СПОСОБ ОСНАЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, ВЫПОЛНЕННОЙ ДЛЯ КОНТАКТА С ПОВЕРХНОСТЬЮ ДОРОГИ, А ТАКЖЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА
METHOD OF TIRE SURFACE FITTING FOR CONTACT WITH ROAD SURFACE AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к способу оснащения поверхности резиновых изделий, предназначенной для контакта с поверхностью дороги - в частности профиля протектора пневматических шин транспортного средства - в котором шип противоскольжения, выполненный с основанием шипа противоскольжения и с головкой шипа противоскольжения, устанавливается своим основанием в выполненное в поверхности отверстие для шипа противоскольжения и закрепляется в нем с помощью клея, а также к устройству для установки шипов в резиновое изделие на выполненной для контакта с поверхностью дороги поверхности, в частности профиля протектора пневматической шины транспортного средства, в котором шип противоскольжения, выполненный с основанием шипа противоскольжения и головкой шипа противоскольжения, устанавливается своим основанием в выполненное на поверхности отверстие для шипа противоскольжения и приклеивается.
Как известно, профили протектора пневматических шин транспортных средств оснащают шипами противоскольжения, причем шип противоскольжения выполнен, как правило, с увеличенным основанием шипа противоскольжения и устанавливается в отверстие профиля протектора, где закрепляется с геометрическим замыканием. Для введения шипа противоскольжения отверстия для шипа противоскольжения сначала, как правило, расширяют. После этого шип противоскольжения заводится в расширенное отверстие для шипа противоскольжения. Шип противоскольжения удерживается в шине с помощью геометрического замыкания, выполненного между упругим резиновым материалом и специально выполненным шипом противоскольжения. С увеличением срока службы и возникающего в результате этого износа шины удерживающей силы геометрического замыкания становится недостаточно, и шипы противоскольжения могут теряться. Наряду с этим при возникновении такой ситуации при движении, во время которой возникают высокие нагрузки, удерживающая сила геометрического замыкания под воздействием возникающих сил преодолевается, а это, в свою очередь, также приводит к потере шипов противоскольжения. Воздействующие во время движения при высоких нагрузках на шип противоскольжения и окружающей резиновый материал силы могут наряду с этим снизить действие геометрического замыкания, так что порог результирующей силы, удерживающей шип противоскольжения, достигается раньше, и отдельные шипы противоскольжения нежелательно рано могут потеряться. Для преодоления этих эффектов шипы противоскольжения выполнены с основанием шипов противоскольжения специальной формы, и используют только специальные, особенно подходящие резиновые материалы для достижения особенно надежного геометрического замыкания.
В некоторых случаях шипы противоскольжения предлагали дополнительно закреплять в отверстии для шипа противоскольжения путем приклеивания. С этой целью жидкое однокомпонентное клеящее вещество заливали снаружи в отверстие для шипа противоскольжения, и шип противоскольжения устанавливали обычным образом в заполненное жидким клеящим веществом отверстие для шипа противоскольжения. После этого происходило затвердевание жидкого клеящего вещества. Дополнительное закрепление путем приклеивания позволяет увеличивать устойчивость шипа противоскольжения в профиле протектора. Недостаточность при пиковых нагрузках или дополнительное снижение под действием нагрузки сил геометрического замыкания между резиновым материалом и шипами противоскольжения в результате дополнительного воздействия силы прилипания, таким образом, не приводят к выпадению шипов противоскольжения. В результате этого можно уменьшить потери шипов противоскольжения. Достигнутая с помощью клеевого соединения более высокая устойчивость позволяет обеспечить большую гибкость в отношении конструктивного исполнения шипа противоскольжения и используемой резиновой смеси для материала протектора. Разумеется, что при установке шипов противоскольжения заводимые для расширения в отверстия для шипов противоскольжения инструменты также могут приклеиваться из-за заполняемого снаружи жидкого клеящего вещества. Головка шипа противоскольжения для оснащения шипом отверстия для шипа противоскольжения, которая подводится, по меньшей мере, к отверстию, также при заполнении жидким клеящим веществом при введении инструментов для расширения отверстия в отверстие для шипа противоскольжения или в начале введения шипа противоскольжения в отверстия для шипа противоскольжения также может приклеиваться выступающими остатками клеящего вещества, что является нежелательным. Такое приклеивание оказывает отрицательное воздействие на осуществление технологического процесса. Оно уже после непродолжительного использования может оказывать отрицательное влияние на функциональную способность. В результате этого нарушается процесс быстрой и точной установки большого количества шипов противоскольжения. По этой причине возникает необходимость в дополнительных этапах чистки и устройствах, которые также усложняют и замедляют процесс установки шипов противоскольжения.
