Смазочная композиция для внутренней поверхности пневматической шины в сочетании с ободом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<" 703029

Союз Советскик

Социалистических

Республик

{61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.

С 10 М 3/04

С 10 М 3/14

В 60 С 17/00 (22) Заявлено270773 (21) 1954925/23-04

{23) Приоритет — (32) 29 07.72

Государственный комнтет

СССР. по делам мзобретеннй н открытнй

{ 31) 35576/72 (Щ Великобритания (53) УДМ 621.892 (088. 8) Опубликовано 05.1279.Бюллетень Ж 45

Лата опубликования описания 15.1279 (7 2) Авторы изобретения. Иностранцы

Джеффри Лионел.и Майкл Питер Джапп (Великобритания) Иностранная фирма данлоп Лимитед (Великобритания) (7l) Заявитель (54) СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ. ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ МИНЫ В СОЧЕТАНИИ С ОБОДОК

Изобретение касается смазочной композиции для внутренней поверхнос ти пневматической шины в сочетании с ободом.

При частичном или полном спуске пневматической шины, установленной на колесе, во время хода автомобиля противоположные -внутренние поверхности комплекта шины и колеса начинают контактировать одна с другой с ® большими или меньшими нагрузками в зависимости от того, полностью илк неполностью спущена шина, прй этом резиновые и текстильные компоненты шины значительно нагреваются, что

16 приводит к быстрому разрушению структуры.

Создание второй независимой воздушной камеры внутри шины, когда при проколе шины вторая камера остается на другой, устраняет сплющивание ши- ны и пробег на ободе .

В комплекте шины и колеса с обычной одной камерой надувания зоны внутренних поверхностей шины йрихо« дят в соприкосновение при ходе со спущенной шиной. Эти внутренние поверхности шины расположены вблизи .наружной в радиальном направлении поверхности фланца обода и вблизи протектора. Относительное перемещение внутренних поверхностей шины, которые находятся под нагрузкой, ведет к выходу иэ строя шины.

Известна смазочная композиция для внутренней поверхности пневматичесicoN шины в сочетании с ободом, которая представляет собой водно-глицериновую смесь (1) .

Однако укаэанная композиция не . обеспечивает полного восстановления давления после прокола шины.

Целью изобретения является обеспечение восстановления давления после прокола шины.

Для достижения цели предлагается смазочная композиция (смазка) для внутренней поверхности пневматической шины в сочетании с ободом, которая содержит иелетучее жидкое вещество, выбранное из группы полиоксиалкиленгликолей, полиоксиалкиленгликолей, содержащих сополимеры различ ных оксиалкиленовых групп, одноатомных или многоатомных спиртов, IlpocTboC гликолевых эфиров, и летучее вещество, представляющее собой смесь воды с низшими алкфатическими спиртами при их весовом соотношении от 1:3 до.

703029

)0 ет отверстие в шине и за-ем по крайней мере частично надувает шину. стия, которое не может быть легко загерметизировано, не произошла утечка летучих вецеств .за счет испарения .через отверстие. Лучше, если смазка содержит больше 50%, например 55-80Ъ .

- нелетучего вещества.

30 В качестве нелетучего вещества

35 йЕсов, содержащих группы окиси эти40

5S

6:1, причем нелетучее жидкое вещество и летучее вещество взяты в весовом соотношении соответственно от

1:2 до 6:1.

Состав композиции подбирается таким образом, чтобы по крайней мере

90% летучего вещества испарялось из композиции при давлении 760 мм и температуре 65-135 С.

Каждое йэ летучих веществ кипит ниже 135 С, а нелетучее вещество— выше 160 С, предпочтительно выше 200 С

Эффективность смазки для поверхностей резина-резина зависит от вяэ- костй, которая в свою очередь влияет1 на коэффициент трения.

Для измерения сил трения, действующих между двумя поверхностями резина-резина внутренней прокладки обычной шины ; укаэанные поверхности"прижимали одну к другой с силой на еди

AHI1y площади, равной силе, действующей на контактные площадки внутри шины при пробеге шины в спущенном состоянии.

