PL205201B1 - Kompozycje do wyważania opon, zestaw z kompozycją do wyważania opon i sposób wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego - Google Patents

Kompozycje do wyważania opon, zestaw z kompozycją do wyważania opon i sposób wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego

Info

Publication number
PL205201B1
PL205201B1 PL352457A PL35245700A PL205201B1 PL 205201 B1 PL205201 B1 PL 205201B1 PL 352457 A PL352457 A PL 352457A PL 35245700 A PL35245700 A PL 35245700A PL 205201 B1 PL205201 B1 PL 205201B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
tire
gel
balancing
visco
wheel assembly
Prior art date
Application number
PL352457A
Other languages
English (en)
Other versions
PL352457A1 (en
Inventor
Alvin Ronlan
Original Assignee
Carnehammar Lars
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carnehammar Lars filed Critical Carnehammar Lars
Publication of PL352457A1 publication Critical patent/PL352457A1/xx
Publication of PL205201B1 publication Critical patent/PL205201B1/pl

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30—Compensating imbalance
    • G01M1/32—Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights
    • G01M1/326—Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights the body being a vehicle wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/003—Balancing means attached to the tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/004—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes filled at least partially with liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/06—Particles of special shape or size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/36—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of imbalance, there is movement of masses until balance is achieved
    • F16F15/363—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of imbalance, there is movement of masses until balance is achieved using rolling bodies, e.g. balls free to move in a circumferential direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/36—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of imbalance, there is movement of masses until balance is achieved
    • F16F15/366—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of imbalance, there is movement of masses until balance is achieved using fluid or powder means, i.e. non-discrete material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do wyważania opon stosowana przy eliminacji/redukcji wibracji w zespołach kół pojazdów silnikowych związanych z niedoskonałościami opony i obręczy, jak również zestaw z kompozycją do wyważania opon i sposób wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego.
Wibracje w obracających się zespołach koła (opona i obręcz) powodowane są przez kilka różnych rodzajów niedoskonałości, z których najważniejsze to niejednorodny rozkład masy, odchylenia sztywności, odchylenia geometryczne, ubytki radialne i boczne, oraz niewspółśrodkowość.
Najpowszechniejszym jak dotąd sposobem eliminacji wibracji zespołu koła jest w dalszym ciągu mocowanie do obręczy opony ołowianych odważników. Niezależnie jednakże od wzrostu skażenia środowiska ołowiem przez odpadające odważniki, sposób ten może jedynie kompensować (i to zaledwie tylko częściowo) wibracje powodowane przez niejednorodny rozkład masy w zespole koła, i ponieważ pozostałe niedoskonałości wymienione powyżej są tak samo ważnymi źródłami wibracji, wyważanie odważnikami ołowiowymi nie jest zadowalającym sposobem wyważania nowoczesnych opon.
Europejski opis patentowy nr 0557365 przedstawia inne podejście do redukcji wibracji powodowanych przez niedoskonałości zespołu koła, obejmujące wprowadzenie do wnęki opony żelu lepkoplastycznego. Zasadą działania takich żeli jest to, że zdolne są one do przepływania pod wpływem naprężeń wywoływanych wibracjami i dlatego spontanicznie ulegają rozmieszczeniu w obracającej się oponie tak, że wibracje te zostają zredukowane niezależnie od rodzaju niedoskonałości, przez które są wywoływane. Skuteczność takich żeli wyważających w porównaniu do wyważania odważnikami ołowiowymi może być przedstawiona eksperymentalnie poprzez pomiar przyspieszeń pionowych na nodze resoru osi przedniej, gdy jej koła obracają się pod obciążeniem po obracającym się bębnie. Typowe wyniki wykazały, że wyważanie odważnikami ołowiowymi w rzeczywistości powoduje wzrost przyspieszeń pionowych, co jasno pokazuje, że w tym przypadku ważniejsze są inne źródła wibracji niż niejednorodny rozkład masy. Jednakże takie żele wyważające nie są w stanie wyeliminować całkowicie wibracji powodowanych przez niedoskonałości zespołu koła, ponieważ naprężenie odśrodkowe wywoływane w żelu wyważającym przez jego lokalne zagęszczenia (co następuje w celu zmniejszenia wibracji) staje się ostatecznie równe pozostałym siłom wibracyjnym wywoływanym przez te niedoskonałości, i z tego względu powstaje stan pewnej równowagi, przy którym pozostaje pewien poziom przyspieszeń pionowych.
Mankamentem kompozycji żelowych jest w ogólności to, że wymagane jest stosowanie dość dużych ilości żelu na jedną oponę gdyż żel taki nie jest zdolny do tworzenia zlokalizowanych „brył, tak jak odważnik ołowiany ale musi zamiast tego tworzyć warstwę o zmieniającej się stopniowo i ciągle grubości w celu realizacji wymaganego wyważenia.
Celem wynalazku jest eliminacja lub zasadnicza redukcja wymienionego powyżej pozostającego poziomu przyspieszeń pionowych, jak również znacząca redukcja ilości kompozycji potrzebnej na jedną oponę. Odkryto, że poprzez umieszczenie lub osadzenie w warstwie żelu pewnej ilości brył lub cząstek stałych o pewnej wielkości, przy czym wielkość ta jest przynajmniej wystarczająco duża, aby umożliwić tym cząstkom przemieszczanie się wskroś warstwy żelu pod wpływem sił przyspieszających wyzwalanych przez niezrównoważenia, ale nie tak duża, aby one same zaczęły wywoływać wibracje, znacznie zwiększa i poszerza zdolność tej kompozycji do redukcji wibracji i wyważenia zespołów koła.
