Изобретение относится к способу изготовления беговой дорожки шины включающему экструзию беговой дорожки шины, имеющей внешнюю сторону и находящуюся напротив внешней стороны внутреннюю сторону, а также имеющей несущую область из каучукового материала несущей области и проводящую дорожку из каучукового материала проводящей дорожки, причем проводящая дорожка простирается от внешней стороны к внутренней стороне, а удельное электрическое сопротивление каучукового материала проводящей дорожки меньше, чем удельное электрическое сопротивление каучукового материала несущей области. Согласно второму аспекту изобретение относится к устройству для изготовления беговой дорожки шины, содержащему экструдерную установку, выполненную для изготовления беговой дорожки шины, имеющей внешнюю сторону и находящуюся напротив внешней стороны внутреннюю сторону, а также имеющей несущую область из каучукового материала несущей области и проводящую дорожку из каучукового материала проводящей дорожки, причем проводящая дорожка простирается от внешней стороны к внутренней стороне.
Подобные беговой дорожки (полосы качения) шины применяются при изготовлении шин для транспортных средств, прежде всего шин для легковых автомобилей и шин для грузовых автомобилей. Для того чтобы снизить сопротивление качения, каучуковый материал несущей области часто изготавливается из каучука и оксида кремния (англ.: silica), исходя из чего, содержит мало сажи или не содержит ее вообще. Поэтому каучуковый материал несущей области имеет очень высокое удельное электрическое сопротивление и зачастую является изолятором. Для того чтобы шины при обкатке не приобретали электростатический заряд, предусматривается проводящая дорожка. Она расположена так, что только тогда, когда соответствующее транспортное средство стоит на дороге, между дорожной поверхностью и компонентом шины, который через электрическую цепь соединен с шасси транспортного средства, образуется электрический контакт, который настолько мал, что возникновение электростатических зарядов предотвращается.
Тем не менее, выявилось, что к возникновению электростатического заряда могут быть склонны даже шины, которые имеют подобную проводящую дорожку.
В основе изобретения лежит задача, состоящая в том, чтобы с помощью шин уменьшить накапливание электрического заряда на транспортных средствах.
Изобретение решает эту задачу посредством предлагаемого в изобретении способа, который также включает определение параметра, коррелирующего с электрическим сопротивлением проводящей дорожки между внешней стороной и внутренней стороной, причем определение параметра включает осуществляемое бесконтактно нанесение электростатического заряда на одну сторону, а параметр описывает зарядный ток, возникающий при нанесении электростатического заряда, а также включает выдачу предупредительного сигнала, если параметр принимает значение, которое показывает, что электрическое сопротивление проводящей дорожки превышает заданное максимальное значение.
Параметр, как указано, описывает электрический ток, который течет при зарядке беговой дорожки шины заданным электрическим зарядом, и максимальное значение превышается, если электрический ток снижается ниже заданного минимального значения. В принципе, параметр может быть электрическим напряжением, которое возникает при приложении заданного электрического тока, и максимальное значение является максимальным напряжением. Опять же, альтернативно, параметр является самим электрическим сопротивлением проводящей дорожки, и максимальное значение является максимальным электрическим сопротивлением.
Согласно второму аспекту изобретение решает эту проблему с помощью соответствующего родовому понятию устройства для изготовления беговой дорожки шины, которое дополнительно содержит устройство определения сопротивления, имеющее внешний электрод, расположенный для контактирования с внешней стороной беговой дорожки шины, и внутренний электрод, расположенный для контактирования с внутренней стороной беговой дорожки шины, причем устройство определения сопротивления выполнено для бесконтактного нанесения электростатического заряда на одну сторону беговой дорожки шины и для автоматического определения посредством электродов параметра, коррелирующего с электрическим сопротивлением проводящей дорожки между внешней стороной и внутренней стороной и описывающего зарядный ток, возникающий при нанесении электростатического заряда.
Предпочтительным в изобретении является то, что обеспечена достаточно высокая электрическая проводимость проводящей дорожки. В общем, оказалось удивительным, что за счет непостоянств в производственном процессе проводящая дорожка может иметь геометрическую структуру, которая приводит к слишком высокому электрическому сопротивлению. Если наступает такой случай, то теперь может быть быстро выявлено. Соответствующий участок беговой дорожки шины может быть отбракован.
В дополнение к этому, является предпочтительным то, что измерение можно выполнять с малыми техническими затратами. Беговая дорожка шины выходит из экструдерной установки всегда в одной и той же ориентации, так что проводящая дорожка всегда находится в одном и том же месте. Поэтому с ней можно легко установить электрический контакт.
В рамках настоящего описания под параметром следует понимать, прежде всего, любое значение или любую величину, с помощью которых может быть сделано заключение об электрическом сопротивлении. Параметр является, например, электрическим током, электрическим напряжением или дискретным сигналом, который кодирует соответствующую величину или соответствующее значение.
Под сопротивлением проводящей дорожки следует понимать, прежде всего, то сопротивление, которое определяется в месте измерения. Проводящая дорожка представляет собой, по меньшей мере, теоретически квазибесконечную удлиненную область. Однако измерение всегда выполняется на конечном участке проводящей дорожки. Таким образом, сопротивление проводящей дорожки является, прежде всего, сопротивлением той области проводящей дорожки, в которой выполняется измерение. Поэтому сопротивление проводящей дорожки может рассматриваться как продольное удельное сопротивление.
Под признаком, состоящим в том, что параметр коррелирует с сопротивлением проводящей дорожки, прежде всего, понимается, что с помощью этого параметра можно судить о том, является ли проводящая дорожка нормально функционирующей или нет.
Согласно предпочтительной форме выполнения определение электрического сопротивления включает контактирование с внешней стороной посредством внешнего электрода и контактирование с внутренней стороной беговой дорожки шины посредством внутреннего электрода, причем один из электродов контактирует с беговой дорожкой шины сверху. После выхода из экструдерной установки беговая дорожка шины зачастую лежит плашмя на транспортировочном устройстве. В этом состоянии электрический контакт с проводящей дорожкой может быть установлен особо просто.
Под контактированием, прежде всего, понимается, что электрические заряды в принципе могут наноситься на проводящую дорожку и снова отводиться. Однако, как указано выше, в соответствии с изобретением электрические заряды наносятся бесконтактно (без касания). Под этим следует понимать, что между электродом, который отдает электрические заряды, и беговой дорожкой шины существует отличное от нуля расстояние. Прежде всего, это расстояние больше, чем 0,5 мм, прежде всего больше, чем 1 мм.
Определение электрического сопротивления, преимущественным образом, включает в себя подвод к электродам электрического напряжения, прежде всего постоянного напряжения, переменного напряжения, например с частотой между 1 Гц и 100 кГц, или напряжения с составляющими постоянного напряжения и переменного напряжения, и измерение результирующего электрического тока.
Напряжение является, преимущественным образом, постоянным напряжением по меньшей мере 1000 В, прежде всего по меньшей мере 3000 В. В этом случае является выгодным, если расстояние от электрода до беговой дорожки шины составляет по меньшей мере 2 мм, прежде всего по меньшей мере 5 мм. Это снижает риск контакта электрода с беговой дорожкой шины. Это расстояние составляет, преимущественным образом, максимально 10 см, прежде всего максимально 8 см. Преимущество высокого напряжения состоит в том, что принцип действия проводящей дорожки может быть проверен особо хорошо и хорошо соответствует ситуации с напряжением на шине.
Если беговая дорожка шины, как предусмотрено согласно предпочтительной форме выполнения, заземлена и/или лежит на заземленном транспортировочном устройстве, то одна, прежде всего обращенная к электроду, сторона беговой дорожки шины заряжается статическим электричеством. Зарядка может происходить как с положительным, так и отрицательным зарядом. В дополнение к этому, статическим электричеством может заряжаться внешняя сторона или внутренняя сторона.
Электростатическая зарядка вызывает появление электрического тока I, который может быть назван также зарядным током и является особо большим, если проводящая дорожка выполнена правильно. Если беговая дорожка шины не является хорошо функционирующей, то электрический заряд не отводится. Вследствие этого заряд на поверхности беговой дорожки шины быстро возрастает, так что образуется электрическое поле, которое противодействует переходу дальнейших носителей заряда на поверхность беговой дорожки шины. Поэтому отдаваемый электродом ток снижается.
