本發(fā)明涉及一種用于將用于電子裝置(特別是應(yīng)答器)的支撐件接合到硫化輪胎的方法。
背景技術(shù)：
1、近年來，已經(jīng)出現(xiàn)了所謂的“智能”充氣輪胎，其能夠形成現(xiàn)代車輛的重要組成部分，提供關(guān)于安裝的充氣輪胎的類型的信息、關(guān)于充氣輪胎的狀態(tài)的信息以及關(guān)于環(huán)境條件的信息。
2、“智能”輪胎通常配備有應(yīng)答器(即，適合于以射頻進行通信的具有存儲裝置的電子裝置)，該應(yīng)答器準(zhǔn)許對輪胎的標(biāo)識、特性和歷史進行遠程通信(即，向安裝輪胎的車輛和必須實施輪胎的檢查或更換的操作者兩者，或者向外部監(jiān)測系統(tǒng)諸如門禁系統(tǒng))。
3、最近，還提出了將rfid(“射頻標(biāo)識”)應(yīng)答器技術(shù)與使用tpms(“輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)”)技術(shù)操作的應(yīng)答器或傳感器的存在集成，這允許傳感器測量充氣壓力和/或有效內(nèi)部溫度，并且然后將此類測量結(jié)果存儲在應(yīng)答器中，以便隨后遠程傳送到接收者。更近的是，輪胎在內(nèi)部配備有允許讀取、處理、接收和發(fā)射關(guān)于輪胎的狀態(tài)(諸如加速度、速度、載荷、磨損、道路表面附著力等)的特性的傳感器或tpms(“輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)”)應(yīng)答器。
4、因此，需要將電子裝置(應(yīng)答器或傳感器)接合到輪胎，并且為了實現(xiàn)這種接合，通常有必要使用橡膠支撐件(外殼)，該橡膠支撐件被構(gòu)造成諸如在其中容納(或接納，或者僅部分地包含)電子裝置并且被構(gòu)造成以穩(wěn)定且牢固的方式將其粘附到輪胎。根據(jù)一個可能的實施方案，電子裝置可提前結(jié)合到支撐件(即，在將支撐件插入到輪胎中之前實現(xiàn)電子裝置與支撐件之間的結(jié)合)，或者可僅在已經(jīng)插入到輪胎之后將電子裝置結(jié)合到支撐件。
5、為了將用于電子裝置的支撐件結(jié)合到輪胎，可能將應(yīng)答器附接到輪胎的內(nèi)表面(通常在確保輪胎的氣密性的內(nèi)襯上方)，或者可能將支撐件集成在包括輪胎結(jié)構(gòu)的部件內(nèi)(即，將支撐件布置在包括輪胎的各種層的中間)。將支撐件附接到輪胎的內(nèi)表面在涉及異物的存在的情況下不以任何方式改變輪胎的結(jié)構(gòu)，并且因此確保輪胎可提供預(yù)期的性能。當(dāng)輪胎仍然是生的(即，在對輪胎進行硫化之前)或者當(dāng)輪胎已經(jīng)被硫化時，用于電子裝置的支撐件可附接到輪胎的內(nèi)表面。
6、在硫化期間，通常施加潤滑劑層，該潤滑劑層具有在硫化過程結(jié)束時便于輪胎從硫化模具脫離的功能；具體地，潤滑劑插置在輪胎的內(nèi)表面和硫化模具的內(nèi)膜(膨脹囊)之間。因此，在硫化過程結(jié)束時，硫化輪胎的內(nèi)表面具有潤滑劑層，該潤滑劑層必須在施加支撐件的區(qū)域內(nèi)被局部去除(例如通過使用激光束清潔，或者使用特殊溶劑，或者通過表面的部分磨損，或者其他可用的方法和技術(shù))(否則支撐件可能無法以足夠的力粘附到輪胎表面)。因此，當(dāng)輪胎已經(jīng)硫化時將支撐件附接到輪胎的內(nèi)表面通常需要附加處理(清潔施加支撐件的區(qū)域)，這增加了生產(chǎn)時間和成本。另選地，模具的內(nèi)膜(膨脹囊)可由特定材料組成，優(yōu)選地由硅樹脂組成，這些特定材料在不使用任何附加潤滑劑(隔離材料)的情況下有助于輪胎的脫離；然而，在當(dāng)前的技術(shù)水平下，此類內(nèi)膜相對不常見。
7、此外，為了確保支撐件與硫化輪胎的表面的充分粘合，有必要使用粘合劑(膠水)，該粘合劑足夠強且與包括輪胎的內(nèi)襯的橡膠化合物相容，并且其不會以任何方式損害輪胎的內(nèi)襯的完整性；這種粘合劑在經(jīng)濟和環(huán)境方面構(gòu)成附加成本。