Kompozycja do wyważania opon według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera żel lepko-plastyczny i (cząstki stałe posiadające średni najmniejszy wymiar w zakresie 0,5 - 5 mm.
Średni stosunek α pomiędzy największym i najmniejszym wymiarem cząstek stałych spełnia warunek α < 2, korzystnie α < 1,5, a najkorzystniej α = 1.
Średni najmniejszy wymiar cząstek stałych jest w zakresie 1-4 mm, korzystnie w pobliżu 3 mm.
Żel lepko-plastyczny posiada składową rzeczywistą modułu zespolonego (G') w temperaturze 22°C wynoszącą pomiędzy 1000 Pa a 25000 Pa, a korzystnie w pobliżu 9000 Pa, współczynnik strat (G'') mniejszy niż składowa rzeczywista modułu zespolonego (G') oraz krytyczną granicę plastyczności w temperaturze 22°C wynoszącą powyżej 3 Pa, a korzystnie w pobliżu 30 Pa.
Cząstki stałe mają postać wydłużonych lub spłaszczonych elipsoid, cylindrów, prostokątnych równoległościanów lub kulek lub też mieszaniny takich cząstek.
Pozorny ciężar właściwy cząstek stałych mieści się w zakresie 500 - 3000 kg/m3, korzystnie 600 - 2000 kg/m3, w szczególności 700 - 1000 kg/m3 a zwłaszcza 800 - 900 kg/m3.
PL 205 201 B1
Cząstki stałe wykonane są z poliolefin, polistyrenu, polichlorku winylu, poliamidu, kauczuku lub szkła.
Stosunek ciężaru pomiędzy cząstkami stałymi a żelem wynosi od 10:1 do 1:10, korzystnie od 5:1 do 1:5, w szczególności od 2:1 do 1:3, tak jak od 1:1 do 1:2.
Kompozycja według wynalazku znajduje się wewnątrz wnęki powietrznej opony pojazdu silnikowego.
Zestaw z kompozycją do wyważania opon według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera pierwszy pojemnik zawierający żel lepko-plastyczny, korzystnie żel lepko-plastyczny, posiadający składową rzeczywistą modułu zespolonego (G') w temperaturze 22°C wynoszącą pomiędzy 1000 Pa a 25000 Pa, a korzystnie w pobliż u 9000 Pa, współ czynnik strat (C') mniejszy niż skł adowa rzeczywista modułu zespolonego (G') oraz krytyczną granicę plastyczności w temperaturze 22°C wynoszącą powyżej 3 Pa, a korzystnie w pobliżu 30 Pa, a także drugi pojemnik zawierający cząstki stałe posiadające średni najmniejszy wymiar w zakresie 0,5-5 mm, korzystnie w zakresie 1-4 mm, najkorzystniej w pobliżu 3 mm, przy czym średni stosunek a pomiędzy największym i najmniejszym wymiarem czą stek stałych korzystnie spełnia warunek α < 2, bardziej korzystnie α < 1,5, a najkorzystniej α = 1, przy czym cząstki stałe korzystnie wykonane są z poliolefin, polistyrenu, polichlorku winylu, poliamidu, kauczuku lub szkła, i/lub te cząstki stałe mają korzystnie postać wydłużonych lub spłaszczonych elipsoid, cylindrów, prostokątnych równoległościanów lub też kulek, względnie mieszaniny takich cząstek, przy czym stosunek ciężaru pomiędzy cząstkami stałymi a żelem wynosi korzystnie od 10:1 do 1:10, bardziej korzystnie od 5:1 do 1:5, a w szczególności od 2:1 do 1:3, zwłaszcza od 1:1 do 1:2.
Stosunek ciężaru pomiędzy ilością żelu lepko-plastycznego w pierwszym pojemniku i ilością cząstek stałych w drugim pojemniku wynosi od 10:1 do 1:10, korzystnie od 5:1 do 1:5, w szczególności od 2:1 do 1:3, tak jak od 1:1 do 1:2.
Sposób wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że na wewnętrzną powierzchnię opony nanosi się kompozycję do wyważania opon według wynalazku lub składniki zestawu z kompozycją według wynalazku, montuje się opony na obręczy opony w celu utworzenia zespołu koła, a także montuje się zespół koła na pojeździe silnikowym i prowadzi się pojazd na dystansie wystarczającym do umożliwienia kompozycji wyważającej zrównoważenie zespołu koła lub montuje się zespół koła na urządzeniu, które umożliwia obrót zespołu koła w warunkach obciążenia podobnych do warunków spotykanych w trakcie rzeczywistej jazdy i z prędkością, przy której występuje rezonans w zespole koła i obraca się koło przez czas wystarczający by umożliwić kompozycji wyważającej zredukowanie wibracji do stabilnego minimum.
Stosowane w opisie określenie „stałe w odniesieniu do cząstek oznacza cząstki posiadające ciągłą i dosyć gładką powierzchnię, ale niekoniecznie nie posiadające żadnych luk czy wgłębień. Cząstka stała zatem w znaczeniu użytym w niniejszym wynalazku może być wydrążona w środku lub może posiadać wewnętrzne pory, chociaż korzystna jest cząstka faktycznie stała, to jest cząstka posiadająca jedynie fazę materiału ciągłego bez żadnych wnęk lub porów.
