КОМПОЗИЦИЯ, СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ БАЛАНСИРОВКИ ВРАЩАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2015 года по МПК C08L27/00 C08L71/00 B60C19/00 B82B1/00 

Область изобретения

Варианты осуществления изобретения, описанные в данном описании, относятся, в общем, к усовершенствованной балансировочной композиции, в частности, к усовершенствованному тиксотропному балансировочному веществу для балансировки вращательной системы, такой как система механической тяги транспортного средства, воздушного или морского судна или механической системы привода машины обработки вещей, а также для уменьшения вибраций во вращательной системе, а также соответствующий способ и система.

Предпосылки изобретения

Вибрация негативным образом влияет на безопасность и комфорт. Что касается безопасности, вибрация оказывает непосредственное влияние на стабильность и может вызвать усталостное разрушение материала и повреждение. Основным источником вибрации является вращательная система транспортного средства, воздушного судна, морского судна или, например, машины обработки вещей. Примеры вращательной системы включают систему механической тяги, содержащую систему двигателя или мотора, систему передачи энергии и колесо, содержащее шину, обод и золотник, транспортного средства такого как автомобиль, система механической тяги содержит систему двигателя и систему несущего винта воздушного судна, такого как вертолет, система механической тяги содержит систему двигателя или мотора, систему передачи энергии и винт морского судна, такого как товарное судно, при этом система механического привода содержит систему мотора и систему барабана машины обработки вещей, такой как стиральная машина. Вибрации могут включать вибрации, зависящие от скорости вращения, как правило, возникающие в системе двигателя или мотора, а также вибрации, зависящие от скорости, как правило, возникающие в системе передачи энергии. Вибрации могут повреждать подшипники качения, например, шариковые подшипники или роликовые подшипники используемые, например, в качестве подшипников двигателя или уплотнений.

Вследствие износа вращательной системы, вибрация, как правило, со временем возрастает. Более конкретно, вследствие износа вращающегося элемента, его центр тяжести (ЦТ) смещается со временем, что приводит к разбалансировке, вызывающей вибрацию.

В патентной заявке ЕР 0281252 А1 и соответствующем патенте Соединенных Штатов 4,867,792 раскрыта тиксотропная композиция для балансировки шин, обладающая напряжением течения, составляющим от 30 Па до 260 Па, способная балансировать шины посредством способности течь под влиянием вибраций, вызываемых при ударении тяжелой точки на шине о поверхность дороги. Балансировочная композиция самораспределяется в колесном узле, состоящем из шины, установленной на ободе и имеющей тяжелую точку.

В документе ЕР 0557365 и соответствующей патентной РСТ заявке WO 1992/08775 раскрыта гелеобразная балансировочная композиция для шин, обладающая модулем упругости, составляющим от 3000 Па до 15000 Па, предпочтительно ее модуль упругости составляет около 9000 Па, обладающая способностью балансировки шин посредством способности течь под влиянием вибраций, вызываемых разбалансировкой в колесном узле. Композиция предпочтительно содержит смесь из: 1) парафинового масла, полибутенового масла, полиэфиров или эфиров полиола; 2) гидрофобной или гидрофильной белой сажи; 3) полиалкилметакрилатов, стирол-этилен-пропилен блок-сополимеров или полигидроксикарбоксильных производных кислот; и, факультативно, ингибиторов и антиоксидантов.

В документе US 5,431,726 раскрыта гелеобразная балансировочная композиция для шин, обладающая модулем упругости, составляющим от 3000 Па до 15000 Па и обладающая способностью балансировки шин посредством способности течь под влиянием вибраций, вызываемых разбалансировкой в колесном узле.

В документе ЕР 1063106 раскрыта балансировочная композиция для шин, обладающая улучшенными балансировочными свойствами, содержащая вязкопластический гель и твердые тела, имеющие средний наименьший размер в диапазоне 0,5-5 мм; предпочтительно 1-4 мм, наиболее предпочтительно, около 3 мм. При нанесении в виде слоя с внутренней стороны шины моторного транспортного средства, композиции действуют таким образом, чтобы обеспечить перемещение твердых тел через гель с тем, чтобы концентрироваться в нужных областях для противодействия разбалансировке. Твердые тела предпочтительно имеют среднее соотношение α между их наименьшим и наибольшим размером, составляющее α меньше или равно 2, предпочтительнее α меньше или равно 1,5, в частности около 1. Вязкопластический гель предпочтительно обладает модулем упругости (G′), составляющим от 1000 Па до 25000 Па при 22°C, модулем потерь (G″) меньшим, чем модуль упругости и критическим напряжением течения, превышающим 3 Па при 22°C. Тела могут быть выполнены в виде вытянутых или сплющенных эллипсоидов, цилиндров, прямоугольных параллелепипедов или сфер, или сочетания таких тел; они могут иметь кажущуюся плотность в диапазоне 500-3000 кг/м³, предпочтительно 600-2000 кг/м³, в частности 700-1000 кг/м³, особо предпочтительно, в диапазоне 800-900 кг/м³; они могут быть выполнены из полиолефинов, полистирола, поливинилхлорида, полиамида, резины или стекла. Весовое соотношение между твердыми телами и гелем находится в диапазоне от 10:1 до 1:10, предпочтительно в диапазоне от 5:1 до 1:5, в частности от 2:1 до 3:1, как, например, от 1:1 до 1:2. Изобретение также касается набора для балансировки шин и способа балансировки колесных узлов автомобилей.

В патентной заявке DE 19857646 раскрыт способ балансировки шин посредством внесения балансировочного вещества внутрь шины, при этом способ содержит внесение вещества с определенными свойствами, формой и весом внутрь шины; и перемещение к точке разбалансировки посредством вращения шины. Способ может также использоваться для балансировки других вращающихся объектов.

В патентной заявке DE 19853691 раскрыт способ внесения балансирующего шину вещества в виде внутреннего кольцевого гелеобразного борта. Свойства вещества, форма, вес, геометрия, а также места его осаждения заданы. Внутренняя поверхность шины обладает определенной формой и геометрией. Могут использоваться одна или более бесконечных полос. Поперечное сечение полосы может быть круглым, полукруглым, уплощенным, треугольным, четырехугольным или многоугольным. Одна или более полос распределены по всей окружности, или лишь по ее части, или возможны оба вида распределения. Части полос накладываются противоположно золотнику при установке на ободе. Они накладываются на или вне экваториальной плоскости, симметрично или несимметрично. Вещество нагнетается через золотник в определенном количестве. Применяется гель с определенной вязкостью, тиксотропностью, долговременной стабильностью, а также совместимостью с внутренней поверхностью шины. Шина имеет одну или более кольцевую канавку, факультативно между бортами, для размещения вещества.

Патентная РСТ заявка WO 2009/037314 раскрывает способ обработки автомобильной шины и тиксотропное балансировочное вещество, включающий обеспечение количества тиксотропного балансировочного вещества в первой кольцевой балансировочной области на внутренней стороне автомобильной шины, включая равномерное распределение первого количества балансировочного вещества на первой балансировочной области, а также соответствующее устройство и систему. В одном варианте осуществления слой лакового покрытия, содержащего наночастицы, выполнен на первой кольцевой балансировочной области с целью увеличения подвижности тиксотропного балансировочного вещества на балансировочной области.

