ITMI20001785A1 - Metodo per fissare un articolo all'interno della cavita' di un pneumatico - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo

"Metodo per fissare un articolo all'interno della cavità di un pneumatico"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per fissare un articolo all'interno della di un pneumatico. In modo specifico, l'invenzione si riferisce ad un metodo per fissare un microchip elettronico al rivestimento interno di un pneumatico.

E' stato recentemente proposto di realizzare un pneumatico con un microchip o microprocessore elettronico che possa essere utilizzato per registrare e monitorare parametri operativi quali temperatura o storia termica del pneumatico in uso su un veicolo. Il fissare tale microchìp sulla superficie esterna del pneumatico, ad esempio il fianco, non è chiaramente una opzione particolarmente valida a causa della probabilità di danneggiamento a seguito di urti meccanici o a causa dell'esposizione all'acqua o simili. Anche l'alternativa consistente nel fissare il componente elettronico all'interno del pneumatico è problematica poiché i rivestimenti interni dei moderni .pneumatici senza camera d'aria sono invariabilmente costituiti da una o più gomme butile altamente sature che, nello stato vulcanizzato, presentano una reattività chimica alla maggior parte dei sistemi adesivi pratici, insufficiente per generare un legame affidabile.

Conseguentemente è stato sino a qui proposto di incorporare tale microchip all'interno della carcassa del pneumatico. Una proposta è stata quella di annegare il microchip all'interno della gomma del riempimento sul cerchietto nella regione del tallone del pneumatico, ma si è trovato che ciò non è soddisfacente poiché richiede che il componente elettronico resista ai rigori della costruzione del pneumatico.

Costituisce conseguentemente uno scopo della presente invenzione il realizzare un metodo per fare aderire in modo sicuro un articolo, ad esempio un microchip elettronico, all'interno di un pneumatico senza camera d'aria.

Secondo un aspetto dell'invenzione, viene fornito un metodo per fissare un articolo alla superficie interna di un pneumatico, comprendente il rivestire un'area della superficie interna di una carcassa di pneumatico non vulcanizzata, con un primo strato di adesivo flessibile, il coprire il primo strato di adesivo con uno strato di mascheratura amovibile comprendente un materiale flessibile e resistente al calore, il vulcanizzare la carcassa di pneumatico in uno stampo per pneumatici riscaldato, l'estrarre il pneumatico vulcanizzato dallo stampo ed il rimuovere lo strato di mascheratura in modo da scoprire il primo strato di adesivo, il rivestire una faccia dell'articolo con un secondo strato di adesivo flessibile ed il fissare l'articolo al pneumatico unendo fra loro gli strati primo e secondo di adesivo.

Applicando il primo strato adesivo alla superficie interna del pneumatico, mentre la gomma si trova in uno stato non vulcanizzato, fra l'adesivo e la superficie di gomma esiste una reattività sufficiente per assicurare un legame adeguato.

Ulteriori aspetti dell'invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione che riporta come esempio solo una forma realizzativa dell'invenzione congiuntamente ai seguenti disegni schematici in cui:

la figura 1 mostra un primo strato di adesivo applicato alla superficie interna di un pneumatico e coperto con uno strato di mascheratura;

la figura 2 mostra il primo strato di adesivo della figura 1 esposto mediante asportazione dello strato di mascheratura dopo lo stampaggio del pneumatico;

la figura 3 mostra un microprocessore rivestito con un secondo strato di adesivo;

la figura 4 mostra il microprocessore fatto aderire al pneumatico e

la figura 5 mostra particolari delle dimensioni dello spessore di adesivo.

La presente invenzione si riferisce al problema di fare aderire un articolo, ad esempio un microchip, alla superficie interna di un pneumatico. Microchip e dispositivi elettronici simili sono invariabilmente alloggiati in contenitori di materia plastica rigidi allo scopo di proteggerne la delicata elettronica. Per montare in modo soddisfacente tale componente, è necessario distanziarlo dalla superficie del pneumatico utilizzando un adesivo flessibile, capace di resistere alle inevitabili forze di scorrimento generate quando il pneumatico si deforma durante l'uso.

