CN115052758A - 具有吸声器的车辆充气轮胎、以及用于检测具有吸声器的车辆充气轮胎的方法和用于回收具有吸声器的车辆充气轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少一个吸声器的车辆充气轮胎，该至少一个吸声器在该车辆充气轮胎内部粘附地附接到与胎面相反的内表面。本发明进一步涉及一种用于检测具有吸声器的车辆充气轮胎的方法和一种用于回收具有吸声器的车辆充气轮胎的方法。根据本发明，吸声器的径向面向内的表面具有施加至其上的至少一种着色剂。

Description

具有吸声器的车辆充气轮胎、以及用于检测具有吸声器的车 辆充气轮胎的方法和用于回收具有吸声器的车辆充气轮胎的 方法

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个吸声器的车辆充气轮胎，该至少一个吸声器在该车辆充气轮胎内部粘附地附接到与胎面相反的内表面。本发明进一步涉及一种用于检测具有吸声器的车辆充气轮胎的方法和一种用于回收具有吸声器的车辆充气轮胎的方法。

背景技术

已知提供具有吸声器的车辆充气轮胎来降低行驶声音。吸声器通常呈泡沫环的形式，该泡沫环减小轮胎中空气的振动并且因而在车辆的声音行为方面带来改善。该泡沫环可以由开孔泡沫制成，并且还被称为“内部吸收器”。

吸声器例如是聚氨酯泡沫环，并且因此由与其他轮胎组分不同的材料制成。

然而，也可以附接多个吸声器，如在DE 102017210929 A1或EP 1 510 366 A1中所披露的。

回收具有吸声器的车辆充气轮胎遇到的问题是期望在常规的粉碎轮胎之前进行材料分离、即尤其应该分离吸声器。

然而，根据吸声器的光学状态(其可能具有深色和/或是脏污的)和光照条件，具有吸声器的车辆充气轮胎的检测可能受到阻碍。这进而阻碍了对具有和不具有吸声器的车辆充气轮胎的区分和分离，这进而阻碍或延缓了在期望的材料分离的背景下对车辆充气轮胎的回收。

发明内容

相应地，本发明的目的是提供一种具有至少一个吸声器的车辆充气轮胎，该至少一个吸声器在该车辆充气轮胎内部粘附地附接到与胎面相反的内表面，其中，吸声器具有径向面向内的表面(具有吸声器的车辆充气轮胎)，该表面更易于识别出具有吸声器的车辆充气轮胎，并且因此更易于与不具有吸声器的车辆充气轮胎区分开。

当吸声器的径向面向内的表面具有施加在其上的至少一种着色剂时，该目的得以实现。

由于具有吸声器的车辆充气轮胎在吸声器的径向面向内的表面上包括至少一种着色剂，轮胎更易于与不具有吸声器的车辆充气轮胎区分开。

特别地，可以用检测器、尤其是颜色检测器或光电检测器在自动化过程中进行检测，而无需操作者单独检查轮胎。

然而，由于着色剂，任何操作者也可以更快并且更明确地识别这种具有吸声器的轮胎。

这显著地简化并且促进了具有(和不具有)吸声器的轮胎的回收。

在本发明的背景下，使用检测器进行检测和由操作者进行识别的操作都称为“检测”。

由于仅吸声器的表面设置有着色剂，轮胎可以彼此区分开而无需对整个吸声器着色。

本发明在下文中被更具体地阐述，并且描述了进一步有利的实施例。除非另有说明或技术上不可行，不同的实施例也可以相互结合。

术语“径向面向内的表面”应理解为是指不是吸声器附着到轮胎内表面的表面，而是特别沿轮胎内部的方向、在径向方向上背离胎面布置在吸声器上的位置。

在两个或更多个吸声器的单独块的情况下，这应理解为朝内定向并且不附着到轮胎内表面的每个表面。

不必用着色剂覆盖整个径向面向内的表面。在本发明的有利的实施例中，着色剂覆盖吸声器的径向面向内的表面的50％至100％、优选地80％至100％、尤其是90％至100％。

