EP3946745A1 - System zum vermindern von staubemissionen durch reifenabrieb - Google Patents

System zum vermindern von staubemissionen durch reifenabrieb

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EP3946745A1
EP3946745A1 EP20714928.7A EP20714928A EP3946745A1 EP 3946745 A1 EP3946745 A1 EP 3946745A1 EP 20714928 A EP20714928 A EP 20714928A EP 3946745 A1 EP3946745 A1 EP 3946745A1
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EP
European Patent Office
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tire
particles
ferromagnetic
tread
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
EP20714928.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Lange
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Dresden
Original Assignee
Technische Universitaet Dresden
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a system for reducing dust emissions from tire abrasion, wherein the tire abrasion can be absorbed by means of a magnetic effect.
  • Pulmonary veins and blood vessels in the human body can invade and pose a high health risk.
  • the present invention is therefore based on the object of overcoming the disadvantages known from the prior art and of providing a system and a method for reducing dust emissions from tire abrasion. According to the invention, this object is achieved by a system according to claim 1 and a method according to claim 10. Advantageous configurations and developments are described in the dependent claims.
  • a system for reducing dust emissions from tire abrasion has a collecting unit with at least one first electric and / or permanent magnet.
  • the collecting unit is arranged at a distance on the tread of a tire, with at least the material with which the tread of the tire is formed magnetically or ferro-, ferri- or antifer-romagnetically magnetizable, so that when the tire is used by abrasion the tire abrasion particles arising on the tread are magnetic or can be magnetized ferromagnetically, ferromagnetically or antiferromagnetically.
  • the at least one first electro- and / or permanent magnet of the collecting unit is designed to magnetize the magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic tire abrasion particles and to magnetize the magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic ones detached from the material of the tread To accumulate tire wear particles at a collection point, which is arranged on a vehicle.
  • Use of the tire can be understood to mean the movement of the tire by means of a rolling movement on a ground, which can also include acceleration and braking processes.
  • the emission of tire abrasion into the environment can be prevented when the tire is used directly at the source.
  • the tire abrasion particles can be directed in a targeted manner by means of the magnetic field generated near the tire of the at least one first electric and / or permanent magnet and collected and concentrated at the collection point.
  • the system can preferably be fixable or fixed on or in the wheel arch or the wheel suspension of a land vehicle or aircraft.
  • the collecting point is advantageously formed with a surface which is located in a region of the magnetic field of the at least one first electric and / or permanent magnet, in which the magnetic field strength and / or the gradient of the magnetic field strength in the direction of the at least one first electric magnet and / or permanent magnets maximum or at least are very high.
  • the surface with which the collection point is formed is preferably aligned perpendicular to a magnetic field direction of the at least one first electric and / or permanent magnet, so that the tire wear particles due to the magnetic interaction with the magnetic field of the at least one first electric and / or or permanent magnets are directed in the direction of the surface and held or accumulated on this surface.
  • the collection point can be formed, for example, by a surface of the at least one first electric and / or permanent magnet.
  • the system can also have a filter, a separation chamber and / or a container detachably connected to the system.
  • the collection point can be arranged on or in the filter or the separation chamber or the container and the magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or anti-ferromagnetically magnetizable tire abrasion particles can be accumulated.
  • the filter, the separation chamber and / or the container detachably connected to the system can also prevent the tire abrasion particles accumulated at the collection point from being unintentionally discharged from the system by the wind or other environmental influences.
  • the accumulated tire abrasion particles can also be easily removed from the system and disposed of in an environmentally friendly manner.
  • the filter can be designed with a filter medium on or in which the tire abrasion particles can be accumulated by means of the magnetic field of the at least one first electric and / or permanent magnet.
  • the filter can be equipped with an exchangeable filter medium.
  • the filter can be designed as an electrostatic filter, so that the tire abrasion particles can also be removed by means of an electrostatic one Attraction to the filter.
  • the filter is particularly preferably designed as a magnetic filter so that the tire wear particles adhere to the filter by means of a magnetic attraction between the filter and the tire wear particles.
  • the filter can be designed as a current-carrying conductor or designed with a magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic material, on the surface of which the tire abrasion particles can accumulate.
  • the tire abrasion particles accumulated at the collection point can be released from the collection point by switching off, shielding or reversing the polarity of the at least one first electromagnet or removing, repositioning or shielding the at least one first permanent magnet or applying an oppositely polarized magnetic field.
  • the collection point can in particular be arranged in the system in such a way that the detached tire wear particles can be detached from the collection point or from the system by means of gravity.
  • the system can also have a detachment device with which the accumulated tire wear particles can be detached from the collection point mechanically, pneumatically and / or by means of a fluid flushing agent. This means that even encrusted or agglomerated tire wear particles can be removed quickly and completely.
  • the distance between the at least one first electric and / or permanent magnet and the tread of the tire is typically between 20 mm and 200 mm.
  • the at least one first electric and / or permanent magnet is preferably designed or arranged in or on the catching unit in such a way as to form a magnetic field for the accumulation of the tire wear particles that is in the area of the minimum distance between the at least one first electric and or or permanent magnets and the tread of the tire at an angle between 0 ° and 90 °, preferably between 0 ° to 60 ° to the surface normal of the tread of the tire is aligned.
  • the at least one first electric magnet and / or permanent magnet is designed or arranged in or on the collecting unit to form a magnetic field that removes the tire abrasion particles when the tire is used in the direction of an outflow direction of the tire and the feeding point.
  • the tire abrasion particles can be transported away with the adhesive flow generated by the rolling tire and transported to the collection point.
  • the kinetic energy of the tire abrasion particles can also be used to feed them to the collection point and to accumulate them there.
  • the collection rate of the tire abrasion particles can be increased or a greater distance between the at least one first electric and / or permanent magnet and the tread of the tire can be made possible.
  • the system can have a suction device and / or a flow channel that is designed to carry the magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic tire abrasion particles when the tire is used in the direction of the at least one electrical and / or or permanent magnets and / or the collection point.
  • the collecting unit can be designed with one or more first electric magnets and / or permanent magnets.
  • the at least one electric and / or permanent magnet can, in particular, be designed or arranged to develop a magnetic field which, in sections, has magnetic field directions on the running surface that are mutually reversed.