Скорость„ с которой одна поверхность перемещалась по другой, была такой же, как скорость скольжения поверхностей трущихся внутренних прокладок внутри шины при работе в сплющенном состоянии. ИспытуЕМую смазку непрерывно подавали в начальную зону контактной площадки.

Коэффициенты трения меньше 0,1 были достигнуты без повреждения поверхности при применении смаэок с вязкостью 5-2500 сСт (при температуре опыта) предпочтительно 100 сСт.

При пробеге шины в спущенном состоянии рабочей температурой для смазки является температура в зоне сжатия между резиновыми поверхностями. Эту температуру трудно измерить, но по расчетным данным она должна составлять 75ОC (130ОC). Поскольку вязкость смазки зависит от темпера" -" турй; To смазка должна иметь, вязкость

5-2500 сСт при рабочей температуре в

45 условиях пробега шины "в спущенном состоянии.

Преимущество выбора компонентов смазки, имеющих вязкость йесколько большую оптимальной, заключается в том, что промежуток между поверхностями увеличивается (толщина пленки смазки увеличивается) и, если в, смазку включейы твердые частицы, (например, для уплотнения прокола), то бйи имеют лучевую возможность свободного прохождения через зазбр между поверхностями. Кроме того, сгла"живается шероховатость поверхности.

В то же время смазки с более низ кой вязкостью обеспечивают свободное перетекание их во внутренние части шийы и лучшее охлаждение вследствие переноса тепла от горячих к более хблодным частям и вследствйе мейьшеro нагрева смазки, обусловленного внутренним трением.

Смазочная композиция с одной стороны, используется для смазки внутренних поверхностей шины и для отвода тепла от более теплых к более холодным частям шины. С другой стороны, при проколе незначительных отверстий в шине смазка выполняет также две другие функции." герметизируТаким образом, предпочтительный диапазон вязкости для смазки составляет 30-1000 сПз при температуре

75 С. Это при условиях сдвига, возникаю1цих в шине при пробеге в сплющенном: состоянии. В статических условиях или в условиях предваритэльного прокола смазка имеет вязкость

10000-20000 сПз при 38 С. Следует иметь ввиду, что при использовании смазки большая часть ее не должна улетучиваться в условиях хода, чтобы в случае прокола большого отвермогут быть использованы вецества, выбранные из группы этиленгликоля, пропиленгликоля, метиловoro эфира каприловой кислоты, полиоксиэтиленили полиоксипропиленгликолей, смесей сбполимеров различных молекулярных лена-и окиси пропилена, гликолевых эфиров, например гексилцеллозольв, бутилкарбитол, метокситриэтиленгликоль .

Точка кипения смеси летучих веществ должна быть достаточно низкой, чтобы вызвать значительное испарение

При тейпературе, образующейся в условиях пробега шины в спущенном или частично спущенном состоянии.

Таким образом, улетучивающиеся жидкости частично надувают шину и в-следствйе этого уменьшают высокие напряжения, возникающие в боковинах комплекта шина-колесо, обусловленные пробегом в спущенном или значительно спущенном состоянии. Нагрев шины также уменьшается вследствие уменьщения изгиба боковин и уменьшения контактного давления, а, следовательно; и уменьшения сил трения между вйутренними поверхностями шины. Испарейие улетучивающихся жидкостей также способствует рассеянию тепла по всей поверхности шины и обода, Лучше всего в качестве летучего вещества испольэовать смесь воды с этиловым сйиртом. Испарение этой смеси происходит в некотором темпера703029

H спуске шины. Однако предпочтительчтобы смазка была разделена на е.части, причем летучие вещества часть нелетучих веществ вводится, к указано выше, а остальная часть летучих веществ приготавливается в де студенистого вещества, которое жет быть нанесено на внутреннюю порхность шины и является носителем ких-либо твердых компонентов. Стунистое вещество предпочтительно лжно расширяться при освобождении еденных вешеств, чтобы получить зку с требуемой вязкостью.

