Шина, имеющая высококонтрастный рисунок, содержащий множество полостей
Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина, изготовленная из каучукоподобного материала, содержит боковину и рисунок (5), образованный на боковине. Рисунок содержит множество отверстий (7) и промежуточных зон (9), отделяющих отверстия друг от друга. Для того чтобы рисунок контрастировал с боковиной, отверстия (7) занимают по меньшей мере 60% рисунка, при этом отверстия распределены по рисунку с плотностью, равной по меньшей мере пяти отверстиям на квадратный миллиметр (мм2), причем отверстия имеют эквивалентные диаметры, составляющие от 0,03 до 0,5 мм. Отверстия (7) проходят в направлении толщины боковины для образования полостей, и все или некоторые из полостей имеют поперечное сечение, которое уменьшается в направлении толщины боковины, при этом все или некоторые из полостей (13) имеют глубину от 0,2 до 0,6 мм. Технический результат – повышение долговечности рисунка. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к шине для автотранспортного средства, имеющей высококонтрастный рисунок, содержащий множество полостей, а также оно относится к, по меньшей мере, одному способу образования такого рисунка.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Боковины шины имеют большое количество рисунков, предназначенных, во-первых, для предоставления технической и юридической/правовой информации и, во-вторых, для того, чтобы потребители могли установить происхождение изделия.
Постоянно предпринимаются попытки улучшить видимость и удобочитаемость данных рисунков на боковинах шин.
В документе WO2007/045425 описан высококонтрастный рисунок, содержащий множество прядей, поперечное сечение которых уменьшается от основания каждой пряди по направлению к концу указанной пряди. Плотность прядей в рисунке равна, по меньшей мере, пяти прядям на единицу площади рисунка, выраженной в квадратных миллиметрах (мм2).
Эффект данных прядей состоит в «улавливании» большой величины излучения падающего света, попадающего на рисунок. Это позволяет придать рисунку более темный внешний вид по сравнению с остальной частью боковины шины. Пряди также обеспечивают возможность получения особенно приятного ощущения, подобного ощущению от «велюра».
Однако рисунок, содержащий подобные пряди, может быть сравнительно недолговечным перед лицом определенных механических агрессивных воздействий, таких как трение о тротуар. Под действием данного трения пряди рисунка могут отсоединиться от шины.
Следовательно, существует необходимость в том, чтобы предложить высококонтрастный рисунок, в котором контраст относительно боковины шины является более долговечным.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
«Шина» означает любую шину с упругим протектором независимо от того, подвергается ли он воздействию внутреннего давления или нет.
«Протектор» шины означает некоторое количество каучукоподобного материала, ограниченное боковыми поверхностями и двумя основными поверхностями, одна из которых предназначена для входа в контакт с проезжей частью дороги при движении шины.
«Борт» шины означает часть шины, предназначенную для установки на ободе колеса.
«Боковина» шины означает боковую поверхность шины, которая расположена между протектором шины и бортом этой шины.
«Рисунок» на боковине означает совокупность отверстий и промежуточных зон, отделяющих отверстия друг от друга. Отверстия представляют собой углубления в боковине, а промежуточные зоны образованы каучукоподобным материалом.
«Эквивалентный диаметр» соответственно отверстия полости или основания выступа означает диаметр окружности, вписанной соответственно внутри отверстия или в основании.
«Пресс-форма» означает совокупность отдельных элементов пресс-формы, которые при подводе их достаточно близко друг к другу могут ограничить тороидальное пространство для формования.
«Маркирующее средство» в пресс-форме означает множество выступов, выступающих от данной пресс-формы, и промежуточных участков пресс-формы, отделяющих выступы друг от друга.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к шине, изготовленной из каучукоподобного материала, содержащей боковину и рисунок, образованный на боковине. Рисунок содержит множество отверстий и промежуточных зон, отделяющих данные отверстия друг от друга. Для того чтобы рисунок контрастировал с боковиной, отверстия занимают, по меньшей мере, 60% рисунка, причем эти отверстия распределены по рисунку с плотностью, равной, по меньшей мере, пяти отверстиям на квадратный миллиметр (мм2), и отверстия имеют эквивалентные диаметры, составляющие от 0,03 мм до 0,5 мм.
Благодаря изобретению можно создать рисунок, который является контрастным относительно боковины шины и в то же время является более долговечным. В частности, поскольку рисунок образован из отверстий, которые представляют собой углубления в боковине, воздействие трения о тротуар на рисунок является малым. Таким образом, долговечность рисунка на боковине повышается.
Отверстия предпочтительно занимают, по меньшей мере, 70% рисунка, по меньшей мере, 80% рисунка, по меньшей мере, 90% рисунка или, по меньшей мере, 95% рисунка.
Чем выше доля отверстий в рисунке, тем лучше контрастность рисунка относительно боковины.