Таким образом, для балансировки вращательной системы вращающийся элемент, такой как автомобильное колесо, содержащее камеру и кольцевую балансировочную область, такую как внутренняя оболочка, может быть частично заполнен некоторым количеством тиксотропного балансировочного вещества.

Кроме того, кольцевая балансировочная область может быть обеспечена наноструктурой. Наноструктура может быть сформирована во время производства автомобильной шины, что требует применения нестандартного специального оборудования. Если автомобильная шина представляет собой стандартную шину, наноструктура может быть выполнена на дополнительном этапе производства посредством распределения материала, такого, как лаковое покрытие, содержащее наночастицы на балансировочной области. Однако лаковое покрытие может содержать растворитель, при этом растворитель может затрагивать экологические проблемы или представлять собой угрозу для здоровья и безопасности во время производства. Даже в случае лакового покрытия на водной основе не содержащего растворителя, необходим дополнительный этап производства, требующий времени и денег.

Вследствие этих и других причин, существует необходимость в изобретении, как будет описано в следующих вариантах осуществления.

Краткое описание изобретения

Целью изобретения является предоставление усовершенствованной балансировочной композиции для балансировки вращательной системы и уменьшения вибрации во вращательной системе, а также соответствующий способ и система.

Данная цель решается посредством содержания независимых пунктов формулы.

Один аспект данного изобретения представляет собой композицию 240 для балансировки вращательной системы 200, содержащую некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества и характеризующуюся распределением некоторого количества гидрофобных частиц в указанном количестве указанного тиксотропного балансировочного вещества. Таким образом, гидрофобные частицы уменьшают, то есть снижают внутреннее сцепление тиксотропного балансировочного вещества посредством разрушения водородных связей или, по меньшей мере, посредством частичного замещения тиксотропного балансировочного вещества на контактной поверхности между композицией и кольцевой балансировочной областью или и в обоих местах. В результате повышается подвижность композиции и, таким образом, улучшаются балансировочные свойства композиции, или снижается вибрация, или и то и другое.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где указанное количество указанного тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 50 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 100 нм до приблизительно 20 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 3 мкм до приблизительно 5 мкм, или составляют приблизительно 4 мкм.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где удельная поверхность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/г до приблизительно 10 м²/г.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где поверхности указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний; или их комбинацию.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где сердцевины указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний; или металл, например, железо, или углерод, или их комбинацию.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где плотность указанных гидрофобных частиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества. В результате, во время вращения центробежная сила для гидрофобных частиц больше, чем для тиксотропного балансировочного вещества, поэтому концентрация гидрофобных частиц в композиции увеличивается в направлении контактной поверхности. Еще одним следствием является то, что гидрофобные частицы дополнительно замещают тиксотропное балансировочное вещество на контактной поверхности. В результате дополнительно повышается подвижность композиции и, таким образом, улучшаются балансировочные свойства композиции, или снижается вибрация, или и то и другое.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где плотность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию, где указанные гидрофобные частицы являются нелипкими, то есть гидрофобные частицы не прилипают ни к воде или содержащим воду веществам, ни к маслу или содержащим масло веществам.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию, где указанные гидрофобные частицы химически инертны.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию, где указанные гидрофобные частицы обладают коэффициентом трения, находящимся в диапазоне от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,1.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию, где указанный балансировочный груз находится в контакте с указанным тиксотропным балансировочным веществом. Вследствие этого балансировочный груз может содействовать балансировке вращательной системы, в результате чего эффект балансировки может быть улучшен, а количество указанного тиксотропного балансировочного вещества может быть уменьшено.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию, где указанный балансировочный груз имеет поверхность и массу, определяемые размером балансировочного груза, таким образом, что указанный балансировочный груз преодолевает силу адгезии между указанной поверхностью балансировочного груза и указанным тиксотропным балансировочным веществом, когда указанное тиксотропное балансировочное вещество подвергается воздействию указанной вибрации и изменяется в возбужденном состоянии. Вследствие этого размер балансировочного груза обеспечивает подвижность балансировочного груза в композиции, и в результате может быть улучшен эффект балансировки.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию, где указанный балансировочный груз предпочтительно представляет собой шар. Размер балансировочного груза соответствует диаметру шара. Диаметр может определяться посредством соотношения между площадью поверхности балансировочного груза, определяемой согласно формуле А=4πr², принимая во внимание структуру поверхности, т.е. шероховатость и адгезию и объемом балансировочного груза, определяемым согласно формуле V=4/3πr³, принимая во внимание плотность балансировочного груза и массу балансировочного груза. С увеличением радиуса r, объем балансировочного груза и, таким образом, масса балансировочного груза увеличивается быстрее, чем площадь поверхности балансировочного груза. Вследствие этого подвижность балансировочного груза в композиции может быть увеличена, и в результате может быть улучшен эффект балансировки.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию, где указанный балансировочный груз содержит металл, например, сталь, такую как нержавеющая сталь. В результате срок службы балансировочного груза может быть увеличен, в результате чего работы по обслуживанию могут быть упрощены, а также может быть уменьшена частота их выполнения.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240 для балансировки вращательной системы 200, содержащую; некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества, характеризующуюся распределением некоторого количества наночастиц в указанном количестве указанного тиксотропного балансировочного вещества. Таким образом, наночастицы уменьшают, то есть снижают внутреннее сцепление тиксотропного балансировочного вещества посредством разрушения водородных связей или, по меньшей мере, посредством частичного замещения тиксотропного балансировочного вещества на контактной поверхности между композицией и кольцевой балансировочной областью или в обоих местах. В результате повышается подвижность композиции и, таким образом, улучшаются балансировочные свойства композиции, или снижается вибрация, или и то и другое.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где указанное количество указанного тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных наночастиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где размеры указанных наночастиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 1000 нм, или находятся в диапазоне от приблизительно 2 нм до приблизительно 500 нм, или находятся в диапазоне от приблизительно 5 нм до приблизительно 200 нм, или находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 100 нм, или находятся в диапазоне от приблизительно 20 нм до приблизительно 50 нм, или составляют приблизительно 40 нм.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где удельная поверхность указанных наночастиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/г до приблизительно 10 м²/г.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где указанные наночастицы содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний, или металл, например, алюминий, медь, золото, железо, серебро, титан и цинк, или оксид металла, например, оксид алюминия, оксид меди, оксид железа, оксид серебра и оксид титана, полупроводник, например, селенид кадмия, теллурид кадмия и кремний или углерод, например, сажу, углеродные нанотрубки, графит и фуллерен. Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где плотность указанных наночастиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества.

Другой аспект изобретения представляет собой композицию 240, где плотность указанных наночастиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является способ уменьшения вибрации во вращательной системе 200, отличающийся тем, что включает этапы, на которых: распределяют некоторое количество гидрофобных частиц в некотором количестве тиксотропного балансировочного вещества для формирования некоторого количества композиции 240; и обеспечивают вращающийся элемент 110, содержащий камеру 120 имеющую центр вращения на оси 150 вращения указанного вращающегося элемента 110, содержащего кольцевую балансировочную область 130, частично заполненную, по меньшей мере, частью указанного количества указанной композиции 240. Таким образом, гидрофобные частицы уменьшают, то есть снижают внутреннее сцепление тиксотропного балансировочного вещества посредством разрушения водородных связей или, по меньшей мере, посредством частичного замещения тиксотропного балансировочного вещества на контактной поверхности между композицией и кольцевой балансировочной областью или в обоих местах. В результате повышается подвижность композиции и, таким образом, улучшаются балансировочные свойства композиции, или снижается вибрация, или и то и другое.