  • the magnetic flux circuit of the at least one electro- and / or permanent magnet can be via a non-ferro-, ferri- or antiferromagnetic magnetisable substructure of the tread of the tire, which has a higher magnetic permeability than the tread, e.g. a non-magnetizable steel belt, to be closed in order to avoid a deeper penetration of the magnetic flux into the tire and any unwanted inductive effects in the rims of the tire.
  • the system can be designed with several collecting units. This has the advantage that tire wear particles can be accumulated from a large area of the tread of the tire and the system can be adapted to the dimensions or the aerodynamics of certain tires, or wheel arches or wheel suspensions.
  • the collecting unit is preferably provided with at least one first perma- nentmagneten formed.
  • the system can thus be operated in a very energy-saving and low-maintenance manner, since no energy is required for the formation of the magnetic field with the permanent magnet or magnets.
  • the at least one first permanent magnet can in particular be designed as a movable, ie translationally displaceable, pivotable and / or rotatable permanent magnet, so that the magnetic field strength at the collecting point depends on the distance or the orientation of the at least one permanent magnet in relation to the collecting point is controllable.
  • the at least one first permanent magnet of the collecting unit is particularly preferably designed as an array made up of a plurality of permanent magnets, in particular as an array in a Halbach arrangement.
  • the permanent magnets can be aligned or arranged in or on the collecting unit in such a way that their magnetic fields are superimposed and the flux density of the resulting magnetic field in the direction of the collection point for the accumulation of the tire abrasion particles is increased, while the flux density on the side of the Arrays is weakened.
  • the use of an array with a plurality of permanent magnets is particularly advantageous if the collecting unit is formed with a curved surface and the permanent magnets are arranged on this.
  • the system can thus be designed to be very space-saving and, for retrofitting to existing motor vehicles, it can be flexibly adapted to the available installation space and / or the flow profile on the tire. In addition, little or no shielding of the magnetic field from the environment is necessary on the surfaces of the array that are not directed towards the collection point.
  • the system can have at least one second electric and / or permanent magnet, which is designed and / or arranged in the system to close the tread of the tire before the abrasion of the tire particles magnetize.
  • the at least one second electric and / or permanent magnet is formed, the tread of the tire, before the abrasion of the tire abrasion particles, polarized in a defined magnetization direction opposite to the magnetization direction of the at least to magnetize a first electric and / or permanent magnet.
  • At least the material with which the tread of the tire is formed preferably has a rubber mixture which contains at least 1% by volume, particularly preferably at least 10% by volume, of magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic particles.
  • the material can in particular be contained in a coating of the tread, the coating advantageously being designed with a thickness that is greater than the tread depth of the tire.
  • the magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetically magnetisable particles of the rubber mixture are typically in the form of finely divided nanoparticles or microparticles in the rubber mixture; H. the magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic magnetizable particles have diameters in the range between 5 nm and 500 ⁇ m, and the particles can also be present as agglomerates. The particles can also have a coating so that they can be better crosslinked with the rubber mixture and / or are protected from oxidation.
  • Particles or materials are referred to as magnetic which can have permanent ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic magnetization even in the absence of an external magnetic field, in particular a remanence magnetization greater than 0.5 T and a coercive field strength greater than 1 kA / m.
  • the ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic magnetisable particles are preferably soft magnetisable particles, d. H. Particles that have a low remanence magnetization of less than 0.5 T and a low coercive field strength of less than 1 kA / m.
  • the particles can for example consist of iron, e.g. Carbonyl iron, or soft magnetic iron compounds or alloys, e.g.
  • the soft magnetic magnetizable particles are particularly preferably composed of biocompatible materials, ie. H. made of materials that are non-toxic and non-polluting.
  • the particles can in particular consist of magnetite or maghemite or contain these.
  • the system can also be equipped with at least one sensor that is designed to detect the amount of tire abrasion particles accumulated at the collection point, in particular the mass or the layer thickness of the tire abrasion particles accumulated at the collection point.
  • the sensor can for example be designed as an acoustic, optical or inductive sensor.
  • the sensor can also be connected to the vehicle's control system, which can use the sensor data to trigger an automatic cleaning of the tire abrasion particles from the collection point or to inform the driver of the need for cleaning or any system malfunctions.
  • a method for reducing dust emissions from Reifenab rubbed a tire which has at least one tread which is formed with material that is magnetically or ferro-, ferri- or antiferro magnetizable, so that when the tire is used by abrasion the tire abrasion particles arising on the tread are magnetized magnetically or ferromagnetically, ferromagnetically or antiferromagnetically.
  • the resulting from abrasion of the tread, magnetic or ferro-, ferri- or antiferro magnetizable tire abrasion particles are magnetized by means of at least one first electric and / or permanent magnet and accumulated at a collection point located on a vehicle.
  • the emission of tire abrasion into the environment can be prevented directly at the polluter.
  • the method described can be carried out with the device described, that is to say the device described is set up to carry out the method described.
  • 1 shows a schematic view of an exemplary embodiment of a system for reducing dust emissions from tire abrasion
  • 2 shows a schematic view of a further exemplary embodiment of a system for reducing dust emissions from tire abrasion.
  • Figure 1 is a schematic view of an embodiment of a system for reducing dust emissions by tire abrasion is Darge.
  • the system has a collecting unit 1 with at least one first electric and / or permanent magnet 2.
  • the collecting unit 1 is arranged at a distance on the tread 4 of a tire 5, at least the material with which the tread 4 of the tire 5 is formed, magnetically or ferromagnetically, ferromagnetically or antiferromagnetically magnetizable, so that the Use of the tire 5 by abrasion of the tread 4 resulting tire abrasion particles 6 are magnetic or ferro-, ferri- or antiferromag netically magnetizable.
  • the at least one first electric and / or permanent magnet 2 is designed to magnetize these magnetic or ferromagnetic, ferromagnetic or antiferromagnetic tire abrasion particles 6 and to accumulate or deposit them at a collection point 3.
  • the use of the tire 5 is understood to mean the movement of the tire 5 by means of a rolling movement on a surface U, which can also include acceleration and braking processes.
  • the direction of movement and the rolling movement of the tire 5 on the Un underground U with a bordered or a solid arrow is Darge.
  • the system is fixed or integrated in the wheel arch of a vehicle.
  • the tread 4 of the tire 5 is formed with a material that contains an optimized rubber mixture with carbonyl iron particles.