Если, как предусмотрено согласно предпочтительной форме выполнения, прежде всего, с помощью схемы обработки сигнала регулируется напряжение между электродом (внутренним электродом или внешним электродом) и беговой дорожкой шины, то падение электрического тока показывает, что проводящая дорожка выполнена неправильно. Поэтому электрический ток может быть использован в качестве параметра, который показывает, правильно ли выполнена проводящая дорожка. Напряжение настраивается, преимущественным образом, на постоянное заданное значение напряжения. Тем не менее возможно также, что напряжение настраивается на варьируемое во времени заданное значение напряжения.
Если, как предусмотрено согласно альтернативной предпочтительной форме выполнения, прежде всего, с помощью схемы обработки сигнала настраивается ток между электродом (внутренним электродом или внешним электродом) и беговой дорожкой шины, прежде всего на постоянное заданное значение тока, то возрастание электрического напряжения U показывает, что проводящая дорожка выполнена неправильно, так как заряды не могут стекать через проводящую дорожку. Поэтому электрическое напряжение U может быть использовано в качестве параметра, который показывает, правильно ли выполнена проводящая дорожка. Однако возможно также, что ток настраивается на варьируемое во времени заданное значение тока.
Альтернативно, напряжение составляет по меньшей мере 1 В и максимально 1000 В. Может идти речь также о переменном напряжении.
Электрод, с помощью которого наносится заряд, преимущественным образом, содержит эмиссионную кромку. Под эмиссионной кромкой понимается, прежде всего, область электрода, которая имеет настолько малый радиус кривизны, что при приложении к электроду электрического напряжения относительно беговой дорожки шины эмитируются или принимаются электроды. Эмиссионная кромка, преимущественным образом, имеет ширину по меньшей мере 3 мм. Ширина эмиссионной кромки относится к направлению ее протяженности. Эмиссионная кромка обладает преимуществом, состоящим в том, что заряды отдаются не с точечного, а с удлиненного источника. Это дает возможность, как предусмотрено согласно предпочтительной форме выполнения, ориентировать электрод так, чтобы он простирался поперек проводящей дорожки. Другими словами, угол между эмиссионной кромкой и проводящей дорожкой составляет максимально α=50°, преимущественным образом максимально 25°.
Является особо выгодным, если электрод выполнен поворачиваемым так, что эффективная ширина электрода является изменяемой. Эффективная ширина электрода это проекция электрода на плоскость, которая расположена перпендикулярно направлению движения беговой дорожки шины.
Способ, преимущественным образом, содержит шаг разрядки беговой дорожки шины. Это может происходить, например, с помощью заземленного электрода, который с касанием или без касания расположен на беговой дорожке шины в направлении движения материала позади электрода для нанесения заряда.
Альтернативно или дополнительно, определение электрического сопротивления, преимущественным образом, включает в себя подвод электрического тока, прежде всего постоянного тока, переменного тока, например с частотой между 1 Гц и 100 кГц, или тока с составляющими постоянного тока и переменного тока, к электродам, и измерение результирующего электрического напряжения. Является особо выгодным, если сопротивление измеряется, по меньшей мере, мнимо без тока, например с помощью моста Уитстона. Является выгодным, если внесенная в беговую дорожку шины за счет измерения электрическая мощность составляет максимально 3 Вт.
Является особо выгодным, если расстояние между выходным отверстием экструдерной установки и точкой, в которой определяется электрическое сопротивление проводящей дорожки, составляет максимально 10 м. Преимущество состоит в том, что превышение максимального сопротивления и предусмотренная согласно предпочтительной форме выполнения отрезка части беговой дорожки шины, в которой превышено максимальное сопротивление, приводят лишь к небольшой потере проводящей дорожки. В дополнение к этому повышается качество шин, которые изготавливаются с беговой дорожкой шины.
После своего выхода из экструдерной установки беговая дорожка шины, преимущественным образом, транспортируется на транспортере, причем, прежде всего, часть транспортера образует один из электродов. Транспортер является, например, роликовым транспортером, причем ролики состоят из проводящего материала, прежде всего из металла. Так как беговая дорожка шины лежит на транспортере так, что проводящая дорожка на своем нижнем конце состоит в электрическом контакте с транспортером, необходим электрический контакт с проводящей дорожкой с противоположной транспортеру стороны.
