ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к покрышкам автомобильных пневматических шин с экранирующим слоем из текстильного корда.
Известны пневматические шины, включающие экранирующий слой, выполненный из армированных деталей состоящих из предварительно обрезиненных (каландрированных) полос текстильной кордной ткани необходимой ширины.
Известен пневматическая шина, в частности ее армированные детали, получаемая из предварительно обрезиненной (каландрированной) текстильной кордной ткани, разрезанной на полосы необходимой ширины. (см. В.В.Рагулин «Технология шинного производства». Химия, 1970). Пневматическая шина, состоит из обрезиненных слоев - каркаса, брокера с наложенным на них экранирующим слоем необходимой ширины. Способ изготовления такой шины состоит в наложении (намотке) в процессе сборки шины на брекерный барабан последовательно обрезиненных слоев брекера, на который накладывают экранирующий слой необходимой ширины. (А.С. СССР №1421545, 1988 г.; А.С. СССР №1648806, 1991 г.). Однако в настоящее время такие способы применяется только при использовании старого оборудования и изготовлении низкоскоростных шин. При изготовлении высокоскоростных шин с жесткими требованиями по однородности для изготовления экранирующего слоя используют узкую армированную ленту, накладываемую намоткой на верхний слой брекера. Узкую армированную обрезиненную ленту получают из разрезанного исходного обрезиненного рулона кордной ткани (ширина 1350-1500 мм) на ленты шириной 40-60 мм, которые в дальнейшем разрезают на ленты шириной 10-14 мм (производится в 2 этапа). При производстве получается большой процент брака, т.к. сложно сделать разрез, не задевая основные нити, которые не видны в обрезиненном состоянии, кроме того, намотанная на бобины узкая лента из невулканизированной резины не может храниться более 2-3 дней. Также приходится часто останавливать линию раскроя экранирующего слоя для смены режущих ножей, срок службы которых ограничен, что в конечном итоге ведет к удорожанию и усложнению процесса производства шин.
Известны пневматические шины, содержащие экранирующий слой из обрезиненных лент, полученных из монокорда. Обрезиненные ленты изготовляют на специальном каландре из одиночного пропитанного и термообработанного корда. В этом случае отходы существенно меньше, но монокорд имеет значительно более высокую стоимость, чем кордная ткань в полотне, в связи, с чем заметно возрастает себестоимость шин (Патент ФРГ №2853006, 1978 г.).
Известна пневматическая шина, имеющая экранирующий слой брекера из необрезиненного клейкого материала образованного из предварительно пропитанных и термообработанных сдвоенных кордных нитей. Этот слой изготавливается практически без отходов, и материал для брекера имеет длительный срок хранения (Патенты РФ №2242372, 2004 г.; №2269419, 2004 г.). Использование сдвоенных нитей указанного материала ограничивает возможность получения материала высокой жесткости, необходимой для шин с высокой разрешенной скоростью (210 км/ч и более) и невозможно для текстильных материалов с очень жесткими нитями (например, для арамидных нитей).
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является:
- создание конструкции пневматической шины, в том с использованием в экранирующем слое нитей любой жесткости, в том числе арамидных,
- обеспечение стабильности брекера для высокоскоростных шин;
- снижение массы шины;
- повышение однородности готового изделия (снижение силовой и геометрической неоднородности шины);
- снижение рабочей температуры брекерно-протекторной зоны;
- снижение потерь на качение и расхода топлива.
Поставленная техническая задача решается тем, что согласно предложенному изобретению, покрышка пневматической шины включает экранирующий слой брокера, выполненный из необрезиненного текстильного материала, покрытого клейким к невулканизированной резине составом, при этом текстильный материал выполнен из одиночных крученых нитей, соединенных в ленту клейким веществом
Покрышка пневматической шины характеризуется следующими дополнительными существенными признаками:
- текстильный материал выполнен из одиночных крученых нитей, продольно соединенных в ленту;
- текстильный материал выполнен из продольно соединенных в ленту в количестве от четырех до двенадцати одиночных крученых нитей;
- в качестве клейкого вещества для соединения одиночных крученых нитей в ленту используется компаунд.
Поставленная техническая задача решается также тем, что согласно предложенному изобретению, способ изготовления покрышки пневматической шины включает нанесение в качестве экранирующего слоя брекера покрытого клейким к невулканизированной резине составом текстильного материала, выполненного из одиночных крученых нитей, соединенных в ленту клейким веществом, помещение на него заготовки протектора и вулканизацию резиной.
