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特表2022-503980分配装置、シールのためのシステム及び方法並びに計測ユニットの使用
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-12
(54)【発明の名称】分配装置、シールのためのシステム及び方法並びに計測ユニットの使用
(51)【国際特許分類】
   B29C 73/16 20060101AFI20220104BHJP
【FI】
B29C73/16
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021517862
(86)(22)【出願日】2019-10-01
(85)【翻訳文提出日】2021-03-30
(86)【国際出願番号】 EP2019076508
(87)【国際公開番号】W WO2020094299
(87)【国際公開日】2020-05-14
(31)【優先権主張番号】102018219038.0
(32)【優先日】2018-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】510156561
【氏名又は名称】コンチネンタル・ライフェン・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100191835
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真介
(74)【代理人】
【識別番号】100208258
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 友子
(74)【代理人】
【識別番号】100221981
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 大成
(72)【発明者】
【氏名】ダールケ・マルクス
(72)【発明者】
【氏名】シュロッサー・フロリアン
(72)【発明者】
【氏名】ベッカー・レイモンド
(72)【発明者】
【氏名】バウフス・アンドレアス
(72)【発明者】
【氏名】ゲルラッハ・マルクス
【テーマコード(参考)】
4F213
【Fターム(参考)】
4F213AH20
4F213AP13
4F213AR02
4F213AR11
4F213AR12
4F213AR15
4F213WA95
4F213WB01
4F213WM05
4F213WM07
4F213WM32
(57)【要約】
本発明は、気体とシーラントとの両方を含むエアロゾル(8)を生成するための分配装置(1)であって、少なくとも1つの圧縮空気源(11)への接続のための少なくとも1つのガスコネクタ(2)と、少なくとも1つのシーラント容器(12)への接続のための少なくとも1つのシーラントコネクタ(3)と、車両用空気タイヤ(16)への接続のための1つ又は複数の接続要素(4)とを有する分配装置(1)において、分配装置に供給されるシーラント量を計測するための計測ユニット(5)を有することを特徴とする分配装置(1)に関する。本発明はまた、車両用空気タイヤをシール及びインフレートするためのシステムと、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的物品をシールするための方法と、エアロゾルを生成するための定量供給ユニットの使用とに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
気体(10)とシーラント(9)との両方を含むエアロゾル(8)を生成するための分配装置であって、
- 少なくとも1つの圧縮空気源(11)への接続のための少なくとも1つのガスコネクタ(2)と、
- 少なくとも1つのシーラント容器(12)への接続のための少なくとも1つのシーラントコネクタ(3)と、
- 車両用空気タイヤ(16)又は膨張可能な技術的ゴム物品への接続のための1つ又は複数の接続要素(4)と
を有する分配装置において、前分配装置(1)に供給されるシーラント量を計測するための計測ユニット(5)を有することを特徴とする分配装置。
【請求項2】
前記計測ユニット(5)は、シーラントを前記分配装置(1)に供給するための少なくとも1つの供給口(7)を有し、及び前記1つ又は前記少なくとも1つの供給口(7)は、好ましくは、0.01mm~10mmの範囲の直径(13)、好ましくは0.1mm~5mmの範囲の直径(13)、特に好ましくは0.1mm~1.5mmの範囲の直径(13)、非常に特に好ましくは0.1mm~1mmの範囲の直径(13)を有する、請求項1に記載の分配装置。
【請求項3】
前記計測ユニット(5)は、以下の条件又は式(2)
【数1】
であって、以下のパラメータ:
mm:前記供給口(7)の直径(13)[mm]、及び
a:供給口(7)の数
を含む条件又は式(2)を満たすように設計される、請求項1又は2に記載の分配装置。
【請求項4】
前記計測ユニット(5)は、
- 供給口(7)の数及び/又は前記1つ又は前記少なくとも1つの供給口(7)の前記直径(13)が変更され得、
- シーラント小滴(9)と気体(10)とを含むエアロゾル(8)が形成され、好ましくは、シーラント小滴(9)と気体(10)とを含むエアロゾル(8)が前記分配装置(1)のシーラント輸送チャネル(6)内で形成され、及び/又は
- 前記分配装置(1)に供給される前記シーラント量の計測速度が調節され得るように設計される、請求項1~3の何れか一項に記載の分配装置。
【請求項5】
前記計測ユニット(5)は、前記シーラントコネクタ(3)内若しくは上に配置され、及び/又は前記分配装置(1)は、エアロゾル(8)を前記計測ユニット(5)から前記1つ又は複数の接続要素(4)に輸送するためのシーラント輸送チャネル(6)を有する、請求項1~4の何れか一項に記載の分配装置。
【請求項6】
車両用空気タイヤ(16)をシール及びインフレートするためのシステムであって、
- 請求項1~5の何れか一項に記載の分配装置(1)と、
- シール圧力又はポンプ圧力を生成するための少なくとも1つの圧縮空気源(11)と、
- シーラント及び/又は気体(10)を収容するための少なくとも1つのシーラント容器(12)と
を含むシステム。
【請求項7】
請求項1~6の何れか一項に記載の計測ユニット(5)、又は請求項1~5の何れか一項に記載の分配装置(1)、又は請求項6に記載のシステム(15)の、
- シーラント小滴(9)と気体(10)とを含むエアロゾル(8)を生成することであって、前記生成されたエアロゾル(8)は、好ましくは、車両用空気タイヤ(16)又は膨張可能な技術的ゴム物品中に導かれる、生成すること、及び/又は
- 車両用空気タイヤ(16)又は膨張可能な技術的ゴム物品をシールするためのエアロゾル(8)を生成することであって、前記生成されたエアロゾル(8)は、好ましくは、車両用空気タイヤ(16)又は膨張可能な技術的ゴム物品中に導かれる、生成すること
のための使用。
【請求項8】
車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品をシールするための方法であって、
A)- 請求項6に記載のシステム(15)、
- シーラント容器(12)内のシーラント、及び
- 漏出箇所のある車両用空気タイヤ(16)又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品
を提供又は製作するステップ、
B)前記シーラントと気体(10)、例えば圧縮空気とを、前記システム(15)の前記分配装置(1)を通して、漏出箇所のある前記車両用空気タイヤ(16)又は漏出箇所のある前記膨張可能な技術的ゴム物品中に導くステップ、
C)漏出箇所のある前記車両用空気タイヤ(16)又は漏出箇所のある前記膨張可能な技術的ゴム物品を少なくとも部分的にシールするステップ
を含む方法。
【請求項9】