Пример. В .центральной канав;ненадутой новой шины, имеющей бре= . р из сложенногь вискозного корда и ухслойный тканевый каркас из висзного корда, установленной на резь, ном ободе, ширина между фланцами торого составляет 88,9 мм, просвервают круглое отверстие сверлом диатром 1,19 мм. Чтобы обесй чит адкую внутренюю поверхность отверия и гарантировать, что оно не эаыто частично, через него снаружи есколько раэ пропускают нагретую о красного каления тонкую проволоку.

Клапанную вставку удаляют, через лапанное отверстие вводят 300 мп маэочной композиции следующего сотава, мл:

Полиоксиалкиленгликоль, . содержащий сополимеуй окиси этилена и окиси пропилена 231

Вода 46

Этиловый спирт (74 об.%) 23

Вяз кость композиции 3 0 0, 1 40 и

00 сСт при 50, 75 и 130 С соответстенно.

Используют также твердые вещеста, г:

Полиэтиленовая пленка толщиной 75 мк

Нейлоновое волокйо длиной 1 мм 1,5

Клапанную вставку устанавливают а место, но шину оставляют спущенoN чтобы смоделировать условия посе прокола. После этого автомобиль риводят в движение со скоростью

О км/ч вверх и вниз по прямолинейому треку, поворачивая у каждого . онца попеременно вправо и влево. ерез некоторые интервалы машину осанавливают, регистрируют давление проверяют на утечку проколотое отерстие.

Расстояние, Утечка км

Давление, кг/см

3, 219

8, 047

16,093

0,105

О, 210

О, 280

Нет

То же

Незначительная

Нет.32,187

0,280 турном диапазоне, вследствие чего . пр повышение давления происходит более но равномерно. Кроме того, понижается дв точка замерзания. Желательно, чтобы и жидкие компоненты смазки, смешивались ка с. водой, так чтобы утечка смазки из 5 не комплекта шина-колесо на поверхность ви дороги могла быть смыта, например мо дождевой водой. Также желательно, ве чтобы смесь жидкостей не замерзала ка при температуре выше минус 20 С, что- 1П де бы она могла противостоять холодной до погоде, а в крайних тяжелых климати- вв ческих условиях — при температуре сма минус 50 С.

Смазка не должна оказывать раэру- ке . 15 шающего действия на резину или другие ке компоненты каркаса шины, хотя могут дв быть использованы и смазки, которые обычно вызывают набухание или окаэы- ем вают другое действие на резину, но ко при этом шина должна быть снабжена 20:л, специальной стойкой внутренней проме кладкой. гл

Если, например, в смазке, содержащей воду, используется моющее средст- . во, то в смазку может быть также вве- 25 ден пеногаситель. д

Если в смазку введены волокна или другие нерастворимые твердые частицы, то может быть ".;,ïoëüýoâàí диспергатор. Кроме у.".:, отняющих прокол и дру- 30 гих упомянутых присадок смазка может содержать другие вещества, например антиокислитель для уменьшения скорости окисления смазки, другие противозостарители, бактерицид, смачиватель, 35 присадку, уменьшающую зависимость вязкости от температуры в широком диапазоне температур, при которых смазка имеет удовлетворительную вязкость 1 и эамедлитель коррозии, предназначен- в ный для защиты металлического обода и других частей от коррозии. в

Чтобы снизить вес необходимого количества смазкй и какие-либо вредные воздействия на балансировку комплекта колесо-шина, смазка должна иметь 45 относительно нйэкий удельный вес, на{ пример меньше 1,4. н

Количество используемой смазки н может изменяться в широких пределах, л оно зависит от размера шины. Смазка, 50 т используемая в определенном комплекте, должна содержать по крайней мере достаточное количество нелетучего вещества, чтобы смачивать всю внутреннюю поверхность комплекта. 55 т

Введение смазки во внутреннюю по- и лость комплекта, когда шина спущена, в может быть достигнуто несколькими способами самым простым является .

1 свободное введение смазки в установ- ц) ленную шину, но это обычно йефдобно .поскольку при этом происходит потеря летучих веществ вследствие испарения.