В одном альтернативном варианте осуществления все отверстия или некоторые из отверстий имеют многоугольную форму.
Таким образом, можно легче расположить отверстия в определенном порядке друг относительно друга таким образом, чтобы ограничить площадь поверхности промежуточных зон между отверстиями. При такой форме отверстий можно легче добиться более высоких долей отверстий.
В альтернативном варианте осуществления отверстия проходят в направлении толщины боковины для образования полостей. Все или некоторые из полостей имеют поперечное сечение, которое уменьшается в направлении толщины боковины.
Таким образом, способность рисунка поглощать излучение падающего света повышается.
В одном предпочтительном варианте осуществления все или некоторые из полостей имеют глубину, составляющую от 0,2 мм до 0,6 мм.
Таким образом, существует возможность обеспечения того, что большая доза излучения падающего света, попадающего на рисунок, будет улавливаться этим рисунком, и, поскольку глубина полостей ограничена, избегают чрезмерного уменьшения механической прочности боковины.
В одном предпочтительном варианте осуществления все или некоторые из полостей имеют, по меньшей мере, одну стенку, которая, если смотреть на нее в сечении, образует угол α, составляющий от 10° до 45°, относительно направления Z, перпендикулярного к рисунку.
Каждый раз, когда луч света сталкивается со стенкой полости, луч отражается этой стенкой. Направление, в котором луч света отражается, зависит от исходного направления данного луча света и от угла наклона стенки. Таким образом, в соответствии с исходным направлением и углом наклона луч света может быть отражен к другой стенке полости. Напротив, луч света может быть отражен наружу из полости, например, непосредственно к наблюдателю. В первом случае луч света «теряется» в полости и больше не будет виден наблюдателю. В последнем случае наблюдатель может видеть луч света, и, следовательно, рисунок может казаться более светлым и, следовательно, менее сильно контрастирующим с боковиной. При выборе полости, которая имеет, по меньшей мере, одну стенку, которая образует угол α, составляющий от 10° до 45°, можно гарантировать то, что большая доля лучей света, входящих в полость, будет поглощена полостью за счет эффекта множества отражений внутри полости. Таким образом, контрастность рисунка относительно боковины повышается, и в то же время сохраняется та же доля полостей в данном рисунке. Кроме того, при таком наклоне стенки прочность рисунка в целом повышается, в особенности, с учетом неоднократного трения о тротуар.
Другим предметом изобретения является пресс-форма для формования и вулканизации шины. Пресс-форма содержит элемент пресс-формы, предназначенный для формования боковины шины, и маркирующее средство, образованное на элементе пресс-формы. Маркирующее средство содержит множество выступов, выступающих от элемента пресс-формы, и промежуточные участки элемента пресс-формы, отделяющие выступы друг от друга. Выступы занимают, по меньшей мере, 60% маркирующего средства. Выступы распределены по маркирующему средству с плотностью, равной, по меньшей мере, пяти выступам на квадратный миллиметр (мм2). Выступы соответственно содержат основания, находящиеся в контакте с элементом пресс-формы, при этом основания имеют эквивалентные диаметры, составляющие от 0,03 мм до 0,5 мм.
Еще один предмет изобретения относится к способу образования рисунка, который контрастирует с боковиной шины. Способ включает после вулканизации данной шины этап использования лазерного луча для образования на боковине шины рисунка, содержащего множество отверстий и промежуточных зон, отделяющих данные отверстия друг от друга. Отверстия занимают, по меньшей мере, 60% рисунка. Кроме того, отверстия распределены по рисунку с плотностью, равной, по меньшей мере, пяти отверстиям на квадратный миллиметр (мм2), и они имеют эквивалентные диаметры, составляющие от 0,03 мм до 0,5 мм.
При подобном способе существует возможность образования прочного рисунка, который контрастирует с боковиной с шины, и выполнения этого после вулканизации шины. Это, в частности, создает возможность обеспечить бóльшую степень адаптации шины без необходимости выполнения новых элементов пресс-формы, подходящих для рисунка, которые всегда являются дорогими в изготовлении.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего описания, приведенного в качестве неограничивающего примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг.1 схематически показывает боковину шины и рисунок, контрастирующий с данной боковиной;
фиг.2 схематически показывает первый вариант выполнения рисунка с фиг.1;
фиг.3 схематически показывает второй вариант выполнения рисунка с фиг.1;
фиг.4 схематически показывает изображение в сечении рисунка с фиг.1 в соответствии с третьим вариантом выполнения;
фиг.5 показывает увеличенный вид полости с фиг.4;
фиг.6 схематически показывает вид в перспективе части пресс-формы, обеспечивающей возможность формования рисунка с фиг.4;
фиг.7 схематически показывает устройство для образования рисунка с фиг.4 на боковине шины с фиг.1 после вулканизации шины.