前記車両用空気タイヤ(16)又は前記膨張可能な技術的ゴム物品は、ステップC)中及び/又はステップB)及びC)間の時間において移動されない、特に回転されない、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
ステップB)において、シーラント小滴(9)及び気体(10)で構成されるエアロゾル(8)は、前記シーラントを前記シーラント輸送チャネル(6)に前記計測ユニット(5)によって供給することによって生成される、請求項8又は9に記載の方法。
【請求項11】
ステップB)において、漏出箇所のある前記車両用空気タイヤ(16)又は漏出箇所のある前記膨張可能な技術的ゴム物品中に導かれる前記エアロゾル(8)の前記エアロゾル粒子(9)の少なくとも50重量%は、0.01μm~500μmの範囲、好ましくは1μm~100μmの範囲の粒径を有する、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
以下の条件又は式(1)
【数2】
であって、以下のパラメータ:
ρ:20℃での前記輸送気体の密度[kg/m]、
ν:ASTM D3154-14に従って測定される、前記分配装置に供給される気体又は圧縮空気量の流速[m/s]、
DM:ISO 1217、付属書Cに従って測定される、前記分配装置に供給される前記シーラント量の体積流量[m/s]、
D:前記供給口の直径[m]、
γDM:ASTM D1333-14(方法A)に従って測定される、20℃及び常圧での前記シーラントの表面張力[kg/s]、及び
a:供給口(7)の数
を含む条件又は式(1)は、満たされる、請求項8~11の何れか一項に記載の方法。
【請求項13】
ステップC)中、
- 前記車両用空気タイヤ(16)内のシーリング圧力は、少なくとも部分的に0.5バール~3バールの範囲であり、及び/又は
- 前記シーリング輸送チャネル(6)内の前記エアロゾル(8)の体積流量の動水圧は、少なくとも部分的に0.2バール~8バールの範囲である、請求項8~12の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
エアロゾルを生成するための分配装置、車両用空気タイヤをシール及びインフレートするためのシステム、並びに車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品をシールするための方法、並びにエアロゾルを生成するための計測ユニットの使用。
【0002】
本発明は、気体とシーラントとの両方を含むエアロゾルを生成するための分配装置であって、少なくとも1つの圧縮気体源への接続のための少なくとも1つのガスコネクタと、少なくとも1つのシーラント容器への接続のための少なくとも1つのシーラントコネクタと、車両用空気タイヤへの接続のための1つ又は複数の接続要素とを含む分配装置に関する。本発明はまた、車両用空気タイヤをシール及びインフレートするためのシステムと、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的物品をシールするための方法と、エアロゾルを生成するための計測ユニットの使用とに関する。
【背景技術】
【0003】
タイヤにかかわる故障の場合、一般に、例えば乗用自動車においてこれまで慣例的となっているように、空気を満たしてホイールリムに取り付けたスペアタイヤを搭載しておき、タイヤがパンクしたときに交換しなければならないという問題がある。その後、不良となったパンクタイヤを、車両内のスペアタイヤのために設けられた積込みスペースに固定し、後に修理しなければならない。そのために、対応するスペアホイールの積込みスペースに到達するために、車の荷物を片付け、さらに車両自体を、ジャッキを用いてジャッキアップし、骨の折れる修理作業を行わなければならない。
【0004】
これらの欠点を回避するために、タイヤの仮修理のための修理キット又は故障対応キットが長年にわたり知られており、このキットは、コンプレッサ、シーラント、対応する接続ホース及び電源に必要なケーブル接続並びに作業員のための制御要素を含み、したがってスペアホイールの代わりとなる永久的に使用可能な完全な修理キットを構成する。
【0005】
このような既知の故障対応キットの場合、タイヤ関連の故障が発生すると、エアコンプレッサが始動され、対応するシーラント容器から損傷タイヤにシーラントが運ばれる。第二のプロセスステップでは、損傷タイヤが特定の最低圧力まで空気で満たされる。従来のシステムでは、このタイヤの再充填は、タイヤにある漏出箇所からの空気の排出に対処するために行われる。漏出箇所は、パンクしたタイヤを安定な最低圧力までインフレートし、その後、インフレートされたタイヤを用いて前進走行した後でなければシールできない。このため、タイヤの漏出箇所を、タイヤを移動させずにシールして、タイヤにシーラントを分配させることは、これまでほとんど不可能であった。
【0006】
上述したように、前進走行及びしたがってタイヤの運動は、タイヤ内で特定の最低圧力が得られて初めて可能となる。タイヤの漏出個所の大きさに応じて、これまでの故障状況では、タイヤのシーリングは、必要な最低圧力が確立されないために不可能であることがあり得た。そのため、特定の最低圧力がまず確立されていなくても、漏出箇所のあるタイヤをシールできることが望ましい。
【0007】
次の点が先行技術においてすでに知られている。
【0008】
独国特許出願公開第102016209302 A1号明細書では、「膨張可能な物品をシール及びインフレートする、特に自動車用タイヤをシール及びインフレートするための方法であって、好ましくは電気モータによって駆動されるコンプレッサにより、シーリング及び送出圧力が生成され、シーリング及び送出圧力により、シーラント及び圧縮空気のためのバルブ及び分配装置を介して、またバルブと分配装置との間の圧縮空気及びシーラントホース並びに膨張可能な物品の入口バルブ又は入口ノズルを介して、バルブと分配装置とに接続されたシーラント容器内にあるシーラントが膨張可能な物品中に運ばれ、同時に膨張可能な物品がシールされ、所定の動作圧力までインフレートされる、方法」が開示されている(請求項1を参照されたい)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】独国特許出願公開第102016209302 A1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明により対処される問題は、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品を、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品を移動させる必要なく、且つ/又は車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品中に最低圧力がなくても少なくとも部分的にシールすることのできる装置を提供することを含む。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この問題は、本発明によれば、気体とシーラントとの両方を含むエアロゾルを生成するための分配装置であって、
- 少なくとも1つの圧縮空気源への接続のための少なくとも1つのガスコネクタと、
- 少なくとも1つのシーラント容器への接続のための少なくとも1つのシーラントコネクタと、
- 自動車用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品への接続のための1つ又は複数の接続要素と
を含む分配装置において、分配装置に供給されるシーラント量を計測するための計測ユニットを有することを特徴とする分配装置によって解決される。
【0012】
本出願人ら自身の研究の過程において、驚くべきことに、タイヤの漏出箇所は、気体、例えば空気とシーラントとの両方を含むエアロゾルが、漏出箇所のあるタイヤ中に導入されるか又は送り込まれることにより、少なくとも部分的にシールできることがわかった。タイヤの漏出箇所は、そこからエアロゾルがタイヤ中に導入される導入口から、そこからエアロゾルの主に気体又は気体のみが漏出するタイヤの漏出箇所までのエアロゾルの流れを生じさせる。この導入口は、通常、タイヤバルブの内端に配置される。