  • the magnetically magnetizable tire abrasion particles 6 are shown as black dots in the illustration of FIG. 1, which is not true to scale.
  • the field alignment of the magnetic field of the at least one first electric and / or permanent magnet 2 is marked in the illustration with N for the negative magnetic pole and S for the positive magnetic pole, with a reversed polarization of the magnetic field also possible.
  • the magnetic field of the at least one first electric and / or Perma nentmagneten 2 is formed at an angle of 0 ° to 90 ° to the normal of the tread 4 of the tire 5, the magnetic field in the region of the smallest distance between the at least one first Electro or Per manentmagneten 2 and the running surface 4 is aligned approximately perpendicular to the running surface 4.
  • the magnetic field direction of the at least one first electric and / or permanent magnet 2 is also oriented approximately parallel to an outflow direction of the rolling tire 5.
  • the outflow direction is shown in the drawing with a dashed arrow.
  • the at least one first electric and / or permanent magnet 2 is arranged in relation to the tread 4 of the tire 5 in such a way that the magnetic field of the at least one first electric and / or permanent magnet 2 removes the tire abrasion particles 6 in an outflow direction when the tire 5 moves forward of the rolling tire 5 discharges and the collection point 3 supplies.
  • the collecting point 3 is formed by the surface of the min least one first electric and / or permanent magnet 2.
  • the tire 5 in the system can be provided that several collecting units 1 are arranged around the tire 5 in the system, so that a design of the system with regard to the aerodynamics of the rolling tire can be omitted or rationalized, and the tire abrasion particles 6 simply from an area as large as possible the tread 4 can be collected.
  • This is particularly advantageous for tires 5, which are almost fully covered by the wheel arch, since the full covering of the tire offers a large-area attachment or installation option for the system.
  • the collecting unit is formed with a two-legged yoke magnet 2, ie one leg of the permanent magnet 2 is magnetically positive, the other leg is magnetically negative.
  • This has one- On the one hand, the advantage that with the two poles a larger area can be provided at the collection point 3, at which the tire abrasion particles can be accumulated.
  • the circuit of the magnetic flux of the permanent magnet 2 is closed via the yoke. As a result, the stray magnetic field around the collecting unit 1 can be reduced and thus also the effort for the magnetic shielding of the collecting unit 1 can be reduced.
  • tires 5, which have a metallic substructure under the tread 4 the magnetic flux of the permanent magnet 2 can be closed over the substructure of the tread 4 of the tire 5.
  • the at least one first electric and / or permanent magnet 2 can also be designed as an array of several permanent magnets 2 in a Halbach arrangement.
  • the magnets 2 are arranged in such a way that their magnetic fields are positively superimposed on one side of the array facing the collecting point 3 and thereby strengthen the magnetic field of the array, while the magnetic fields of the individual permanent magnets 2 on the opposite side of the Arrays almost mutually cancel out so that the stray field and the expenditure for the magnetic shielding of the collecting unit 1 on this side of the array facing away from the collecting point 3 can be reduced.
  • the collecting point 3 is designed as a surface 7 which is spatially separated from the surface of the at least one first electric and / or permanent magnet 2, but in the magnetic field of the at least one first electric and / or permanent magnet 2 for the accumulation of the tire wear particles 6 is arranged.
  • the tire abrasion particles 6 can be collected during the use of the tire 5 directly at the site of their release, but the surface of the at least one first electric and / or permanent magnet 2 is protected from contamination by permanent adherence of tire abrasion particles 6.
  • the collection point 3 can alternatively also be designed as a surface of a filter, inner surface of a separation chamber or inner surface of a container which can be releasably fastened in the system and is open in the direction of the running surface 4.
  • a sensor 9 is also arranged at the collection point 3, with which the amount or layer thickness of the tire abrasion particles 6 accumulated at the collection point 3 can be determined, so that when a critical amount of tire abrasion particles 6 is reached, the tire abrasion particles 6 are released from the collection point 3 can be.
  • the sensor 9 is an ultrasonic sensor which is arranged in the collecting device 1.
  • the at least one first electric and / or permanent magnet 2 is designed as a movable or displaceable permanent magnet 2 and, as indicated by a double arrow in FIG. 2, can be removed from the collection point 3 so that the distance to the collection point 3 increases and thus the magnetic field strength of the permanent magnet 2 at the collection point 3 decreases and the accumulated Rei fenabriebpumble 6 from the collection point 3 can be released.
  • a detachment device can also be provided at the collection point 3, with which the accumulated tire wear particles 6 can be detached from the collection point 3 mechanically, pneumatically and / or by means of a flushing agent.
  • the tire abrasion particles 6 can, as shown in the example in FIG. 2, be detached from the collecting point 3 by gravity in the direction of a collecting container 8 and be collected in this collecting container 8.
  • the collecting container 8 can be designed, for example, as a replaceable cartridge, so that the tire abrasion particles 6 can be removed from the system with the cartridge and sent for environmentally friendly disposal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb mit einer Auffangeinheit (1), die in einem Abstand an der Lauffläche (4) eines Reifens (5) angeordnet ist und mindestens einen ersten Elektro- und/oder Permanentmagneten (2) aufweist. Zumindest das Material, mit dem die Lauffläche (4) des Reifens (5) gebildet ist, ist magnetisch oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbar, sodass die bei der Nutzung des Reifens (5) durch Abrieb der Lauffläche (4) entstehenden Reifenabriebpartikel (6) magnetisch sind oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbar sind. Der mindestens eine erste Elektro-und/oder Permanentmagnet (2) ist ausgebildet, die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferro-magnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel (6) zu magnetisieren und die vom Material der Lauffläche (4) abgelösten, magnetischen oder ferro- ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierten Reifenabriebpartikel (6) an einer Sammelstelle (3), die an einem Fahrzeug angeordnet ist, zu akkumulieren.

Description

System zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb
Die Erfindung betrifft ein System zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb, wobei der Reifenabrieb mittels eines magnetischen Effektes aufgefangen werden kann.
Neben Abgasen aus der Kraftstoffverbrennung gehört derzeit der durch Fahr zeugreifen verursachte Abrieb von Elastomer- und Kunststoffteilchen zu den größten Umweltbelastungen durch Kraftfahrzeuge. Allein in Deutschland summiert sich der Reifenabrieb nach wissenschaftlichen Schätzungen jährlich auf ein Gewicht von 120 000 Tonnen. Auf Grund ihrer chemischen Zusam mensetzung sind die Reifenabriebpartikel kaum biologisch abbaubar und wer den von zahlreichen Organismen aufgenommen, in denen sie sich anreichern und zu Gesundheitsschäden führen können.