表面设有着色剂的比例越大，则可以更可靠地执行检测。

然而，小间隙不是不利的。

在有利的实施例中，着色剂以条带形式周向地布置，其中条带可以是连续的或间断的。条带可以容易地以自动方式连续或分段地在周向上施加。

着色剂原则上可以具有与吸声器的色度显著不同的任何色度。

在有利的实施例中，着色剂具有易于与黑色色度相区分的有色或白色色度，例如根据RAL颜色代码1000到1037、2000到2013、3000到3033、4000到4012、5000到5026、6000到6038、7000到7048、8000到8029、9000到9003、9010或9016。

这尤其可以更容易且更可靠地识别具有深色或黑色吸声器的轮胎。

着色剂优选地选自无机或有机着色剂。

相应地，广谱的着色物质是可用的并且因此可以通过适于相应的检测器或在主要光照条件下可使用颜色检测器特别容易地检测到的(多种)着色剂来使用合适的颜色。

也可以用颜色检测器来检测“白色”。

在本发明的有利的实施例中，着色剂包括至少一种共轭π电子体系(pi电子体系)。存在许多这样的有机着色剂，因此这里也可以选择尤其在主要光照条件下可使用颜色检测器特别容易地检测到的合适的着色剂。

也可以以特别节省材料的方式来使用这样的着色剂。

一种或多种着色剂可以作为固体物质施加，或者经由液相、尤其作为分散体或溶液施加。

包括至少一种共轭π电子体系的有机着色剂原则上可以是任何分子，其优选地由于共轭而被着色。

在本发明的优选实施例中，有机着色剂选自下组，该组例如包含、特别优选地由以下构成：

1-[(2-氯-4-硝基苯基)偶氮]2-萘酚(颜料红4；CAS号：2814-77-9)，

4,4'-[(3,3'-二氯[1,1'-联苯]-4,4'-二基)二(偶氮)]二[2,4-二氢-5-甲基-2-苯基-3H-吡唑-3-酮](颜料橙13；CAS号：3520-72-7)，

1-氨基-2-甲基-9,10-蒽二酮(CAS号：82-28-0)，

永固紫RL(CAS号：6358-30-1)，

颜料黄155(CAS号：68516-73-4)，

分散蓝1(CAS号：2475-45-8)，

甲基橙(CAS号：547-58-0)。

优选使用非致癌且无毒的着色剂。

在本发明的有利的实施例中，着色剂包括至少一种金属原子或金属离子。这样的着色剂特别稳定并且在较长时间内保持其色彩，并且由于水的进入(例如在雨后)相对较慢地被洗掉。

包括至少一种金属原子或金属离子的着色剂原则上可以是任何被着色的物质，例如包含有机配体或无机颜料的金属配合物。

在本发明的优选实施例中，包括至少一种金属原子或金属离子的着色剂选自下组，该组例如包含、特别优选地由以下构成：

颜料蓝27(CAS号：12240-15-2)，

铬酸钡(CAS号：10294-40-3)，

钴黄(CAS号：13782-01-9)，

埃及蓝(CaCu[Si₄O₁₀]，CAS号15843-33-1)。

在进一步有利的实施例中，着色剂包括至少一种白色颜料，比如尤其是高岭土、二氧化钛(TiO₂)、硫酸钡(BaSO₄)或碳酸钙(CaCO₃)、尤其是白垩。

还可以设想使用有色白垩。

下文描述了着色剂可以如何施加至吸声器表面的各种实施例。所有实施例都可与所描述的可能构型以及由此产生的吸声器表面的覆盖相结合。

在本发明的有利的实施例中，着色剂已经通过分散体(尤其是悬浮液或乳液)施加到吸声器的表面，其中分散体包含按重量计1％到80％、优选地按重量计5％到50％、特别优选地按重量计10％到30％、非常特别优选地按重量计20％到30％的着色剂。

以重量％计的报告量与干燥前分散体的总质量有关。

在有利的实施例中，分散体包含至少一种粘结剂，比如聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯-丙烯酸酯共聚物或聚乙酸乙烯酯。

分散体优选地是悬浮液。在此实施例中，(多种)着色剂悬浮在液体中。

以重量％计的报告量与干燥前悬浮液的总质量有关。

可以容易地并且以节省材料的方式施加悬浮液。

悬浮液的液体可以是与特定吸声器相容的任何可设想的液体。在本发明的有利的实施例中，悬浮液是特别环保的水性悬浮液。

在本发明的进一步有利的实施例中，着色剂已经通过溶液施加到吸声器的表面，其中，该溶液包含至少一种溶剂以及按重量计1％到80％、优选地按重量计5％到50％、特别优选地按重量计10％到30％、非常特别优选地按重量计20％到30％的着色剂。