【0013】
ここで、本発明による分配装置からのエアロゾルのシーラント粒子は、漏出箇所の壁に付着し、そのようにして少なくとも部分的に漏出箇所をシールする。本発明による分配装置によるタイヤの漏出箇所までのエアロゾルの流れが十分な長さの時間にわたって継続すれば、特にシーラントのエアロゾル収量が十分に良好であれば、タイヤの漏出箇所は、多くの場合、
- 完全にシールされ得るか、又は
- 少なくとも、部分的にシールされたタイヤを用いた前進走行に必要な最低圧力が達成される程度までシールされ得る。
【0014】
これは、有利には、好ましくはタイヤ自体を移動させずに実現される。前進走行は、したがって、発進時にタイヤに残っているシーラントが分配され、その結果、タイヤの残りの漏出箇所を完全に又はさらにシールすることができる。本発明に関して、車両用空気タイヤは、好ましくは、自動車用空気タイヤである。
【0015】
驚くべきことに、前述又は後述の本出願人ら自身の研究の過程において、上述のエアロゾルは、単位時間あたりで分配装置に供給されるシーラント量が正確な計測によって限定される場合のみ又は特にそのような場合に生成できることがわかった。
【0016】
本発明による分配装置の計測ユニットは、したがって、特に好ましくはシーラント輸送チャネルに供給されるシーラント量を限定するための計測ユニットである。
【0017】
分配装置に一度に供給されるシーラントが多すぎると、エアロゾル収量は、大幅に減少するか、最悪の場合にはエアロゾルがそれ以上形成されなくなる。その結果、シーラントは、大きい非懸濁状態のシーラント小滴の形態でパンクしたタイヤ中に通過する可能性がある。これは、以下の3つの理由から不利である:
1.このようにして、非懸濁状態の小滴の回収地点であるパンクしたタイヤの最下点にない漏出箇所をシールできないこと、
2.最低圧力を実現するためにコンプレッサを比較的長時間にわたり動作させなければならないこと、及び
3.非懸濁状態の小滴がその側壁の漏出箇所のシールに適していないこと。
【0018】
したがって、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品をシールするための十分なエアロゾルを確実に得るために、分配装置に供給されるシーラント量を計測することが必要である。
【0019】
本発明に関して、「分散液」という用語は、異なる相の少なくとも2つの物質の混合物、例えば固体液体若しくは固体気体又は液体気体混合物を指す。本発明に関して、「エアロゾル」という用語は、気体が連続相を形成し、エアロゾル粒子の形態の液体が分散相を形成する特殊な分散液を指す。本発明に関して、エアロゾルは、好ましくは、気体が連続相を形成し、エアロゾル粒子の形態の液体が分散相を形成する特殊な分散液であり、少なくとも1つのエアロゾル粒子の粒径は、最大で100μmであり、特に好ましくは、エアロゾル粒子の少なくとも幾つかの粒径は、最大で100μmであり、非常に特に好ましくは、エアロゾル粒子の数の少なくとも過半数の粒径は、最大で100μm又は500μmであり、エアロゾル粒子の全部の粒径は、最大で100μm又は500μmである。本発明に関して、エアロゾルは、特に好ましくは、気体が連続層を形成し、エアロゾル粒子の形態の液体が懸濁分散層を形成する特殊な分散液であり、少なくとも1つのエアロゾル粒子の粒径は、最大で100μmであり、特に好ましくは、エアロゾル粒子の少なくとも幾つかの粒径は、最大で100μmであり、非常に特に好ましくは、エアロゾル粒子の数の少なくとも過半数の粒径は、最大で100μmであり、エアロゾル粒子の全部の粒径は、最大で100μmである。
【0020】
本発明に関して、シーラントのエアロゾル収量とは、生成されたエアロゾルのシーラント粒子の総質量と、使用されたシーラントの総質量との比である。したがって、エアロゾル収量100%とは、シーラントの全質量がエアロゾルに変換されたことを意味する。
【0021】
前述のように、本発明に関して、上述のエアロゾルは、本発明による分配装置に供給されるシーラント量が特殊な方法で計測されることによって生成でき、すなわち供給されるシーラント量が制御されるだけでなく、気体の流れに入るシーラント量が計測され、それにより、エアロゾル粒子は、ガスコネクタから流入する気体の流れ中のシーラント小滴から形成される。シーラント量及び計測される添加剤の性質の何れも、本発明に関して、本発明による分配装置の計測ユニットによって実現される。
【0022】
本発明に関して、エアロゾルの気体は、好ましくは、エアロゾルの連続相を構成し、エアロゾル粒子を輸送するキャリアガスである。エアロゾルのキャリアガスは、例えば、コンプレッサ又は他の何れかの圧縮空気源からの圧縮空気である。「気体」及び「キャリアガス」という用語は、本発明に関して同義で使用される。
【0023】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、分配装置は、エアロゾルを計測ユニットから1つ又は複数の接続要素に輸送するための少なくとも1つのシーラント輸送チャネルを有し、好ましくは、シーラント輸送チャネルは、ガスコネクタをシーラントコネクタ及び1つ又は複数の接続要素に空間的に接続する。シーラント輸送チャネルは、したがって、好ましくは1つ又は複数の分岐点及びチャネルセクションを含む。
【0024】
本発明に関して、「空間的に接続される/空間的に接続する」という用語は、各種のコネクタ又はチャネルセクションが、圧縮空気の流れ及び/又は分散液、好ましくは空気並びにシーラントで構成されるエアロゾルが1つのチャネルセクション又はコネクタから他に移動できるように向き付けられることを意味する。
【0025】
特に好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、計測ユニットは、分配装置に供給されるシーラントがガスコネクタから流入する気体の流れ中にエアロゾル粒子を形成できるように、好ましくは気体の流れがシーラント輸送チャネル内で形成可能であるように設計される。
【0026】
本発明の上述の態様の利点は、コンプレッサからの一般的に使用される空気の流れ、一般的に使用されるシーラント輸送チャネル及び一般的に使用されるシーラント容器の上記の条件が満たされると、エアロゾル粒子が本発明による分配装置のシーラント輸送チャネル内のシーラントから特に効果的な方法で生成できることである。
【0027】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、計測ユニットは、シーラントコネクタ内若しくは上又はシーラントコネクタとシーラントチャネルとの間に配置され、及び/又は分配装置は、エアロゾルを計測ユニットから1つ又は複数の接続要素に輸送するためのシーラント輸送チャネルを有する。計測ユニットは、特に好ましくは、供給方向においてシーラントコネクタの最大で10cm下流、非常に特に好ましくは供給方向においてシーラントコネクタの最大で5cm下流、特に非常に特に好ましくは供給方向においてシーラントコネクタの最大で2cm下流に配置される。
【0028】
本発明に関して、本発明による分配装置のシーラント輸送チャネルは、
- 10mm~10000mmの範囲、好ましくは10mm~1000mmの範囲、特に好ましくは10mm~600mmの範囲の長さ、及び/又は
- 0.1mm~100mmの範囲、好ましくは1mm~20mmの範囲、特に好ましくは1mm~8mmの範囲の内径
を有する。
【0029】
上述の2つの態様の1つの利点は、シーラントコネクタ、計測ユニット、ガスコネクタ及びシーラント輸送チャネルの特にコンパクトで省スペースの配置を、エアロゾル収量を損なわずに実現できることである。本発明による分配装置のコンパクトで省スペースの構成には、特に、形成されるエアロゾル粒子が、これらが漏出箇所のあるタイヤに入る前に凝集又は他に大型化し得ないという利点がある。
【0030】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、計測ユニットは、シーラントを分配装置内、好ましくはシーラント輸送チャネル内に供給するための少なくとも1つの供給口を有し、好ましくは、その1つ又はその少なくとも1つの供給口は、0.01mm~10mmの範囲の直径、好ましくは0.1mm~5mmの範囲の直径、特に好ましくは0.1mm~1.5mmの範囲の直径、非常に特に好ましくは0.1mm~1mmの範囲の直径を有する。
【0031】
前述の態様の1つの利点は、このような供給口により、エアロゾル粒子がシーラント輸送チャネル内のシーラントから特に有効な方法で生成できることである。
【0032】
特に好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、計測ユニットは、シーラントを分配装置に供給するための少なくとも1つの供給口を有し、
- 1つの供給口は、0.1mm~5mmの範囲の直径を有するか、又は
- 好ましくは、その少なくとも1つの供給口は、0.1mm~1.5mmの範囲の直径を有し、供給口の数は、1~5又は1~2の範囲であるか、又は
- 特に好ましくは、その少なくとも1つの供給口は、0.1mm~1mmの範囲の直径を有し、供給口の数は、少なくとも2であるか、2~10の範囲、好ましくは3~5の範囲である。
【0033】
本発明に関して、供給口は、非円形の形状も有し得、したがって直径の代わりに特定の対角線を有し得る。例えば、供給口が多角形の形状を有する場合、直径は、四角形、五角形、六角形等の対角線に、又は計測ユニットの供給口の形状が三角形であれば高さに置き換えられる。供給口が非対称の形状を有する場合、直径又は対角線は、供給口の境界を定める開口の縁辺上の最も離れた地点間の距離に置き換えられる。
【0034】
計測ユニットの供給口が非対称形状を形成する一例は、例えば、本発明による分配装置の計測ユニットが連続気泡発泡体プラスチックであり、シーラントが連続気泡発泡体プラスチックの異なるチャネルを通して本発明による分配装置に計測される場合である。ここでの利点は、セル構造の性質に応じて、シーラント容器から測定する際、使用中により均一な計測速度を実現できることであり、これは、それによって重力の影響を軽減させることができるからである。
【0035】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、定量供給ユニットは、
- シーラント小滴と気体とを含むエアロゾルが形成され、好ましくは、シーラント小滴と気体とを含むエアロゾルが本発明による分配装置のシーラント輸送チャネル内で形成され、
- 供給口の数及び/又はその1つの若しくはその少なくとも1つの供給口の直径が調節され得、及び/又は
- 分配装置に供給されるシーラント量の計測速度が調節され得るように設計される。
【0036】
上述の態様の利点は、
- 供給口の数、
- 供給口の直径、及び/又は
- 計測速度
の設定に基づいて、シーラント小滴と気体とを含むエアロゾルが形成されるように常に条件を選択できることである。シーラントの体積流量は、通常、シーラント容器内のシーラントの残量によって定められ、シーラント輸送チャネルの内径Dは、本発明による装置の動作中に変えることが難しいため、供給口の大きさ又は数は、比較的制御しやすく、またシーラント容器内のシーラント量の減少と共にエアロゾルが好ましくは形成されるように適合され得るパラメータであり、特に好ましくは本発明による装置の動作中に後述の式(1)を満たすことができる。これは、本技術分野における長年のニーズを表す。
【0037】
供給口の数及び/又は直径は、好ましくは、シーラント容器の充填レベル等の各種のパラメータ又はその粘性等のシーラントの液体特性に依存する計測速度に合わせられるだけではない。エアロゾル収量を増やすために、供給口の数及び/又は直径は、圧縮空気源からの体積流量にも合わせられ場合にも有利である。供給口の数及び/又は直径の調節は、圧縮空気源の調節より正確に且つより迅速に行うことができる。
【0038】
以上の理由により、したがって、特に好ましいものは、本発明による分配装置であり、計測ユニットは、
- 分配装置内において、分配装置の動作中に計測ユニットがシーラント輸送チャネルの上になるように取り付けられ、及び/又は
- 加えて、1つの又はその少なくとも1つの供給口を開閉するための移動式ディスクを有する。
【0039】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、その1つ又はその複数の接続要素は、以下の要素の1つ、2つ又は全部を含む:
- 接続要素とタイヤバルブとの間の気密接続のためのシーリング要素であって、好ましくは接続要素をタイヤバルブに手で固定するための補助要素を有するシーリング要素、
- タイヤバルブを開くためのバルブ開放要素、及び
- ホイール内圧力を外圧力と平衡化するための放出要素。
【0040】
本発明に関して、ホイール内圧力は、車両用空気タイヤと車両ホイールリムとの間のホイール内部内にある圧力であり、及び外圧力は、車両空気圧ホイールの外、特にホイール内部の外にある圧力である。
【0041】
以下の段落では、式(2)を先に説明し、その後、式(1)をさらに説明する。
【0042】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、計測ユニットは、以下の条件又は式(2):
【数1】
であって、以下のパラメータ:
mm:供給口の直径[mm]、及び
a:供給口の数
を含む条件又は式(2)を満たすように設計される。
【0043】
したがって、式(2)により、≦10mmであるだけでなく、≦1mm、特に好ましくは≦0.5mm、非常に特に好ましくは≦0.1mmの値が得られる場合に好ましい。本出願人らの実験において、式(2)の左辺が小さいほど、エアロゾル内のシーラント小滴の平均直径を小さく設定できることがわかった。
【0044】
エアロゾルの生成におけるこれらの2つの重要なパラメータ、すなわち計測ユニットの供給口の数及び直径は、式(2)のように又は好ましいと前述されたように正確に設定しなければならないことがわかったことは、本発明の特に大きい成果である。
【0045】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、計測ユニットは、以下の条件又は式(3):
【数2】
であって、以下のパラメータ:
ρ:20℃での空気の密度[kg/m]、
νDM:ASTM D7042及びStabinger粘度計によって20℃において測定される、20℃での水の絶対粘度[kg/m・s]、
DM:ISO 1217、付属書Cに従って測定される1000000~100000000m/sの体積流量、
ν:ASTM D3154-14に従って測定される0.000001~1の流速[m/s]、
D:0.01mm~5mmの供給口の直径[m]、
γDM:ASTM D1331-14(方法A)に従って測定される、20℃での水の表面張力[kg/s]、
a:1~100の供給口の数、
ηDN:Brookfield DV-II+、スピンドル1、20℃に従って測定される、20℃でのシーラントの絶対粘度[kg/(m・s)]、及び
η:G.Meerlender,Rheologica Acta,(1965),4,(1):pages 21-36に従い、常圧においてRankine粘度計によって20℃で測定される、20℃での空気の絶対粘度[kg/(m・s)]
を満たすのに適している。
【0046】
本発明による上述の分配装置は、特に好ましくは、シーラント輸送チャネルも含み、シーラント輸送チャネルの内径は、好ましくは、体積流の方向に第一の供給口で測定される。ここで、特に好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置であり、計測ユニットは、気体とシーラント粒子との両方を含むエアロゾル又は気体及びシーラント粒子で構成されるエアロゾルをシーラント輸送チャネル内で生成するのに適している。
【0047】