В нижеприведенном описании элементы, которые являются по существу идентичными или аналогичными, будут обозначены идентичными ссылочными позициями.
Фиг.1 представляет собой частичный вид шины 1 в соответствии с изобретением. Более точно, фиг.1 показывает боковину 3 шины и рисунок 5, образованный на боковине 3. Боковина 3 имеет поверхность, обработанную так, что она вся является гладкой, что придает ей хорошую способность отражать падающие лучи света. Таким образом, при условиях нормальной яркости вся боковина будет восприниматься наблюдателем как блестящая.
Тем не менее, рисунок 5 имеет внешний вид темного и матового рисунка, который контрастирует с боковиной 3.
Фиг.2 показывает первый вариант выполнения рисунка по фиг.1. В данном варианте выполнения рисунок 5 содержит множество полостей, проходящих в направлении толщины боковины 3. Полости открываются на боковине, образуя круглые отверстия 7 с диаметром D. Рисунок также содержит промежуточные зоны 9, отделяющие отверстия 7 друг от друга. Каждое отверстие 7 может быть вписано внутрь квадрата 10, стороны которого (начерченные в данном случае пунктирными линиями) имеют длину, равную диаметру D отверстий. Отрезки WX, XY, YZ, ZW, которые «опираются» на часть сторон квадратов 10, ограничивают рисунок 5. В данном случае рисунок 5 имеет квадратную форму.
Существует возможность определения доли отверстий в рисунке 5. Доля отверстий соответствует отношению площади поверхности, занимаемой данными отверстиями, к общей площади поверхности рисунка. В примере с фиг.2 девять отверстий 7 занимают площадь поверхности, соответствующую 9×π×D2/4, и площадь поверхности рисунка соответствует 9×D2. Следовательно, доля отверстий равна π/4, а именно 78,5%.
Следует отметить, что отверстия распределены по рисунку с плотностью, равной, по меньшей мере, пяти отверстиям на квадратный миллиметр, и отверстия имеют диаметры, составляющие от 0,03 мм до 0,5 мм. Само собой разумеется, можно выбрать плотность расположения отверстий и/или их диаметр в пределах этих диапазонов величин таким образом, чтобы обеспечить заданную долю отверстий, например, долю, превышающую или равную 60%, 70%, 80%, 90% или даже 95%.
Также следует отметить, что отверстия 7 в данном случае «соприкасаются» таким образом, чтобы минимизировать площадь боковины, имеющуюся между отверстиями.
Фиг.3 показывает второй альтернативный вариант выполнения рисунка 5, в котором отверстия 7 имеют многоугольную форму. Более точно, в данном случае отверстия образуют шестиугольники.
При подобной форме отверстия можно легче расположить отверстия в определенном порядке друг относительно друга с целью уменьшения поверхности промежуточных зон между отверстиями. Таким образом, можно легче обеспечить высокие доли отверстий в рисунке.
Фиг.4 показывает выполненный с частичным разрезом вид рисунка в соответствии с третьим вариантом выполнения. В данном альтернативном варианте полости 13 образуют усеченный конус в направлении толщины боковины 3. Таким образом, контрастность рисунка относительно боковины повышается. Следует отметить, что в данном варианте выполнения отверстия 7 полостей 13 не «касаются» друг друга. Кроме того, отверстия равномерно распределены по боковине таким образом, что расстояние D между центрами любых двух соседних отверстий 7 является одним и тем же.
Фиг.5 показывает увеличенное изображение полости 13 с фиг.4. На этом чертеже полость имеет стенки 14. Каждая стенка образует угол α, составляющий от 10° до 45°, относительно направления Z, перпендикулярного к рисунку. При такой конфигурации поглощение падающих лучей света посредством полости увеличивается.
Также следует отметить, что полости рисунка имеют глубину, равную, по меньшей мере, 0,1 мм. Глубина полостей предпочтительно больше или равна 0,2 мм и меньше или равна 0,6 мм.
Фиг.6 показывает элемент 25 пресс-формы и маркирующее средство 26, образованное на элементе пресс-формы. Маркирующее средство обеспечивает возможность формования рисунка с фиг.4. Маркирующее средство содержит множество выступов 27, выступающих от элемента 25 пресс-формы, и промежуточные участки 29, отделяющие выступы 27 друг от друга. Выступы 27 распределены по рисунку с плотностью, равной, по меньшей мере, пяти выступам на квадратный миллиметр, и эти выступы имеют основания 31, находящиеся в контакте с элементом пресс-формы. Каждое основание в данном случае имеет круглую общую форму с диаметром, составляющим от 0,03 мм до 0,5 мм. Следовательно, плотность расположения выступов и/или диаметр их оснований выбирают в пределах данных диапазонов величин таким образом, чтобы выступы занимали, по меньшей мере, 60% маркирующего средства. В предпочтительных вариантах осуществления выступы занимают, по меньшей мере, 70%, 80%, 90% или даже 95% маркирующего средства.