Другим аспектом изобретения является способ, дополнительно содержащий этапы, на которых: вращают указанный вращающийся элемент 110 вокруг указанной оси 150 вращения таким образом, что указанная композиция 240 разжижается и распределяется по указанной кольцевой балансировочной области 130, при этом разбалансировка указанного вращающегося элемента 110 уменьшается.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где указанное количество указанного тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 50 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 100 нм до приблизительно 20 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 3 мкм до приблизительно 5 мкм, или составляют приблизительно 4 мкм.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где удельная поверхность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/г до приблизительно 10 м²/г.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где поверхности указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где сердцевины указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний; или металл, например, железо, или углерод.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где плотность указанных гидрофобных частиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где плотность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где указанная вращательная система 200 содержится в транспортном средстве, например, в автомобиле и, факультативно, указанная вращательная система 200 является колесом, системой двигателя или трансмиссией указанного транспортного средства.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где указанная вращательная система 200 содержится в летательном аппарате, например, в вертолете и, факультативно, указанная вращательная система 200 является системой двигателя или лопастями указанного летательного аппарата.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где указанная вращательная система 200 содержится в морском судне, например, в товарном судне и, факультативно, указанная вращательная система 200 является системой двигателя или трансмиссией указанного морского судна.

Другой аспект изобретения представляет собой способ, где указанная вращательная система 200 содержится в машине обработки вещей, например, в стиральной машине и, факультативно, указанная вращательная система 200 является системой двигателя или барабаном, вмещающим вещи указанной машины обработки вещей.

Еще один аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200 для уменьшения вибрации в указанной вращательной системе 200, где вращающийся элемент 110 содержит камеру 120, имеющую центр вращения на оси 150 вращения указанного вращающегося элемента 110, содержащего кольцевую балансировочную область 130, частично заполненную некоторым количеством композиции 240, содержащей некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества и некоторое количество гидрофобных частиц, распределенных в указанном количестве указанного тиксотропного балансировочного вещества.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где указанное количество указанного тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 50 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 100 нм до приблизительно 20 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 3 мкм до приблизительно 5 мкм, или составляют приблизительно 4 мкм.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где удельная поверхность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/т до приблизительно 10 м²/г.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где поверхности указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где сердцевины указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний; или металл, например, железо, или углерод.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где плотность указанных гидрофобных частиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где плотность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где указанная вращательная система 200 содержится в транспортном средстве, например, в автомобиле и, факультативно, указанная вращательная система 200 является колесом, системой двигателя или трансмиссией указанного транспортного средства.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где указанная вращательная система 200 содержится в летательном аппарате, например, в вертолете и, факультативно, указанная вращательная система 200 является системой двигателя или лопастями указанного летательного аппарата.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где указанная вращательная система 200 содержится в морском судне, например, в товарном судне и, факультативно, указанная вращательная система 200 является системой двигателя или трансмиссией указанного морского судна.

Другой аспект изобретения представляет собой вращательную систему 200, где указанная вращательная система 200 содержится в машине обработки вещей, например, в стиральной машине и, факультативно, указанная вращательная система 200 является системой двигателя или барабаном, вмещающим вещи указанной машины обработки вещей.

Краткое описание некоторых изображений

Хотя описание завершается формулой изобретения, конкретно показывающей и ясно заявляющей то, что следует считать изобретением, более конкретное описание изобретения будет приведено согласно его конкретным вариантам осуществления, изображенным на приложенных фигурах с целью иллюстрации того, каким образом были получены варианты осуществления изобретения. Следует понимать, что данные фигуры отображают лишь типичные варианты осуществления изобретения, которые не обязательно отображены в масштабе, и, таким образом, их не следует рассматривать ограничивающими объем охраны, и поэтому варианты осуществления будут описаны и объяснены более конкретно и детально с помощью сопроводительных фигур, где:

Фиг. 1 показывает поперечное сечение обычной вращательной системы;

Фиг. 2 показывает поперечное сечение вращательной системы согласно одному варианту осуществления изобретения; и

Фиг. 3 показывает сравнение длин распределений композиций в сантиметрах на внутренней оболочке автомобильной шины в виде зависимости от времени в минутах для различных композиций, различных конфигураций внутренних оболочек, а также различных их комбинаций.

Подробное описание изобретения

В следующем подробном описании вариантов осуществления сделана ссылка на сопроводительные фигуры, которые являются частью описания и показывают посредством иллюстраций конкретные варианты осуществления, в которых изобретение может применяться на практике. На фигурах одинаковые цифры описывают практически одинаковые компоненты на нескольких видах. Варианты осуществления предназначены для того, чтобы описать аспекты изобретения достаточно подробно для того, чтобы специалисты в данной области могли воплотить данное изобретение на практике. Другие варианты осуществления могут также использоваться, при этом конструкционные, логические или электрические изменения или их сочетания могут быть сделаны без отклонения от объема правовой охраны изобретения. Кроме того, следует понимать, что различные варианты осуществления изобретения хоть и отличаются, однако они не обязательно являются взаимоисключающими. Например, определенный признак, конструкция или характеристика, описанная в одном варианте осуществления, может включаться в других вариантах осуществления. Кроме того, следует понимать, что варианты осуществления изобретения могут осуществляться с использованием различных технологий. Также термин "примерный" следует понимать как "пример", а не как "лучший" или "оптимальный". Следующее подробное описание, таким образом, не следует воспринимать в ограничивающем смысле, а объем правовой охраны изобретения определяется только приложенной формулой наряду с полным объемом эквивалентов, на которые данная формула распространяется.

К фигурам будет сделана ссылка. Для того чтобы более ясно показать конструкции вариантов осуществления, фигуры, включенные в данное описание, являются схематическими изображениями устройств согласно изобретению. Таким образом, реальный внешний вид изготовленных конструкций может отличаться, хотя и включать существенные признаки вариантов осуществления. Кроме того, фигуры показывают лишь конструкции необходимые для понимания вариантов осуществления. Дополнительные конструкции, известные из уровня техники, не были включены для обеспечения ясности фигур. Также следует понимать, что признаки и/или элементы, изображенные на фигурах, изображены в определенных пропорциях относительно друг друга для простоты понимания, при этом реальные размеры могут значительно отличаться от размеров, показанных на фигурах.

В следующем описании и формуле могут использоваться термины "включает", "имеет", "с" или их другие варианты. Следует понимать, что данные термины обозначают включение, подобно термину "содержит".

В следующем описании и формуле могут использоваться термины "присоединен", "соединен", наряду с их производными, такими как "контактно соединен ". Следует понимать, что данные термины не являются синонимами. Точнее, в определенных вариантах осуществления, термин "соединен" может использоваться для отображения того, что два или более элемента находятся в прямом физическом или электрическом контакте друг с другом. Однако термин "присоединен" может подразумевать то, что два или более элементов не находятся в прямом контакте друг с другом, однако все еще объединены и взаимодействуют друг с другом.