前述の式(2)及び(3)を本出願人ら自身の研究及び考察に基づいて確認したことと、したがって本発明による分配装置におけるエアロゾルの生成に関する量的な記述を導き出せることとは、本発明の大きい成果である。
【0048】
上述の態様の1つの利点は、エアロゾル収量をより良好に調整できることである。式(2)の結果が小さいほど又は式(3)の結果が大きいほど、エアロゾル収量がより良好である。一般に、これは、エアロゾルがより小さいシーラント小滴、すなわちシーラント粒子を有することを意味する。一般に、エアロゾル中のシーラント小滴は、円形であり、したがって粒径を有する。
【0049】
本発明に関して、「エアロゾル粒子」及び「エアロゾル小滴」という用語は、同義で用いられており、エアロゾル粒子がシーラントで構成される場合、「シーラント粒子」、「シーラントエアロゾル粒子」又は「シーラント小滴」が存在する。
【0050】
本発明に関して、前述又は後述の式(1)、(2)又は(3)において、ν≧10VDM/(πD)、特に好ましくはν≧50VDM/(πD)、非常に特に好ましくはν≧100VDM/(πD)、特に非常に特に好ましくはν=500VDM/(πD)、特に極めて好ましくはν≧1000VDM/(πD)である場合に好ましい。
【0051】
したがって、式(3)により、10-9超だけでなく、10-8超、特に好ましくは10-7超、より非常に特に好ましくは10-6超の値が得られる場合に好ましい。式(3)の左辺の結果が大きいほど、エアロゾル収量がより高い。一般に、これは、エアロゾル中のシーラント小滴の平均直径がより小さいことを意味する。
【0052】
エアロゾルの生成において、シーラント及び輸送気体又は圧縮空気の粘度が、式(3)に明示された方法でエアロゾル収量に影響を与えることを見出したことは、本発明の特に大きい成果である。
【0053】
特に極めて好ましいものは、前述の分配装置であり、分配装置は、
- 少なくとも1つの圧縮空気源への接続のための少なくとも1つのガスコネクタと、
- 少なくとも1つのシーラント容器への接続のための少なくとも1つのシーラントコネクタと、
- 車両用空気タイヤへの接続のための1つ又は複数の接続要素と
を含み、
- 分配装置は、分配装置に供給されるシーラント量を計測するための計測ユニットを有し、
- 計測ユニットは、シーラントコネクタ内又はその上に配置され、
- 計測ユニットは、シーラントを分配装置に供給するための2、3又は4つの供給口を有し、2、3又は4つの供給口は、0.1mm~1.5mm又は0.1mm~0.7mmの範囲の直径を有し、
- 計測ユニットは、供給口の数又はその1つ若しくはその少なくとも1つの供給口の内径を変更できるように設計される。
【0054】
エアロゾルを生成するための本発明による分配装置の上述の有利な態様は、後述のシステムの全ての態様にも当てはまり、後述の本発明によるシステムの有利な態様は、エアロゾルを生成するための本発明による分配装置の全ての態様にも同様に当てはまる。
【0055】
本発明は、車両用空気タイヤをシール及びインフレートするシステムにも関し、これは、
- 前述の又は好ましいとして前述された分配装置と、
- シーリング圧力又はポンプ圧力を生成するための少なくとも1つの圧縮空気源と、
- シーラント及び/又は気体を収容するための少なくとも1つのシーラント容器と
を含む。
【0056】
ここで、本発明によるシステムは、シーラント容器からのシーラントが、重力及び/又はコンプレッサからの圧縮空気により、計測ユニットを通して本発明による分配装置内に移動するように構成できる。後者の場合、本発明によるシステムは、好ましくは、圧縮空気の流れを制御するためのバルブを含み、バルブは、バイパスモードでは、それが圧縮空気をシールすべきタイヤ中に直接案内し、シーラントモードでは、それが圧縮空気を少なくとも部分的にまずシーラント容器内に導くように、好ましくは圧縮空気がシーラントと共に計測ユニットを通して運ばれるように構成される。
【0057】
本発明によるシステムは、好ましくは、個々のシステム構成要素を接続するためのホース及びライン並びに作業員によるシステムのより容易な制御のためのスイッチ、制御及び表示装置を追加的に含む。
【0058】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明によるシステムであり、システムは、シーラント容器を冷却するための温度制御ユニットを追加的に含む。
【0059】
特に極めて好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された本発明によるシステムであり、システムは、
- 前述の又は好ましいとして前述された分配装置と、
- シーリング圧力又はポンプ圧力を生成するための少なくとも1つの圧縮空気源と、
- シーラント及び/又は気体を収容するための少なくとも1つのシーラント容器と
を有し、
- 分配装置は、シーラント輸送チャネルを有し、
- 計測ユニットは、シーラントコネクタ内又はその上に配置され、
- 計測ユニットは、以下の条件又は式(2):
【数3】
であって、以下のパラメータ:
mm:供給口の直径[mm]、及び
a:供給口の数
を含む条件又は式(2)を満たすように設計される。
【0060】
本発明による分配装置及び本発明によるシステムの前述の有利な態様は、後述の計測ユニットの使用の全ての態様にも当てはまり、後述の計測ユニットの発明的な使用の有利な態様は、本発明による分配装置及び本発明によるシステムの全ての態様に当てはまる。
【0061】
本発明は、
- 前述の又は好ましいとして前述された計測ユニットの、又は
- 前述の又は好ましいとして前述された分配装置の、
- シーラント小滴と気体とを含むエアロゾルを生成することであって、生成されたエアロゾルは、好ましくは、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品中に導かれる、生成すること、及び/又は
- 車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品をシールするためのエアロゾルを生成することであって、生成されたエアロゾルは、好ましくは、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品中に導かれる、生成すること
のための使用にも関する。
【0062】
前述の本発明による分配装置、本発明によるシステム及び本発明による使用の有利な態様は、後述の方法の全ての態様にも当てはまり、後述の本発明による方法の有利な態様は、したがって、本発明による分配装置、本発明によるシステム及び本発明による使用の全ての態様にも当てはまる。
【0063】
本発明は、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品をシールするための方法にも関し、これは、
A)- 前述の又は好ましいとして前述されたシステム、
- シーラント容器内のシーラント、及び
- 漏出箇所のある車両空気タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品
を提供又は製作するステップ、
B)シーラントと気体、例えば圧縮空気とを、システムの分配装置を通して、漏出箇所のある車両用空気タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品中に導くステップ、
C)漏出箇所のある車両用空気タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品を少なくとも部分的にシールするステップ
を含む。
【0064】
本発明による方法は、前述の利点を有し、特に本発明による方法では、漏出箇所のあるタイヤは、漏出箇所を部分的又は完全にシールするために回転される必要がないことが言及されるべきである。これは、漏出箇所のあるタイヤの内部においてエアロゾルの生成をもたらし、これは、ステップC)により車両用空気タイヤが少なくとも部分的にシールされることにつながる。
【0065】