Поэтому в основу настоящего изобретения положена задача обеспечить простым и надежным образом оснащение шипами противоскольжения поверхности резиновых изделий, выполненной для контакта с поверхностью дороги - в частности профиля протектора пневматических шин транспортного средства - при использовании преимуществ клеевого соединения без приклеивания приспособления для установки шипов и без обусловленного этим отрицательного воздействия на технологический процесс.
Согласно изобретению задача решается с помощью способа оснащения поверхности резиновых изделий, выполненной для контакта с поверхностью дороги, в частности профиля протектора пневматических шин транспортного средства, в котором шип противоскольжения, выполненный с основанием противоскольжения и головкой противоскольжения, устанавливают его основанием в выполненное в поверхности отверстие для шипа противоскольжения и закрепляют в нем с помощью клеящего вещества согласно признакам пункта 1 формулы изобретения, в котором сначала первый компонент двухкомпонентного клеящего вещества впрыскивается в отверстие для шипа противоскольжения, и после этого впрыскивания покрытый вторым компонентом двухкомпонентного клеящего вещества шип противоскольжения вводят в отверстие для шипа противоскольжения, так что второй компонент клеящего вещества входит в активный контакт в отверстии для шипа противоскольжения с первым компонентом клеящего вещества и, склеиваясь при отверждении, приклеивает шип противоскольжения в отверстии для шипа противоскольжения.
Независимо от этого поставленная задача решается также путем выполнения устройства для оснащения шипами противоскольжения резинового изделия на поверхности, выполненной для контакта с поверхностью дороги, в частности профиля протектора пневматической шины транспортного средства, в котором шип противоскольжения, выполненный с основанием шипа противоскольжения и головкой шипа противоскольжения, устанавливается своим основанием в выполненное в поверхности отверстие для шипа противоскольжения и закрепляется в нем с помощью клеящего вещества, согласно признакам пункта 5 формулы изобретения за счет того, что устройство для впрыска выполнено для, в частности управляемого, впрыска первого компонента двухкомпонентного клеящего вещества в отверстие для установки шипа противоскольжения и что устройство для подвода и установки выполнено для, в частности управляемого, подвода покрытого вторым компонентом клеящего вещества шипа противоскольжения к отверстию для установки шипов противоскольжения.
В результате этого обеспечивается возможность дозированного подвода клеящего вещества до самого дна отверстия для шипа противоскольжения без приклеивания наружной поверхности резинового изделия в прилегающей области отверстия для шипа противоскольжения и без заклеивания канала отверстия для шипа противоскольжения. Расширение канала отверстия для установки шипа противоскольжения с целью введения шипа противоскольжения можно производить надежным образом с помощью обычных расширительных инструментов и, при этом, избегать их непосредственного контакта и склеивания с находящимся в отверстии для шипа противоскольжения отверждаемым клеящим веществом. Также введение шипа противоскольжения с помощью известных приспособлений для установки производится таким образом, что шип противоскольжения вводится в канал отверстия для шипа противоскольжения и только после того, как первый, уже впрыснутый компонент клеящего вещества и второй нанесенный на шип противоскольжения компонент клеящего вещества, вступят между собой в активный контакт в отверстии для шипа противоскольжения, начинается затвердевание в отверстии для шипа противоскольжения, то есть там, где должно произойти склеивание. Кроме того, впрыснутое первое клеящее вещество проникает при установке шипа противоскольжения в отверстие для шипа противоскольжения под действием давления на первый компонент клеящего вещества между шипом противоскольжения и дном канавки между шипом и стенками отверстия для шипа противоскольжения вдоль шипа противоскольжения по направлению вверх и обволакивает шип противоскольжения в зависимости от дозирования впрыска на необходимую для склеивания высоту прохождения в отверстии для шипа противоскольжения. Таким образом, можно предотвратить нежелательное приклеивание приспособления для установки шипов и инструментов для расширения отверстия, а также поверхности резинового изделия. Преимущества склеивания с повышенной стойкостью шипа противоскольжения в резиновом изделии при большей гибкости в конструктивном исполнении формы шипа противоскольжения и используемой резиновой смеси можно широко использовать. Используемые инструменты и устройство для установки можно применять без дополнительных затрат для предотвращения загрязнения вследствие приклеивания и для устранения образовавшихся участков приклеивания. Это позволяет обеспечивать большую гибкость при использовании материалов и приспособлений для оснащения резиновых изделий шипами противоскольжения и более быстрое и точное протекание процесса установки шипов в резиновом изделии.
