Брекер покрышки пневматической шины с экранирующим слоем

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ БРЕКЕР ПОКРЫШКИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ С ЭКРАНИРУЮЩИМ СЛОЕМ(71) Заявитель Общество с ограниченной ответственностью Холдинговая Компания Лойл НЕФТЕХИМ(72) Авторы Болотова Вера Семеновна Кудрявцев Евгений Павлович Ненахов Александр Борисович Скороход Роман Александрович Соколов Сергей Леонидович Доровской Владимир Филиппович Ненахова Лариса Станиславовна(73) Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Холдинговая Компания Лойл НЕФТЕХИМ(57) Брекер покрышки пневматической шины с экранирующим слоем, выполненным из необрезиненного текстильного материала, покрытого клейким к невулканизированной резине составом, отличающийся тем, что текстильный материал выполнен из одиночных и/или объединенных в ленту плоских мононитей толщиной 0,1-0,4 мм, покрытых полимером для образования связи с резиной в процессе вулканизации и клейким к невулканизованной резине веществом. 101202014.06.30 Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности к брекерам покрышек 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. Известна пневматическая шина, включающая брекер, армированные детали, получаемая из предварительно обрезиненной (каландрированной) текстильной кордной ткани,разрезанной на полосы необходимой ширины 1. Пневматическая шина состоит из обрезиненных слоев - каркаса, брекера 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 2. 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, имеющие брекер, 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 3. 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 4. 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). Известна пневматическая шина, имеющая экранирующий слой брекера из необрезиненного клейкого материала, выполняемого из предварительно пропитанных и термообработанных одиночных кордных нитей. Эта конструкция изготавливается практически без отходов, и материал для брекера имеет длительный срок хранения 5. Наиболее близким к заявленной полезной модели является патент на полезную модель Покрышка пневматической шины, включающая 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 6. Недостатком указанной полезной модели, как и рассмотренных выше аналогов, является то, что все конструкции, изготавливаемые из необрезиниваемых клейких материалов,решают проблемы уменьшения количества отходов, но основным недостатком их являет 2 101202014.06.30 ся невозможность при намотке использовать более двух слоев армирующей ленты ввиду практической сложности заполнить пространство вокруг нитей резиной при вулканизации и опасности образования пустот, которые будут при качении зародышами трещин. Вторым недостатком можно считать то, что хоть и снижается количество резины за счет исключения обрезинки экранирующего слоя брекера, но необходимо использовать достаточно толстый подканавочный слой протектора для заполнения пространства между нитями необрезиниваемого материала примерно на половину толщины и отсутствия внешневидовых дефектов по дну канавок протектора, особенно для рисунков с широкими канавками по центру. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является снижение массы шины за счет минимизация толщины экранирующего слоя брекера при сохранении его жесткостных и прочностных показателей возможность намотки в 2-3 и более слоев, например, в угловой зоне шины для обеспечения необходимой жесткости упрощение процесса изготовления экранирующего слоя шин. Поставленная техническая задача решается тем, что в брекере покрышки пневматической шины с экранирующим слоем, выполненным из необрезиненного текстильного материала, покрытого клейким к невулканизированной резине составом, текстильный материал выполнен из одиночных и/или объединенных в ленту плоских мононитей толщиной 0,1-0,4 мм, покрытых полимером для образования связи с резиной в процессе вулканизации и клейким к невулканизованной резине веществом. Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупности существенных признаков, состоит в повышении жесткости конструкции за счет возможности намотки в 2-3 и более слоев и наличия полимерного покрытия, которое обеспечивает в процессе вулканизации прочную связь между слоями ленты и связь с окружающей резиной минимизации толщины экранирующего слоя брекера при сохранении его жесткостных и прочностных показателей (0,1-0,4 мм против 0,5-0,8 мм у необрезиниваемых материалов и 0,9-1,2 мм у обрезиниваемых), что обеспечивает снижения массы шины упрощении процесса изготовления экранирующего слоя шин ввиду использования материала, готового к применению на сборочном станке (исключение операций обрезинивания и предварительного раскроя резинокордного материала). В качестве материала экранирующего слоя брекера используют мононити, которым в процессе производства придана плоская форма. Толщина таких нитей составляет 0,1-0,4 мм,ширина таких нитей составляет 2-7 мм. Данные размеры представляются оптимальными при обеспечении требуемых эксплуатационных характеристик покрышки шины. При этом на практике ширина нити подбирается в зависимости от технологических требований оборудования. Для обеспечения сцепления с окружающими резиновыми деталями нить пропитывают пропиточным составом и затем дополнительно на плоскую мононить наносят полимерный состав, способный к образованию связи с резиной в процессе вулканизации. Чтобы обеспечить взаимную фиксацию деталей шины, в процессе сборки плоскую мононить дополнительно покрывают клейким к невулканизованной резине составом. При использовании существующего оборудования для навивки экранирующего слоя брекера из 2-8 плоских мононитей возможно изготавливать плоскую ленту шириной 9-16 мм. При этом нити скрепляются между собой либо за счет тонкой уточной нити, либо за счет компаунда, либо комбинацией обоих способов. При этом при скреплении утком вначале проводится ткачество, затем полученная лента покрывается компаундом и затем клейким составом. Необрезиненную плоскую клейкую ленту из мононитей накладывают непосредственно в процессе выполнения экранирующего слоя на сборочном станке путем намотки (на 3 101202014.06.30 вивки) на верхний слой брекера шины. После чего на необрезинненый клейкий материал накладывают заготовку протектора и осуществляют вулканизацию. Формирование связи корд-резина происходит непосредственно в процессе вулканизации. Возможен также вариант намотки одиночных покрытых мононитей с наложением на брекер от 1 до 6 нитей. Изобретение поясняется фигурой, на которой представлена конструкция плоской ленты из шести плоских мононитей, соединенных утком и покрытых клейким полимером. Фигура содержит следующие позиции 1 - плоская мононить,2 - уточная нить. В таблице приведены примеры конкретного исполнения с конкретными расчетными данными испытаний шины 195/5515, изготовленной существующими и предлагаемым способами. Показатели шины 195/5515 с различной конструкцией экранирующего слоя (расчет) Существующая конструкция с необреПредлагаемая Существующая Показатель зиниваемым клейким конструкция конструкция материалом из плоских нитей из обычных нитей 2 слоя м/к 20,30 НТ 2 слоя м/к 20,30 НТ 2 слоя м/к 20,30 НТнамотка 1 слоя лентынамотка 1 слоя лентынамотка 2 слоев Конструкция необрезиненного клейиз плоских нитей ленты обрезиненного брекера кого анидного матес усилением в зоне анидного корда ПА риала с основной кромок брекера(14001) нитью 18001 вторым слоем Вес шины, кг 8,33 7,8 7,7 Максимальная 240 км/ч 240 км/ч 240 км/ч скорость Потери на качение 1009591 Максимальная температура в угловой зоне шины 123 С 118 С 112 С при 260 км/ч(расчет) Брекер покрышки пневматической шины с экранирующим слоем может быть изготовлен в условиях массового производства на стандартном оборудовании. Предложенный брекер покрышки пневматической шины изготавливается путем наложения на верхний слой брекера экранирующего слоя из одиночных и/или объединенных в ленту необрезиненных плоских мононитей толщиной 0,1-0,4 мм, после чего мононити покрывают полимером для образования связи с резиной в процессе вулканизации и наносят на них клейкое к невулканизованной резине вещество. Заявляемая полезная модель повышает эффективность производства за счет экономии энерго- и трудоресурсов и снижения амортизационных отчислений ввиду исключения операций обрезинки и раскроя резинокордного материала, снижения расхода резины и соответственно снижения веса шины и повышения потребительских качеств готового изделия. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4