IT201800004503A1 - Metodo per la realizzazione di uno pneumatico con bassa resistenza elettrica - Google Patents

Description

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO PER LA REALIZZAZIONE DI UNO PNEUMATICO CON BASSA RESISTENZA ELETTRICA”

La presente invenzione è relativa ad un metodo per la realizzazione di uno pneumatico ad elevata conducibilità elettrica.

Alcuni tipi di pneumatici, ad esempio quelli per vetture da trasporto passeggeri, sono affetti dal problema relativo alla bassa conducibilità elettrica e, quindi, alla difficoltà con cui le cariche elettrostatiche, che inevitabilmente si formano sulle scocche di tali vetture, possono scaricarsi al suolo tramite il passaggio delle cariche elettriche, prima dal veicolo allo pneumatico attraverso il cerchione e, successivamente, dallo pneumatico al suolo. Tale problema deriva soprattutto dalla sostituzione del nero di carbonio con la silice nei battistrada per veicoli. Infatti, come noto ad un tecnico del settore, l'utilizzo della silice in sostituzione al nero di carbonio, se da una parte consente di ottenere notevoli vantaggi per quanto riguarda sia la resistenza offerta al rotolamento sia la tenuta sul bagnato, dall’altra comporta lo svantaggio, tanto maggiore quanto maggiore è il contenuto di silice, di determinare un incremento della resistività elettrica delle mescole stesse.

Una soluzione adottata per risolvere il problema di cui sopra, riguarda l’inserimento nelle fasce di battistrada di uno o più elementi conduttori, parte dei quali definiscono una porzione della superficie di rotolamento del battistrada connessi con i componenti conduttivi disposti all'interno dello pneumatico. La presenza di tali elementi conduttori comporta una serie di inconvenienti dovuti sia ad una possibile usura irregolare del battistrada nel suo complesso, sia ad una particolare complessità di preparazione del battistrada che può, inoltre, costringere ad utilizzare dei mezzi di produzione differenti da quelli normalmente impiegati.

Per una più completa comprensione della problematica di cui sopra, va evidenziato come, per migliorare ulteriormente la resistenza al rotolamento, anche nelle mescole delle porzioni interne dello pneumatico il nero di carbonio può essere sostituito dalla silice. Questo si risolve necessariamente in un diminuzione della conducibilità anche delle porzioni interne e, di conseguenza, il passaggio delle cariche elettriche internamente allo pneumatico sarà ulteriormente sfavorito.

Gli inventori della presente invenzione hanno realizzato una soluzione che garantisce la scarica a terra delle cariche elettrostatiche formatesi sulla scocca della vettura, indipendentemente dalla conducibilità elettrica delle varie porzioni dello pneumatico o dal grado di consumo della relativa porzione di battistrada. In questo modo sarà possibile realizzare uno pneumatico caratterizzato da una bassa resistenza al rotolamento, senza che questo comporti dei problemi causati da una mancata scarica a terra delle cariche elettrostatiche.

Oggetto della presente invenzione è un metodo per la realizzazione di pneumatici; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di deposizione superficiale, in cui su di una superficie esterna di uno pneumatico finito è depositato in forma di vapore un materiale conduttivo fino alla formazione di uno strato conduttivo.

Preferibilmente, lo strato conduttivo ha uno spessore compreso tra 2nm e 1µm.

Per “pneumatico finito” si intende uno pneumatico che è già stato sottoposto al processo di vulcanizzazione.

Preferibilmente, detta fase di deposizione superficiale avviene mediante tecniche di sputtering oppure carbon evaporation o vapor deposition.

Preferibilmente, detto materiale conduttivo è scelto tra Grafite, Alluminio, Rame o loro leghe.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione è un penumatico realizzato con il metodo secondo la presente invenzione.

Di seguito è riportato un esempio a scopo esplicativo e non limitativo per una migliore comprensione della presente invenzione.

ESEMPI

È stata realizzata una deposizione su di una superficie esterna di uno pneumatico e mediante una tecnica di sputtering. In particolare, la superficie esterna dello pneumatico è stata utilizzata come superficie di deposizione in un processo di Chemical Vapour Deposition in cui il materiale target usato è stata la Grafite. Il processo di deposizione è stato realizzato sottovuoto a una pressione inferiore a 0,1 Pa.

Mediante il processo di deposizione sopra descritto è stato realizzato uno strato di 0,1 µm di Grafite su tutta la superficie esterna dello pneumatico. A tale riguardo va specificato che lo strato di Grafite è stato depositato anche nelle porzioni di superfici esterne dello pneumatico comprese tra i tasselli del disegno del battistrada.

Dopo la formazione dello strato di Grafite, lo pneumatico è stato sottoposto a una misura di resistenza elettrica tra il cerchione e una porzione centrale della porzione centrale di battistrada in accordo con la norma internazionale ASTM F 1971 – 05. Una tale misura ha fornito un valore di resistenza elettrica pari a 30 MOhm.

La medesima misura, eseguita nelle medesime condizioni operative, è stata realizzata su di una stessa tipologia di pneumatico che però non è stato sottoposto alla fase di deposizione superficiale ed è, quindi, privo dello strato di Grafite. La misura ha fornito un valore di resistenza elettrica maggiore di 100 MOhm.

Dalle prove sperimentali sopra descritte si evince chiaramente come il metodo della presente invenzione riesca a garantire la produzione di uno pneumatico comprendente una superficie esterna caratterizzata da una bassa resistenza elettrica. In questo modo è assicurata la scarica a terra delle cariche elettrostatiche formatesi sulla scocca della vettura. Con lo pneumatico della presente invenzione, la scarica delle cariche elettrostatiche avviene interamente sulla superficie esterna dello pneumatico, dal cerchione metallico alla superficie della strada. In questo modo sarà possibile realizzare uno pneumatico con una bassa resistenza al rotolamento garantendo, allo stesso tempo, una corretta scarica delle cariche elettrostatiche formatesi sulla vettura.

Inoltre, la tecnica di sputtering garantisce la realizzazione dello strato di materiale conduttivo anche all’interno degli incavi del disegno del battistrada. In questo modo, anche quando una parte del battistrada si sarà consumato la presenza dello strato di materiale conduttivo all’interno degli incavi garantirà ugualmente la conduttività necessaria per scaricare a terra le cariche elettrostatiche.

Claims (5)

1. Metodo per la realizzazione di pneumatici; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di deposizione superficiale, in cui su di una superficie esterna di uno pneumatico è depositato in forma di vapore un materiale conduttivo fino alla formazione di uno strato conduttivo.

2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato conduttivo ha uno spessore compreso tra 2nm e 1µm.

3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta fase di deposizione superficiale avviene mediante la tecnica di sputtering o carbon evaporation o vapor deposition.

4. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto materiale conduttivo è scelto tra Grafite, Alluminio, Rame o loro leghe.

5. Penumatico realizzato con il metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti.