле изобретения, не ограничивается конкретными элементами и действиями, описанными выше. Скорее конкретные элементы и действия, описанные выше, раскрыты в качестве примеров практического воплощения прилагаемой формулы изобретения.