Пневматична шина та спосіб її виготовлення

Реферат: Винахід належить до транспортних засобів, зокрема до конструкцій покришок автомобільних пневматичних шин з екрануючим шаром із текстильного корду та способів їх виготовлення. Технічний результат, що досягається реалізацією всієї сукупності суттєвих ознак, полягає в: - високій стабільності брекеру для високошвидкісних шин за рахунок можливості використання в екрануючому шарі ниток будь-якої необхідної жорсткості; - зниженні маси шини за рахунок зниження ваги використовуваної гумової суміші в кількості 150500 г залежно від розміру шини; - підвищенні однорідності готового виробу (зниження силової й геометричної неоднорідності шини), - зниженні робочої температури брекерно-протекторної зони за рахунок зниження її товщини (калібру) - зниженні втрат на кочення та витрати палива за рахунок зниження маси гуми бігової частини шини; - спрощенні процесу виготовлення екрануючого шару шин за рахунок використання матеріалу готового до застосування на складальному верстаті, тим самим виключаються операції обгумовування та попереднього розкрою гумокордного матеріалу. Пневматична шина включає екрануючий шар брекера, виконаний з покритою клейкою до невулканізованої гуми сполукою необгумованого текстильного матеріалу, нитки основи якого виконані із кручених поодиноких ниток і з'єднані в місцях перетинання з нитками утоку повивочною ниткою. UA 98715 C2 (12) UA 98715 C2 Спосіб виготовлення пневматичної шини включає нанесення клейкої до невулканізованої гуми сполуки на кордну тканину, виконану з текстильного матеріалу, нитки основи якої виконані із кручених поодиноких ниток і з'єднані в місцях перетинання з нитками утоку повивочною ниткою, накладення необгумованої кордної тканини на верхній шар брекеру шини шляхом намотування кордної тканини, накладення на необгумовану кордну тканину заготовки протектора та вулканізацію. UA 98715 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до транспортних засобів, зокрема до конструкцій автомобільних пневматичних шин з екрануючим шаром із текстильного корду та способів їх виготовлення. Відомі пневматичні шини, що включають екрануючий шар, що виконаний з армованих деталей, що складаються із попередньо обгумованих (каландрованих) смуг текстильної кордної тканини необхідної ширини. Відома пневматична шина, що включає армовані деталі, одержувана з попередньо обгумованої (каландрованої) текстильної кордної тканини, розрізаної на смуги необхідної ширини, (див. Рагулін В.В. Технологія шинного виробництва. Хімія, 1970). Пневматична шина, складається з обгумованих шарів - каркаса, брекера з накладеним на них екрануючим шаром необхідної ширини. Відомий спосіб виготовлення такої шини, що включає в процесі складання шини накладення (намотування) на брекерний барабан послідовно обгумованих шарів брекера, на які накладають екрануючий шар необхідної ширини. (А. С. СРСР № 1421545, 1988 p.; А.С. СРСР№ 1648806, 1991 p.). Однак на сьогодні такі способи застосовується тільки при використанні старого устаткування та при виготовленні низькошвидкісних шин. При виготовленні високошвидкісних шин із жорсткими вимогами по однорідності для виготовлення екрануючого шару використовують вузьку армовану стрічку, що накладається намотуванням на верхній шар брекера. Вузьку армовану обгумовану стрічку одержують із розрізаного вихідного обгумованого рулону кордної тканини (ширина 1350-1500 мм) на стрічки шириною 40-60 мм, які надалі розріжуть на стрічки шириною 10-14 мм (проводиться в 2 етапи). При виробництві виходить великий відсоток браку, тому що складно виконати розріз, не зачіпаючи основні нитки, які не видні в обгумованому стані. Крім того, намотана на бобіни вузька стрічка з невулканізованої гуми не може зберігатися більше 2-3 днів. Також доводиться часто зупиняти лінію розкрою екрануючого шару для зміни ріжучих ножів, термін служби яких обмежений, що в остаточному підсумку веде до подорожчання й ускладнення процесу виробництва шин. Відомі конструкції пневматичних шин, що містять екрануючий шар з обгумованих стрічок, отриманих з монокорду. Обгумовані стрічки виготовляють на спеціальному каландрі з поодиноко просоченого й термообробленого корду. У цьому випадку відходи суттєво менше, але монокорд має значно більш високу вартість, ніж кордна тканина в полотні, у зв'язку, із чим помітно зростає собівартість шин (Патент ФРН № 2853006, 1978 р.). Відома конструкція пневматичної шини, що має екрануючий шар брекера з необгумованого клейкого матеріалу, виготовленого з попередньо просочених і термооброблених здвоєних кордних ниток. Цей шар виходить практично без відходів, і матеріал для брекера має тривалий строк зберігання. (Патенти РФ № 2242372, 2004 p.; № 2269419,2004 р.). Використання при виготовленні даної конструкції пневматичної шини матеріалу зі здвоєних ниток обмежує забезпечення високої жорсткості, необхідної для шин з високою дозволеною швидкістю (210 км/год. і більш), тому що матеріал зі здвоєних ниток не має високої жорсткості, оскільки для його виготовлення неможливо використовувати дуже жорсткі нитки (наприклад, арамідні нитки). Задачею, на рішення якого спрямований запропонований винахід, є: - створення конструкції пневматичної шини, у тому числі високошвидкісної, з використанням у екрануючому шарі ниток будь-якої жорсткості, у тому числі арамідних, - забезпечення стабільності брекера для високошвидкісних шин; - зниження маси шини; - підвищення однорідності готового виробу (зниження силової та геометричної неоднорідності шини); - зниження робочої температури брекерно-протекторної зони; - зниження