В следующем описании и формуле такие термины, как "верхний", "нижний", "первый", "второй" и т.д. могут использоваться лишь в описательных целях, и их не следует рассматривать как ограничивающие. Варианты осуществления устройства или изделия, описанного в данном описании, могут изготавливаться, использоваться или доставляться в разных местах и положениях.

Композиция для балансировки вращательной системы или уменьшения вибрации во вращательной системе согласно изобретению, содержащая некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества и некоторое количество гидрофобных частиц распределенных в указанном количестве указанного тиксотропного балансировочного вещества. Композиция может быть изготовлена посредством смешивания ингредиентов, если необходимо, то при незначительном нагреве ниже примерно 40°C. Гидрофобные частицы могут быть включены в приготовленное тиксотропное балансировочное вещество посредством перемешивания с высокой скоростью сдвига.

Реологические свойства балансировочного вещества представляют собой его критическое напряжение течения (КНТ) и модуль эластичности (упругости) (G′), причем оба измеряются в линейном вязкоупругом диапазоне, как и его напряжение течения, определяемое при измерениях роста напряжения и отношение между его модулем упругости (G′) и модулем потерь (G″), измеряемое при качании частоты.

Модуль упругости (G′) представляет собой степень прочности вещества, т.е. прочность и количество связей между молекулами загустителя.

Модуль потерь (G″) представляет собой степень способности вещества к рассеиванию энергии в виде тепла.

Отношение между G′ и G″, измеряемое при качании частоты, представляет собой структурную характеризацию вещества. Частота разделения представляет собой частоту, при которой G″ становится больше, чем G′.

Одинаковой важностью наряду с вязкоупругими свойствами является долговременная стабильность балансировочного вещества при эксплуатации, характеристики при различных температурах вещества, а также химическая инертность вещества.

Балансировочное вещество должно оставаться функциональным на протяжении всего срока службы балансировочной системы при любых условиях, в частности, в температурном диапазоне от примерно -50°C или -30°C до +90°C.

Кроме того, балансировочное вещество не должно оказывать какое-либо негативное влияние на балансировочную систему и окружающую среду, а также должно быть одноразовым или пригодным для повторного использования.

Тиксотропным балансировочным веществом может быть тиксотропная балансировочная композиция для балансировки шин, раскрытая в патентной заявке ЕР 0281252 и соответствующем патенте US 4,867,792, обладающая напряжением течения, составляющим от 1 Па до 260 Па, способная балансировать шины посредством способности течь под влиянием вибраций, вызываемых при ударении тяжелой точки на шине о поверхность дороги.

Тиксотропная балансировочная композиция может обладать напряжением течения, составляющим более 2 Па. Однако, вследствие более низкого значения напряжения течения, может быть необходимо более низкое значение углового ускорения, особенно в случае, если вращающийся элемент находится не в вертикальном положении.

Более подробно, тиксотропное балансировочное вещество может представлять собой балансировочный гель, содержащий два компонента, а именно - основу в виде жидкости и загуститель, и предпочтительно соответствует минимальному критерию, включающему, соответствие реологии - модуль упругости (G′), составляющий от примерно 100 Па до примерно 5000 Па, частоту разделения (G″>G′), составляющую от примерно 1 Гц до примерно 40 Гц, и критическое значение напряжения течения, большее чем 1 Па; в отношении летучести - потери от испарения, составляющие менее примерно 6% по массе после 10 часов при температуре 99°C; температуру потери текучести основы в виде жидкости, составляющую ниже примерно -15°C согласно стандартному методу испытаний температуры потери текучести нефтепродуктов, ASTMD97; в отношении стабильности отделения - отделение основы в виде жидкости, составляющее менее примерно 20% по массе после 12 часов при 300000×g и 25°C; и, в отношении химической реакционной способности - значительную инертность, как, например, отсутствие коррозионной активности по отношению к металлам, а также отсутствие влияния на полимеры, такие, как резина. Балансировочный гель, как правило, содержит по массе, от примерно 75% до примерно 99%, например, от примерно 85% до примерно 97%, как, примерно 95% основы в виде жидкости и, соответственно, от примерно 1% до примерно 25%, например, от примерно 3% до примерно 15%, как, примерно 5% загустителя. Балансировочный гель может дополнительно содержать, предпочтительно в небольших количествах, ингибиторы коррозии, антиоксидант, краситель или их комбинацию.

Основа в виде жидкости может, например, содержать полиалкиленгликоль (ПАГ), как, например, полипропиленгликоль (ППГ) или полиэтиленгликоль (ПЭГ); комбинацию, которая представляет собой смесь полиалкиленгликолей, такую, как комбинация ППГ и ПЭГ; сополимер этиленоксида и пропиленоксида или их комбинацию.

Основа в виде жидкости может содержать полимер оксипропиленовых групп инициируемый спиртом-(ROH-), с обобщенной формулой:

где R - водородная или алкильная группа, имеющая одну концевую гидроксильную группу и являющаяся нерастворимой в воде, как продукты с различными молекулярными массами и вязкостями, продаваемые химической компанией DOW (www.dow.com) под торговой маркой UCON LB Fluids.

Основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать линейный статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида. инициируемый спиртом-(ROH-), с обобщенной формулой:

R - водородная или алкильная группа.

Основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида, инициируемый спиртом-(ROH-), предпочтительно содержащий примерно одинаковые количества, которые примерно составляют 50% по массе оксиэтиленовых групп и оксипропиленовых групп, имеющих одну концевую гидроксильную группу и являющихся растворимыми в воде при температуре окружающей среды, которая находится в диапазоне температур ниже примерно 40°C, как, например, продукты с одинаковыми количествами по массе оксиэтиленовых групп и оксипропиленовых групп и с различными молекулярными массами и вязкостями, продаваемые химической компанией DOW под торговой маркой UCON 50-HB Fluids. Например, основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида, инициируемый бутанолом, содержащий одинаковые количества по массе оксиэтиленовых групп и оксипропиленовых групп со средней молекулярной массой, составляющей 3930, вязкостью, составляющей примерно 1020 сСт при температуре 40°C и коэффициентом вязкости, составляющим примерно 1000 согласно ISO 3448, как, например, продукты, продаваемые химической компанией DOW под торговой маркой UCON 50-HB-5100.

Основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида, инициируемый диолом, предпочтительно содержащий примерно 75% по массе оксиэтиленовых групп и, соответственно примерно 25% по массе оксипропиленовых групп, имеющих две концевые гидроксильные группы (R=Н) и являющихся растворимыми в воде при температурах ниже примерно 75°C, как, например, продукты с различными молекулярными массами и вязкостями, продаваемые химической компанией DOW под торговой маркой UCON 75-H Fluids. Например, основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида, инициируемый диолом, содержащий 75% по массе оксиэтиленовых групп и 25% по массе оксипропиленовых групп со средней молекулярной массой, составляющей 6950, вязкостью, составляющей примерно 1800 сСт при температуре 40°C, как, например, продукт, продаваемый химической компанией DOW под торговой маркой UCON 75-H-9500.

Основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида, инициируемый спиртом-(ROH-), предпочтительно содержащий примерно 40% по массе оксиэтиленовых групп и, соответственно примерно 60% по массе оксипропиленовых групп, являющихся растворимыми в воде, как, например, продукты с различными молекулярными массами и вязкостями, продаваемые химической компанией DOW под торговой маркой SYNALOX 40. Например, основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида, инициируемый спиртом, содержащий 40% по массе оксиэтиленовых групп и 60% оксипропиленовых групп со средней молекулярной массой, составляющей 5300, вязкостью, составляющей 1050 сСт при температуре 40°C и коэффициентом вязкости, составляющим примерно 1000 согласно ISO 3448, как, например, продукты, продаваемые химической компанией DOW под торговой маркой SYNALOX 40-D700.

Основа в виде жидкости может альтернативно или дополнительно содержать статистический сополимер этиленоксида и пропиленоксида, инициируемый диолом, предпочтительно содержащий примерно 50% по массе оксиэтиленовых групп и, соответственно примерно 50% по массе оксипропиленовых групп, с кинематической вязкостью, составляющей примерно 960-1160 сСт (или мм²/с) при температуре 40°C согласно ASTM D445, как, например, продукты, продаваемые химической компанией DOW под торговой маркой SYNALOX 50-D700.

Загуститель может содержать белую сажу, например, гидрофобный диоксид кремния или гидрофильный диоксид кремния, предпочтительно обладающую удельной поверхностью согласно теории БЭТ (Брунауэра, Эммета, Теллера), находящейся в диапазоне от около 50 м²/г до около 400 м²/г, например гидрофильную белую сажу, обладающую удельной поверхностью согласно теории БЭТ, 300 м²/г, как, например, продукт, продаваемый компанией Evonik Industries (www.evonik.com) под торговой маркой Aerosil A300.

Эффект гелеобразования в нефтепродуктах при применении загустителей осуществляется посредством формирования сети молекул загустителя в водородных связях посредством гидроксильных групп или посредством притяжения Ван-дер-Ваальса между сегментами молекул загустителя. Количество и прочность данных связей определяет прочность геля и способность геля выдерживать нагрузку (критическое значение напряжения течения).

Тиксотропная балансировочная композиция может представлять собой балансировочный гель, содержащий композицию балансировочного геля, содержащую:

1) 85-97% по массе компонента гликольэфира, содержащего один или более сополимеров этилен/пропилен гликольэфиров общей формулы (I) или общей формулы (II) или их смесей

где R - водородная или алкильная группа из 2-8 атомов углерода; R1 - алкиленовая группа из 2-8 атомов углерода, в которой два заместителя не переносятся на одном и том же атоме углерода; m - молярная концентрация пропиленгликоля в группе или группах сополимеров этилен/пропилен гликолей, n - молярная концентрация этиленгликоля в группе или группах сополимеров этилен/пропилен гликолей, где соотношение n:m находится в диапазоне от 35:65 до 80:20; каждое соединение сополимера гликоля, обладающее среднечисловой молекулярной массой в диапазоне от 2000 до 10000; и

2) 3-15% по массе загустителя из белой сажи; при этом указанная балансировочная композиция является вязкоупругой и обладает модулем упругости (G′), составляющим от 1500 Па до 5000 Па при температуре 22°C, модулем потерь (G″), меньшим, чем модуль упругости вплоть до частоты разделения, составляющей 10-40 Гц, и критического напряжения течения, превышающего 2 Па.

Среднечисловая молекулярная масса компонента(ов) гликольэфира может находиться в диапазоне от 3000 до 10000. Соотношение n:m может находиться в диапазоне от 35:65 до 80:20, предпочтительно в диапазоне от 40:60 до 75:25, в частности от 40:60 до 60:40, как, например, 50:50. Загуститель из белой сажи представляет собой белую сажу гидрофильного типа, обладающую удельной поверхностью согласно теории БЭТ в диапазоне от 90 до 400 м²/г, предпочтительно от 200 до 300 м²/г; или загуститель из белой сажи представляет собой белую сажу гидрофобизированного типа, обладающую удельной поверхностью согласно теории БЭТ в диапазоне от 50 до 300 м²/г, предпочтительно от 250 до 350 м²/г; или смеси из таких загустителей из белой сажи гидрофильного и гидрофобизированного типа. Компонент(ты) гликольэфира может(могут) показывать коэффициент вязкости, определенный согласно ISO3448, составляющий свыше 500, предпочтительно, находящийся в диапазоне от 800 до 1200.

В одном варианте осуществления изобретения соотношение n:m сополимера по формуле (I) находится в диапазоне от 40:60 до 75:25, например, в диапазоне от 40:60 до 60:40, в частности от 45:55 до 55:45, как, например, приблизительно 50:50. В другом варианте осуществления соотношение n:m сополимера по формуле (II) может находиться в диапазоне от 70:30 до 80:20, как, например, приблизительно 75:25.

В предпочтительном варианте осуществления тиксотропное балансировочное вещество содержит 6,3±0,2% по массе, более предпочтительно 6,3±0,1% по массе загустителя из белой сажи; и 1,0±0,3% по массе, более предпочтительно 1,0±0,2% по массе, наиболее предпочтительно 1,0±0,1% по массе сополимера по формуле (II), обладающего соотношением n:m находящимся в диапазоне от 70:30 до 80:20, более предпочтительно приблизительно 75:25; при этом баланс достигается при сополимере по формуле (I), обладающем соотношением n:m находящимся в диапазоне от 45:55 до 55:45, например, приблизительно 50:50.

В другом предпочтительном варианте осуществления тиксотропное балансировочное вещество содержит 6,5±0,2% по массе, более предпочтительно 6,5±0,1% по массе загустителя из белой сажи; и 1,0±0,3% по массе, более предпочтительно 1,0±0,2% по массе, наиболее предпочтительно 1,0±0,1% по массе сополимера по формуле (II), обладающего соотношением n:m находящимся в диапазоне от 70:30 до 80:20, более предпочтительно приблизительно 75:25; при этом баланс достигается при сополимере по формуле (II), обладающем соотношением n:m находящимся в диапазоне от 45:55 до 55:45, например, приблизительно 50:50.

Гидрофобные частицы, распределенные в указанном тиксотропном балансировочном веществе, уменьшают, то есть снижают внутреннее сцепление тиксотропного балансировочного вещества посредством разрушения водородных связей или, по меньшей мере, посредством частичного замещения тиксотропного балансировочного вещества на контактной поверхности между композицией и кольцевой балансировочной областью или и в обоих местах. Релевантные свойства гидрофобных частиц включают: нелипкость, которая заключается в том, что ни вода и содержащие воду вещества, ни масло и содержащие масло вещества не смачивают гидрофобные частицы, низкий коэффициент трения, например в диапазоне от 0,05 до 0,10, плотность выше плотности тиксотропного балансировочного вещества, например, более 1000 кг/м³, маленький размер частиц, например, находящийся в диапазоне от 100 нм до 10 мкм, большую удельную поверхность, например, находящуюся в диапазоне от 1 м²/г до 10 м²/г (определенную согласно абсорбции азота) и химическую инертность. Примеры материалов с такими свойствами включают фторуглероды, такие как фторполимеры, например, политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), и кремний.

Гидрофобные частицы могут содержать фтордобавку, например, свободнотекучую порошкообразную фтордобавку, предпочтительно обладающую удельной поверхностью, находящейся в диапазоне от около 1 м²/г до около 10 м²/г, например свободнотекучий порошкообразный PTFE, обладающий удельной поверхностью составляющей 5-10 м²/г или 1,5-3 м²/г, такой как продукты, продаваемые компанией DuPont (www.dupont.com) под торговой маркой Zonyl МР 1100 и Zonyl МР 1200 соответственно. Гидрофобные частицы могут обладать низкой поверхностной энергией.