Żele, w których obecne są lub osadzane cząstki stałe, w celu utworzenia kompozycji według wynalazku będą w niniejszym opisie określane jako żele DFC (Dynamic Force Compensation - kompensacji siły dynamicznej).
Cząstki stałe osadzone w żelach działające jako przemieszczająca się masa mogą być dowolnymi cząstkami stałymi o określonych rozmiarach, które zdolne są do ziarnistego rozproszenia w żelu lepko-plastycznym. W korzystnym przykładzie wykonania, cząstki te posiadają średni stosunek a pomiędzy największym a najmniejszym wymiarem spełniający warunek α < 2, ponieważ cząsteczki o większych współczynnikach kształtu tego rodzaju mają skłonność do łatwego przemieszczania jedynie w kierunku podłużnym, przy czym korzystnie α < 1,5, w szczególności α = 1.
Ze względu na rosnące znaczenie wraz ze zmniejszaniem rozmiaru cząstki oddziaływań molekularnych (wiązanie wodorowe, siły van der Waalsa, oddziaływania elektrostatyczne itp.) pomiędzy cząstkami stałymi a żelem lepko-plastycznym w związku z siłami wibracyjnymi i odśrodkowymi działającymi na te cząstki, nie wydaje się, aby cząstki o średniej średnicy poniżej 0,1 mm przyczyniały się do zwiększania skuteczności wyważania kompozycji żel-cząstka. W konsekwencji, najmniejszy rozmiar cząstek leży, jak wspomniano, w zakresie 0,5-5 mm. W korzystnym przykładzie wykonania, średni najmniejszy wymiar cząstek leży w zakresie 1-4 mm, w szczególności około 3 mm.
Odpowiednie żele lepko-plastyczne, które umożliwiają osadzonym w nich cząstkom przemieszczanie się w celu kompensacji sił wibracyjnych w mniejszym lub większym stopniu, mogą być określone
PL 205 201 B1 pod względem reologicznym (przy pomiarze reometrem Stress Tech Rheometer firmy Rheologica AB, Lund, Szwecja) przez następujące właściwości:
Składowa rzeczywista modułu zespolonego 3 (G') (Storage Modulus 3): pomiędzy 1000 Pa a 25000 Pa w temperaturze 22°C.
Współczynnik strat 3 (G'') (loss modulus): mniejszy niż składowa rzeczywista modułu zaspolonego.
Krytyczna granica plastyczności (critical yield stress)(naprężenie uplastyczniające): przekracza 3 Pa w temperaturze 22°C.
W korzystnym przykładzie wykonania skł adowa rzeczywista moduł u zespolonego wynosi okoł o 9000 Pa w temperaturze 22°C. Krytyczna granica plastyczności wynosi korzystnie około 30 Pa w temperaturze 22°C.
W celu właściwego oddziaływania z oponą i osadzonymi cząstkami stałymi, kompozycja według wynalazku powinna także przejawiać korzystnie odpowiednie własności adhezyjne („kleistość) względem opony i cząstek stałych. Adhezja pomiędzy wewnętrzną warstwą opony a żelem lepkoplastycznym, jak również adhezja pomiędzy osadzonymi cząstkami stałymi a żelem, mogą być określone w następującym dwuetapowym teście:
Etap 1:
Próbka badanego żelu lepko-plastycznego, o boku 100 x 100 mm i grubości 2 mm, nanoszona jest na środek arkusza (200 x 200 mm) z kauczuku chlorobutylowego naklejonego na sztywnym podłożu (metalowa płyta) jak również na środek podobnego arkusza z kauczuku butylowego. Obydwa arkusze podnoszone są do pozycji pionowej i pozostawiane tak na 24 godziny w temperaturze 22°C i przy wilgotnoś ci wzglę dnej 65%. Jeż eli przemieszczenie górnej krawę dzi próbki ż elu jest mniejsze niż 3 mm na obydwu powierzchniach, uważa się, że adhezja składnika żelowego do wewnętrznych warstw opony jest zadowalająca.
Etap 2:
Próbka żelu lepko-plastycznego spełniającego wymagania etapu 1, o boku 100 x 100 mm i grubości 2 mm, nanoszona jest na środek arkusza (200 x 200 mm) z kauczuku chlorobutylowego naklejonego na sztywnym podłożu (metalowa płyta), a w żelu rozmieszczanych jest losowo 10 tabletek o kształ cie dysku z polietylenu o duż ej gę stoś ci (ciężar wł a ś ciwy 0,9, ś rednia ś rednica dysku: 4,5 mm, średnia wysokość: 3 mm). Arkusz jest następnie podnoszony do pozycji pionowej i pozostawiany na 24 godziny w temperaturze 22°C i przy wilgotności względnej 65%.
Jeżeli średnie przemieszczenie tabletek jest mniejsze niż 2 mm, uważa się, że adhezja składnika żelowego do brył cząstek stałych jest zadowalająca.
Żele lepko-plastyczne, które spełniają obydwa etapy 1 i 2 tego testu uważane są za odpowiednie pod względem własności adhezyjnych.