Selbst mit Einführung der Elektromobilität ist diesem Problem nicht beizu kommen, da auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge einen Reifenabrieb er- zeugen. Durch das vergleichsweise hohe Anfahrdrehmoment setzen diese Fahrzeuge sogar mehr Reifenabrieb frei, sodass davon ausgegangen werden muss, dass die Staubbelastung durch Reifenabrieb mit der fortschreitenden Elektromobilität weiter ansteigen wird.
Aus dem Stand der Technik ist es bisher bekannt, Abriebpartikel mittels Fil termedien aus Straßenabflüssen zu filtern. Eine flächendeckende Filterung aller Straßenabflüsse wäre jedoch sehr aufwendig. Außerdem würde dabei lediglich die aquatische Umwelt vor einer Verschmutzung durch Reifenabrieb geschützt, und dies auch nur geringfügig, da Reifenabrieb, der nicht mit dem Abwasser in die Straßenabflüsse gespült wird, nicht aufgefangen werden kann.
Ein anderer Lösungsansatz besteht darin, den Reifenabrieb mittels Filtermedi en an Fahrzeugböden oder stationären Filterstationen am Straßenrand aus der Luft herauszufiltern. Dies ist jedoch mit einem sehr hohen Energieauf wand und auch Lärmemission verbunden, da große Mengen an Luft umge wälzt werden müssen. Die Filterleistung ist außerdem witterungsabhängig und lässt bei Feuchtigkeit bzw. Nässe oft stark nach.
Überdies können meist nur Partikel eines bestimmten Größenbereiches auf gefangen werden. Größere Partikel sinken schnell zu Boden, sodass sie von Ansaugsystemen am Fahrzeugboden oder Straßenrand nicht mehr erfasst werden können, während kleinere Partikel aufgrund ihres geringen Gewichtes sehr leicht mit der Reifenabströmung mitgerissen und großräumig verwirbelt werden, sodass sie nicht am Fahrzeugboden oder Straßenrand angesaugt werden können. Dies ist besonders nachteilig, da gerade sehr kleine Partikel über die Atemwege nicht nur in die Bronchien, sondern auch in die
Lungenbläßchen und Blutgefäße des menschlichen Körpers Vordringen kön nen und ein hohes Gesundheitsrisiko darstellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden, und ein System und ein Verfahren zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb be reitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System nach An spruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein System zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb weist eine Auffangeinheit mit mindestens einem ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten auf. Die Auffangeinheit ist in einem Abstand an der Lauf fläche eines Reifens angeordnet, wobei zumindest das Material, mit dem die Lauffläche des Reifens gebildet ist, magnetisch oder ferro-, ferri- oder antifer romagnetisch magnetisierbar ist, sodass die bei der Nutzung des Reifens durch Abrieb der Lauffläche entstehenden Reifenabriebpartikel magnetisch sind oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbar sind. Ferner ist der mindestens eine erste Elektro- und bzw. oder Permanentmagnet der Auffangeinheit ausgebildet, die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antifer romagnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel zu magnetisieren und die vom Material der Lauffläche abgelösten, magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierten Reifenabriebpartikel an einer Sam melstelle, die an einem Fahrzeug angeordnet ist, zu akkumulieren. Als Nut zung des Reifens kann dabei die Fortbewegung des Reifens mittels einer Roll bewegung auf einem Untergrund verstanden werden, die auch Beschleuni- gungs- und Abbremsvorgänge umfassen kann.
Mit dem System kann somit die Emission von Reifenabrieb in die Umwelt gleich bei der Nutzung des Reifens direkt am Verursachungsort verhindert werden. Die Reifenabriebpartikel können mittels des reifennah erzeugten Magnetfeldes des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Perma nentmagneten zielgerichtet gelenkt und an der Sammelstelle angesammelt und konzentriert werden. Das System kann hierfür vorzugsweise am bzw. im Radkasten bzw. der Radaufhängung eines Land- oder Luftfahrzeuges fixierbar oder fixiert sein.
Die Sammelstelle ist vorteilhaft mit einer Oberfläche gebildet, die sich in ei nem Bereich des Magnetfelds des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten befindet, in dem die Magnetfeldstärke und bzw. oder der Gradient der Magnetfeldstärke in Richtung des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten maximal oder zumindest sehr hoch sind. Die Oberfläche, mit der die Sammelstelle gebildet ist, ist be vorzugt senkrecht zu einer Magnetfeldrichtung des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten ausgerichtet, sodass die Reifen abriebpartikel aufgrund der magnetischen Wechselwirkung mit dem Magnet feld des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten in Richtung der Oberfläche gelenkt und an dieser Oberfläche gehalten bzw. akkumuliert werden.
Die Sammelstelle kann beispielsweise von einer Oberfläche des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten gebildet sein. Alter nativ kann das System auch einen Filter, eine Abscheidekammer und bzw. oder ein lösbar mit dem System verbundenes Behältnis aufweisen. An oder in dem Filter bzw. der Abscheidekammer oder dem Behältnis kann die Sammel stelle angeordnet sein und die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antifer romagnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel akkumuliert werden.
Dies hat den Vorteil, dass die Oberfläche des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten vor permanent anhaftenden Verschmut zungen bzw. Verkrustungen aus Reifenabriebpartikeln geschützt ist, da die Sammelstelle räumlich von der Oberfläche des mindestens ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten getrennt ist.
Durch den Filter, die Abscheidekammer und bzw. oder das lösbar mit dem System verbundene Behältnis, insbesondere eine Kartusche, kann ferner ver hindert werden, dass die an der Sammelstelle akkumulierten Reifenabriebpar tikel durch Fahrtwind oder andere Umwelteinflüsse ungewollt aus dem Sys tem ausgetragen werden. Mittels eines lösbaren bzw. auswechselbaren Filters und bzw. oder Behältnisses lassen sich die akkumulierten Reifenabriebpartikel außerdem unkompliziert aus dem System entnehmen und einer umweltge rechten Entsorgung zuführen.