Внешний электрод и/или внутренний электрод, преимущественным образом, имеет большое количество гибких, прежде всего волосовидных и/или язычковых, проводов. Эти провода состоят в электрическом контакте с проводящей дорожкой. За счет большого количества волосовидных проводов обеспечивается, что один из проводов всегда контактирует с проводящей дорожкой. Отдельные провода электрически соединены между собой, так что достаточно, если с проводящей дорожкой контактирует один из проводов. В дополнение к этому, электроды, которые имеют большое количество таких проводов, являются механически крепкими и тем самым мало подвержены повреждениям. Другими словами, внешний электрод и/или внутренний электрод является, преимущественным образом, щеточным электродом. При этом волосовидные провода образуют щетину щетки. Если используется внешний электрод и/или внутренний электрод в виде щеточного электрода, то возможно, но не требуется, чтобы часть транспортера образовывала один из электродов.
При этом под тонким проводом понимается, прежде всего, электрический провод, длина которого (то есть, протяженность в направлении в пространство, а именно в продольном направлении) составляет по меньшей мере 5-кратную наибольшую протяженность поперек продольного направления. При волосовидном проводе длина составляет по меньшей мере 5-кратный диаметр. Провод является, прежде всего, настолько жестким, что он давит на проводящую дорожку с такой большой силой, что создается электрический контакт. Является выгодным, если провода имеют карбоновые или углеродные волокна и/или образованы карбоновыми волокнами. Они особо мало воздействуют на поверхность беговой дорожки шины. Альтернативно или дополнительно, провода могут быть изготовлены из металла или содержать его.
Электрическое сопротивление одного из проводов составляет максимально 10 Ом, прежде всего максимально 1 Ом.
Альтернативно или дополнительно, внешний электрод и/или внутренний электрод имеет колесо, которое состоит в электрическом контакте с проводящей дорожкой. Преимущество этого состоит в том, что колесо особо мало воздействует на поверхность беговой дорожки шины.
Электрическое сопротивление измеряется, преимущественным образом, без тока. Устройство для изготовления беговой дорожки шины включает в себя, например, устройство определения сопротивления, которое содержит схему моста Уитстона.
Способ согласно изобретению, преимущественным образом, содержит шаг отбраковки области беговой дорожки шины, в которой максимальное сопротивление превышено. Это может осуществляться, например, посредством того, что беговая дорожка шины маркируется так, что области, в которых максимальное сопротивление превышено, при последующей дальнейшей переработке не используются. Соответствующие области беговой дорожки шины, например, маркируются краской или механически.
Альтернативно или дополнительно, область, в которой максимальное сопротивление превышено, может быть маркирована посредством того, что по скорости, с которое движется проводящая дорожка, с одной стороны, и моментам времени, в которых регистрируется превышение максимального сопротивления, с другой стороны, определяется ее положение. Когда эта область достигает режущего устройства, которое согласно предпочтительной форме выполнения является частью устройства согласно изобретению для изготовления беговой дорожки шины, то эта область отрезается и не используется для изготовления шин.
Способ, преимущественным образом, содержит шаг вулканизации проводящей дорожки вместе со стальным кордом, так что возникает шина, причем проводящая дорожка состоит в электрическом контакте со стальным кордом. Проводящая дорожка и прочие компоненты, вместе с которыми вулканизируется проводящая дорожка, выполнены, преимущественным образом, так, что общее сопротивление между областью, которая при последующем использовании состоит в контакте с ободом колеса, с одной стороны и проводящей дорожкой с другой стороны составляет максимально 100 МОм, преимущественным образом максимально 10 МОм.
Устройство согласно изобретению для изготовления беговой дорожки шины, преимущественным образом, имеет транспортировочное устройство, которое для транспортировки проводящей дорожки расположено в направлении движения материала после экструдерной установки. Является выгодным, если один электрод образован транспортировочным устройством, однако это не является необходимым.
Устройство для изготовления беговой дорожки шины, преимущественным образом, содержит маркировочное устройство для маркировки области беговой дорожки шины, в которой максимальное сопротивление превышено. Маркировочное устройство может быть выполнено, например, для маркировки этой области с помощью краски. Краска, например, напыляется или намазывается.
Альтернативно или дополнительно, устройство для изготовления беговой дорожки шины, преимущественным образом, имеет режущее устройство для порезки беговой дорожки шины на участки беговой дорожки шины, которое выполнено для отрезки маркированной области. Таким образом обеспечивается, что для изготовления шин будут использоваться только такие области проводящей дорожки, в которых максимальное сопротивление не превышено.