Количество тиксотропного балансировочного вещества может находиться в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных гидрофобных частиц может находиться в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе.

Другая композиция для балансировки вращательной системы или уменьшения вибрации во вращательной системе согласно изобретению, содержащая некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества и некоторое количество наночастиц, распределенных в указанном количестве указанного тиксотропного балансировочного вещества. Композиция может быть изготовлена посредством смешивания ингредиентов, если необходимо, то при незначительном нагреве, ниже примерно 40°C. Наночастицы могут быть включены в приготовленное тиксотропное балансировочное вещество посредством перемешивания с высокой скоростью сдвига.

Наночастицы, распределенные в указанном тиксотропном балансировочном веществе, уменьшают, то есть снижают внутреннее сцепление тиксотропного балансировочного вещества посредством разрушения водородных связей или, по меньшей мере, посредством частичного замещения тиксотропного балансировочного вещества на контактной поверхности между композицией и кольцевой балансировочной областью или в обоих местах. Релевантные свойства наночастиц включают: малый размер частиц, например, находящийся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 1000 нм, или от приблизительно 2 нм до приблизительно 500 нм, или от приблизительно 5 нм до приблизительно 200 нм, или от приблизительно 10 нм до приблизительно 100 нм, или от приблизительно 20 нм до приблизительно 50 нм или приблизительно 40 нм, большую удельную поверхность, находящуюся в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г. Примеры материалов с такими свойствами включают фторуглероды, например фторполимеры, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), кремний, металл, например, алюминий, медь, золото, железо, серебро, титан и цинк, оксид металла, например, оксид алюминия, оксид меди, оксид железа, оксид серебра и оксид титана, полупроводник, например, селенид кадмия, теллурид кадмия и кремний, и углерод, например, сажу, углеродные нанотрубки, графит и фуллерен.

Количество тиксотропного балансировочного вещества может находиться в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных наночастиц может находиться в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе.

Фиг. 1 показывает поперечное сечение обычной вращательной системы 100, такой как автомобильное колесо. Вращательная система 100 содержит вращающийся элемент 110, такой как автомобильная шина. Вращающийся элемент 110 содержит камеру 120 с центром вращения на оси 150 вращения и содержит кольцевую балансировочную область 130, такую как внутренняя оболочка автомобильной шины, частично заполненную некоторым количеством обычного тиксотропного балансировочного вещества 140. Кольцевая балансировочная область 130 может, как показано, располагаться в центре на внутренней оболочке. Альтернативно, кольцевая балансировочная область 130 может располагаться на стенке или на торце.

Кольцевая балансировочная область 130 может содержать наноструктуру для улучшения подвижности и потока тиксотропного балансировочного вещества 140, при этом указанная наноструктура формируется посредством материала, такого, как, например, лаковое покрытие, содержащее наночастицы, или может быть нанесена на указанную кольцевую балансировочную область 130.

Вращающийся элемент 110 может также содержать разделитель 160 для определения границы балансировочной области 130. Вращающийся элемент 110 может также содержать другой разделитель 165 для определения другой границы балансировочной области 130.

Фиг. 2 показывает поперечное сечение вращательной системы 200, такой как автомобильное колесо, согласно одному варианту осуществления изобретения. Вращательная система 200 содержит вращающийся элемент 110, такой как автомобильная шина. Вращающийся элемент 110 содержит камеру 120 с центром вращения на оси 150 вращения и содержит кольцевую балансировочную область 130, такую как внутренняя оболочка автомобильной шины, частично заполненную некоторым количеством композиции 240 согласно одному варианту осуществления изобретения. Композиция для балансировки вращательной системы или уменьшения вибрации во вращательной системе содержит некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества и некоторое количество гидрофобных частиц распределенных в указанном количестве тиксотропного балансировочного вещества. Альтернативно, композиция содержит некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества и некоторое количество наночастиц, распределенных в указанном количестве тиксотропного балансировочного вещества.

Вращающийся элемент 110 может также содержать разделитель 160 и другой разделитель 165, как описано со ссылкой на фиг. 1.

Изобретение может применяться к любой вращательной системе 200 содержащей вращающийся элемент, вращающийся вокруг оси вращения. Например, вращательная система 200 может быть системой мотора, системой двигателя или трансмиссией, а вращающийся элемент 110 может быть валом, например, приводным валом, таким как вал пропеллера. Камера 120 может располагаться в полом вале или трубчатом вале и проходить практически полностью вдоль полого вала или трубчатого вала.

Кроме того, изобретение может применяться к вращательной системе реального транспортного средства, такого как автомобиль в реальной жизни, летательному аппарату, морскому судну, машине обработки вещей или подобному, а также к уменьшенной модели транспортного средства, такой как модель автомобиля, летательного аппарата, морского судна, машины обработки вещей или подобному.

Ряд тестов был выполнен для определения и сравнения пройденного расстояния за определенное время обычного тиксотропного балансировочного вещества и композиции для балансировки вращательной системы или уменьшения вибрации во вращательной системе согласно одному варианту осуществления изобретения.

Для всех тестов в качестве вращающегося элемента использовались абсолютно новые шины "Goodyear Excellence 245/45 R18", а внутренние оболочки автомобильных шин использовались в качестве кольцевых балансировочных областей. Для тестов #1-#4, обозначенных как "необработанная внутренняя оболочка", автомобильные шины использовались без каких-либо изменений внутренних оболочек, то есть поверхности автомобильных шин и внутренние оболочки содержали остатки смазки от производства автомобильных шин. Для теста #5, обозначенного как "покрытая внутренняя оболочка" внутренняя оболочка автомобильной шины была покрыта лаковым покрытием на основе растворителя, содержащим наночастицы для обеспечения наноструктуры на кольцевой балансировочной области.

Кроме того, губчатые полоски были нанесены на внутренние оболочки в качестве разделителей и загерметизированы силиконом.

Для каждого теста количество в размере 75 грамм балансировочного вещества или композиции согласно одному варианту осуществления изобретения было нанесено на внутреннюю оболочку вдоль отрезка длиной 10 см. Для тестов #1, #3 и #5 было использовано тиксотропное балансировочное вещество, содержащее 92,7% по массе UCON 50-HB-5100 и 1% по массе UCON 75-HB-9500 в качестве основной жидкости и 6,3% по массе Aerosil A 300 в качестве загустителя, как было описано в европейской патентной заявке №08168913.5 и соответствующей патентной РСТ заявке РСТ/ЕР 2009/065058. Для тестов #2 и #4 была использована композиция содержащая 97% по массе тиксотропного балансировочного вещества и 3% по массе свободнотекучего порошкообразного PTFE, обладающего распределением размера частиц, составляющим 10% менее 0,3 мкм, в среднем 4 мкм, 90% менее 8 мкм и удельной поверхностью, составляющей 5-10 м²/г и продаваемая компанией DuPont под торговой маркой Zonyl MP 1100.