在此实施例中，着色剂溶解在液体中。

以重量％计的报告量与干燥前溶液的总质量有关。

在有利的实施例中，溶液也包含至少一种粘结剂，比如聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯-丙烯酸酯共聚物或聚乙酸乙烯酯。

溶液施加简单。

(多种)溶剂可以是与特定吸声器相容的任何可设想的液体。

在本发明的有利的实施例中，溶液是特别环保且不易燃的水性悬浮液。

在本发明的进一步优选的实施例中，溶剂是至少一种有机溶剂。有机溶剂原则上可以是本领域技术人员已知的任何合适的溶剂，比如醇(一元醇或多元醇)、酮、酯、醛、芳烃、烷烃(比如己烷)或醚(比如石油醚)。

在优选的实施例中，有机溶剂选自与吸声器和其余轮胎组分相容并且不会引起它们溶胀或溶解其成分的溶剂，比如特别是简单醇(比如乙醇或异丙醇)。这些也是相对环保的，并且大多数不溶于水的着色剂可容易地溶于其中。

在本发明的进一步有利的实施例中，着色剂已经以固体形式、尤其以粉末形式施加。

粉末可以通过空气雾化(例如使用喷枪)施加、或者通过静电施加。

取决于吸声器的类型，在施加固体之前施加粘附促进层可能是有利的。

在本发明的进一步有利的实施例中，该着色剂作为膜的成分附接到该吸声器的径向面向内的表面。膜也能够容易地并且以节省材料的方式施加，尤其以恒定的膜厚度。

在有利的实施例中，已经以1μm(微米)至1000μm的膜厚度(在垂直于车辆轮胎的轴向方向(aR)的径向方向(rR)上测量)施加着色剂。

膜厚度特别优选为2μm至400μm(微米)、尤其优选为5μm至100μm。

这允许吸声器以可能的最节省材料的方式接收颜色标记，而车辆充气轮胎不会接收过多的额外质量，过多的额外质量会导致滚动阻力缺陷。

在本发明的有利的实施例中，吸声器是黑色或几乎是黑色的。这意味着吸声器具有例如根据RAL颜色代码9004到9007、9011或9017到9023的色度。

吸声器也可以是棕色或灰色的。

根据本发明的车辆充气轮胎的吸声器原则上可以是任何元件或元件的任何组合，该任何元件或元件的任何组合在车辆充气轮胎中可以通过粘附而附接到其内表面上，并且减少车辆操作中轮胎的声发射。

在优选的实施例中，该至少一个吸声器是至少一个多孔阻尼元件。多孔材料尤其具有以下优点：除了吸声之外，它们还在轮胎中引入不过大的自重，并且因此不会对轮胎的滚动阻力特性造成不必要的损害。

形成阻尼元件的多孔材料例如选自下组，该组含有具有18至300kg/m³、优选30至35kg/m³的密度以及6.5千帕的硬度的聚氨酯，特别是聚醚基和/或聚酯基聚氨酯泡沫，具有18至300kg/m³、优选30至35kg/m³的密度以及6.5千帕的硬度的聚酯，聚醚，以及还有任何多孔、吸声材料的混合物，例如玻璃或岩棉、圈绒织物或长绒织物或非织造物或软木。适合用作阻尼元件的其他可能的多孔材料例如是三聚氰胺树脂泡沫或建筑泡沫(builder'sfoam)。

当吸声器、优选至少一个多孔阻尼元件含有至少一种聚氨酯时是特别优选的。聚氨酯由于其比密度和其他性质以及还有其可获得性而是特别合适的。

在特别有利的实施例中，该多孔阻尼元件是在周向方向上闭合或打开的吸声泡沫环。所述环确保均匀吸声，并且轮胎保持其均匀性。环可以是在周向方向上闭合的或者是呈条的形式打开的，其中条的末端可以或可以不接触、或者还可以重叠。