好ましくは、シーラント又は本発明による方法のシーラントは、水と、ゴム又は樹脂に基づく少なくとも1つのシーリング物質とで構成されるか又はそれらを含み、ポリイソプレンは、ゴムとして好ましいか、又はロジン樹脂は、樹脂として好ましく、シーラントの水含有量は、好ましくは、シーラントの総重量の少なくとも80重量%、特に好ましくは少なくとも90重量%、非常に特に好ましくは少なくとも99重量%を占める。
【0066】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品は、ステップC)中及び/又はステップB)及びC)間の時間において移動されない、特に回転されない。
【0067】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、ステップB)において、シーラント小滴及び気体で構成されるエアロゾルは、シーラントを計測ユニットによってシーラント輸送チャネル内に供給することによって生成される。
【0068】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、方法は、以下のステップを追加的に含み、ステップB~C)は、ステップC)より前の時点で実行される:
B~C)エアロゾルを分配装置の計測ユニットから、その又はあるシーラント輸送チャネルを介して漏出箇所のある自動車用タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品中に導くステップであって、エアロゾルは、好ましくは、前述又は後述の通りである、ステップ。
【0069】
上述の態様の1つの利点は、エアロゾルを輸送するためのシーラント輸送チャネルがエアロゾル粒子の不利な凝集又はその不利な合体を防止し、したがってエアロゾル粒子のできるだけ大きい割合が、漏出箇所のあるタイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品中に変化せずにできるだけ遠くまで確実に通過できることである。本発明による分配装置のシーラント輸送チャネルは、例えば、市販のポリプロピレンで構成され、タイヤバルブを有するシーラント輸送チャネルを構成する市販のタイヤコネクタを含み得るか、又は膨張可能な技術的ゴム物品に接続するための手段を含み得る。ポリプロピレンの代わりに、その表面上の水接触角が、ASTM D7334-08(2013)により測定したときに90°超である市販の何れのプラスチックも利用され得る。エアロゾルを輸送するための上述のシーラント輸送チャネルは、特に、前述の又は好ましいとして前述された本発明による分配装置のシーラント輸送チャネルである。
【0070】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、ステップB)において、シーラント小滴及び気体で構成されるエアロゾルは、シーラントをシーラント輸送チャネル内に計測ユニットによって供給することによって生成され、且つ/又はステップB)において、漏出箇所のある車両用空気タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品中に導かれるエアロゾルのエアロゾル粒子の少なくとも50重量%は、0.01μm~500μmの範囲、好ましくは1μm~100μmの範囲の粒径を有する。
【0071】
本発明に関して、エアロゾル粒子の直径又はエアロゾル粒子の平均粒径は、好ましくは、既知の光学的粒子カウンタを用いて、特に好ましくは「Grimm Aerosol Technik GmbH」と称する企業の「GRIMMワイドレンジシステム」を用いて測定される。平均粒径は、非常に特に好ましくは、エアロゾル粒子の様々な粒径の数値平均である。
【0072】
上述の態様の利点は、上述又は前述のエアロゾル粒子により、以下が実現されることである。
- 車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品が特に効果的にシールされ、及び/又は
- エアロゾルの特に大きい割合を漏出箇所に輸送でき、これは、特に、タイヤコネクタを使用する場合に有利であり、それは、上述のようなエアロゾル粒径分布がそれを特に効果的に通過するためである。
【0073】
非常に特に好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、エアロゾル粒子は、
- 50~150μmの範囲のエアロゾル粒子の平均粒径を有し、エアロゾル粒子の粒径は、9000μm以下、好ましくは5000μm以下、非常に特に好ましくは100μm以下であり、
- 特に好ましくは、50~100μmの範囲のエアロゾル粒子の平均粒径を有し、エアロゾル粒子の粒径は、5000μm以下、好ましくは1000μm以下、特に好ましくは500μm以下、非常に特に好ましくは100μm以下である。
【0074】
同じく非常に特に好ましいものは、前述の、又は好ましいとして前述された、又は特に好ましいとして前述された方法であり、エアロゾル粒子は、50~150μmの範囲のエアロゾル粒子の平均粒径を有し、
- エアロゾル粒子の少なくとも50質量パーセント、好ましくは少なくとも90質量パーセントは、1μm~100μmの範囲のエアロゾル粒子の粒径を有する。
【0075】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、以下の条件又は式(1):
【数4】
であって、以下のパラメータ:
ρ:20℃での輸送気体の密度[kg/m]、
ν:ASTM D3154-14に従って測定される、分配装置に供給される気体又は圧縮空気の量の流速[m/s]、
DM:ISO 1217、付属書Cに従って測定される、分配装置に供給されるシーラント量の体積流量[m/s]、
D:供給口の直径[m]、
γDM:ASTM D1331-14(方法A)に従って測定される、20℃及び常圧でのシーラントの表面張力[kg/s]、及び
a:供給口の数
を含む条件又は式(1)が満たされる。
【0076】
したがって、式(1)により、10-4超だけでなく、10-3超、特に好ましくは10-2超、非常に特に好ましくは10-1超、特に非常に特に好ましくは1超、特に極めて好ましくは10超の値が得られる場合に好ましい。式(1)の左辺の結果が大きいほど、エアロゾル収量が高くなる。一般に、これは、エアロゾル中のシーラント小滴の平均粒径がより小さい。
【0077】
エアロゾルの生成において、シーラントの表面張力が、式(1)に明示される方法でエアロゾル収量に影響を与えることがわかったことは、本発明の特に大きい成果である。
【0078】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、以下の条件又は式(3):
【数5】
であって、以下のパラメータ:
ρ:20℃での輸送気体の密度[kg/m]、
ηDN ASTM D7042及びStabinger粘度計によって20℃において測定される、20℃でのシーラントの絶対粘度[kg/m・s)]、
ν:ASTM D3154-14に従って測定される、分配装置に供給される気体又は圧縮空気の量の流速[m/s]、
DM:ISO 1217、付属書Cに従って測定される、分配装置に供給されるシーラント量の体積流量[m/s]、
D:供給口の直径[m]、
γDM:ASTM D1331-14(方法A)に従って測定される、20℃及び常圧でのシーラント表面張力[kg/s]、
a:供給口の数、及び
η:G.Meerlender,Rheologica Acta,(1965),4,(1):page 21-36に従い、常圧においてRankine粘度計によって20℃で測定される、20℃での輸送気体の絶対粘度[kg/(m・s)]
を含む条件又は式(3)が満たされる。
【0079】
上述の事項は、式(3)に当てはまる。
【0080】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、
- シーラント輸送チャネル内における、及び/又は、好ましくは及び
- 車両用空気タイヤ中への、及び/又は、好ましくは及び
- 膨張可能な技術的ゴム物品中への、