Niezależnie od kryteriów reologicznych i adhezyjnych zdefiniowanych powyżej, żele lepkoplastyczne odpowiednie do użycia w tym wynalazku powinny także spełniać pewne inne kryteria fizyczne i chemiczne zapewniające optymalne funkcjonowanie w warunkach roboczych i w środowisku tego szczególnego zastosowania, takie jak:
- kompatybilność, w szczególności kompatybilność chemiczna względem wewnętrznych wykładzin opon, t j . względem warstwy gumy tworzącej wewnętrzną powierzchnię opony,
- właściwa reakcja i przemieszczenie pod wpływem oddziaływania złożonych odśrodkowych i wibracyjnych napręże ń ścinających,
- stałość reakcji w szerokim zakresie temperatur,
- stabilno ść wł a ś ciwoś ci materiał u i jego reakcji w ciągu wielu lat uż ytkowania,
- neutralność chemiczna składników żelu wobec kauczuku wewnętrznej wykładziny opony,
- stabilność kompozycji żelu i jej własności w warunkach dużych naprężeń przyspieszających i ś cinają cych,
- niewielkie zmiany wł a ś ciwoś ci materiał u i jego zachowania pod wpł ywem starzenia w warunkach normalnej pracy.
Żele lepko-plastyczne, w których osadzone są cząstki stałe w celu utworzenia kompozycji wyważających według wynalazku, mogą być dowolną kompozycją chemiczną, która posiada wymagane własności lepko-plastyczne, korzystnie takie jak zdefiniowane powyżej, jak również pozostałe wyszczególnione powyżej właściwości fizyczne i chemiczne. Takie żele lepko-plastyczne składać się będą zazwyczaj z jednej strony z jednego lub więcej organicznych olejów bazowych posiadających odpowiednio niski wskaźnik lepkości, a z drugiej strony składnik tworzący żel. Nie ograniczającymi
PL 205 201 B1 przykładami olejów bazowych są olej mineralny, estry poliolu kwasów tłuszczowych otrzymane z syntetycznych lub naturalnych polioli i kwasów tłuszczowych, syntetyczne oleje węglowodorowe takie jak oleje polipropylenowe, polialfaolefiny, polibuteny, poliglikole takie jak ciekły glikol polietylenowy lub ciekły glikol polipropylenowy lub kopolimery tlenku etylenu/tlenku propylenu jak również ich mieszaniny. Nie ograniczającymi przykładami składników tworzących żel są krzemionki koloidalne, kwasy poliakrylowe, bentonit i mydła metaliczne.
Jednym z odpowiednich rodzajów żeli są żele opisane w wyżej wymienionym europejskim opisie patentowym 0557365 (lub jego odpowiedniku amerykańskim US 5,431,726, który załączony jest jako odwołanie).
Cząstki stałe mogą korzystnie posiadać kształt wydłużonych lub spłaszczonych elipsoid, cylindrów, prostokątnych równoległościanów, kulek lub też mieszaniny takich cząstek. Mogą one być wytworzone dowolnym znanym w technice sposobem, takim jak polimeryzacja emulsyjna polimerów lub docinanie na odpowiednią długość prostokątnych lub okrągłych wyrobów wytłaczanych.
Aby takie cząstki stałe nie reagowały nadmiernie z wnętrzem opony pod wpływem sił odśrodkowych, korzystne jest, aby pozorny ciężar właściwy tych cząstek mieścił się w zakresie 500 - 3000 kg/m3, korzystniej 600 - 2000 kg/m3, w szczególności 700 - 1000 kg/m3, a zwłaszcza 800 - 900 kg/m3. Termin „pozorny ciężar właściwy w odniesieniu do tych cząstek stałych określa stosunek pomiędzy ciężarem poszczególnych cząstek stałych, a objętością zamkniętą przez zewnętrzną, ciągłą powierzchnię. Jasne jest zatem, że jeśli cząstki te są wydrążone lub w inny sposób zawierają puste przestrzenie lub są porowate, pozorny ciężar właściwy może być mniejszy niż nominalny ciężar właściwy materiału, z którego cząstki te są wykonane.
Cząstki stałe winny być korzystnie wykonane z materiału, który nie wchodzi w nieodpowiednie reakcje z żelem lepko-plastycznym. Nie ograniczającymi przykładami odpowiednich materiałów na te cząstki stałe są rozmaite polimery, takie jak poliolefiny, na przykład polietylen (o wysokiej lub niskiej gęstości) lub polipropylen, polistyren, polichlorek winylu, poliamidy, na przykład nylony, kauczuki takie jak kauczuk butylowy lub lateks albo też szkło.
Zawartość cząstek stałych w kompozycji według wynalazku może zmieniać się w dość szerokich granicach, gdyż cząstki te mają za zadanie przemieszczać się w warstwie żelu w celu utworzenia obszarów o wysokiej koncentracji tychże cząstek stałych działających jako elementy wyważające. Stosunek ciężaru pomiędzy cząstkami stałymi a żelem wynosi korzystnie od 10:1 do 1:10, korzystniej od 5:1 do 1:5, w szczególności od 2:1 do 1:3, tak jak od 1:1 do 1:2.
Jasnym będzie, że w celu realizacji wynalazku, osadzenie cząstek stałych w żelu lepkoplastycznym w celu utworzenia kompozycji według wynalazku nie musi mieć miejsca na zewnątrz opony. Możliwe jest zatem, w momencie zastosowania wynalazku, rozprowadzenie najpierw odpowiedniej ilości żelu lepko-plastycznego wewnątrz opony a następnie rozprowadzenie odpowiedniej ilości cząstek stałych na warstwie tego żelu, tworząc w ten sposób kompozycję według wynalazku.