泡沫环的泡沫优选地是开孔泡沫，因为所述泡沫最适合用于吸声。

当吸声器是由聚氨酯、特别优选聚醚基聚氨酯泡沫制成的闭合吸声泡沫环时是特别优选的。

这样的泡沫是本领域技术人员已知的。

此外，一个或多个吸声器可以具有任何希望的形状，例如呈块、条等形状的单独的元件，这些元件可以根据需要互相组合。

一个吸声器或多个吸声器优选地使用粘合剂粘附地附接到轮胎内表面。示例性的粘合剂和粘合剂的组合包括：胶带、和/或硅酮基粘合剂、和/或双组分粘合剂、和/或建筑粘合剂、和/或聚氨酯粘合剂、和/或基于橡胶的粘合剂、和/或轮胎修补粘合剂、和/或即时粘合剂、和/或基于氰基丙烯酸酯和/或基于具有聚对苯二甲酸乙二醇酯结构的水基丙烯酸体系和/或基于结合有溶解在丙酮中的甲醛树脂的丙烯腈-丁二烯橡胶和/或基于硅烷聚醚和/或基于与丁基橡胶交联的聚丁烯和/或基于烷氧基硅酮的粘合剂。

这样的粘合剂尤其具有的优点是：它们可以以足够小的量施加以确保它们在粘结后已经固化。这确保了在移除吸声器之后以及在轮胎回收期间在粉碎之前它们不发黏，从而允许以已知方式粉碎不具有吸声器的轮胎。

使用本领域技术人员已知的方法和设备将吸声器施加到轮胎的内表面。

着色剂根据其类型施加到吸声器的径向面向内的表面。着色剂尤其可以作为悬浮液、乳液或溶液施加。

本发明进一步提供一种用于检测根据本发明的车辆充气轮胎以将包括吸声器的车辆充气轮胎与不具有吸声器的车辆充气轮胎区分开的方法。

在根据本发明的方法中，吸声器由操作者检测或由于着色剂而使用检测器来检测。

检测器可以是光电检测器或颜色检测器。针对例如根据RAL体系的某些颜色编程的颜色检测器是优选的。

合适的检测器是本领域技术人员已知的并且通常是计算机辅助的。

检测器还可以是手持式装置或是在自动化过程中由机器人使用的检测器。

本发明进一步提供了一种用于回收根据本发明的车辆充气轮胎的方法，该方法至少包括以下方法步骤：

A)提供待回收的车辆充气轮胎；

B)由于该着色剂来检测该吸声器；

C)将该吸声器与该车辆充气轮胎分离；

D)随后粉碎不具有该吸声器的该车辆充气轮胎。

在有利的实施例中，方法步骤A)到D)以自动方式执行。

本发明进一步提供了一种用于回收车辆充气轮胎的方法，该方法至少包括以下方法步骤：

a)提供待回收的车辆充气轮胎；

b)执行根据本发明的用于检测根据本发明的车辆充气轮胎以便将具有吸声器的车辆充气轮胎与不具有吸声器的车辆充气轮胎区分开的方法；

c)将包括吸声器的车辆充气轮胎与不具有吸声器的车辆充气轮胎在空间上分开；

d)回收不具有吸声器的车辆充气轮胎包括将这些车辆充气轮胎粉碎；

e)将包括吸声器的车辆充气轮胎转移到单独的回收过程，该单独的回收过程包括分离该吸声器以及随后仅粉碎这些车辆充气轮胎。

在有利的实施例中，方法步骤a)到e)以自动方式执行。在本发明的有利的实施例中，步骤c)结合步骤b)以自动方式执行。

附图说明

参照图1更具体地阐述本发明的进一步细节，该图是示例性实施例的示意性表示。

在下文中将参照示例性实施例更具体地阐述本发明。根据本发明的车辆充气轮胎的示例在图1中在示意性表示的背景下示出。

附图标记清单

1 胎面

2 胎侧

3 胎圈区域

4 胎圈芯

5 带束箍带

6 胎体嵌件

7 内层

8 粘合剂

9 吸声器

9a 吸声器的径向面向内的表面

10 着色剂

rR 径向方向

aR 轴向方向

UR 轮胎的周向方向

具体实施方式

图1描绘了穿过子午线乘用机动车辆轮胎的截面，该轮胎具有带花纹的胎面1、胎侧2、胎圈区域3、胎圈芯4以及还有多层带束箍带5和胎体嵌件6。在其内表面上，轮胎覆盖有气密橡胶化合物的内层7。随后(在成品轮胎中)使用粘合剂8(例如基于聚氨酯的粘合剂8)将作为吸声器9的吸声泡沫环粘附地附接在与胎面条1相反的内层7的内表面上。