Фиг.7 показывает устройство 30 для образования рисунка 5 на боковине шины. Это устройство содержит плоский горизонтальный элемент 33, предназначенный для приема шины 35, лазерное средство 37, выполненное с возможностью гравирования маркировки на шине посредством использования лазерного луча 32, и средство 39 управления лазерным средством. В качестве разъяснения лазерное средство содержит импульсный лазер производства IPG, имеющий мощность 50 Вт.
Устройство 30 обеспечивает возможность реализации способа для создания рисунка, который контрастирует с боковиной шины. Первый этап в данном способе включает размещение шины на плоском горизонтальном элементе 33. После этого лазерное средство 37 устанавливают в заданном положении относительно данной шины, и рисунок образуют на боковине гравированием. Более точно, лазерное средство образует множество полостей в направлении толщины боковины. Вследствие используемого способа эти полости открываются на наружной поверхности боковины, обращенной к лазерному средству, и образуют отверстия. Отверстия разделены не подвергнутыми гравированию, промежуточными зонами. Отверстия имеют плотность расположения, равную, по меньшей мере, пяти отверстиям на квадратный миллиметр (мм2), и имеют эквивалентные диаметры, составляющие от 0,03 мм до 0,5 мм. Лазерное средство выполнено с такой конфигурацией, что отверстия, образованные лазерным лучом, занимают, по меньшей мере, 60% рисунка. В предпочтительных вариантах выполнения отверстия занимают, по меньшей мере, 70%, 80%, 90% или даже 95% рисунка.
Изобретение не ограничено описанными и показанными примерами, и могут быть выполнены различные модификации их без отхода от объема изобретения.
1. Шина, изготовленная из каучукоподобного материала и содержащая боковину (3) и рисунок (5), образованный на боковине и содержащий множество отверстий (7) и промежуточных зон (9), отделяющих эти отверстия, отличающаяся тем, что для того, чтобы рисунок контрастировал с боковиной, отверстия (7) занимают по меньшей мере 60% рисунка, причем отверстия распределены по рисунку с плотностью, равной по меньшей мере пяти отверстиям на квадратный миллиметр (мм2), при этом отверстия имеют эквивалентные диаметры от 0,03 до 0,5 мм, причем отверстия (7) проходят в направлении толщины боковины для образования полостей, и все или некоторые из полостей имеют поперечное сечение, которое уменьшается в направлении толщины боковины, при этом все или некоторые из полостей (13) имеют глубину от 0,2 до 0,6 мм.
2. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия занимают по меньшей мере 70% рисунка.
3. Шина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что отверстия занимают по меньшей мере 80% рисунка.
4. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия занимают по меньшей мере 90% рисунка.
5. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что отверстия занимают по меньшей мере 95% рисунка.
6. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что все или некоторые из отверстий (7) имеют многоугольную форму.
7. Шина по п. 1, отличающаяся тем, что все или некоторые из полостей имеют по меньшей мере одну стенку (14), которая, если смотреть на нее в сечении, образует угол α, составляющий от 10 до 45°, относительно направления Z, перпендикулярного рисунку.
8. Пресс-форма для формования и вулканизации шины по любому из пп. 1-7, содержащая элемент пресс-формы, предназначенный для формования боковины шины, и маркирующее средство (26), образованное на элементе пресс-формы и содержащее множество выступов (27), выступающих из элемента пресс-формы, и промежуточных участков (29) элемента пресс-формы, отделяющих выступы, отличающаяся тем, что выступы (27) занимают по меньшей мере 60% маркирующего средства, при этом выступы распределены по маркирующему средству с плотностью, равной по меньшей мере пяти выступам на квадратный миллиметр (мм2), причем выступы соответственно содержат основания (31), находящиеся в контакте с элементом пресс-формы и имеющие эквивалентные диаметры от 0,03 до 0,5 мм.
9. Способ образования рисунка, который контрастирует с боковиной шины (35), включающий: после вулканизации шины этап использования лазерного луча (32) для образования на боковине шины рисунка (5), содержащего множество отверстий и промежуточных зон, отделяющих отверстия, при этом отверстия занимают по меньшей мере 60% рисунка, причем отверстия распределены по рисунку с плотностью, равной по меньшей мере пяти отверстиям на квадратный миллиметр (мм2), при этом отверстия имеют эквивалентные диаметры от 0,03 до 0,5 мм, причем отверстия (7) проходят в направлении толщины боковины для образования полостей, и все или некоторые из полостей имеют поперечное сечение, которое уменьшается в направлении толщины боковины, при этом все или некоторые из полостей (13) имеют глубину от 0,2 до 0,6 мм.