В последующем, изобретение разъясняется подробнее с помощью приложенных чертежей. При этом показано на:
Фиг. 1 устройство для изготовления беговой дорожки шины согласно изобретению в горизонтальном разрезе,
Фиг. 2 поперечное сечение проводящей дорожки, которая изготавливается с помощью устройства для изготовления беговой дорожки шины,
Фиг. 3 вид сбоку на устройство для изготовления беговой дорожки шины согласно фиг. 1, и
Фиг. 4 схематический вид сбоку на устройство для изготовления беговой дорожки шины согласно второй форме выполнения.
Фиг. 5 устройство для изготовления беговой дорожки шины согласно второй форме выполнения изобретения в горизонтальном разрезе, и
Фиг. 6 устройство для изготовления беговой дорожки шины согласно третьей форме выполнения изобретения в горизонтальном разрезе.
На фиг. 1 показано устройство 10 согласно изобретению для изготовления беговой дорожки шины, которое содержит экструдерную установку 12. Экструдерная установка 12 имеет головку 14, а также в настоящем случае пять экструдеров 16.1, …, 16.5. Каждый из экструдеров 16.i (i=1, 2, 3, 4, 5) подает каучуковый материал и прессует его через соответствующие направляющие каналы 18.i в головке 14. Головка 14 формует из каучукового материала беговую дорожку 20 шины.
На фиг. 2 показано поперечное сечение беговой дорожки 20 шины. Можно выявить, что она имеет внешнюю сторону 22 и внутреннюю сторону 24. Внутренняя сторона 24 направлена в шине, которая изготовлена при помощи беговой дорожки 20 шины, внутрь, внешняя сторона 22 - к дороге.
Беговая дорожка 20 шины содержит несущую область 26, которая в настоящем случае составлена из частей 26.1, 26.2 несущей области. В несущей области имеется каучуковый материал несущей области. Каучуковый материал несущей области, наряду с каучуком, и в известных случаях наряду с сажей и другими составными частями, содержит большую долю оксида кремния. Доля оксида кремния составляет, например, по меньшей мере 10% по массе и максимально 20% по массе. За счет этого несущая область 26 обладает высокой прочностью на истирание. Правда, удельное электрическое сопротивление велико и составляет, например, больше, чем ρ26=1012 Ом⋅м. Это значение относится к 20°С.
В дополнение к этому, беговая дорожка 20 шины содержит проводящую дорожку 28 из каучукового материала проводящей дорожки, электрическая проводимость ρ28 которой значительно меньше и составляет, прежде всего, максимально 1/10 от электрической проводимости ρ26 каучукового материала несущей области. Электрическое сопротивление W28 беговой дорожки шины между внешней стороной 22 и внутренней стороной 24 составляет, преимущественным образом, максимально W28=100 МОм, прежде всего максимально W28=10 МОм.
На фиг. 3 показано устройство 10 для изготовления беговой дорожки шины в схематическом виде сбоку. Можно выявить, что устройство 10 для изготовления беговой дорожки шины имеет устройство 30 определения сопротивления, которое имеет внешний электрод 32 и внутренний электрод 34. Внешний электрод 32 содержит колесо 36, которое электропроводно закреплено на рычаге 38. Внутренний электрод 34 образован по меньшей мере одним несущим роликом 40.1 транспортировочного устройства 42.
Транспортировочное устройство 42 транспортирует беговую дорожку 20 шины в сторону от головки 14 (см. фиг. 1). Схема 44 обработки сигнала определяет электрическое сопротивление W28 между внешним электродом 32 и внутренним электродом 34, которое в очень хорошем приближении соответствует сопротивлению проводящей дорожки 28 (см. фиг. 2).
Электроды 32, 34 расположены относительно направления М движения материала вплотную за головкой 14. Если схемой 44 обработки сигнала определяется электрическое сопротивление W28, которое больше, чем заданное максимальное сопротивление W28,MAX, то она выдает предупредительный сигнал.
Предупредительный сигнал может быть, например, электрическим сигналом на блок управления, который управляет также экструдерной установкой 12. Альтернативно, он представляет собой акустический и/или визуальный сигнал, так что оператор машины может выявить ошибку. Опять же, альтернативно или дополнительно, схема 44 обработки сигнала беспроводным или проводным образом соединена с обозначенным схематически маркировочным устройством 46, которое в этом случае наносит, прежде всего напыляет, на беговую дорожку 20 шины краску 48. Таким образом маркируется участок беговой дорожки шины, который, возможно, не может быть использован для изготовления шин.