8、因此，為了減少生產(chǎn)交付周期和成本，優(yōu)選的是，當(dāng)輪胎仍然是生的時(即，在對輪胎進行硫化之前)，將用于電子裝置的支撐件附接到輪胎的內(nèi)表面。然而，已經(jīng)觀察到，在硫化過程期間達到的高壓力和高溫度可能導(dǎo)致電子裝置的零件(先前結(jié)合到支撐件)出現(xiàn)在其支撐件的外側(cè)(所謂的“表面化”現(xiàn)象)，從而經(jīng)常導(dǎo)致電子裝置的故障(如果不是完全失效)。除此之外，在硫化過程期間達到的高壓力和高溫度可能使支撐件或電子裝置的零件(先前結(jié)合到支撐件)與胎體簾線接觸，從而經(jīng)常引起電子裝置的故障(如果不是完全失效)，并且作為進一步的結(jié)果，這可能不利地干擾胎體簾線的操作。最后，在硫化過程期間達到的高壓力和高溫度可能導(dǎo)致內(nèi)襯中(特別是在支撐件的邊緣處)的不規(guī)則性，這從長遠來看可能導(dǎo)致內(nèi)襯中的裂紋，從而損害輪胎內(nèi)部的空氣的保持，并隨之產(chǎn)生壓力損失。
9、在其中支撐件最初是空的(即，最初不包含隨后要被插入到支撐件中的電子裝置)的情況下，已經(jīng)進一步觀察到，為了維持支撐件的所需形狀和彈性，諸如為了確保隨后將電子裝置無故障地插入到支撐件中，需要復(fù)雜且昂貴的生產(chǎn)工藝。
10、專利申請wo2021126199a1描述了在輪胎在硫化模具內(nèi)硫化期間將先前已經(jīng)結(jié)合到橡膠支撐件的電子傳感器插入輪胎內(nèi)部。
11、專利申請wo2011040921a1描述了一種電子貼片，該電子貼片包括硫化橡膠支撐件，在該硫化橡膠支撐件上安裝有電子裝置；該電子貼片借助于插置粘合劑生橡膠層來附接到硫化輪胎的壁，該粘合劑生橡膠層被施加到電子貼片的內(nèi)壁并且最初被可移除的保護膜覆蓋。
12、專利申請ep3168068a1描述了借助于插置粘合劑層來將電子貼片(包括其上安裝有電子裝置的硫化橡膠支撐件)施加到硫化輪胎的內(nèi)壁。
13、專利申請wo2017105842a1描述了一種用于將電子器件封裝件安裝到輪胎的組件；電子器件封裝件附接貼片借助于粘合劑或借助于冷聚合工藝永久地附接到輪胎的內(nèi)襯。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種用于將用于電子裝置的支撐件接合到硫化輪胎的方法，該方法使得可能避免對輪胎、對支撐件和對電子裝置的損壞，并且同時考慮到降低的能量消耗，該方法實現(xiàn)起來容易且經(jīng)濟，并且因此更可持續(xù)。
2、根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于將用于電子裝置的支撐件接合到硫化輪胎的方法，如所附權(quán)利要求中所闡述的。
3、權(quán)利要求書描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，這些優(yōu)選實施方案形成本說明書的組成部分。
1.一種用于將用于電子裝置(7)的支撐件(8；36)接合到硫化輪胎(1)的方法；所述支撐件(8；36)設(shè)置有具有連接表面(s)的至少一個部分生橡膠部件(9)；所述方法包括以下步驟：將所述支撐件(8；36)施加到所述硫化輪胎(1)的一個壁，從而將所述支撐件(8；36)的所述連接表面(s)放置成與所述輪胎(1)的所述壁直接接觸；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在將所述支撐件(8；36)施加到所述輪胎(1)的所述壁的所述時刻，所述支撐件(8；36)的所述連接表面(s)具有大于80℃并且優(yōu)選地大于90℃的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在將所述支撐件(8；36)施加到所述輪胎(1)的所述壁的所述時刻，所述支撐件(8；36)的所述連接表面(s)具有介于90℃與110℃之間并且優(yōu)選地等于100℃的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中在將所述支撐件(8；36)施加到所述輪胎(1)的所述壁的所述時刻，所述支撐件(8；36)的所述連接表面(s)具有約100℃的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的一項所述的方法，其中對所述支撐件(8；
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一項所述的方法，其中對所述支撐件(8；
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項所述的方法，其中對所述支撐件(8；
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項所述的方法，其中將所述支撐件(8；