Nella figura 1 è rappresentato un primo strato di adesivo 1 applicato ad una zona della superficie S del rivestimento interno di gomma di un pneumatico senza camera d'aria. L'adesivo può essere applicato mediante un qualsiasi metodo pratico, ad esempio stesa a coltello o spalmatura a rullo.

Dopo la applicazione alla superficie interna S del pneumatico, il primo strato di adesivo 1 è completamente coperto da uno strato di mascheratura (M) di un materiale flessibile resistente al calore che ha la ulteriore proprietà di una adesione solo limitata all'adesivo del primo strato 1, in modo tale che possa essere successivamente rimosso.

In accordo con l'invenzione, il primo strato di adesivo può in alternativa essere preapplicato allo strato di mascheratura e quindi entrambi possono essere applicati alla superficie interna del pneumatico.

Il pneumatico con il primo strato di adesivo 1 e con lo strato di mascheratura M viene poi vulcanizzato in modo usuale in uno stampo riscaldato. La presenza dello strato M di mascheratura impedisce così che lo strato di adesivo venga contaminato nel corso del processo di stampaggio e che aderisca alla camera di stampaggio o "bladder" ed ostacola inoltre la ulteriore spalmatura dello strato di adesivo sotto l'influenza della pressione di stampaggio applicata.

Quando la vulcanizzazione è completa, il pneumatico viene tolto dallo stampo e lo strato M di mascheratura viene asportato in modo da scoprire il primo strato di adesivo, come mostrato nella figura 2. A seconda del particolare spessore del primo strato, di adesivo, dello spessore dello strato M di mascheratura e della pressione applicata nello stampaggio, lo strato di adesivo può essere lasciato sulla superficie del pneumatico come mostrato, oppure può essere parzialmente o completamente impresso entro la gomma o persino giacere al di sotto del livello della gomma circostante.

In un'altra operazione rappresentata nella figura 3, una superficie del microchip 3 viene rivestita con un secondo strato di adesivo 2. Anche in questo caso il rivestimento può essere effettuato mediante un metodo usuale.

Successivamente, nell'operazione finale, il .secondo strato di adesivo 2 viene portato in contatto con il primo strato di adesivo 1 in modo da fare aderire il microchip alla superficie S del rivestimento interno del pneumatico, come mostrato nella figura 4. Si è trovato che per il materiale del primo strato adesivo 1, un adesivo acrilico non vulcanizzante, disponibile presso la 3M come "VHB" AIO, è particolarmente adatto per la adesione ai rivestimenti interni alobutilici (clorobutile e bromobutile) comunemente utilizzati nei pneumatici. Questo materiale è flessibile e viene dichiarato stabile per un intervallo di temperature di esercizio che va da -30° a 260°, con una temperatura massima di esercizio continuo di 150° ed è perciò ben adatto per resistere ad un processo per la vulcanizzazione di pneumatici che raggiunge tipicamente temperature di 170-180°C. Lo spessore dello strato può essere compreso nell'intervallo da 0,05 min a 2,0 ira , ma è preferibilmente di 0,25 mm.

Assieme al primo materiale adesivo, è risultato adatto l'uso di uno strato M di mascheratura di una pellicola di poliestere quale quella disponibile sotto il nome commerciale di MYLAR, avente uno spessore compreso nell'intervallo da 0,03 ira a 0,2 ira . E' in particolar modo preferito un film con lo spessore di 0,08 mm. Si ritiene che tale film di poliestere abbia una temperatura di fusione superiore a 230°C.

Per il materiale del secondo strato di adesivo, si è trovato che un altro adesivo acrilico flessibile non vulcanizzante, disponibile presso la 3M come "VHB" 491BF, è efficace con il suddetto materiale del primo strato. Si ritiene che questo adesivo sia stabile entro un intervallo di temperature di esercizio da -30° a 150°C con una temperatura inferiore massima di esercizio in continuo di 93°C. Lo spessore di questo secondo strato può essere compreso nell'intervallo da 0,5 min a 4,0 mm, ma è preferibilmente di 2,0 mm. Benché la forma realizzativa suddetta impieghi due adesivi differenti, i materiali di entrambi gli strati di adesivo primo e secondo possono tuttavia essere costituiti dal medesimo materiale.