Все автомобильные шины были установлены на обода для формирования автомобильных колес, а обода, в свою очередь, были установлены на испытательное оборудование. Все автомобильные колеса были измерены одинаковым образом по одной и той же процедуре. Во всех тестах автомобильные колеса вращали, и скорость повышали до 130 км/ч. Для всех тестов длина распределения композиции в сантиметрах на внутренней оболочке автомобильной шины была измерена через 5 минут и через 35 минут.

Таблица 1 показывает сравнение длин распределений композиций в сантиметрах (см) на внутренней оболочке автомобильной шины в виде зависимости от времени в минутах (мин) для различных композиций, различных конфигураций внутренних оболочек, а также различных их комбинаций.

Фиг. 3 показывает графическое отображение сравнения длин распределений композиций в сантиметрах (см) на внутренней оболочке автомобильной шины в виде зависимости от времени в минутах (мин) для различных композиций, различных конфигураций внутренних оболочек, а также различных их комбинаций. Фиг. 3 показывает измеренные экспериментальные точки с проведенными по ним кривыми.

В тестах #1 и #3, показанных на фиг. 3 обведенными квадратными значками и сплошной линией или пунктирной линией соответственно, определенные количества обычного балансировочного вещества были нанесены на необработанную внутреннюю оболочку.

В тестах #2 и #4, показанных на фиг. 3 крестиками и сплошной линией или пунктирной линией соответственно, определенные количества композиции согласно изобретению были нанесены на необработанную внутреннюю оболочку.

В тесте #5, показанном на фиг. 3 обведенными треугольными значками и сплошной линией или пунктирной линией, определенное количество обычного балансировочного вещества было нанесено на покрытую внутреннюю оболочку.

Как можно заметить из сравнения теста #1 с тестом #3 и другого сравнения теста #2 с тестом #4 на фиг. 3, тесты, сгенерированные для одинаковых условий, а именно, для конкретной композиции и конкретной конфигурации, дают очень похожие результаты.

Кроме того, как можно заметить из сравнения тестов #2 и #4 с тестами #1 и #3, длина распределения композиции согласно варианту осуществления изобретения по необработанной внутренней оболочке всегда больше, чем длина распределения обычного балансировочного вещества по необработанной внутренней оболочке. Таким образом, композиция согласно одному варианту осуществления изобретения обладает улучшенными характеристиками, которые заключаются в текучести, по сравнению с обычным тиксотропным балансировочным веществом, в частности, она значительно более подвижна.

Кроме того, как можно заметить из сравнения тестов #2 и #4 с тестом #5, хотя длина распределения композиции согласно варианту осуществления изобретения по необработанной внутренней оболочке изначально меньше, чем длина распределения обычного балансировочного вещества по покрытой внутренней оболочке, через 12 минут длина распределения композиции согласно варианту осуществления изобретения по необработанной внутренней оболочке больше длины распределения обычного балансировочного вещества по покрытой внутренней оболочке. Таким образом, композиция согласно одному варианту осуществления изобретения также обладает улучшенными характеристиками, которые заключаются в текучести, по сравнению с обычным тиксотропным балансировочным веществом на покрытой внутренней оболочке.

Кроме того, вращательная система содержащая композицию согласно одному варианту осуществления изобретения обладает улучшенными характеристиками по сравнению с вращательной системой содержащей обычное тиксотропное балансировочное вещество и кольцевую балансировочную область снабженную наноструктурой. Таким образом, вращательная система, содержащая композицию согласно одному варианту осуществления изобретения и обладающая меньшей сложностью конструкции, может заменить и даже быть лучше по сравнению с вращательной системой, содержащей обычное тиксотропное балансировочное вещество и кольцевую балансировочную область, снабженную наноструктурой.

Композиция может дополнительно содержать балансировочный груз (не показан) находящийся в контакте с тиксотропным балансировочным веществом и способствующий балансировке вращательной системы. Балансировочный груз имеет поверхность и массу, определяемые размером балансировочного груза, таким образом, что указанный балансировочный груз преодолевает силу адгезии между поверхностью балансировочного груза и тиксотропным балансировочным веществом, когда тиксотропное балансировочное вещество подвергается воздействию вибрации и изменяется в возбужденном состоянии. Размер балансировочного груза обеспечивает подвижность балансировочного груза в композиции с тиксотропным балансировочным веществом, находящимся в ней. Балансировочный груз может быть шаром. Размер балансировочного груза соответствует диаметру шара. Диаметр может определяться посредством отношения между поверхностью балансировочного груза согласно:

А=4πr², где r - радиус шара, принимая во внимание структуру поверхности, т.е. шероховатость и адгезию и объемом балансировочного груза, определяемым согласно:

где r - радиус шара, принимая во внимание плотность балансировочного груза и массу балансировочного груза. С увеличением радиуса r, объем балансировочного груза и, таким образом, масса балансировочного груза увеличивается быстрее, чем площадь поверхности балансировочного груза и, таким образом, подвижность балансировочного груза в композиции возрастает. Балансировочный груз может содержать металл, например сталь, такую как нержавеющая сталь.

Варианты осуществления изобретений включают соответствующий способ.

Варианты осуществления изобретений включают соответствующую систему, возможно содержащую несколько вращающихся элементов согласно изобретению.

Хотя в данном описании и были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления, специалистам в данной области следует понимать, что любое устройство, выполненное для достижения такой же цели, может заменяться показанными конкретными вариантами осуществления. Следует понимать, что приведенное выше описание следует рассматривать как иллюстративное, а не ограничивающее. Предполагается, что данная заявка покрывает любые приспособления или изменения изобретения. Комбинации описанных выше вариантов осуществления и многих других вариантов осуществления станут понятны специалистам в данной области при прочтении и осознании приведенного выше описания. Объем охраны изобретения включает любые другие варианты осуществления и применения, в которых могут использоваться приведенные выше конструкции и способы. Объем охраны изобретения следует, таким образом, определять со ссылкой к приложенной формуле изобретения, наряду с полным объемом эквивалентов, на которые данная формула распространяется.

Изобретение относится к усовершенствованной балансировочной композиции, в частности к усовершенствованному тиксотропному балансировочному веществу для балансировки вращательной системы, такой как система механической тяги транспортного средства, воздушного или морского судна или механической системы привода машины обработки вещей, а также для уменьшения вибраций во вращательной системе, а также к способу обработки и системе. Композиция для балансировки вращательной системы содержит некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества, характеризующаяся распределением некоторого количества гидрофобных частиц в указанном количестве указанного тиксотропного балансировочного вещества. Поверхности указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторполиэтилен сополимер фторированного этилен-пропилена, в частности сополимер тетрафторэтилена, гексафторпропилена, перфторалкокси или сополимер этилен-тетрафторэтилена, или кремний или их комбинацию. Тиксотропное балансировочное вещество может представлять собой балансировочный гель, содержащий два компонента, а именно основу в виде жидкости и загуститель. Изобретение позволяет получить композицию, обладающую улучшенными характеристиками, которые заключаются, например, в текучести по сравнению с обычными тиксотропными балансировочными веществами. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

1. Композиция (240) для балансировки вращательной системы (200), содержащая:
- некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества;
отличающаяся тем, что
- некоторое количество гидрофобных частиц распределено в указанном количестве тиксотропного балансировочного вещества; и
- при этом размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 мкм.

2. Композиция (240) по п. 1, отличающаяся тем, что:
- указанное количество тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и
- указанное количество указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе.