关于吸声泡沫环的吸声特性，吸声泡沫环与轮胎空腔频率匹配。在此呈泡沫环形式的吸声器9具有例如近似拉长的三角形截面，该截面相对于轮胎中线是对称的。

泡沫环的泡沫是开孔泡沫，因为所述泡沫尤其适合用于吸声。泡沫包括例如聚氨酯。

吸声器9具有径向面向内的表面9a。

根据图1中的示例，吸声器9的径向面向内的表面9a具有施加到其上的至少一种着色剂10。

着色剂10例如通过包含着色剂甲基橙的悬浮液施加。吸声器9因此在面向内的表面9a上被着色，即是橙色的。悬浮液的液体例如是水，其中，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物进一步作为粘结剂存在。

着色剂10例如覆盖吸声器9的整个(100％)表面9a。

现在可以通过根据本发明的方法使用颜色检测器将通过举例方式描述的车辆充气轮胎与不具有吸声器的车辆充气轮胎区分开。为此，颜色检测器尤其被编程用于检测橙色色度。

这允许根据本发明的具有吸声器的车辆充气轮胎与不具有吸声器的车辆充气轮胎在根据本发明的例如自动化方法中彼此区分开、在空间上分开并且提供不同的回收过程。在根据本发明的轮胎的情况下，包括着色剂的吸声器首先在附加步骤中从轮胎中去除。

Claims (12)

1.一种具有至少一个吸声器(9)的车辆充气轮胎，该至少一个吸声器在该车辆充气轮胎内部粘附地附接到与该胎面(1)相反的内表面，其中该吸声器(9)具有径向面向内的表面(9a)，

其特征在于，该吸声器(9)的径向面向内的表面(9a)具有施加至其上的至少一种着色剂(10)。

2.如权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该着色剂(10)选自无机和有机着色剂并且是白色或有色的。

3.如前述权利要求中任一项所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该着色剂(10)包括至少一种金属原子或金属离子。

4.如前述权利要求中任一项所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该着色剂(10)已经通过尤其是悬浮液或乳液的分散体、或溶液施加到该吸声器(9)的表面(9a)，其中该分散体或该溶液含有按重量计1％到80％的着色剂。

5.如前述权利要求中任一项所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该着色剂(10)覆盖该吸声器(9)的径向面向内的表面(9a)的50％到100％。

6.如权利要求1至3中任一项所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该着色剂作为膜的成分附接到该吸声器(9)的径向面向内的表面(9a)。

7.如前述权利要求中任一项所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该至少一个吸声器(9)是至少一个多孔阻尼元件。

8.如权利要求6所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该多孔阻尼元件是在周向方向上闭合或打开的吸声泡沫环。

9.如前述权利要求中任一项所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该吸声器含有至少一种聚氨酯。

10.一种用于检测如权利要求1所述的车辆充气轮胎以区分包括吸声器(9)的车辆充气轮胎与不具有吸声器的车辆充气轮胎的方法，其中，该吸声器(9)由操作者检测或由于该表面(9a)上的至少一种着色剂(10)而使用检测器来检测。

11.一种用于回收如权利要求1所述的车辆充气轮胎的方法，该方法至少包括以下方法步骤：

A)提供如权利要求1所述的车辆充气轮胎；

B)由于该着色剂(10)来检测该吸声器(9)；

C)将该吸声器(9)与该车辆充气轮胎分离；

D)随后粉碎不具有该吸声器的该车辆充气轮胎。

12.一种用于回收车辆充气轮胎的方法，该方法至少包括以下方法步骤：

a)提供待回收的车辆充气轮胎；

b)执行如权利要求9所述的方法；

c)将包括吸声器(9)的车辆充气轮胎与不具有吸声器(9)的车辆充气轮胎在空间上分开；

d)回收不具有吸声器(9)的车辆充气轮胎包括将这些车辆充气轮胎粉碎；

e)将包括吸声器(9)的车辆充气轮胎转移到单独的回收过程，该单独的回收过程包括分离该吸声器(9)以及随后仅粉碎这些车辆充气轮胎。

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