Secondo una disposizione preferita, gli spessori degli strati primo e secondo vengono scelti in modo tale che il microchip che viene fatto aderire venga tenuto discosto dalla superficie del pneumatico di una distanza minima compresa fra il 2% e l'8%, preferibilmente il 4%, della sua dimensione lineare massima lungo la superficie fatta aderire, vale a dire la superficie su cui viene applicato il secondo strato di adesivo. Ciò è illustrato nella figura 5 che mostra una vista in pianta (5a) e viste frontale e laterale (5b, 5c) di un microchip (3) montato sulla superficie (S) di un pneumatico. Pertanto, in accordo con l'invenzione, il microchip (3) viene tenuto scostato dalla superficie del pneumatico (S) di una distanza (d) che è compresa fra il 2% e l‘8% della dimensione massima (D) del modulo di microchip, lungo la sua superficie di adesione, che, poiché questo è di forma rettangolare, è la diagonale.

Se la distanza (d) di separazione è troppo piccola, in tal caso il gradiente di scorrimento fra gli strati di adesivo diviene troppo grande e l'attacco cede, e se (d) è troppo grande, si ha un consumo superfluo di adesivo e può essere facile che venga intrappolata aria fra gli strati di adesivo.

In accordo con l'invenzione, può essere inizialmente utilizzata solo una parte del primo strato di adesivo per fare aderire un microchip. La parte restante dello strato di adesivo può essere lasciata coperta per un uso successivo nel fare aderire un altro microprocessore che svolga magari una funzione differente, oppure un microchip sostitutivo ad esempio se il battistrata del pneumatico viene ricostruito. In alternativa, per microprocessori successivi aggiuntivi simili, si possono naturalmente prevedere due o più di tali zone di primo strato di adesivo.

La presente invenzione prevede di conseguenza un metodo in base al quale un microchip può essere fissato in modo conveniente e sicuro alla superficie interna di un pneumatico senza camera d'aria allo scopo di monitorarne i parametri di esercizio.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per fissare un articolo (3) alla superficie interna (S) di un pneumatico, caratterizzato dai seguenti stadi: rivestire una zona della superficie interna della carcassa di un pneumatico non vulcanizzato, con un primo strato (1) di adesivo, coprire il primo strato (1) di adesivo con uno strato di mascheratura (M) amovibile, costituito da un materiale flessibile e resistente al calore, vulcanizzare la carcassa del pneumatico in uno stampo per pneumatici riscaldato, estrarre dallo stampo il pneumatico vulcanizzato ed asportare lo strato (M) di mascheratura in modo da scoprire il primo strato (1) di adesivo, rivestire una faccia dell'articolo (3) con un secondo strato di adesivo (2) e fissare l'articolo al pneumatico unendo fra loro gli strati di adesivo primo (1) e secondo (2).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo strato (1) di adesivo rimane inalterato dopo la vulcanizzazione del pneumatico.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il primo strato (1) di adesivo comprende un materiale adesivo acrilico non vulcanizzante che è stabile a temperature sino a 200°C.
4. 4. Metodo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il secondo strato (2) di adesivo comprende un materiale adesivo non vulcanizzante che è stabile a temperature sino a 150 °C.
5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 4, caratterizzato dal fatto che gli strati di adesivo primo e secondo (1, 2) sono costituiti dal medesimo adesivo.
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che l'articolo che viene fatto aderire (3) è separato mediante gli strati di adesivo (1, 2) dalla superficie (S) di gomma circostante, di una distanza minima (d) eguale ad un valore compreso fra il 2% e l'8% della distanza lineare massima (D) lungo la superficie di adesione dell'articolo (3).
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che il primo strato (1) di adesivo ha uno spessore compreso nell'intervallo da 0,05 mm e 2,0 mm.
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che il secondo strato (2) di adesivo ha uno spessore compreso nell'intervallo da 0,5 mm a 4,0 mm.
9. 9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che lo strato di raascheratura (M) comprende un film di poliestere.
10. 10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che lo strato di mascheratura (M) ha uno spessore compreso nell'intervallo da 0,03 mm a 0,2 mm.