Смазку можно, например, заключить в емкость, которой она будет подаваться

703029

115 8.73 . О, 210 Незначительная

120,701 О, 210 То же

128,748 0,246 Нет

Третий раз уплотнение нарушают посредством, введения острого металли-, ческого предмета через отверстие. Ин на спущена. Затем движение продолжают.

67,593

72,421

80,467

0,175 Нет

0,280 То же

0,351

Расстояние, Давление, Утечка км к г/смз

: 131,966 0,105 Нет

15 136,795 . 0,176 Незначи-, тельная

144,841 0,246 То же

160,935. 0,316

Опыт заканчивают после того, как

20 устанавливают, что отверстие в центре выпуклости, имеющее диаметр 1,19 ьщ может быть герметизировано смазкой, что небольшое, но полезное внутреннее давление в таким образом герме25 тизированной шине может быть восстановлено, что комплект шина-колесо, снабженный смазкой, может пройти

160 км со скоростью 80 км/ч.

Пример ы 2-6. В таблице ука3р зан состав смазок, приготовленных аналогично примеру 1.

Незначительная

То же

Нет

Незначительная

О, 316

О, 316, 0,316

88, 514

96,561

112,654

Количество, г

Номер примера

Компонент, 230

230

414

63

Пропиленгликоль

46

138

46

Вода

Этиловый спйрт

3. 38

28 23

23

Общее количество смазки

414

16 25

18

П p и м е р и 7-13. Смазку попучают, как в примере 1, используя .ме- 6() сто этилового спирта Н -проаиловый или изопропиловый спирт, или используя вместо смеси аолиэтиленовой аленки с нейлоновым волокном 25 г каучу ковой крошки, проходящей на 995 через

48, 280 О, 316. Незначительная

54,374 0,316 То же

Затем автомобиль останавливают на ночь, и испытания возобновляют на следующий день.

Расстояние, Давление, Утечка км кг/см

После этого острый металлический предмет вводят через проколотое от верстие, чтобы нарушить временное уп лотнение и чтобы давление упало до нуля. Опыт продолжают, чтобы уста.новить, будет ли восстановлена zep-: метизация. Расстояние, Давлейие, Утечка км . кг/см"

83,686 0,316

Острый металлический предмет сно;ва вводят в проколотое отверстие..

Шина сплющивается, движение возобновляется

Полиоксиалкиленгликоль (то же, что и в "примере 1) Полиэтиленовая пленка. гермети зирующая проколы

Каучуковая крошка, герметизирующая проколы

Расстояние, Давление, Утечка км кг/см

391 103 481 .211 сито с. размером отверстий 2,36 мм, или-используя вместо поли(оксиалкилен) гликоля, содержащего сополимеры двух различных оксналкиленовых компонентов, поли(оксиэтилен) гликоль,н-.ок .танол (в качестве . одйоатомного спирта), глицерин (в качестве многоатом9 703029 10

Формула изобретения

Составитель Е. Пономарева

Редактор Т. Иарганоза Техред,М.Петко Корректор М. Вигула

Заказ 7627/58 Тираж.609 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал IIIIII Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ного спирта) или бутилкарбитол (в качестве простого эфира гликоля).

Приготовленные в примерах 2-13 смазки имеют свойства, аналогичные свойствам смазки, полученной в примере 1.

Смазочная композиция для внутрен.ней поверхности пневматической шины в сочетании с ободом, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения восстановления давления пос ле прокола шины, композиция содержит нелетучее жидкое вещество, выбранное иэ группы полиоксиалкиленгликолей, полиоксиалкиленгликолей, содержащих сополимеры различных оксиалкиленовых групп, одноатомных или многоатомных спиртов, простых гликолевых эфиров, и

5 летучее вещество, представляющее собой смесь воды с низшими алифатическими спиртами - при их весовом соотношении от 1:3 до бг1, причем нелетучее жидкое вещество и -летучее вещество взяты в весовом соотношении соответственно от 1:2 до 6 1, Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР Р 574137, кл. В 60 С 17/00, 1970 (прототип).