Wynalazek dotyczy również zestawu z kompozycją do wyważania opon, zawierającego pierwszy pojemnik z żelem lepko-plastycznym oraz drugi pojemnik zawierający cząstki stałe o średnim najmniejszym rozmiarze w zakresie 0,5-5 mm.
Żel lepko-plastyczny i cząstki stałe są korzystnie tak dobrane, że przejawiają właściwości i atrybuty wymienione powyżej.
W korzystnym przykładzie wykonania zestawu do wyważania według wynalazku stosunek ciężaru pomiędzy ilością żelu lepko-plastycznego w pierwszym pojemniku i ilością cząstek stałych w drugim pojemniku wynosi od 10:1 do 1:10, korzystnie od 5:1 do 1:5, w szczególnoś ci od 2:1 do 1:3, tak jak od 1:1 do 1:2.
W szczególnie korzystnym przykładzie wykonania i w celu wyeliminowania lub zredukowania jakichkolwiek błędów w naniesieniu ich w poprawnych ilościach, ilości żelu lepko-plastycznego i cząstek stałych odpowiednio w pierwszym i drugim pojemniku zestawu do wyważania według wynalazku przystosowane są do zaaplikowania do jednej opony samochodowej, czy to opony samochodu osobowego, czy to ciężarówki lub tym podobnej. Ilości takie wynosić będą typowo od 50 do 400 g na oponę dla opon samochodów osobowych oraz 300 - 1000 g dla opon ciężarówek.
Ze względu na opisaną wyżej możliwość nie dokonywania wymieszania żelu lepko-plastycznego i cząstek stałych wcześniej niż dopiero w oponie, niniejszy wynalazek odnosi się następnie do kompozycji do wyważania opon według wynalazku, jak zdefiniowano powyżej, zawartej we wnęce powietrznej opony pojazdu silnikowego.
PL 205 201 B1
Wynalazek dotyczy także sposobu wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego, polegającego na nanoszeniu na wewnętrzną powierzchnię opony kompozycji wyważającej oponę, zdefiniowanej powyżej lub komponentów zestawu do wyważania opon zdefiniowanego powyżej, montowaniu opony na obręczy opony w celu utworzenia zespołu koła, a także montowaniu zespołu koła na pojeździe silnikowym i prowadzeniu pojazdu na dystansie odpowiednio długim, aby umożliwić kompozycji wyważającej wyważenie zespołu koła lub też montowaniu zespołu koła w urządzeniu, które umożliwia obracanie zespołu koła w warunkach obciążenia podobnych do warunków spotykanych podczas rzeczywistej jazdy po drodze oraz z prędkością, przy której pojawia się rezonans w zespole koła a także na obracaniu koła wystarczająco długo by umożliwić kompozycji wyważającej zredukowanie wibracji do stabilnego minimum.
Ilość żelu lepko-plastycznego naniesionego na wewnętrzną stronę opony winna korzystnie mieścić się w zakresie 0,0-1 g/cm2, korzystniej 0,02-0,5 gramów, w szczególności 0,02-,1 g/cm2 powierzchni wewnętrznej wykładziny opony przylegającej do obszaru opony, który kontaktuje się z powierzchnią drogi (bieżnika opony). Ilość cząstek stałych w zestawie do wyważania opon według wynalazku naniesionych na wewnętrzną stronę opony winna korzystnie wynosić pomiędzy 10 a 200 gramów dla opon samochodów osobowych oraz pomiędzy 50 a 500 gramów dla opon samochodów ciężarowych, korzystniej pomiędzy 10 a 100 gramów dla opon samochodów osobowych i pomiędzy 50 a 300 gramów dla opon ciężarówek, w szczególności odpowiednio 2 0-8 0 gramów i 80- 150 gramów.
Wynalazek zilustrowany jest w dalszej części przez następujące, nie ograniczające przykłady.
P r z y k ł a d 1
Żel DFC (250 g) składający się z jednej części wagowej dysków z polietylenu o wysokiej gęstości (ciężar właściwy 0,9, średnia średnica dysku: 4,5 mm, średnia wysokość dysku 3 mm) oraz dwóch części wagowych żelu lepko-plastycznego według europejskiego patentu nr 0557365 składającego się z kopolimeru tlenku etylenu (EO)/tlenku propylenu (PO) (UCON 50-HB-5100 produkcji Union Carbide, o teoretycznej masie cząsteczkowej wynoszącej 4000) i zmatowionej krzemionki koloidalnej (Aerosil 202 produkcji Degussa), wprowadzono do wnęki opony Michelin typu 175/65/R14. Opona została zamontowana w samochodzie i jechano na niej do zaniku wszystkich wibracji. Zespół koła został zdjęty z samochodu, pomiar wykonany na obrotowym urządzeniu wyważającym wykazał jedynie nieznaczne resztkowe niezrównoważenie masy. Badanie wewnętrznej ściany opony wykazało nierównomierny rozkład tabletek polietylenowych, jak można było oczekiwać po nastąpieniu wyważenia.