Der Filter kann mit einem Filtermedium ausgebildet sein, an oder in dem die Reifenabriebpartikel mittels des Magnetfelds des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten akkumulierbar sind. Insbesonde re kann der Filter mit einem auswechselbaren Filtermedium ausgestattet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Filter als elektrostatischer Filter ausgebil det sein, sodass die Reifenabriebpartikel auch mittels einer elektrostatischen Anziehung am Filter haften. Besonders bevorzugt ist der Filter als magneti scher Filter ausgebildet, sodass die Reifenabriebpartikel mittels einer magne tischen Anziehung zwischen dem Filter und den Reifenabriebpartikeln am Fil ter anhaften. Der Filter kann hierfür als stromdurchflossener Leiter ausgebil det sein oder mit einem magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromag netisch magnetisierbaren Material ausgebildet sein, an dessen Oberfläche die Reifenabriebpartikel akkumulierbar sind.
Die an der Sammelstelle akkumulierten Reifenabriebpartikel können durch Ausschalten, Abschirmen oder Umpolen des mindestens einen ersten Elekt romagneten bzw. Entfernen, Umpositionieren oder Abschirmen des mindes tens einen ersten Permanentmagneten oder Anlegen eines gegensätzlich ge polten Magnetfelds von der Sammelstelle gelöst werden. Die Sammelstelle kann hierfür insbesondere so im System angeordnet sein, dass die abgelösten Reifenabriebpartikel mittels der Schwerkraft von der Sammelstelle bzw. aus dem System lösbar sind. Ferner kann das System auch eine Ablösevorrichtung aufweisen, mit der die akkumulierten Reifenabriebpartikel von der Sammel stelle mechanisch, pneumatisch und bzw. oder mittels eines fluiden Spülmit tels ablösbar sind. Somit können auch verkrustete oder agglomerierte Reifen abriebpartikel schnell und vollständig abgelöst werden.
Der Abstand zwischen dem mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten und der Lauffläche des Reifens beträgt typischerweise zwischen 20 mm und 200 mm. Bevorzugt ist der mindestens eine erste Elekt ro- und bzw. oder Permanentmagnet ausgebildet bzw. in oder an der Auf fangeinheit so angeordnet, ein Magnetfeld für die Akkumulation der Reifen abriebpartikel auszubilden, das im Bereich des minimalen Abstands zwischen dem mindestens einem ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten und der Lauffläche des Reifens unter einem Winkel zwischen 0° und 90°, be vorzugt zwischen 0° bis 60° zur Flächennormalen der Lauffläche des Reifens ausgerichtet ist.
Besonders bevorzugt ist der mindestens eine erste Elektro- und bzw. oder Permanentmagnet ausgebildet bzw. in oder an der Auffangeinheit angeord net, ein Magnetfeld auszubilden, das die Reifenabriebpartikel bei Nutzung des Reifens in Richtung einer Abströmrichtung des Reifens abführt und der Sam- melstelle zuführt. D. h. die Reifenabriebpartikel können mit der Haftströmung, die vom rollenden Reifen generiert wird, abtransportiert und an die Sammel stelle transportiert werden. Somit kann neben den magnetischen Anziehungs kräften zwischen den Reifenabriebpartikeln und dem mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten auch die kinetische Energie der Reifenabriebpartikel genutzt werden, um diese der Sammelstelle zuzuführen und dort zu akkumulieren. Dadurch kann die Auffangrate der Reifenabriebpar tikel erhöht werden bzw. ein größerer Abstand zwischen dem mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten und der Lauffläche des Reifens ermöglicht werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das System eine Absaugvorrichtung und bzw. oder einen Strömungskanal aufwei sen, die bzw. der ausgebildet ist, die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel bei Nutzung des Reifens in Richtung des mindestens einen Elektro- und bzw. oder Permanent magneten und bzw. oder der Sammelstelle zu leiten.
Die Auffangeinheit kann mit einem oder mehreren ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten ausgebildet sein. Der mindestens eine Elektro- und bzw. Permanentmagnet kann insbesondere ausgebildet oder angeordnet sein, ein Magnetfeld auszubilden, das an der Lauffläche abschnittsweise umgekehrt zueinander orientierte Magnetfeldrichtungen aufweist. Der magnetische Flusskreislauf des mindestens einen Elektro- und bzw. Permanentmagneten kann über einen nicht ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierba ren Unterbau der Lauffläche des Reifens, der eine höhere magnetische Per meabilität als die Lauffläche aufweist, wie z.B. einen nicht magnetisierbaren Stahlgürtel, geschlossen werden, um ein tieferes Eindringen des magnetischen Flusses in den Reifen und etwaige ungewollte induktive Effekte in den Felgen des Reifens zu vermeiden.
Alternativ oder zusätzlich kann das System mit mehreren Auffangeinheiten ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass Reifenabriebpartikel von einem großen Bereich der Lauffläche des Reifens akkumuliert werden können und das System an die Dimensionen bzw. die Aerodynamik bestimmter Reifen, bzw. Radkästen oder Radaufhängungen angepasst werden kann.
Vorzugsweise ist die Auffangeinheit mit mindestens einem ersten Perma- nentmagneten ausgebildet. Das System kann somit sehr energiesparend und wartungsarm betrieben werden, da für die Ausbildung des Magnetfelds mit dem bzw. den Permanentmagneten keine Energie benötigt wird. Der mindes tens eine erste Permanentmagnet kann insbesondere als beweglicher, d. h. translatorisch verfahrbarer, schwenkbarer und bzw. oder rotierbarer Perma nentmagnet ausgebildet sein, sodass die Magnetfeldstärke an der Sammel stelle über den Abstand bzw. die Orientierung des mindestens einen Perma nentmagneten in Bezug auf die Sammelstelle steuerbar ist.
Besonders bevorzugt ist der mindestens eine erste Permanentmagnet der Auffangeinheit als Array aus mehreren Permanentmagneten, insbesondere als ein Array in Halbach-Anordnung, ausgebildet. Die Permanentmagnete können derart in oder an der Auffangeinheit ausgerichtet oder angeordnet sein, dass sich ihre Magnetfelder überlagern und die Flussdichte des resultierenden Magnetfelds in Richtung der Sammelstelle für das Akkumulieren der Reifenab riebpartikel verstärkt ist, während die Flussdichte auf der von der Sammelstel le abgewandten Seite des Arrays abgeschwächt ist.