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項所述的方法，并且所述方法包括在將所述支撐件(8；36)施加到所述輪胎(1)的所述壁之后，將機械壓力施加到所述支撐件(8；36)并且維持機械壓力的另外的步驟，所述機械壓力抵靠所述輪胎(1)的所述壁推動所述支撐件(8；36)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中施加到所述支撐件(8；36)的所述機械壓力介于5巴與15巴之間并且優(yōu)選地等于10巴。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中施加到所述支撐件(8；36)的所述機械壓力被維持達介于10分鐘與30分鐘之間并且優(yōu)選地等于20分鐘的時間間隔。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11所述的方法，其中所述機械壓力借助于夾持器(11)、優(yōu)選棘輪施加，所述夾持器設(shè)置有抵靠所述支撐件(8；
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一夾爪(12)借助于加熱裝置被加熱，所述加熱裝置被配置為對施加到所述輪胎(1)的所述壁上的所述支撐件(8；36)進行加熱。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的一項所述的方法，其中當(dāng)所述輪胎(1)處于環(huán)境溫度時，所述支撐件(8；36)被施加到所述輪胎(1)的所述壁。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的一項所述的方法，其中當(dāng)所述輪胎(1)的表面溫度小于40℃時，所述支撐件(8；36)被施加到所述輪胎(1)的所述壁。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中的一項所述的方法，其中當(dāng)所述輪胎(1)的所述表面溫度介于0℃與30℃之間并且優(yōu)選地介于5℃與25℃之間時，所述支撐件(8；36)被施加到所述輪胎(1)的所述壁。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的一項所述的方法，并且所述方法包括以下另外的步驟：當(dāng)所述支撐件(8；36)被施加到所述輪胎(1)的所述壁時，反作用元件(19)與所述支撐件(8；36)被施加到的側(cè)相對地被施加到所述輪胎(1)的所述壁。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述反作用元件(19)的與所述輪胎(1)的所述壁接觸的表面帶有指示所述電子裝置(7)的存在和位置的浮雕圖案(21)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述反作用元件(19)的所述浮雕圖案(21)被加熱。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中的一項所述的方法，并且所述方法包括以下另外的步驟：
21.根據(jù)權(quán)利要求1至19中的一項所述的方法，并且所述方法包括以下另外的步驟：在所述支撐件(8；36)將被施加的區(qū)域處預(yù)清潔所述輪胎(1)的所述壁。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中的一項所述的方法，其中所述支撐件(8)由內(nèi)部部件(9)和外部部件(10)組成，所述內(nèi)部部件和所述外部部件將所述電子裝置(7)包圍在它們之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中布置成與所述輪胎(1)的所述壁直接接觸并且具有所述連接表面(s)的所述內(nèi)部部件(9)由至少部分生橡膠組成。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其中布置成與所述輪胎(1)的所述壁直接接觸并且具有所述連接表面(s)的所述內(nèi)部部件(9)由與構(gòu)成所述外部部件(10)的橡膠相比具有較低硫化程度的橡膠組成。
25.根據(jù)權(quán)利要求1至24中的一項所述的方法，其中在所述支撐件(8；
26.根據(jù)權(quán)利要求1至25中的一項所述的方法，并且所述方法包括以下另外的步驟：在將所述支撐件(8)施加到所述硫化輪胎(1)的所述壁之前，將所述電子裝置(7)預(yù)結(jié)合到所述支撐件(8)。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至25中的一項所述的方法，并且所述方法包括以下另外的步驟：僅在所述支撐件(36)已經(jīng)被施加到所述硫化輪胎(1)之后，將所述電子裝置(7)結(jié)合到所述支撐件(36)。