На фиг. 4 показан схематический вид сбоку на устройство 10 для изготовления беговой дорожки шины согласно второй форме выполнения изобретения. Можно выявить, что как внешний электрод 32, так и внутренний электрод 34 имеют большое количество волосовидных проводов 50.1, 50.2, …, которые сведены в один блок 52 и, таким образом, являются электрически контактирующими. Провода 50.j (j=1, 2, …) проскальзывают по внешней стороне 22 и по внутренней стороне 24 проводящей дорожки 28 и, таким образом, контактируют с ней. Обработка осуществляется так, как описано выше.
Чисто схематически обозначены режущая установка 54 и устройство 56 вулканизации, которые служат для изготовления шины с использованием беговой дорожки 20 шины.
На фиг. 5 показано другое, устройство 10 согласно изобретению для изготовления беговой дорожки шины, в котором один электрод, в настоящем случае внешний электрод 32, расположен для заземления беговой дорожки 20 шины и, прежде всего, проводящей дорожки 28.
Следует указать на то, что в общем описании ориентация беговой дорожки 20 шины может быть также противоположной. Другими словами, в структуре устройства для изготовления беговой дорожки шины не будет никаких изменений, если беговая дорожка шины лежит на транспортировочном устройстве 42 не своей внешней стороной 22 вверх, а внешней стороной 22 вниз. Поэтому внешний электрод 32 мог бы называться также первым электродом, внутренний электрод 34 мог бы называться также вторым электродом. Понятия «внешний электрод» и «внутренний электрод» используются только для простоты.
Устройство 10 для изготовления беговой дорожки шины имеет внутренний электрод 34, который выполнен для бесконтактно происходящего контактирования с беговой дорожкой 20 шины. Внутренний электрод 34 имеет эмиссионную кромку 58 и соединен с источником 60 высокого напряжения. В настоящем случае источник высокого напряжения дает напряжение U, которое может называться также напряжением нанесения, величиной U=3 кВ. Поэтому электроны 62 наносятся с эмиссионной кромки 58 на беговую дорожку 20 шины.
Если проводящая дорожка 28 (см. фиг. 2) выполнена правильно, то ее электрическое сопротивление W28 меньше, чем заданное максимальное сопротивление W28,MAX. Это приводит к тому, что между внутренним электродом 34 и внешним электродом 32 течет электрический ток I. В настоящем случае внешний электрод 32 заземлен и источник 60 высокого напряжения вырабатывает напряжение тоже относительно земли. Альтернативно, является возможным, что внешний электрод непосредственно соединен с источником 60 высокого напряжения.
Электрический ток I регистрируется схемой обработки сигнала, которая соединена с источником 60 высокого напряжения. Является также возможным, что источник 60 высокого напряжения является частью схемы 44 обработки сигнала. Чем больше электрический ток I, тем меньше электрическое сопротивление W28 проводящей дорожки 28.
Если проводящая дорожка 28 дефектна, это означает, что она имеет слишком высокое электрическое сопротивление, то электроны 62 продолжительно скапливаются на беговой дорожке 20 шины. Они образуют там сохраняющийся продолжительно электрический заряд Q. Этот заряд Q приводит к возникновению электрического поля, которое накладывается на электрическое поле внутреннего электрода и приводит к тому, что ток I становится меньше. Поэтому ток I является параметром Р, с помощью которого может быть оценено сопротивление проводящей дорожки. Если параметр Р, для которого в настоящем случае имеет силу Р=I, снижается ниже минимального значения IMIN, то это является признаком того, что сопротивление W28 проводящей дорожки превышает заданное максимальное значение W28,MAX. Тогда выдается предупредительный сигнал.
В направлении М движения материала за электродами 32, 34 расположен разрядный электрод 64, с помощью которого беговая дорожка 20 шины в значительной мере разряжается. Является возможным и предпочтительным, если разрядный электрод, как в настоящем случае, работает бесконтактно. Однако является также возможным, что разрядный электрод 64 работает соприкасаясь.