Особенно предпочтительным является способ согласно признакам пункта 2 формулы изобретения, причем первый компонент клеящего вещества впрыскивают на первом этапе установки в нижней части отверстия для шипов противоскольжения, и шип противоскольжения только после этого на втором этапе установки вводят сначала до соприкосновения с первым компонентом клеящего вещества и далее до положения посадки шипа противоскольжения в отверстии для шипа противоскольжения, при этом первый компонент клеящего вещества выдавливается радиально наружу между отверстием для шипа противоскольжения и шипом противоскольжения вдоль покрытого вторым компонентом клеящего вещества шипа противоскольжения и также покрывает его. В результате этого можно простым образом надежно предотвратить нежелательное приклеивание. Контакт между приспособлением для установки шипов противоскольжения и первым компонентом клеящего вещества надежно предотвращается за счет впрыска в нижний участок отверстия для шипа противоскольжения, так что предотвращается в значительной мере ошибочный преждевременный контакт обоих компонентов клеящего вещества за пределами отверстия для шипов противоскольжения и приклеивание.
Особенно предпочтительным является способ согласно признакам пункта 3 формулы изобретения, при осуществлении которого перед впрыскиванием первого компонента клеящего вещества сначала шип противоскольжения, по меньшей мере, в одном предназначенном для крепления путем приклеивания участке поверхности покрывается вторым компонентом клеящего вещества. В результате этого можно простым образом еще с большей степенью надежности предотвратить нежелательное приклеивание. Возможный контакт между вторым и первым компонентом клеящего вещества надежно ограничивается в отверстии для шипа противоскольжения, в результате чего надежно предотвращается то, что за пределами отверстия для шипа противоскольжения может произойти ошибочное затвердевание, и можно исключить склеивание конструктивных элементов.
Особенно предпочтительным является способ согласно признакам пункта 4 формулы изобретения, причем шип противоскольжения на его поверхности, которую погружают в отверстие для шипа противоскольжения, покрывают, по меньшей мере, на половину, в частности полностью, вторым компонентом клеящего вещества. В результате этого можно обеспечить особенно надежную посадку шипа противоскольжения в результате приклеивания к большему участку поверхности отверстия для шипа противоскольжения.
Особенно предпочтительным является осуществление устройства согласно признакам пункта 6 формулы изобретения, причем устройство для впрыска сообщается с целью подвода с запасным резервуаром для первого компонента клеящего вещества, из которого первый компонент клеящего вещества подводится устройством для впрыска в отверстие для шипа противоскольжения. Это обеспечивает непрерывное и обусловленное необходимостью пополнение устройства для впрыска. Процесс оснащения шипами противоскольжения можно в результате этого производить без прерывания постоянного пополнения устройства для впрыска.
Особенно предпочтительным является осуществление устройства согласно признакам пункта 7 формулы изобретения, причем приспособление для подвода и установки шипов противоскольжения с целью подвода шипов противоскольжения сообщается с запасным резервуаром для шипов противоскольжения, из которого шипы противоскольжения приспособлением для подвода и установки подаются в отверстие для шипов противоскольжения. Это позволяет производить установку шипов противоскольжения также при использовании обычных установок для установки шипов противоскольжения без полного переоборудования промышленной установки.