P r z y k ł a d 2
100 g żelu lepko-plastycznego według europejskiego opisu patentowego nr 0557365 składającego się z kopolimeru tlenku etylenu/tlenku propylenu (L1 produkcji Lyondell Chemical Worldwide, Inc., o stosunku EO do PO równym 1:1 i teoretycznej masie cząsteczkowej (Mw) wynoszącej 6500) (74,0%), oleju rycynowego nr 1 (18,5%) i zmatowionej krzemionki koloidalnej (Aerosil 202 produkcji Degussa) (7,5%) wprowadzono do wnęki opony Michelin typu 175/65/R14 i rozprowadzono wokół wewnętrznego obrzeża. Rozsypano następnie równomiernie na wierzchu tej warstwy dyski z polietylenu o wysokiej gęstości HD (ciężar właściwy 0,9, średnia średnica dysku: 4,5 mm, średnia wysokość dysku 3 mm). Opona została zamontowana w samochodzie i jechano na niej do zaniku wszystkich wibracji. Zespół koła został zdjęty z samochodu, a pomiar wykonany na obrotowym urządzeniu wyważającym wykazał jedynie nieznaczne resztkowe niezrównoważenie masy. Badanie wewnętrznej ściany opony wykazało pewien rozkład tabletek polietylenowych, jak można było oczekiwać po wyważeniu.
P r z y k ł a d 3
250 g żelu lepko-plastycznego według europejskiego opisu patentowego nr 0557365 składającego się z 93% mieszaniny w stosunku 4:1 dwu kopolimerów tlenku etylenu /tlenku propylenu (L1 produkcji Lyondell Chemical Worldwide, Inc., o stosunku EO do PO równym 1:1 i teoretycznej masie cząsteczkowej (Mw) wynoszącej 6500 (4 części) i L1-Diol produkcji Lyondell Chemical Worldwide, Inc., o stosunku EO do PO równym 1:1 i teoretycznej masie cząsteczkowej (Mw) wynoszącej 13000 (1 część)) oraz (7%) zmatowionej krzemionki koloidalnej (Cab-O-Sil TS720 produkcji Cabot Corporation) wprowadzono do wnęki opony Michelin typu XHR 235/75/15 i rozprowadzono wokół wewnętrznego obrzeża. Rozsypano następnie równomiernie na wierzchu tej warstwy kulki z polietylenu o niskiej gęstości LD (ciężar właściwy 0,85, średnia średnica kulki: 4 mm). Opona została zamontowana w samochodzie sportowym i jechano na niej do zaniku wszystkich wibracji. Zespół koła został zdjęty z samochodu, a pomiar wykonany na obrotowym urządzeniu wyważającym wykazał jedynie nieznaczne resztkowe niezrównoważenie masy. Badanie wewnętrznej ściany opony wykazało pewien rozkład kuleczek polietylenowych, jak można było oczekiwać po wyważeniu.

Claims (12)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozycja do wyważania opon, znamienna tym, że zawiera żel lepko-plastyczny i cząstki stałe posiadające średni najmniejszy wymiar w zakresie 0,5-5 mm.
  2. 2. Kompozycja wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, że średni stosunek α pomiędzy największym i najmniejszym wymiarem cząstek stałych spełnia warunek α < 2, korzystnie α < 1,5, a najkorzystniej α = 1.
  3. 3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że średni najmniejszy wymiar cząstek stałych jest w zakresie 1 -4 mm, korzystnie w pobliżu 3 mm.
  4. 4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że żel lepko-plastyczny posiada składową rzeczywistą modułu zespolonego (G') w temperaturze 22°C wynoszącą pomiędzy 1000 Pa a 25000 Pa, a korzystnie w pobliżu 9000 Pa, współczynnik strat (G'') mniejszy niż składowa rzeczywista modułu zespolonego (G') oraz krytyczną granicę plastyczności w temperaturze 22°C wynoszącą powyżej 3 Pa, a korzystnie w pobliżu 30 Pa.
  5. 5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że cząstki stałe mają postać wydłużonych lub spłaszczonych elipsoid, cylindrów, prostokątnych równoległościanów lub kulek lub też mieszaniny takich cząstek.
  6. 6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że pozorny ciężar właściwy cząstek stałych mieści się w zakresie 500 - 3000 kg/m3, korzystnie 600 - 2000 kg/m3, w szczególności 700 - 1000 kg/m3, a zwłaszcza 800 - 900 kg/m3.
  7. 7. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że cząstki stałe wykonane są z poliolefin, polistyrenu, polichlorku winylu, poliamidu, kauczuku lub szkła.
  8. 8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek ciężaru pomiędzy cząstkami stałymi a żelem wynosi od 10:1 do 1:10, korzystnie od 5:1 do 1:5, w szczególności od 2:1 do 1:3, tak jak od 1:1 do 1:2.
  9. 9. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że znajduje się wewnątrz wnęki powietrznej opony pojazdu silnikowego.