Der Einsatz eines Arrays mit mehreren Permanentmagneten ist besonders vorteilhaft, wenn die Auffangeinheit mit einer gekrümmten Oberfläche aus gebildet ist und die Permanentmagnete an dieser angeordnet sind. Das Sys tem kann dadurch sehr platzsparend ausgebildet werden und für die Nachrüs tung an bestehende Kraftfahrzeuge flexibel an den vorhandenen Bauraum und bzw. oder das St römungs profil am Reifen angepasst werden. Außerdem ist an den Flächen des Arrays, die nicht zur Sammelstelle gerichtet sind, keine oder nur eine geringe Abschirmung des Magnetfelds gegenüber der Umge bung notwendig.
Zusätzlich zum mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanent magneten kann das System mindestens einen zweiten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten aufweisen, der ausgebildet und bzw. oder im System angeordnet ist, die Lauffläche des Reifens vor dem Abrieb der Reifenabrieb partikel zu magnetisieren. Vorzugsweise ist der mindestens eine zweite Elekt ro- und bzw. oder Permanentmagnet ausgebildet, die Lauffläche des Reifens vor dem Abrieb der Reifenabriebpartikel in einer definierten Magnetisierungs richtung entgegengesetzt gepolt zur Magnetisierungsrichtung des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten zu magnetisieren.
Bevorzugt weist zumindest das Material, mit dem die Lauffläche des Reifens gebildet ist, eine Gummimischung auf, die wenigstens 1 Volumen-%, beson ders bevorzugt wenigstens 10 Volumen-% an magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Partikeln enthält. Das Material kann dabei insbesondere in einer Beschichtung der Lauffläche enthalten sein, wobei die Beschichtung vorteilhaft mit einer Dicke ausgebildet ist, die größer als die Profiltiefe des Reifens ist.
Die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierba ren Partikel der Gummimischung liegen typischerweise als feinverteilte Nano- partikel oder Mikropartikel in der Gummimischung vor, d. h. die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Partikel weisen Durchmesser im Bereich zwischen 5 nm bis 500 pm auf, wobei die Partikel auch als Agglomerate vorliegen können. Die Partikel können außerdem eine Beschichtung aufweisen, sodass sie besser mit der Gummimischung vernetzbar sind und bzw. oder vor Oxidation geschützt sind.
Als magnetisch werden Partikel bzw. Materialien bezeichnet, die auch in Ab wesenheit eines externen Magnetfelds eine permanente ferro-, ferri- oder antiferromagnetische Magnetisierung aufweisen können, insbesondere eine Remanenzmagnetisierung größer als 0,5 T und eine Koerzitivfeldstärke größer als 1 kA/m. Die ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Parti keln sind bevorzugt weichmagnetisch magnetisierbare Partikel, d. h. Partikel die eine geringe Remanenzmagnetisierung kleiner als 0,5 T und eine geringe Koerzitivfeldstärke kleiner als 1 kA/m aufweisen. Die Partikel können bei spielsweise aus Eisen, z.B. Carbonyleisen, oder weichmagnetischen Eisenver bindungen oder -legierungen, z.B. Ferriten, Eisensulfiden oder Eisen- Aluminium- und bzw. oder -Silizium-Legierungen bestehen oder diese enthal ten. Besonders bevorzugt bestehen die weichmagnetisch magnetisierbaren Partikeln aus biokompatiblen Materialien, d. h. aus Materialien die nicht toxisch und nicht umweltschädlich sind. Die Partikel können insbesondere aus Magnetit oder Maghemit bestehen oder diese enthalten.
Das System kann ferner mit mindestens einem Sensor ausgestattet sein, der ausgebildet ist, die Menge der an der Sammelstelle akkumulierten Reifenab riebpartikel, insbesondere die Masse oder die Schichtdicke der an der Sam melstelle akkumulierten Reifenabriebpartikel, zu detektieren. Der Sensor kann beispielsweise als akustischer, optischer oder induktiver Sensor ausgebildet sein. Der Sensor kann außerdem mit dem Ko nt roll System des Fahrzeuges ver bunden sein, das anhand der Sensordaten eine automatische Abreinigung der Reifenabriebpartikel von der Sammelstelle auslösen kann oder dem Fahrer einen Hinweis auf die Notwendigkeit der Abreinigung oder etwaige Störungen des Systems mitteilen kann.
Bei einem Verfahren zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenab rieb wird ein Reifen bereitgestellt, der zumindest eine Lauffläche aufweist, die mit Material gebildet ist, das magnetisch oder ferro-, ferri- oder antiferro magnetisch magnetisierbar ist, sodass die bei der Nutzung des Reifens durch Abrieb der Lauffläche entstehenden Reifenabriebpartikel magnetisch oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisiert werden. Die durch Abrieb der Lauffläche entstehenden, magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferro magnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel werden mittels mindes tens eines ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten magnetisiert und an einer Sammelstelle, die an einem Fahrzeug angeordnet ist, akkumu liert.
Mit dem Verfahren kann somit die Emission von Reifenabrieb in die Umwelt direkt beim Verursacher verhindert werden. Das beschriebene Verfahren kann mit der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden, das heißt, die beschriebene Vorrichtung ist zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens eingerichtet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 2 erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1: in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines Systems zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb und Fig. 2: in einer schematischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb.
In Figur 1 ist in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines Systems zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb darge stellt. Das System weist eine Auffangeinheit 1 mit mindestens einem ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 auf. Die Auffangeinheit 1 ist in einem Abstand an der Lauffläche 4 eines Reifens 5 angeordnet, wobei zumin dest das Material, mit dem die Lauffläche 4 des Reifens 5 gebildet ist, magne tisch oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbar ist, sodass die bei der Nutzung des Reifens 5 durch Abrieb der Lauffläche 4 entstehenden Reifenabriebpartikel 6 magnetisch sind oder ferro-, ferri- oder antiferromag netisch magnetisierbar sind. Der mindestens eine erste Elektro- und bzw. oder Permanentmagnet 2 ist ausgebildet, diese magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel 6 zu magne tisieren und an einer Sammelstelle 3 zu akkumulieren bzw. abzuscheiden. Mit dem System kann somit die Staubemission von Reifenabrieb in die Umwelt während der Nutzung des Reifens 5 direkt am Entstehungsort, d. h. reifennah, vermindert werden. Als Nutzung des Reifens 5 wird die Fortbewegung des Reifens 5 mittels einer Rollbewegung auf einem Untergrund U verstanden, die auch Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge umfassen kann. In Figur 1 sind die Fortbewegungsrichtung und die Rollbewegung des Reifens 5 auf dem Un tergrund U mit einem umrandeten bzw. einem durchgezogenen Pfeil darge stellt.