Далее изобретение более подробно объясняется на основании схематически приведенных на фиг. 1-6 примеров осуществления изобретения для установки шипов противоскольжения в профиль протектора пневматических шин транспортного средства. На них показано:
Фиг. 1 - вид сверху элемента сцепления профиля профиля протектора пневматической шины транспортного средства с отверстием для шипа противоскольжения.
Фиг. 2 - изображение в разрезе элемента сцепления профиля на фиг. 1 по разрезу по II-II на фиг. 1.
Фиг. 3 - вид сбоку шипа противоскольжения без покрытия.
Фиг. 4 - схематическое изображение процесса установки в представленное на фиг. 2 отверстие для шипа противоскольжения представленного на фиг. 4а частично покрытого шипа противоскольжения с представленными на фиг. 4b-4d этапами установки шипов противоскольжения.
Фиг. 5 - схематическое изображение устройства для установки шипов противоскольжения с целью установки шипов противоскольжения согласно представленному на фиг. 4 способу.
Фиг. 6 - вид сбоку полностью покрытого шипа противоскольжения в качестве альтернативы.
L
s
На фиг. 1 и 2 показан возвышающийся в радиальном направлении R пневматической шины элемент 13 сцепления профиля протектора транспортного средства с проходящими в осевом направлении А пневматической шины транспортного средства и расположенными друг за другом в окружном направлении U шины транспортного средства тонкими разрезами 14 и с отверстием 1 для шипа противоскольжения известного типа. Отверстие 1 для шипа противоскольжения выполнено известным образом для размещения схематически представленного на фиг. 3 шипа 2 противоскольжения известного типа. Шип 2 противоскольжения выполнен с расположенными при использовании в пневматической шине в радиальном направлении R пневматической шины изнутри наружу друг над другом основанием 15, промежуточным участком 11, головкой 9 и радиально внешней вершиной 12 шипа противоскольжения. Отверстие 1 для шипа противоскольжения выполнено для размещения шипа 2 противоскольжения соответственно с выполненным в радиально внутреннем протяженном участке отверстия 1 для шипа противоскольжения отверстием 7 для основания и проходящим от отверстия 7 для основания до радиально наружной боковой поверхности элемента 13 сцепления профиля каналом 6 отверстия для введения шипа 2 противоскольжения. При этом, как это видно на фиг. 3, шип 2 противоскольжения, выполненный вращательно-симметрично относительно оси шипа противоскольжения, в своем основании 10 и в протяженном участке головки 9 шипа противоскольжения выполнен соответственно цилиндрическим с диаметром, который примерно в два раза больше по сравнению с его промежуточным участком 11. Отверстие 1 для шипа противоскольжения, как в его протяженном участке канала 6 отверстия, так и в своем протяженном участке отверстия 7 для основания выполнено с цилиндрической боковой поверхностью, причем диаметр отверстия в участке отверстия 7 для основания меньше по сравнению с диаметром цилиндра основания 10 шипа противоскольжения, однако больше по сравнению с диаметром цилиндра промежуточного участка 11 шипа 2 противоскольжения. Образованная в радиальном направлении R в пневматической шине высота отверстия 7 для основания также выбрана меньшей, чем высота основания 10 шипа противоскольжения, проходящей вдоль оси протяженности шипа 2 противоскольжения. Канал 6 отверстия выполнен с диаметром, который незначительно меньше диаметра шипа 2 противоскольжения в промежуточном участке 11. Представленная на фиг. 2 общая высота Hотверстия 1 шипа противоскольжения, которая, если смотреть и измерять в радиальном направлении R пневматической шины, проходит от ограничивающего отверстие 1 шипа противоскольжения радиально вовнутрь дна 8 отверстия для шипа противоскольжения до ограничивающей профильный блокирующий элемент 13 радиально наружу боковой поверхности, в незначительной мере меньше, чем измеренная вдоль оси шипа противоскольжения высотой H шипа 2 противоскольжения, которая представляет собой величину протяженности вдоль оси шипа противоскольжения между нижней торцевой поверхностью, которая ограничивает шип 2 противоскольжения у основания шипа противоскольжения, и торцевой поверхностью, которая ограничивает шип 2 противоскольжения у головки 9 шипа противоскольжения.