- エアロゾルのシーラントの質量流量は、少なくとも部分的にシーラントの総重量に関して0.001g/s~10/sの範囲、特に好ましくは0.1g/s~1.5g/sの範囲であり、
- 好ましくは、ステップB~C)中のシーラント輸送チャネル内のエアロゾルのシーラントの質量流量は、シーラントの総重量に関して0.001g/s~10g/sの範囲、特に好ましくは0.01g/s~1.5g/sである。
【0081】
上述の態様の1つの利点は、シーラントの質量流量の上述の範囲において、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品を特に効果的にシールできることである。この理由は、これらの質量流量範囲内で特に良好なエアロゾル収量があることが多いことである。これは、特に、シーラント輸送チャネルにタイヤコネクタが続く場合に当てはまり、それは、上述の質量流量によって上述の有利なエアロゾル粒径分布が得られるからである。
【0082】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、
- 車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品中へのエアロゾルの体積流量は、エアロゾルの総体積に関して0.00001l/s~0.1l/sの範囲、特に好ましくは0.0001l/s~0.01l/sの範囲であるか、又は
- ステップB~C)中のシーラント輸送チャネル内のエアロゾルの流速は、少なくとも部分的に1m/s~100m/sの範囲、特に好ましくは10m/s~50m/sの範囲である。
【0083】
上述の態様の1つの利点は、圧縮空気又は他の何れかのキャリアガスの質量流量の上述の範囲において、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品を特に効果的にシールできることである。この理由は、これらの体積流量の範囲において、多くの場合、特に良好なエアロゾル収量があることである。これは、特に、シーラント輸送チャネル後にタイヤコネクタが続く場合に当てはまり、それは、上述の体積流量により、特に上述の質量流量との組合せで上述の有利なエアロゾル粒径分布が得られるからである。
【0084】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、エアロゾルは、ステップB)において、計測ユニットにより、シーラントをシーラント輸送チャネル内又はその中のキャリアガスの気体流中に供給することによって生成される。キャリアガスは、好ましくは、コンプレッサ又は他の何れかの圧縮空気源からの圧縮空気である。
【0085】
好ましいものは、前述の又は好ましいとして前述された方法であり、ステップC)中、
- 車両用空気タイヤ中のシーリング圧力は、少なくとも部分的に0.5バール~3バールの範囲であり、及び/又は
- シーラント輸送チャネル内のエアロゾルの体積流量の動水圧は、少なくとも部分的に0.2バール~8バールの範囲である。
【0086】
本発明に関して、車両用空気タイヤ内のシーリング圧力は、漏出箇所のある車両用空気タイヤ中にエアロゾルが流れている間、市販の圧力計を用いて測定できる圧力である。
【0087】
上述の態様の1つの利点は、上述の圧力範囲でタイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品のシーリングが特に効果的であることである。この理由は、多くの場合、これらの圧力範囲において特に良好なエアロゾル収量があることである。これは、特に、シーラント輸送チャネルに続いてタイヤコネクタがある場合に当てはまり、それは、上述の圧力範囲により、上述の有利なエアロゾル粒径分布が得られるからである。
【0088】
特に好ましいものは、前述の方法であり、
A)- 前述の又は好ましいとして前述されたシステム、
- シーラント容器内のシーラント、及び
- 漏出箇所のある車両用空気タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品
を提供又は製作するステップ、
B)シーラントと、気体、例えば圧縮空気とを、システムの分配装置を通して、漏出箇所のある車両用空気タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品中に導くステップ、
B~C)エアロゾルを、分配装置のシーラント輸送チャネルから、漏出箇所のある車両用空気タイヤ中に導くステップ、
C)漏出箇所のある車両用空気タイヤ又は漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム成形を少なくとも部分的にシールするステップ
を含み、
ステップB)において、シーラント小滴及び気体で構成されるエアロゾルは、シーラントをシーラント輸送チャネル内に計測ユニットによって供給することによって生成され、
- ステップC)中及び/又はステップB)及びC)間の時間において、車両用空気タイヤ又は膨張可能な技術的ゴム物品は、移動されず、特に回転されず、
- ステップB)で生成されるエアロゾルのシーラント小滴の少なくとも50%は、1μm~100μmの範囲の粒径を有し、
- エアロゾルのシーラントの車両用空気タイヤへの質量流量は、シーラントの総重量に関して0.01g/s~10g/sの範囲であり、車両用空気タイヤへのエアロゾルの体積流量は、エアロゾルの総体積に関して0.01l/s~1.5l/sの範囲であり、
- ステップC)中、車両タイヤのシーリング圧力は、0.2バール~8バールの範囲である。
【図面の簡単な説明】
【0089】
図1】画像平面がシーラント輸送チャネル内のエアロゾルの輸送方向に平行に、且つ計測ユニットを通るシーラントの供給方向に垂直に延びる、概略的に描かれた本発明による分配装置の上面図を示す。
図2】断面平面が図1に示される断面A-Aに沿って延びる、概略的に描かれた本発明による分配装置の断面図を示す。
図3】タイヤバルブを介して車両用空気タイヤに接続された本発明によるシステムの概要を示す。
【発明を実施するための形態】
【0090】
図1は、第一の実施形態における本発明による分配装置1の概略図を上面図で示し、断面平面は、シーラント輸送チャネル6内のエアロゾル8の輸送方向20に平行に、且つシーラントの供給方向23に垂直に延びる。本発明による分配装置1は、ガスコネクタ2と、シーラントコネクタ3と、タイヤコネクタ4と、またシーラント輸送チャネル6とを有する。シーラントコネクタ3は、上面図で概略的に描かれており、シーラント容器(図示せず)をシーラントコネクタ3にねじで固定し、それにより、シーラント容器の開口が、供給口7を有する計測ユニット5の上に位置付けられるようにするためにリング形状を有する。図1に示される分配装置1は、シーラント容器を開くための開放ユニットを含まないため、シーラント容器(図示せず)をシーラントコネクタ3に固定する前に開放して、シーラントがシーラント容器から分配装置1内に流れるか又は供給されるようにしなければならない。
【0091】
図2は、別の実施形態における本発明による分配装置1の断面図の概略図であり、断面平面は、図1に示される断面A-Aに沿って延びる。本発明による分配装置1は、ガスコネクタ2と、シーラントコネクタ3と、タイヤコネクタ(図2では図示せず)と、また内径14を有するシーラント輸送チャネル6とを有する。図2において、一部のみ描かれているシーラント容器12は、シーラントコネクタ3にねじ止めされており、シーラント容器12は、シーラント21と保護フォイル23とを含む。図2に示される本発明の実施形態では、シーラント容器12は、本発明による分配装置にねじ止めされ、保護フィルム23は、開放ユニット17によって穿刺され、それにより、シーラント21は、シーラント容器12から分配装置1の計測ユニット5に重力の作用によって通過できる。図2に示される実施形態では、シーラント21は、重力を用いて供給方向32にシーラント輸送チャネル6に供給され、その後、圧縮空気10によって噴霧される。ここで、供給口7の内径15により、シーラント輸送チャネル6に供給されるシーラント量は、確実にエアロゾル8がシーラント輸送チャネル6内で形成されるように設定される。ここで、エアロゾル8は、エアロゾル粒子9及びキャリアガスとしての圧縮空気10で構成され、タイヤコネクタ(図示せず)を介して車両用空気タイヤ(同じく図示せず)に輸送方向20において輸送される。本発明による別の実施形態において、圧縮空気10が少なくとも部分的にシーラント容器12に導かれ、したがって単位時間当たりでより多くの量のシーラントが本発明による分配装置1に供給されるようにすることも可能である。