3. Композиция (240) по п. 1, отличающаяся тем, что:
- размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 50 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 100 нм до приблизительно 20 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 3 мкм до приблизительно 5 мкм, или составляют приблизительно 4 мкм; или
- удельная поверхность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/г до приблизительно 10 м²/г; или
- и то и другое.

4. Композиция (240) по п. 1, отличающаяся тем, что:
- поверхности указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например, фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний; или
- их комбинацию.

5. Композиция (240) по п. 1, отличающаяся тем, что:
- сердцевины указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний, или металл, например железо, или углерод; или
- их комбинацию.

6. Композиция (240) по п. 1, отличающаяся тем, что:
- плотность указанных гидрофобных частиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества;
- плотность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³; или
- и то и другое.

7. Композиция (240) для балансировки вращательной системы (200), содержащая:
- некоторое количество тиксотропного балансировочного вещества;
отличающаяся тем, что
- некоторое количество наночастиц распределено в указанном тиксотропном балансировочном веществе; и
- размеры указанных наночастиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 1000 нм.

8. Композиция (240) по п. 7, отличающаяся тем, что:
- указанное количество указанного тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных наночастиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе;
- размеры указанных наночастиц находятся в диапазоне от приблизительно 2 нм до приблизительно 500 нм, или находятся в диапазоне от приблизительно 5 нм до приблизительно 200 нм, или находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 100 нм, или находятся в диапазоне от приблизительно 20 нм до приблизительно 50 нм, или составляют приблизительно 40 нм;
- удельная поверхность указанных наночастиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/г до приблизительно 10 м²/г;
- указанные наночастицы содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний, или металл, например алюминий, медь, золото, железо, серебро, титан и цинк, или оксид металла, например, оксид алюминия, оксид меди, оксид железа, оксид серебра и оксид титана, полупроводник, например, селенид кадмия, теллурид кадмия и кремний или углерод, например, сажу, углеродные нанотрубки, графит и фуллерен;
- плотность указанных наночастиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества;
- плотность указанных наночастиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³; или
- их комбинацию.

9. Способ уменьшения вибрации во вращательной системе (200), отличающийся тем, что включает этапы, на которых:
- распределяют некоторое количество гидрофобных частиц в некотором количестве тиксотропного балансировочного вещества для формирования некоторого количества композиции (240);
- при этом размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 мкм; и
- обеспечивают вращающийся элемент (110), содержащий камеру (120) с центром вращения на оси (150) вращения указанного вращающегося элемента (110), содержащего кольцевую балансировочную область (130), частично заполненную, по меньшей мере, частью указанного количества указанной композиции (240).

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором:
- вращают указанный вращающийся элемент (110) вокруг указанной оси (150) вращения таким образом, что указанная композиция (240) разжижается и распределяется по указанной кольцевой балансировочной области (130), при этом разбалансировка указанного вращающегося элемента (110) уменьшается.

11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что:
- указанное количество указанного тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе;
- размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 50 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 100 нм до приблизительно 20 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 3 мкм до приблизительно 5 мкм, или составляют приблизительно 4 мкм;
- удельная поверхность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/г до приблизительно 10 м²/г;
- поверхности указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний;
- сердцевины указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний, или металл, например, железо, или углерод;
- плотность указанных гидрофобных частиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества;
- плотность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³; или
- их комбинацию.

12. Способ по пп. 9, 10 или 11, отличающийся тем, что:
- указанная вращательная система (200) содержится в транспортном средстве, например, в автомобиле и, факультативно, указанная вращательная система (200) является колесом, системой двигателя или трансмиссией указанного транспортного средства;
- указанная вращательная система (200) содержится в летательном аппарате, например, в вертолете и, факультативно, указанная вращательная система (200) является системой двигателя или лопастей указанного летательного аппарата;
- указанная вращательная система (200) содержится в морском судне, например, в товарном судне, при этом указанная вращательная система (200) является системой двигателя или трансмиссией указанного морского судна;
- указанная вращательная система (200) содержится в машине обработки вещей, например, в стиральной машине и, факультативно, указанная вращательная система (200) является системой двигателя или барабаном, вмещающим вещи, указанной машины обработки вещей.

13. Вращательная система (200) для уменьшения вибрации в указанной вращательной системе (200), отличающаяся тем, что:
- вращающийся элемент (110) содержит камеру (120), имеющую центр вращения на оси (150) вращения указанного вращающегося элемента (110), содержащего кольцевую балансировочную область (130), частично заполненную некоторым количеством тиксотропного балансировочного вещества и некоторым количеством гидрофобных частиц, распределенных в указанном количестве указанного тиксотропного балансировочного вещества; и
- при этом размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 1 нм до приблизительно 100 мкм.

14. Вращательная система (200) по п. 13, отличающаяся тем, что:
- указанное количество указанного тиксотропного балансировочного вещества находится в диапазоне от приблизительно 90% по массе до приблизительно 99% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 95% по массе до приблизительно 98% по массе, или составляет приблизительно 97% по массе; и указанное количество указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 10% по массе до приблизительно 1% по массе, или находится в диапазоне от приблизительно 5% по массе до приблизительно 2% по массе, или составляет приблизительно 3% по массе; или
- размеры указанных гидрофобных частиц находятся в диапазоне от приблизительно 10 нм до приблизительно 50 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 100 нм до приблизительно 20 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, или находятся в диапазоне от приблизительно 3 мкм до приблизительно 5 мкм, или составляют приблизительно 4 мкм;
- удельная поверхность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1 м²/г до приблизительно 50 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 2 м²/г до приблизительно 20 м²/г, или находится в диапазоне от приблизительно 5 м²/г до приблизительно 10 м²/г;
- поверхности указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний;
- сердцевины указанных гидрофобных частиц содержат фторуглерод, например фторполимер, такой как политетрафторэтилен (PTFE), сополимер фторированного этилен-пропилена (FEP), в частности сополимер тетрафторэтилена гексафторпропилена, перфторалкокси (PFA) или сополимер этилен-тетрафторэтилена (ETFE), или кремний, или металл, например, железо, или углерод;
- плотность указанных гидрофобных частиц больше, чем плотность указанного тиксотропного балансировочного вещества;
- плотность указанных гидрофобных частиц находится в диапазоне от приблизительно 1000 кг/м³ до приблизительно 5000 кг/м³, или находится в диапазоне от приблизительно 2000 кг/м³ до приблизительно 4000 кг/м³, или составляет приблизительно 3000 кг/м³; или
- их комбинацию.

15. Вращательная система (200) по п. 13 или 14, отличающаяся тем, что:
- указанная вращательная система (200) содержится в транспортном средстве, например, в автомобиле и, факультативно, указанная вращательная система (200) является колесом, системой двигателя или трансмиссией указанного транспортного средства;
- указанная вращательная система (200) содержится в летательном аппарате, например, в вертолете и, факультативно, указанная вращательная система (200) является системой двигателя или лопастей указанного летательного аппарата;
- указанная вращательная система (200) содержится в морском судне, например, в товарном судне, при этом указанная вращательная система (200) является системой двигателя или трансмиссией указанного морского судна;
- указанная вращательная система (200) содержится в машине обработки вещей, например, в стиральной машине и, факультативно, указанная вращательная система (200) является системой двигателя или барабаном, вмещающим вещи, указанной машины обработки вещей.