С целью оснащения первый жидкий компонент 3 известного двухкомпонентного клеящего вещества, которое подходит для резинометаллических соединений, хранится в запасном резервуаре 23, как показано на фиг. 5.
S
В запасном резервуаре 21 хранятся предварительно покрытые шипы 2 противоскольжения. Шипы 2 противоскольжения, как это представлено на фиг. 4а, покрыты вторым, выдерживающим усилия при установке шипов компонентом 28 двухкомпонентного клеящего вещества. Покрытие нанесено на весь нижний участок протяженности шипа противоскольжения, по меньшей мере, до половины высоты H шипа противоскольжения. Покрытие наносят, например, в ходе известных процессов окунания.
Так, например, первый жидкий компонент 3 клеящего вещества представляет собой впрыскиваемый компонент на основе эпоксидной смолы, например на основе бисфенола А, фенол-новолака, резорцин диглицидилового эфира, а второй компонент 28 клеящего вещества представляет собой подходящий для этой цели отверждающий компонент известного типа на основе ангидрида кислоты, амина или фенолсодержащих соединений. В качестве альтернативы двухкомпонентное клеящее вещество является системой клеящего вещества на основе цианакрилата или на основе полихлоропрена, причем один из двух компонентов представляет собой первый жидкий впрыскиваемый компонент 3 клеящего вещества, а второй компонент 28 клеящего вещества выполнен порошкообразным и в растворенном или диспергированном виде осаждается на шипе противоскольжения путем нанесения покрытия окунанием.
С целью оснащения сначала впрыскивают дозированное количество первого компонента 3 клеящего вещества через канал 6 отверстия 1 для шипа противоскольжения до отверстия 7 для основания из устройства 22 для впрыскивания и покрывают в отверстии 7 для основания, как это представлено на фиг. 4b, дно 8 отверстия. После этого, как это представлено на фиг. 4с, канал 6 отверстия расширяют известным образом с преодолением действующей в обратном направлении силы упругости резинового материала профильного блокирующего элемента 13. В расширенном состоянии, как это представлено на фиг. 4с, шип 2 противоскольжения вперед своей торцевой поверхностью 15 вводится снаружи в отверстие 1 для шипа противоскольжения до тех пор, пока торцевая поверхность 15 не соприкоснется с первым компонентом 3 клеящего вещества, и после этого перемещается далее вовнутрь до тех пор, пока основание 10 шипа противоскольжения не войдет дальше в отверстие 7 для основания. Находящееся между торцевой поверхностью 15 шипа 2 противоскольжения и дном 8 отверстия 1 для шипа противоскольжения дозированное количество первого компонента 3 клеящего вещества сжимается при этом так, что жидкий компонент 3 клеящего вещества расширяется под шипом 2 по всей торцевой поверхности 15. В то время как шип 2 противоскольжения вводится до своего конечного положения посадки в отверстии 1 для шипа противоскольжения, компонент 3 клеящего вещества распределяется между торцевой поверхностью 15 и дном 8 по всему дну 8 и после этого выдавливается вдоль боковой поверхности шипа 2 противоскольжения по направлению вверх. Как только шип 2 противоскольжения достигнет своего конечного положения посадки в отверстии 1 для шипа противоскольжения, отверстие с расширенным с помощью удерживающих средств диаметром освобождается путем устранения удерживающего контакта, в результате чего резиновый материал профильного блокирующего элемента под действующей в обратном направлении (возвратной) силы упругости в участке отверстия 1 для шипа противоскольжения прилегает с геометрическим замыканием вокруг шипа 2 противоскольжения.