【0092】
図3は、1つの実施形態における本発明によるシステム15の概略図である。ここで、本発明によるシステム15は、圧縮空気10を本発明による分配装置1に案内する圧縮空気源としてのコンプレッサ11と、本発明による分配装置1自体と、またシーラント容器12とを含む。図3において、圧縮空気10は、圧縮空気チャネル25を通してコンプレッサ11から本発明による分配装置1に導かれ、そこでシーラント21に衝突し、これが、精密に設定された計測ユニット5により、エアロゾル粒子9を有するエアロゾル8に変化することが概略的に示されている。エアロゾル8は、したがって、シーラント輸送チャネル6内で輸送方向20にタイヤコネクタ4を介して、且つタイヤバルブ18を介して車両用空気タイヤ16の内部に案内される。車両用空気タイヤ16の内部に到達すると、エアロゾルは、車両用空気タイヤ16内にシーリング圧力を発生させ、その中でそれまでに存在していた空気を、漏出箇所24を通して移動させる。このプロセスは、エアロゾル8が漏出するまで続く。漏出箇所24での流れの変化により、エアロゾル8の一部が漏出箇所24の表面で堆積し、したがって少なくとも部分的に漏出箇所24をシールする。どの程度のエアロゾル8が漏出箇所24に到達するかに応じて、このプロセスは、状況により、漏出箇所24が、漏出箇所24まで移動したシーラント21でエアロゾル8によって完全にシールされるまでさらに続き得る。
【実施例
【0093】
エアロゾル収量を特定するための試験手順
本発明によらない分配装置及びと本発明による分配装置のエアロゾル収量を特定するために以下の対象物を用いた:
- 本発明によるシステムの例として、Continental社の商品名「ContiMobilityKit」の故障対応キット、
- 円筒の高さが23cmであり、円筒形回収容器の上端に9cmの開口を有する円筒形回収容器、
- 供給口の数及び/又は直径の異なる各種の計測ユニット、
- タイヤのない従来のタイヤバルブ、及び
- 故障対応キットの「タイヤコネクタ」保持するためのスタンド。
【0094】
比較試験の試験手順を以下に述べる。それに従って本発明による分配装置で本発明による試験が実行され、比較試験と異なり、それぞれの分配装置に、表1に示される定量供給ユニットのそれぞれの1を設けた。
【0095】
従来のタイヤバルブを、車両用空気タイヤに接続するための接続要素の例としての故障対応キットの「タイヤコネクタ」に接続し、スタンドを用いて、円筒形回収容器の上に、タイヤバルブのうち、タイヤコネクタに接続されていない端が円筒形回収容器の上端の開口の上方の中央に、円筒形回収容器の上端の開口の方向に向かうように設置した。円筒形回収容器の上端の開口と、タイヤバルブのうち、タイヤコネクタに接続されていない端との間の距離は、約10cmに対応した。
【0096】
次に、故障対応キットのコンプレッサを4バールのポンプ圧力及び流速約29m/sの圧縮空気流で始動させ、最大容積500mlのシーラント容器に367gの従来のシーラント(Continental AG社のシーラント「API」)を補給した。補給されたシーラント容器を、その後、故障対応キットの分配装置のシーラントコネクタにねじ止めし、従来のシーラント376gがシーラント輸送チャネルを通り、タイヤコネクタを通り、且つタイヤバルブを通し回収容器内に輸送されるようにした。タイヤバルブから出ると、異なるサイズのシーラント小滴の混合物が形成され、それが故障対応キットのコンプレッサからの圧縮空気によって回収容器の方向に噴霧された。これらのシーラント小滴が十分に小さく、エアロゾルを形成すると、このようなシーラント小滴は、回収容器に送り込まれなかった。代わりに、タイヤバルブから噴霧されたシーラント小滴は、強制的に送り出され、したがって回収容器を通り過ぎた。比較的大きい直径の残りのシーラント小滴は、重すぎるため、回収容器内に捕集された。376gの従来のシーラントの全量がタイヤバルブを通して導かれたところで、シーラント容器内に捕集されたシーラント小滴の重さを測定した。
【0097】
ごく一般的に言えば、回収容器内に回収されたシーラント量が多いほど、当初の376gの従来のシーラントから得られるエアロゾルが少なく、すなわちエアロゾル収量が低いと言うことができる。
【0098】
上述の試験手順を、本発明による分配装置を用いた本発明による試験について対応して実行した。このようにして、計測ユニットを有さない故障対応キットの分配装置(本発明によらない)及び計測ユニットを有する故障対応キットの本発明による各分配装置について、エアロゾル収量を特定した(下の表1を参照されたい)。
【0099】
ここで、エアロゾル収量ABを以下のように計算した。
【数6】
式中、
- 指数xは、VV(比較試験)、E1、E2又はE3(本発明による試験)の何れかであり得、
- mauffang,x=それぞれの試験(VV、E1、E2又はE3)中に回収容器内に回収されたシーラントの質量[g]。
【0100】
ここで、エアロゾル収量の改善VAB,x(パーセント)を以下のように計算した。
【数7】
式中、
- 指数xは、この場合、VV(比較試験)、E1、E2又はE3(本発明による試験)であり得る。
【0101】
結果
【0102】
【表1】
【0103】
表1から、試験E1、E2及びE3で使用された本発明による分配装置内での計測ユニットの使用により、エアロゾル収量の有意な改善VABを実現できることがわかる。先行技術で知られている計測ユニットを有さない分配装置と比較したエアロゾル収量の特に大幅な改善VAB(682%)は、試験E3において実現された。ここで、4つの供給口を有し、各々の直径が0.5mmの計測ユニットを含む本発明による分配装置が使用された。
【0104】
試験E1と試験E2とを比較すると、試験E2において、供給口の数がより少ないことから計測速度がより低いことにより、エアロゾル収量の75%から141%への改善VABを実現できたことがわかる。供給口の数は、同じであり、直径がより小さい場合にも同様の所見が得られる。
【0105】
試験E1及びE3では、供給口の数と供給口の直径との積を一定にして、計測速度がおそらく一定である場合の供給口の直径の違いの影響を調査した。試験E1及びE3を比較すると、供給口の面積が同じであっても、試験E3でエアロゾル収量の有意な改善VABを実現できたことがわかる。したがって、試験1及びE3の比較から、直径1mm未満の供給口を有する計測ユニットを使用すれば、シーラントをエアロゾルにより効果的に変換できることがわかる。
【符号の説明】
【0106】
1 本発明による分配装置
2 ガスコネクタ
3 シーラントコネクタ
4 接続要素、タイヤコネクタ
5 計測ユニット
6 シーラント輸送チャネル
7 供給口
8 エアロゾル
9 エアロゾル粒子、エアロゾル小滴、シーラント小滴、シーラント粒子
10 気体、輸送ガス、圧縮空気
11 圧縮空気源、コンプレッサ
12 シーラント容器
13 供給口の直径
14 シーラント輸送チャネルの内径D
15 車両用空気タイヤをシール及びインフレートするための本発明によるシステム
16 漏出箇所のある車両用空気タイヤ、漏出箇所のある膨張可能な技術的ゴム物品
17 シーラント容器を開放するための開放ユニット
18 タイヤバルブ
19 リム
20 エアロゾルの輸送方向
21 シーラント
22 計測ユニットを通るシーラントの供給方向
23 保護フォイル、アルミニウムフォイル
24 漏出箇所
25 圧縮空気チャネル
A-A 図2のための図1の断面
図1
図2
図3
【国際調査報告】