  10. 10. Zestaw z kompozycją do wyważania opon, znamienny tym, że zawiera pierwszy pojemnik zawierający żel lepko-plastyczny, korzystnie żel lepko-plastyczny, posiadający składową rzeczywistą modułu zespolonego (C) w temperaturze 22°C wynoszącą pomiędzy 1000 Pa a 25000 Pa, a korzystnie w pobliżu 9000 Pa, współczynnik strat (G'') mniejszy niż składowa rzeczywista modułu zespolonego (G') oraz krytyczną granicę plastyczności w temperaturze 22°C wynoszącą powyżej 3 Pa, a korzystnie w pobliżu 30 Pa, a także drugi pojemnik zawierający cząstki stałe posiadające średni najmniejszy wymiar w zakresie 0,5-5 mm, korzystnie w zakresie 1-4 mm, najkorzystniej w pobliżu 3 mm, przy czym średni stosunek a pomiędzy największym i najmniejszym wymiarem cząstek stałych korzystnie spełnia warunek α < 2, bardziej korzystnie α < 1,5, a najkorzystniej α = 1, przy czym cząstki stałe korzystnie wykonane są z poliolefin, polistyrenu, polichlorku winylu, poliamidu, kauczuku lub szkła, i/lub te cząstki stałe mają korzystnie postać wydłużonych lub spłaszczonych elipsoid, cylindrów, prostokątnych równoległościanów lub też kulek, względnie mieszaniny takich cząstek, przy czym stosunek ciężaru pomiędzy cząstkami stałymi a żelem wynosi korzystnie od 10:1 do 1:10, bardziej korzystnie od 5:1 do 1:5, a w szczególności od 2:1 do 1:3, zwłaszcza od 1:1 do 1:2.
  11. 11. Zestaw według zastrz. 10, znamienny tym, że stosunek ciężaru pomiędzy ilością żelu lepko-plastycznego w pierwszym pojemniku i ilością cząstek stałych w drugim pojemniku wynosi od 10:1 do 1:10, korzystnie od 5:1 do 1:5, w szczególności od 2:1 do 1:3, tak jak od 1:1 do 1:2.
  12. 12. Sposób wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego, znamienny tym, że na wewnętrzną powierzchnię opony nanosi się kompozycję do wyważania opon według zastrz. 1-8 lub składniki zestawu z kompozycją według zastrz. 10, montuje się opony na obręczy opony w celu utworzenia zespołu koła, a także montuje się zespół koła na pojeździe silnikowym i prowadzi się pojazd na dystansie wystarczającym do umożliwienia kompozycji wyważającej zrównoważenia zespołu koła lub montuje się zespół koła na urządzeniu, które umożliwia obrót zespołu koła w warunkach obciążenia podobnych do warunków spotykanych w trakcie rzeczywistej jazdy i z prędkością, przy której występuje rezonans w zespole koła i obraca się koło przez czas wystarczający by umożliwić kompozycji wyważającej zredukowanie wibracji do stabilnego minimum.
PL352457A 1999-06-24 2000-06-21 Kompozycje do wyważania opon, zestaw z kompozycją do wyważania opon i sposób wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego PL205201B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99112199A EP1063106A1 (en) 1999-06-24 1999-06-24 Tyre balancing compositions
PCT/DK2000/000331 WO2001000430A1 (en) 1999-06-24 2000-06-21 Tyre balancing compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL352457A1 PL352457A1 (en) 2003-08-25
PL205201B1 true PL205201B1 (pl) 2010-03-31

Family

ID=8238418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL352457A PL205201B1 (pl) 1999-06-24 2000-06-21 Kompozycje do wyważania opon, zestaw z kompozycją do wyważania opon i sposób wyważania zespołu koła pojazdu silnikowego

Country Status (19)

Country Link
US (2) US20050159534A1 (pl)
EP (2) EP1063106A1 (pl)
JP (1) JP4996799B2 (pl)
CN (1) CN1198738C (pl)
AR (1) AR024451A1 (pl)
AT (1) ATE280680T1 (pl)
AU (1) AU757703B2 (pl)
CA (1) CA2376998C (pl)
DE (1) DE60015335T2 (pl)
HK (1) HK1043092B (pl)
HU (1) HU223270B1 (pl)
MX (1) MXPA01013243A (pl)
MY (1) MY127888A (pl)
NO (1) NO320037B1 (pl)
PL (1) PL205201B1 (pl)
TR (1) TR200103750T2 (pl)
TW (1) TW459106B (pl)
WO (1) WO2001000430A1 (pl)
ZA (1) ZA200110480B (pl)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249971B1 (en) * 1998-05-12 2001-06-26 Robert D. Fogal, Sr. Method and system for tire/wheel disturbance compensation
WO2008113384A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Nira Dynamics Ab Method, system and computer program for estimation of the pressure
US9079462B2 (en) 2007-03-16 2015-07-14 Nira Dynamics Ab System, method and computer program of estimating tire pressure deviations
US8494704B2 (en) * 2007-03-16 2013-07-23 Nira Dynamics Ab Tire pressure classification based tire pressure monitoring
WO2009037314A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-26 Carnehammar, Lars Bertil Method, apparatus and system for processing of vehicle tyres
US20090272471A1 (en) 2008-04-30 2009-11-05 Rene Louis Bormann System for balancing a tire
JP2012507442A (ja) * 2008-10-29 2012-03-29 インターナショナル マーケティング インコーポレイテッド タイヤ‐車輪アセンブリの圧力変化と振動を矯正するための構成
US20100175798A1 (en) * 2008-10-29 2010-07-15 International Marketing, Inc. Composition for correcting tire-wheel imbalances, force variations, and vibrations
