Заготовка каркасу пневматичної шини

Данное изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано в сборочных цехах шинных заводов при изготовлении пневматических шин. Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является заготовка для каркаса пневматической шины, которая содержит на внутренней поверхности невулканизованный эластомерный материал и эластомерный воздухонепроницаемый слой. Этот воздухонепроницаемый слой, с целью получения после формования каркаса одинаковой толщины от борта до борта, имеет в этом направлении переменную толщин у. Посредине - в экваториальной плоскости толщина наибольшая. В обе стороны от экваториальной плоскости толщина постепенно уменьшается. При формовании каркаса происходит перераспределение эластомерного материала по толщине. Недостатком конструкции этой заготовки является то, что невулканизованный эластомерный материал, расположенный между кордом и эластомерным воздухонепроницаемым слоем, выполнен без учета разной степени уменьшения его толщины при формовании каркаса, а также разной степени разрежения нитей корда от борта до борта. При формовании каркаса нити корда отходят друг от друга в окружном направлении, образуя в промежутках между собой полости. Для заполнения этих полостей толщина эластомерного материала должна быть выбрана с учетом диаметра нитей корда, относительного удлинения при формовании и толщины прослойки, оставшейся после формования на внутренней поверхности каркаса. При недостатке эластомерного материала, в нашем случае резины, воздух заполнит образовавшиеся полости, которые в процессе дальнейшей сборки будут герметизированы различными резиновыми и резинокордными деталями. После вулканизации шины воздух остается вн утри нитей и в межниточном пространстве. В случае же наличия воздуха возле поверхности нитей корда в процессе эксплуатации происходит термическая деструкция приповерхностного слоя резины, снижающая химическую связь резины с кордом, особенно с латунированным металлокордом. Задачей настоящего изобретения является улучшение качества шин за счет гарантированного заполнения промежутка между нитями, сформованного каркаса материалом внутреннего слоя. Поставленная задача решается тем, что в заготовке каркаса внутренний слой эластомерного материала выполнен переменной толщины в меридиональном направлении, определяемой из соотношения где Δ - толщина вн утреннего слоя эластомерного материала в заготовке каркаса, мм; δ - толщина вн утреннего слоя эластомерного материала в сформованном каркасе, мм; ε - относительное удлинение заданной точки профиля каркаса шины при формовании; d - диаметр нити резинокордного полотна, мм. Кроме того, поставленная задача решается тем, что вн утренний слой эластомерного материала содержит временные пластификаторы, используемые в процессе вулканизации в качестве адгезионноактивных добавок. На фиг. 1 изображена заготовка каркаса пневматической шины до формования; на фиг. 2 - то же, после формования каркаса; на фиг. 3 - геометрические построения для обоснования вывода предлагаемого математического выражения. На внутренней поверхности резинокордного полотна 1 расположен эластомерный материал (резина) 2 с переменной толщиной и воздухонепроницаемый эластомерный материал 3 также с переменной толщиной. На свободных концах резинокордного полотна 1 расположены бортовые кольца 4. После формования заготовки каркаса за счет перераспределения эластомерных материалов по внутренней поверхности, а также за счет запрессовки эластомерного материала (резины) 2 в пространство между нитями резинокордного полотна, толщина резины 2 выровняется по всему профилю от борта до борта. Предлагаемое математическое выражение для определения толщины эластомерного материала в заготовке каркаса получено из следующи х рассуждений. В резинокордном полотне - заготовке нити расположены с шагом t (см. чертежи). При формовании полотна в виде цилиндрического каркаса, средняя часть каркаса расширяется перпендикулярно направлению нитей и переместится из положения I (A-A) в положение II (Б-Б), увеличиваясь в диаметре от Д1 до Д2. Здесь Д1 - диаметр окружности, на которой расположены нити в каркасе шины перед формованием; Д2 - диаметр окружности, на которой расположена задняя точка профиля в сформованном каркасе шины. Шаг расположения нитей увеличится в К раз, где Новый шаг расположения нитей K×t. При увеличении шага расположения нитей в резинокордном полотне в процессе формования; между нитями будут образовываться пустоты. В экваториальной плоскости образовавшиеся пустоты между двумя соседними нитями имеют площадь сечения а на всей длине окружности Здесь - количество нитей в полотне. После преобразования полученного выражения S = ε dp Д 1, где ε - относительное удлинение точек профиля каркаса при формовании цилиндрической заготовки в тороидальную, определяемое как d - диаметр нити резинокордного полотна. В исходном положении (I), перед формованием каркаса шины, необходимое для заполнения образующи хся пустот количество резин должно быть равномерно расположено по всей окружной длине полотна в виде утолщенной прослойки с калибром или после подстановки значения Таким образом в каждой точке профиля толщина прослойки определяется величиной ε. Нужную толщин у резины под кордом с внутренней стороны сформованного каркаса покрышки обозначим d. Такую толщин у резины после формования можно получить, если калибр утолщенной резиновой прослойки d1 увеличить на dk, или что то же, на d ( ε + 1). Общий калибр резиновой прослойки, расположенной на внутренней поверхности резинокордного полотна, Δ= ε d + (ε + 1) d, или Δ = d + ε{d + d). Композиция для прослойки, накладываемой на низ каркаса шины, имеет пластичность по ГОСТ 415-75 0,35 усл.ед., а вязкость по My ни по 100°С - 70. Такая композиция имеет плохую текучесть при нормальной температуре, что служит препятствием свободному затеканию композиции между нитями при формовании каркаса шины. Указанные величины пластичности и вязкости являются следствием обеспечения других заданных параметров резины в готовой шине: прочность связи, модуль, относительное удлинение. Для обеспечения необходимых технологических свойств композиции, а именно, повышения пластичности и понижения вязкости в невулканизованном состоянии, в состав композиции для прослойки на низ каркаса шины вводятся временные пластификаторы, например, олигодиенуретаны, позволяющие одновременно повысить адгезионные свойства резин. Пример конкретного выполнения технического решения по п. 1 формулы изобретения. Металлокордная покрышка 14.00Р20 имеет следующие исходные параметры: Д1 = 500 мм - диаметр заготовки каркаса (по средней линии нитей корда); Д2 = 1100 мм - диаметр сформованной заготовки каркаса в экваториальной плоскости; d = 1,0 мм - толщина прослойки на нижней поверхности сформованного каркаса; d = 1,32 мм - диаметр нити металлокорда. Толщина прослойки в плоскости экватора В точках, расположенных симметрично относительно экваториальной плоскости на расстоянии (например) 100 мм от нее, диаметр Д2 = 1073 мм, на расстоянии 150 мм -1025 мм, на расстоянии 200 мм - 960 мм, на расстоянии 300 мм – 789 мм (по чертежу распределения материалов по дуге вдоль нити каркаса). Δ100 = 3,67 мм; Δ150 = 3,44 мм; Δ200 =3,13 мм; Δ300 = 2,34 мм. Для получения на нижней поверхности сформованного каркаса толщины прослойки d= 2 мм, исходная толщина прослойки в заготовке каркаса в соответствующи х точках равна Δ0 = 5,98 мм; Δ100 = 5,8 мм; Δ150 = 5,49 мм; Δ200=5,05 мм; Δ300 = 3,92 мм. Определенный таким образом переменный калибр утолщенной прослойки на нижней поверхности корда заготовки каркаса дает возможность после формования каркаса и заполнения образующихся между нитями пустот получить одинаковую заданную толщину прослойки по периметру внутреннего контура каркаса.