втрат на кочення та витрати палива; - забезпечення низького рівня браку; - можливість тривалого зберігання заготовок для екрануючого шару і без збільшення собівартості шини. Поставлена задача вирішується за допомогою того, що згідно із заявленим винаходом, пневматична шина, що включає екрануючий шар брекера, що виконаний з покритою клейкою до невулканізованої гуми сполукою необгумованого текстильного матеріалу, нитки основи якого виконані із кручених поодиноких ниток і з'єднані в місцях перетинання з нитками утоку повивочною ниткою. Поставлена задача вирішується за допомогою того, що згідно із заявленим винаходом, спосіб виготовлення пневматичної шини, що включає нанесення клейкої до невулканізованої 1 UA 98715 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 гуми сполуки на кордну тканину, виконану з текстильного матеріалу, нитки основи якої виконані із кручених поодиноких ниток і з'єднані в місцях перетинання з нитками утоку повивочною ниткою, накладення необгумованої кордної тканини на верхній шар брекера шини шляхом намотування кордної тканини, накладення на необгумовану кордну тканину заготовки протектора та вулканізацію. Технічний результат, що досягається реалізацією всієї сукупності суттєвих ознак, полягає в: - високій стабільності брекера для високошвидкісних шин за рахунок можливості використання в екрануючому шарі ниток будь-якої необхідної жорсткості; - зниженні маси шини за рахунок зниження ваги використовуваної гумової суміші в кількості 150-500 г залежно від розміру шини; - підвищенні однорідності готового виробу (зниження силової й геометричної неоднорідності шини), - зниженні робочої температури брекерно-протекторної зони за рахунок зниження її товщини (калібру) - зниженні втрат на кочення та витрати палива за рахунок зниження маси гуми бігової частини шини; - спрощенні процесу виготовлення екрануючого шару шин за рахунок використання матеріалу готового до застосування на складальному верстаті, тим самим виключаються операції обгумовування та попереднього розкрою гумокордного матеріалу. Винахід пояснюється кресленням, де представлені варіанти реалізації структури текстильної тканини з повивочною ниткою, термообробленої й просоченої, покритої клейкою сполукою. Покришка пневматичної шини включає брекер, екрануючий шар якого виконаний з необгумованого текстильного матеріалу, нитки 1 основи якого виконані із кручених поодиноких ниток та з'єднані в місцях перетинання з нитками 2 утоку повивочної (обвивочної) нитки 3. Текстильний матеріал покритий клейкою сполукою. Як покриваючу клейку сполука застосовують сполуку, що клейка до невулканізованої гуми. Необгумований текстильний матеріал накладений (навитий) на верхній шар брекера шини, поверх якого поміщена заготовка протектора. Спосіб виготовлення пневматичної шини включає нанесення клейкої до невулканізованої гуми сполуки на кордну тканину, що виконана з текстильного матеріалу, нитки основи якого виконані із кручених поодиноких ниток і з'єднані в місцях перетинання з нитками утоку повивочною ниткою, накладання необгумованої кордної тканини на верхній шар брекера шини. При цьому накладення необгумованого клейкого кордного матеріалу здійснюють безпосередньо в процесі виготовлення екрануючого шару на складальному верстаті шляхом намотування (навивки) кордної тканини на верхній шар брекера шини. Після чого безпосередньо на необгумований, покритий клейкою сполукою, текстильний матеріал кордної тканини, накладають заготовку протектора та здійснюють вулканізацію. Затікання гуми між нитками й формування зв'язку гума-корд відбувається безпосередньо в процесі вулканізації гумою прилягаючих деталей шини за рахунок тиску діафрагми в прес-формі та високій температурі. У Таблиці 1 наведені дані випробувань шини 195/55VR15 виготовленої існуючим і запропонованим способами. Показник Конструкція брекера Вага шини, кг Максимальна швидкість Втрати на кочення Максимальна температура в кут зоні шини при 260 км (розрахунки) 45 Існуюча конструкція 2 шари м/к - 2×0,30НТ + намотування 2 шару стрічки обгумованого анідного корду 11А (1400×1) 8,33 Запропонована конструкція 2 шари м/к - 2×0,30НТ + намотування 1 шару стрічки необгумованого клейкого анідного матеріалу з основною ниткою 1800×1 7,9 240 км/год. 240 км/год. 100 % 96 % 123 град. 118 град. Переваги винаходу, що заявляється, полягають у підвищенні ефективності виробництва за рахунок економії енерго- та працересурсів і зниження амортизаційних відрахувань через 2 UA 98715 C2 виключення операцій обгумовки та розкрою гумокордного матеріалу та зниженні витрати гуми й відповідно зниження ваги шини й підвищення споживчих якостей готового виробу. Заявлений винахід може бути здійснений в умовах масового виробництва. 5 10 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Пневматична шина, яка містить екрануючий шар брекеру, виконаний з покритого клейкою до невулканізованої гуми речовиною необгумованого текстильного матеріалу, нитки основи якого виконані із кручених поодиноких ниток та з'єднаних в місцях перетину з нитками утоку повивочною ниткою. 2. Спосіб виготовлення пневматичної шини, що містить нанесення клейкої до невулканізованної гуми речовини на кордний матеріал, що виконаний із текстильного матеріалу, нитки основи якого виконані із кручених поодиноких ниток та з'єднаних в місцях перетину з нитками утоку повивочною ниткою, накладання необгумованого кордного матеріалу на верхній шар брекеру шляхом намотки кордної тканини, накладання на необгумовану кордну тканину заготовки протектора та вулканізацію. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3