ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫ ИЗ ЭЛАСТИЧНОГО ПОЛИУРЕТАНА С УПРУГИМИ ДЕФОРМИРУЕМЫМИ СПИЦАМИ
INJECTION MOULD FOR PRODUCTION OF AUTOMOTIVE TIRE FROM ELASTIC POLYURETHANE WITH ELASTIC DEFORMABLE SPOKES

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к производству полиуретановых автомобильных шин с упругими деформируемыми спицами.
Изделия из эластичных полиуретанов получают методом литья в формы. Известны конструкции разборных пресс-форм для изготовления автомобильных шин из эластичного полиуретана с упругими деформируемыми спицами [1, 2], в которых металлический обод колеса является частью литейной формы. Известные пресс-формы не позволяют создавать упругие спицы сложного профиля из-за невозможности извлечь шину после полимеризации компонентов эластичного полиуретана.
Также известно, что эластичный полиуретан, применяемый для изготовления автомобильных шин, при всех своих достоинствах в сравнении с резиной имеет существенный недостаток - низкий коэффициент сцепления с дорожной поверхностью, в том числе и с асфальтобетоном.
Для примера, высокий коэффициент сцепления автомобильной шины Tweel фирмы Michelin обеспечивается протектором из пористой резины, приклеиваемым к шине. Такой способ крепления снижает надежность конструкции шины и сужает область ее применения.
В настоящее время при производстве резинотехнических изделий широко используется резиновый порошок, получаемый при переработке изношенных старых покрышек. Существуют различные способы измельчения, в том числе механическое, криогенное и озонное, отличающиеся друг от друга качеством резинового порошка. Добавление 5…20% резинового порошка с высокоразвитой удельной поверхностью частиц при изготовлении автомобильных шин повышает их стойкость к изгибающим воздействиям и ударным нагрузкам, что увеличивает срок эксплуатации. Также известно, что добавление в эластичные полиуретаны даже малого количества резинового порошка существенного повышает сцепление получаемого при этом композиционного материала. Полиуретаны также не теряют своих литьевых свойств при содержании в композиции до 80% резинового порошка.
Технический результат заключается в обеспечении возможности изготовления упругих деформируемых спиц сложной формы из эластичного полиуретана, уменьшении трудоемкости извлечения готовой шины без разрушения пресс-формы, а также повышении технологичности изготовления автомобильной шины из полиуретана методом литья, в том числе и при формировании протектора из композиции с высокими сцепными свойствами.
Технический результат достигается тем, что элементы пресс-формы для изготовления автомобильной шины, предназначенные для формирования боковых поверхностей упругих деформируемых спиц, выполнены внутри полыми, что позволяет крепить к ним с помощью метизов с возможностью разборки и извлечения после заливки полиуретаном элементы, образующие в спицах фигурные отверстия, а торцевые крышки имеют диаметр, позволяющий заменять наружное кольцо кольцом большего диаметра при формировании протектора.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена пресс-форма для изготовления автомобильной шины методом литья из эластичного полиуретана, а на фиг.2 - способ крепления элементов этой пресс-формы.
Изготовление автомобильной шины в сборе осуществляется методом литья компонентов эластичного полиуретана в пресс-форму. Металлический обод колеса 1, который является элементом пресс-формы, и кольцо 6 зажимаются между нижней 7 и верхней 8 крышками шпильками или болтами. Элементы пресс-формы, в их числе 9 и 10, предназначены для формирования боковых поверхностей упругих спиц, внутренней поверхности наружного и наружной поверхности внутреннего колец шины и изготовлены полыми, что позволяет крепить в промежутках по окружности между ними с помощью болтов или шпилек 12 формообразующие элементы 11 сквозных отверстий в упругих деформируемых спицах. Такое крепление позволяет извлечь элементы пресс-формы после заполнения полиуретаном и его полимеризации. Внутренние формообразующие элементы 9, 10 и 11 могут быть изготовлены из любого твердого материала, в том числе и из полиуретана, так как при подготовке пресс-формы к заполнению полиуретаном они обертываются алюминиевой фольгой или смазываются, что не позволяет им проявлять адгезионные свойства к полиуретану изготавливаемой шины. Металлический обод колеса, напротив, перед установкой в пресс-форму подвергается механической обработке, которая заключается в повышении шероховатости его наружной поверхности, сопрягаемой с внутренним кольцом шины.
Протектор автомобильной шины формируется уже после полимеризации полиуретана в пресс-форме, состоящей из крышек 7 и 8, внутренних элементов 9, 10 и 11, металлического обода 1 и кольца 6. При этом кольцо 6 пресс-формы заменяется кольцом большего диаметра. Далее полость, образованная крышками 7 и 8, наружным кольцом шины и кольцом формы, заполняется смесью, состоящей из компонентов эластичного полиуретана и порошка с высокими сцепными свойствами.
Источники информации
1. Патент №79490 РФ. Пресс-форма для изготовления колес из полимерных композиционных материалов / Братский государственный университет, В.В.Мазур, А.А.Енаев. - Приоритет от 20.03.2007.
2. Заявка №2007145141/12. Способ армирования колес с упругими деформируемыми спицами и пресс-форма для изготовления колес / Братский государственный университет, В.В.Мазур. - Заявлено 04.12.2007.