ES2419158T3 (es) 2008-11-12 2013-08-19 Carnehammar, Lars Bertil Composiciones equilibrantes de neumáticos
CA2739162A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-20 Carnehammar, Lars Bertil Method, apparatus and system for processing of vehicle tyres, and vehicle tyre
EP2485905B1 (en) * 2009-10-10 2013-09-11 Carnehammar, Lars Bertil Composition, method and system for balancing a rotary system
US8397771B2 (en) 2010-10-20 2013-03-19 The Goodyear Tire & Rubber Company Auto-balancing tire
US8726955B2 (en) 2010-11-09 2014-05-20 The Goodyear Tire & Rubber Company Self-balancing pneumatic tire and method of making the same
WO2012168416A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Carnehammar, Prof. Dr. Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a fan
WO2012168414A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Carnehammar, Prof. Dr. Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a tool
WO2012168419A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Carnehammar, Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a power generator
WO2013087722A1 (en) 2011-12-12 2013-06-20 Carnehammar, Prof. Dr. Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system
EP2604885A1 (en) 2011-12-12 2013-06-19 Carnehammar, Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system
US11173676B2 (en) 2016-02-26 2021-11-16 International Marketing, Inc. Composition for reducing tire-wheel assembly imbalances, force variations, and/or vibrations
CN109810629B (zh) * 2019-01-30 2021-03-19 青岛福凯橡塑新材料有限公司 一种水溶性动平衡修补液及其制备方法
KR102085945B1 (ko) * 2019-08-13 2020-03-09 주식회사 한국씨앤에스 타이어 다이나믹 밸런스 또는 유니포미티 보정액 조성물 및 그 제조방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2737420A (en) * 1951-12-10 1956-03-06 John C Wilborn Means for balancing wheels
US3463551A (en) * 1968-06-10 1969-08-26 Sunland Refining Corp Liquid wheel balancing system
US3747660A (en) * 1971-10-04 1973-07-24 D Tibbals Ballasted vehicle tire and self-sealing thixotropic ballast composition therefor
GB1440186A (en) * 1972-07-29 1976-06-23 Dunlop Ltd Pneumatic tyres and wheel assemblies
US3987833A (en) * 1974-08-05 1976-10-26 The B. F. Goodrich Company Balanced pneumatic tire
SE426673B (sv) * 1976-02-13 1983-02-07 Dunlop Ltd Pneumatiskt deck med invendig smorjmedelsbeleggning
DE3014213A1 (de) * 1980-04-14 1981-10-15 Uniroyal Englebert Reifen GmbH, 5100 Aachen Notlaufrad
JPS56171302U (pl) * 1980-05-21 1981-12-17
DK60087D0 (da) * 1987-02-05 1987-02-05 Alron Chemical Co Ab Daekbalanceringskomposition
DE3813597A1 (de) * 1988-04-22 1989-11-02 Minnesota Mining & Mfg Verfahren zur gelierung von hydrophoben organischen fluessigkeiten und geliermittel
US5083596A (en) * 1989-11-17 1992-01-28 Hiroshi Kato Pressurized with a fluid having a specific gravity greater than air
US5073217A (en) * 1990-10-17 1991-12-17 Fogal Robert D Method of balancing a vehicle wheel assembly
SE500179C2 (sv) * 1990-11-09 1994-05-02 Alvin Ronlan Däckbalanseringsgel och förfarande för balansering av fordonshjul
US5522559A (en) * 1994-04-19 1996-06-04 Hahn & Clay Rubber crumbing apparatus
US6129797A (en) * 1994-05-31 2000-10-10 M&R Tire Products Inc. Tire balancing
US6128952A (en) * 1997-09-30 2000-10-10 Leblanc; Roger Tire balancing using glass beads
JP3927308B2 (ja) * 1998-03-05 2007-06-06 株式会社ブリヂストン 自己アンバランス修正機構を具備したタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003503251A (ja) 2003-01-28
NO20016305D0 (no) 2001-12-21
DE60015335D1 (de) 2004-12-02
HK1043092A1 (en) 2002-09-06
US9671305B2 (en) 2017-06-06
CA2376998A1 (en) 2001-01-04
MY127888A (en) 2006-12-29
TR200103750T2 (tr) 2002-12-23
US20100252174A1 (en) 2010-10-07
TW459106B (en) 2001-10-11
DE60015335T2 (de) 2006-02-02
HU223270B1 (hu) 2004-04-28
HK1043092B (en) 2005-06-03
ZA200110480B (en) 2003-03-20
EP1063106A1 (en) 2000-12-27
EP1196299A1 (en) 2002-04-17
AR024451A1 (es) 2002-10-02
AU757703B2 (en) 2003-03-06
CN1362919A (zh) 2002-08-07
NO320037B1 (no) 2005-10-10
US20050159534A1 (en) 2005-07-21
EP1196299B1 (en) 2004-10-27
JP4996799B2 (ja) 2012-08-08
CA2376998C (en) 2007-01-09
WO2001000430A1 (en) 2001-01-04
MXPA01013243A (es) 2003-08-20
CN1198738C (zh) 2005-04-27
NO20016305L (no) 2002-02-12
HUP0201802A2 (en) 2002-09-28
ATE280680T1 (de) 2004-11-15
PL352457A1 (en) 2003-08-25
AU5390800A (en) 2001-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9671305B2 (en) Tyre balancing compositions
EP0557365B1 (en) Tyre balancing composition
JP3305713B2 (ja) 車輪組立体をバランスさせる方法
US10513155B2 (en) Tire balancing compositions
EA019813B1 (ru) Резиновая композиция для протектора зимней шины
AU761973B2 (en) Method and system for tire/wheel disturbance compensation
MX2011007237A (es) Composicion para corregir los desbalanceos, variaciones de fuerza y vibraciones de montaje de llanta-rueda.
RU2575904C2 (ru) Композиции для балансировки шин
HK1161333B (en) Tyre balancing compositions