На фиг. 6 показана другая альтернативная форма выполнения устройства 10 согласно изобретению для изготовления беговой дорожки шины, в котором в котором внешний электрод выполнен в виде бесконтактного электрода. Он наносит электрический заряд Q на внешнюю сторону 22 беговой дорожки 20 шины. Беговая дорожка шины заземляется посредством внутреннего электрода 34, который в настоящем случае имеет, как описано выше, колесо 36, которое соприкасается с проводящей дорожкой 28 (см. фиг. 2).
На фиг. 1 показан схематический вид сверху на внешний электрод 32. Можно выявить, что эмиссионная кромка 58 простирается поперек продольного направления L беговой дорожки 20 шины. Другими словами, в настоящем случае угол а перекоса составляет, преимущественным образом, по меньшей мере максимально 75°, а максимально 105°.
Этот электрод выполнен с возможностью поворота с помощью поворотного устройства 66 (см. фиг. 6) так, что угол α перекоса является регулируемым. Таким образом являются варьируемыми угол а перекоса и вместе с тем эффективная ширина BEFF внешнего электрода 32. Является выгодным, если эффективная ширина BEFF больше, чем ширина b проводящей дорожки 28. Однако является тоже выгодным, если эффективная ширина BEFF составляет по меньшей мере трехкратную, преимущественным образом по меньшей мере пятикратную, ширину b проводящей дорожки 28. Как правило, является выгодным, если эффективная ширина BEFF составляет максимально 50-кратную, прежде всего 30-кратную, ширину b проводящей дорожки.
Схема 44 обработки сигнала непрерывно сравнивает, имеет ли параметр Р, в настоящем случае электрический ток I, значение, которое показывает, что сопротивление W28 проводящей дорожки не превышает заданное максимальное значение W28,MAX. Если параметр Р является электрическим зарядным током I, то снижение минимального тока IMIN означает, что сопротивление W28 проводящей дорожки превышает заданное максимальное значение W28,MAX. Электрический ток I определяется, например, по меньшей мере один раз за секунду, преимущественным образом по меньшей мере один раз за десятую долю секунды.
Как описано выше, заряд Q может наноситься в виде электронов. Альтернативно, возможно также, что соответствующий электрод выполнен в виде ионо-эмиссионного стержня, который разгоняет ионы к беговой дорожке 20 шины и, таким образом, заряжает ее статическим электричеством.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10 устройство для изготовления беговой дорожки шины
12 экструдерная установка
14 головка
16 экструдер
20 беговая дорожка шины
22 внешняя сторона
24 внутренняя сторона
26 несущая область
28 проводящая дорожка
30 устройство определения сопротивления
32 внешний электрод
34 внутренний электрод
36 колесо
38 рычаг
40 несущий ролик
42 транспортировочное устройство
44 схема обработки сигнала
46 маркировочное устройство
48 краска
50 провод
52 блок
54 режущая установка
56 устройство вулканизации
58 эмиссионная кромка
60 источник высокого напряжения
62 электроны
64 разрядный электрод
66 поворотное устройство
А расстояние от выпуска экструдера до электрода
а угол перекоса
В ширина проводящей дорожки
i текущий индекс
I электрический ток
IMIN минимальный ток
М направление движения материала
Р параметр
Q электростатический заряд
U напряжение (= напряжение нанесения заряда)
W28 электрическое сопротивление беговой дорожки шины
W28,MAX максимальное сопротивление
Р удельное электрическое сопротивление
Изобретение относится к способу изготовления беговой дорожки шины. Техническим результатом является уменьшение накапливания электрического заряда на транспортных средствах с помощью шин. Технический результат достигается способом изготовления беговой дорожки шины, который включает экструзию беговой дорожки шины, имеющей внешнюю сторону и находящуюся напротив внешней стороны внутреннюю сторону, а также имеющей несущую область из каучукового материала несущей области и проводящую дорожку из каучукового материала проводящей дорожки. Причем проводящая дорожка простирается от внешней стороны к внутренней стороне, а удельное электрическое сопротивление каучукового материала проводящей дорожки меньше, чем удельное электрическое сопротивление каучукового материала несущей области. Затем определяют параметр, коррелирующий с электрическим сопротивлением проводящей дорожки между внешней стороной и внутренней стороной. Причем определение параметра включает осуществляемое бесконтактно нанесение электростатического заряда на одну сторону, а параметр описывает зарядный ток, возникающий при нанесении электростатического заряда. И выдача предупредительного сигнала, если параметр принимает значение, которое показывает, что электрическое сопротивление проводящей дорожки превышает заданное максимальное значение. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Способ изготовления беговой дорожки (20) шины, включающий:
а) экструзию беговой дорожки (20) шины, имеющей внешнюю сторону (22) и находящуюся напротив внешней стороны (22) внутреннюю сторону (24), а также имеющей несущую область (26) из каучукового материала несущей области и проводящую дорожку (28) из каучукового материала проводящей дорожки, причем проводящая дорожка (28) простирается от внешней стороны (22) к внутренней стороне (24), а удельное электрическое сопротивление (ρ28) каучукового материала проводящей дорожки меньше, чем удельное электрическое сопротивление (ρ26) каучукового материала несущей области,
б) определение параметра (Р), коррелирующего с электрическим сопротивлением (W28) проводящей дорожки (28) между внешней стороной (22) и внутренней стороной (24), причем определение параметра (Р) включает осуществляемое бесконтактно нанесение электростатического заряда (Q) на одну сторону (22, 24), а параметр (Р) описывает зарядный ток (I), возникающий при нанесении электростатического заряда (Q), и
в) выдачу предупредительного сигнала, если параметр (Р) принимает значение, которое показывает, что электрическое сопротивление (W28) проводящей дорожки превышает заданное максимальное значение (W28,MAX).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение электрического сопротивления (W28) проводящей дорожки включает контактирование с внешней стороной (22) посредством внешнего электрода (32) и контактирование с внутренней стороной (24) посредством внутреннего электрода (34), причем один из электродов (32, 34) контактирует с беговой дорожкой (20) шины сверху.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что при нанесении заряда напряжение (U) составляет по меньшей мере 3 кВ.
4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что:
- электрод (32, 34), посредством которого наносят заряд, имеет эмиссионную кромку (58), и
- электрод (32, 34) выполнен с возможностью поворота так, что эффективная ширина (BEFF) электрода (32, 34) является изменяемой.
5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что область беговой дорожки (20) шины, в которой максимальное сопротивление (W28,MAX) превышено, отбраковывают.
6. Устройство (10) для изготовления беговой дорожки (20) шины, содержащее:
а) экструдерную установку (12), выполненную для изготовления беговой дорожки (20) шины, имеющей внешнюю сторону (22) и находящуюся напротив внешней стороны (22) внутреннюю сторону (24), а также имеющей несущую область (26) из каучукового материала несущей области и проводящую дорожку (28) из каучукового материала проводящей дорожки, причем проводящая дорожка (28) простирается от внешней стороны (22) к внутренней стороне (24), и
б) устройство (30) определения сопротивления, имеющее внешний электрод (32), расположенный для контактирования с внешней стороной (22) беговой дорожки (20) шины, и внутренний электрод (34), расположенный для контактирования с внутренней стороной (24) беговой дорожки (20) шины, причем устройство (30) определения сопротивления выполнено для бесконтактного нанесения электростатического заряда (Q) на одну сторону (22, 24) беговой дорожки (20) шины и для автоматического определения посредством электродов (32, 34) параметра (Р), коррелирующего с электрическим сопротивлением (W28) проводящей дорожки (28) между внешней стороной (22) и внутренней стороной (24) и описывающего зарядный ток (I), возникающий при нанесении электростатического заряда (Q).
7. Устройство (10) по п. 6, отличающееся тем, что:
- электрод (32, 34), посредством которого наносится заряд, имеет эмиссионную кромку (58), и
- электрод (32, 34) выполнен с возможностью поворота так, что эффективная ширина (BEFF) электрода (32, 34) является изменяемой.
8. Устройство (10) по п. 6 или 7, отличающееся тем, что оно содержит схему (44) обработки сигнала, выполненную для автоматического осуществления способа, включающего:
(i) автоматическую регистрацию зарядного тока (I) при нанесении заряда (Q) и
(ii) выдачу предупредительного сигнала, если зарядный ток (I) принимает значение (IMIN), которое показывает, что сопротивление (W28) проводящей дорожки превышает заданное максимальное значение (W28,MAX).
| US 2014283964 А1, 25.09.2014 | |||
| EP 1083425 A2, 14.03.2001 | |||
| US 2015241491 A1, 27.08.2015 | |||
| JPH 11151907 A, 08.06.1999 | |||
| Устройство для контроля размеров беговых дорожек наружных колец шариковых подшипников | 1980 |
|
SU1089389A1 |