Im dargestellten Beispiel ist das System im Radkasten eines Fahrzeuges fixiert bzw. integriert. Die Lauffläche 4 des Reifens 5 ist mit einem Material gebildet, das eine optimierte Gummimischung mit Carbonyleisen-Partikeln enthält. Die weichmagnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel 6 sind in der nicht maßstabgetreuen Darstellung der Figur 1 als schwarze Punkte dargestellt. Die Feldausrichtung des Magnetfelds des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 ist in der Darstellung mit N für den negati ven magnetischen Pol und S für den positiven magnetischen Pol gekennzeich net, wobei auch eine umgekehrt gepolte Ausrichtung des Magnetfeldes mög lich ist. Das Magnetfeld des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Perma nentmagneten 2 ist unter einem Winkel von 0° bis 90° zur Normalen der Lauf fläche 4 des Reifens 5 ausgebildet, wobei das Magnetfeld im Bereich des ge ringsten Abstands zwischen dem mindestens einen ersten Elektro- bzw. Per manentmagneten 2 und der Laufläche 4 annähernd senkrecht zur Lauffläche 4 ausgerichtet ist.
Die Magnetfeldrichtung des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 ist außerdem annähernd parallel zu einer Abström- richtung des rollenden Reifens 5 orientiert. Die Abströmrichtung ist in der Zeichnung mit einem gestrichelten Pfeil dargestellt. D. h. der mindestens eine erste Elektro- und bzw. oder Permanentmagnet 2 ist derart zur Lauffläche 4 des Reifens 5 angeordnet, dass das Magnetfeld des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 bei einer Vorwärtsbewegung des Reifens 5 die Reifenabriebpartikel 6 in Richtung einer Abströmrichtung des rollenden Reifens 5 abführt und der Sammelstelle 3 zuführt. Die Sammel stelle 3 ist im dargestellten Beispiel der Figur 1 von der Oberfläche des min destens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 gebildet.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass im System mehrere Auffangeinhei ten 1 um den Reifen 5 angeordnet sind, sodass eine Auslegung des Systems in Bezug auf die Aerodynamik des rollenden Reifens entfallen bzw. rationalisiert werden kann, und die Reifenabriebpartikel 6 einfach von einem möglichst großen Bereich der Lauffläche 4 eingesammelt werden können. Dies ist be sonders vorteilhaft für Reifen 5, die vom Radkasten annähernd vollverkleidet sind, da die Vollverkleidung des Reifens eine großflächige Befestigungs- bzw. Einbaumöglichkeit für das System bietet.
In Figur 2 ist in einer schematischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb dar gestellt. Wiederkehrende Merkmale sind in dieser Figur mit identischen Be zugszeichen versehen.
Die Auffangeinheit ist mit einem zweischenkligen Jochmagneten 2 gebildet, d. h. ein Schenkel des Permanentmagneten 2 ist magnetisch positiv gepolt, der andere Schenkel magnetisch negativ gepolt ausgebildet. Dies hat einer- seits den Vorteil, dass mit den zwei Polen eine größere Fläche an der Sammel stelle 3 bereitgestellt werden kann, an der die Reifenabriebpartikel akkumu liert werden können. Andererseits ist der Kreislauf des magnetischen Flusses des Permanentmagneten 2 über das Joch geschlossen. Dadurch kann das magnetische Streufeld um die Auffangeinheit 1 vermindert werden und somit auch der Aufwand für die magnetische Abschirmung der Auffangeinheit 1 re duziert werden. Bei entsprechend ausgebildeten Reifen 5, die einen metalli schen Unterbau unter der Lauffläche 4 aufweisen, kann der magnetische Fluss des Permanentmagneten 2 über den Unterbau der Lauffläche 4 des Reifens 5 geschlossen werden.
Alternativ zu einem Jochmagneten kann der mindestens eine erste Elektro- und bzw. oder Permanentmagnet 2 auch als Array aus mehreren Permanent magneten 2 in einer Halbach-Anordnung ausgebildet sein. Hierbei sind die Magnete 2 so zueinander angeordnet, dass sich ihre Magnetfelder auf einer Seite des Arrays, die der Sammelstelle 3 zugewandt ist, positiv überlagern und das Magnetfeld des Arrays dadurch verstärken, während sich die Magnetfel der der einzelnen Permanentmagnete 2 an der gegenüberliegenden Seite des Arrays annähernd gegenseitig aufheben, sodass das Streufeld und der Auf wand für die magnetische Abschirmung der Auffangeinheit 1 an dieser, der Sammelstelle 3 abgewandten Seite des Arrays, reduziert werden kann.
Die Sammelstelle 3 ist im Beispiel der Figur 2 als Oberfläche 7 ausgebildet, die räumlich von der Oberfläche des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 getrennt ist, aber im Magnetfeld des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 für das Akkumu lieren der Reifenabriebpartikel 6 angeordnet ist. Dadurch können die Reifen abriebpartikel 6 während der Nutzung des Reifens 5 direkt am Ort ihrer Frei setzung eingesammelt werden, die Oberfläche des mindestens einen ersten Elektro- und bzw. oder Permanentmagneten 2 ist jedoch vor Verschmutzun gen durch permanente Anhaftungen von Reifenabriebpartikeln 6 geschützt. Die Sammelstelle 3 kann alternativ auch als Oberfläche eines Filters, Innenflä che einer Abscheidekammer oder Innenfläche eines lösbar im System befestigbaren, in Richtung der Lauffläche 4 geöffneten Behältnisses ausgebil det sein. An der Sammelstelle 3 ist außerdem ein Sensor 9 angeordnet, mit dem die Menge bzw. Schichtdicke der an der Sammelstelle 3 akkumulierten Reifenab riebpartikel 6 bestimmt werden kann, sodass bei Erreichen einer kritischen Menge an Reifenabriebpartikeln 6 das Ablösen der Reifenabriebpartikel 6 von der Sammelstelle 3 eingeleitet werden kann. Der Sensor 9 ist im Beispiel der Figur 2 ein Ultraschallsensor, der in der Auffangeinrichtung 1 angeordnet ist.