При этом жидкое клеящее вещество 5, как это представлено на фиг. 4d, выдавливается вдоль покрытой вторым компонентом 28 клеящего вещества боковой поверхности шипа 2 противоскольжения до нижнего участка протяженности головки 2 шипа противоскольжения и затвердевает с образованием клеевого соединения вместе со вторым компонентом 28 клеящего вещества и, таким образом, склеивает шип 2 противоскольжения с окружающим резиновым материалом по всему участку протяженности клея 5, образованного из первого компонента 3 клеящего вещества и второго компонента 28 клеящего вещества. После этого шип 2 противоскольжения закреплен в отверстии 1 для шипа противоскольжения с помощью геометрического замыкания и клеевого соединения.
Установка шипов противоскольжения («ошиповывание») происходит с помощью схематически приведенного на фиг. 5 устройства, в котором пневматическая шина 18 транспортного средства с отверстиями 1 для шипов противоскольжения известным образом закреплена на поворотном приемном приспособлении 17, размещенном с возможностью вращения на раме 16 и управляемом с помощью двигателя 19 посредством блока 24 управления. Первый жидкий компонент 3 клеящего вещества из запасного резервуара 23 по подводящей линии 26 с помощью приспособления 22 для впрыска, управляемым управляющим вычислительным устройством 24, впрыскивается дозированно в подлежащее нанесению покрытия отверстие 1 для шипов противоскольжения. Для этого приспособление для впрыска выполнено известным, не рассмотренным более подробно образом с управляемым насосом, который находится в соединении с управляющей вычислительной машиной 24 и создает давление впрыска. Затем устройство впрыска известным образом с помощью управляемого управляющим вычислительным устройством 24 пистолета 20 для шипов противоскольжения выстреливает поступающий из запасного резервуара 21 для шипов противоскольжения по подводящей линии 27 для шипов противоскольжения в пистолете 20 покрытый шип 2 противоскольжения в отверстие 1 для шипа противоскольжения.
Для управления и регулирования протекания процесса установки шипов над профилем протектора пневматической шины транспортного средства расположена видеокамера 25, которая регистрирует положение отверстия 1 для шипа противоскольжения для установки шипа противоскольжения. С помощью этих зарегистрированных данных управляющее вычислительное устройство 24 для впрыска и установки шипа противоскольжения управляет приспособлением 22 для впрыска, а двигатель 19 - пистолетом 20 для шипов противоскольжения, а также приводным движением шины 18.
Дозируемое количество впрыскиваемого первого компонента 3 клеящего вещества выбирают таким образом, что оно соответствует желательной высоте нанесения клея на шип противоскольжения в уже установленном положении шипа, как это показано на фиг. 4d.
В случае возникновения необходимости шипы 2 противоскольжения могут известным образом предварительно подвергаться соответствующей поверхностной обработке. Например, в одном из вариантов осуществления на них предварительно наносят известное грунтовочное покрытие для улучшения прилипания клеящего вещества к поверхности шипа противоскольжения. При использовании шипа 2 противоскольжения из алюминия применяют, например, известным образом, грунтовочное покрытие из полиуретана.
На фиг. 4а шип 2 противоскольжения представлен только с частично нанесенным покрытием. В альтернативном варианте осуществления шип 2 противоскольжения, как это представлено на фиг. 6, на всей своей поверхности покрыт вторым компонентом клеящего вещества и таким образом полностью покрыт. Покрытие можно наносить, например, путем окунания или способом нанесения покрытия в барабане для нанесения покрытий в собственно барабане для нанесения покрытия или с помощью другого подходящего известного способа.
Перечень ссылочных позиций
1 - отверстие для шипов противоскольжения;
2 - шип противоскольжения;
3 - первый компонент клеящего вещества;
5 - клеевое соединение;
6 - канал отверстия;
7 - отверстие для основания;
8 - дно отверстия;
9 - головка;
10 - основание;
11 - промежуточный участок;
12 - вершина;
13 - профильный блокирующий элемент;
14 - тонкий разрез;
15 - нижняя торцевая поверхность;
16 - рама;
17 - приемное приспособление;
18 - пневматическая шина транспортного средства;
19 - двигатель;
20 - пистолет для шипов противоскольжения;
21 - запасный резервуар;
22 - приспособление для впрыска;
23 - запасный резервуар;
24 - управляющий вычислительный блок;
25 - видеокамера;
26 - подводящая линия;
27 - подводящая линия;
28 - покрытие.