Заявляемый способ изготовления покрышки пневматической шины характеризуется следующими дополнительными существенными признаками:
- текстильный материал изготавливают из одиночных крученых нитей, продольно соединенных в ленту;
- текстильный материал изготавливают из продольно соединенных в ленту в количестве от четырех до двенадцати одиночных крученых нитей;
- в качестве клейкого вещества для соединения одиночных крученых нитей в ленту используют компаунд.
Технический результат, достигаемый реализацией всей заявляемой совокупностью существенных признаков, состоит в:
- возможности использования в экранирующем слое нитей любой жесткости, в том числе арамидных, что обеспечивает стабильность брекера для высокоскоростных шин;
- снижения массы шины за счет снижения веса используемой резиновой смеси, в частности 150-500 г. в зависимости от размера шины;
- повышения однородности готового изделия (снижения силовой и геометрической неоднородности шины),
- снижения рабочей температуры брекерно-протекторной зоны за счет снижения ее толщины (калибра)
- снижения потерь на качение и расхода топлива за счет снижения массы резины беговой части шины);
- упрощении процесса изготовления экранирующего слоя шин, благодаря использованию материала готового к применению на сборочном станке, ввиду этого исключаются операции обрезинивания и предварительного раскроя резино-кордного материала);
Сущность заявляемого изобретения поясняется рисунком, где на фиг.1 изображена структура армированной ленты с клейким компаундом.
При изготовлении покрышки пневматической шины в качестве экранирующего слоя брекера наносят текстильный материал, выполненный из одиночных крученых нитей 1, соединенных в ленту клейким веществом 2 например, компаундом.
В процессе производства текстильный материал покрывается клейким к невулканизированной резине составом.
Компаунд представляет собой термоактивную, термопластическую полимерную смолу (отверждаемую в естественных условиях) и эластомерные материалы с наполнителями и/или добавками или без них
Текстильный материал предпочтительно изготавливают из одиночных крученых нитей, продольно соединенных в ленту, При этом предпочтительно, текстильный материал изготавливать из продольно соединенных в ленту одиночных крученых нитей, взятых в количестве от четырех до двенадцати нитей (фиг.1).
Далее на экранирующий слой брекера помещают заготовки протектора и вулканизируют.
Необрезиненный клейкий кордный текстильный материал накладывают непосредственно в процессе выполнения экранирующего слоя на сборочном станке путем намотки (навивки) на верхней слой брекера шины. После чего на необрезинненый клейкий материал накладывают заготовку протектора и осуществляют вулканизацию.
Затекание резины между нитями и формирование связи резина-корд происходит непосредственно в процессе вулканизации резиной прилегающих деталей шины за счет давления диафрагмы в пресс-форме и высокой температуры. Полностью исключаются какие-либо операции по подготовке материала для экранирующего слоя брекера на шинном производстве.
Покрышка пневматической шины, изготовленная по предложенному способу включает экранирующий слой брекера, выполненный из необрезиненного текстильного материала, покрытого клейким к невулканизированной резине составом, при этом текстильный материал выполнен из одиночных крученых нитей, соединенных в ленту клейким веществом (компаундом), при этом одиночные крученее нитей соединены продольно в ленту. Предпочтительно в ленту продольно соединяют одиночные крученые нити в количестве от четырех до двенадцати нитей.
В таблице 1 приведены показатели шины 195/55VR15 с различной конструкцией экранирующего слоя (расчет).
Таблица 1.
Показатель
Существующая конструкция
Предлагаемая конструкция, изготовленная по заявленному способу.
Конструкция брекера
2 слоя м/к - 2×0,30 НТ + намотка 2 слоя ленты обрезиненного анидного корда НА (1400×1)
2 слоя м/к - 2×0,30 НТ + намотка 1 слоя ленты необрезиненного клейкого анидного материала с основной нитью 1800×1
Вес шины, кг
8,33
7,8
Максимальная скорость
240 км/ч
240 км/ч
Потери на качение
100%
95%
Максимальная температура в угловой зоне шины при 260 км/ч (расчет)
123 град.
118 град.
Преимущества заявляемого изобретения заключаются в повышении эффективности производства за счет экономии энерго и трудо ресурсов и снижения амортизационных отчислений ввиду исключения операций обрезинки и раскроя резино-кордного материала и снижении расхода резины и соответственно снижения веса шины и повышения потребительских качеств готового изделия.
Заявленное изобретение может быть осуществлено в условиях массового производства.