Im dargestellten Beispiel der Figur 2 ist der mindestens eine erste Elektro- und bzw. oder Permanentmagnet 2 als beweglicher bzw. verfahrbarer Perma nentmagnet 2 ausgebildet und kann, wie mit einem Doppel-Pfeil in Figur 2 angedeutet, von der Sammelstelle 3 entfernt werden, sodass sich der Abstand zur Sammelstelle 3 vergrößert und somit die Magnetfeldstärke des Perma nentmagneten 2 an der Sammelstelle 3 abnimmt und die akkumulierten Rei fenabriebpartikel 6 von der Sammelstelle 3 lösbar sind. Zusätzlich kann auch eine Ablösevorrichtung an der Sammelstelle 3 vorgesehen sein, mit der die akkumulierten Reifenabriebpartikel 6 mechanisch, pneumatisch und bzw. oder mittels eines Spülmittels von der Sammelstelle 3 ablösbar sind.
Die Reifenabriebpartikel 6 können, wie im Beispiel der Figur 2 dargestellt, mit der Schwerkraft in Richtung eines Auffangbehältnisses 8 von der Sammelstelle 3 abgelöst werden und in diesem Auffangbehältnis 8 aufgefangen werden.
Das Auffangbehältnis 8 kann beispielsweise als auswechselbare Kartusche ausgebildet sein, sodass die Reifenabriebpartikel 6 mit der Kartusche aus dem System entnommen und einer umweltgerechten Entsorgung zugeführt wer den können.
Lediglich in den Ausführungsbeispielen offenbarte Merkmale der verschiede nen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert und einzeln, unab hängig vom jeweiligen Beispiel beansprucht werden.

Claims

Patentansprüche
1. System zum Vermindern von Staubemissionen durch Reifenabrieb aufweisend eine Auffangeinheit (1) mit mindestens einem ersten Elektro- und/oder Permanentmagneten (2), wobei die Auffangeinheit (1) in einem Abstand an der Lauffläche (4) eines Reifens (5) angeordnet ist, und zumindest das Material, mit dem die Lauffläche (4) des Reifens (5) ge bildet ist, magnetisch oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbar ist, sodass die bei der Nutzung des Reifens (5) durch Abrieb der Lauffläche (4) entstehenden Reifenabriebpartikel (6) mag netisch sind oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisier bar sind, und der mindestens eine erste Elektro- und/oder Permanentmagnet (2) ausgebildet ist, die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferro magnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel (6) zu magnetisie ren und die vom Material der Lauffläche abgelösten, magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierten Reifenab riebpartikel (6) an einer Sammelstelle (3), die an einem Fahrzeug an geordnet ist, zu akkumulieren.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen Filter, eine Abscheidekammer oder ein lösbar mit dem System verbundenes Behältnis (8) aufweist, an oder in dem/der die Sammel stelle (3) angeordnet ist und die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Reifenabriebpartikel (6) akkumulierbar sind.
3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das System eine Ablösevorrichtung aufweist, mit der die akkumulierten Reifenabriebpartikel (6) von der Sammelstelle (3) me chanisch, pneumatisch und/oder mittels eine Spülflüssigkeit ablösbar sind.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der mindestens eine erste Elektro- und/oder Perma nentmagnet (2) ausgebildet und/oder in der Auffangeinheit (1) ange ordnet ist, ein Magnetfeld auszubilden, das im Bereich des geringsten Abstandes zwischen dem erste Elektro- und/oder Permanentmagnet (2) und der Lauffläche (4) des Reifens (5) unter einem Winkel von 0° bis 90°, bevorzugt 0° bis 60° zur Flächennormalen der Lauffläche (4) aus gerichtet ist.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der mindestens eine erste Elektro- und/oder Perma nentmagnet (2) ausgebildet und/oder in der Auffangeinheit (1) ange ordnet ist, ein Magnetfeld auszubilden, das die Reifenabriebpartikel (6) bei Nutzung des Reifens (5) in Richtung einer Abströmrichtung des Rei fens (5) abführt und der Sammelstelle (3) zuführt.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das System eine Absaugvorrichtung und/oder einen Strömungskanal aufweist, die/der ausgebildet ist, die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Reifen abriebpartikel (6) bei Nutzung des Reifens (5) in Richtung des mindes tens einen Elektro- und/oder Permanentmagneten (2) und/oder der Sammelstelle (3) zu leiten.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der mindestens eine Elektro- und bzw. Permanentmag net (2) ausgebildet und/oder angeordnet ist, ein Magnetfeld auszubil den, das an der Lauffläche (4) abschnittsweise umgekehrt zu einander orientierte Magnetfeldrichtungen aufweist und dessen Flusskreislauf über einen nichtmagnetisierbaren Unterbau der Lauffläche (4), der ei ne höhere magnetische Permeabilität als die Lauffläche (4) aufweist, geschlossen ist.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest das Material, mit dem die Lauffläche (4) des Reifens (5) gebildet ist, eine Gummimischung aufweist, die wenigstens 1 Volumen-%, bevorzugt wenigstens 10 Volumen-% an weichmagne tisch ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Partikeln enthält.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das System mindestens einen Sensor (9) aufweist, der ausgebildet ist, die Menge an akkumulierten Reifenabriebpartikeln (6) an der Sammelstelle (3) zu detektieren.
10. Verfahren zum Vermindern von Feinstaub durch Reifenabrieb, bei dem ein Reifen (5) bereitgestellt wird, der zumindest eine Lauffläche (4) aufweist, die mit Material gebildet ist, das magnetisch oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbar ist, sodass die bei der Nutzung des Reifens (5) durch Abrieb der Lauffläche (4) entstehenden Reifenabriebpartikel (6) magnetisch oder ferro-, ferri- oder antiferro magnetisch magnetisiert werden, die durch Abrieb der Lauffläche (4) entstehenden, magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magnetisierbaren Reifenabrieb partikel (6) mittels mindestens eines ersten Elektro- und/oder Perma nentmagneten (2) magnetisiert werden, und die magnetischen oder ferro-, ferri- oder antiferromagnetisch magne tisierten Reifenabriebpartikel (6) mittels des mindestens einen ersten Elektro- und/oder Permanentmagneten (2) an einer Sammelstelle (3), die an einem Fahrzeug angeordnet ist, akkumuliert werden.
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