專利名稱：一種高強度帶束層輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種輪胎，尤其是涉及一種子午線輪胎。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的子午線輪胎的主要結(jié)構(gòu)特點有以下幾點1.胎體簾線各層間由一胎圈到另一胎圈呈子午線方向排列。輪胎內(nèi)壓對胎體簾線 產(chǎn)生的應(yīng)力比普通斜交輪胎少一半，而且所有簾子線按照受力方向排列，每根簾線充分受 力；2.子午線輪胎帶束層是主要受力部件，承受輪胎內(nèi)壓總伸張力的60-75% ；3.由于胎體簾線子午排列，能最大限度發(fā)揮簾線強力作用，但胎體側(cè)部因?qū)訑?shù)少 柔軟且剛性不夠，法向變形較斜交輪胎增大25-30%，胎側(cè)部位變形大，容易刺穿。根據(jù)上述的子午線輪胎的特點，帶束層是子午線輪胎最主要的受力部分，它在很 大程度上決定著胎體的變形。直接影響到胎面的剛性，因此它對輪胎的耐磨性，行駛穩(wěn)定 性、舒適性等有重要影響。但是輪胎在使用中帶束層的受力并不均勻，其中受力大，兩側(cè)的 受力小，所以現(xiàn)有的輪胎的帶束層的設(shè)計卻沒有考慮到這一點，一方面造成了輪胎容易破 損，另一方面也造成了生產(chǎn)成本上的極大浪費。另外，從理論上講，帶束層簾線角度(與輪胎赤道的夾角)越小，對胎體的箍緊作 用越好，胎面的剛性越強。但由于現(xiàn)行的生產(chǎn)工藝中，簾線角度過小，不僅使帶束層的裁斷 和接頭等工藝操作復(fù)雜化，而且對輪胎使用性能不利，容易產(chǎn)生帶束層脫層的危險。所以現(xiàn) 行的帶束層簾線一般與輪胎周向呈15-20度角。但這種子午線輪胎的剛性還是受到了很 大的限制，一般帶束層要采用較多層的結(jié)構(gòu)來彌補其剛性上的缺陷。這就既增加了成本，同 時也增加了輪胎的重量，這就在輕型汽車對子午線輪胎的使用方面受到了很大的限制。為了減小帶束層肩部的變形，提高子午線輪胎的胎肩剛性，減少變形生熱，保護(hù)帶 束層免受應(yīng)力應(yīng)變作用產(chǎn)生的疲勞損壞。保證在高速行駛時具有穩(wěn)定的尺寸，提高胎面穩(wěn) 定性、減少不均勻磨耗，意大利倍耐力公司設(shè)計了一種零度帶束層結(jié)構(gòu)的子午線輪胎，它在 帶束層的兩肩設(shè)有兩層沿周向排列重疊纏兩圈而成的環(huán)狀增強帶束條。它與普通結(jié)構(gòu)帶束 層子午線輪胎相比具有降低滾動阻力，節(jié)省燃料；降低生熱，輪胎耐久安全，胎面穩(wěn)定，提高 輪胎的側(cè)向剛性等優(yōu)點。但這種設(shè)計提高工藝的復(fù)雜程度，是以成本的較大提高為代價的， 而且，帶束層的中心部位的剛性并沒有得到有效提高，甚至由于其兩側(cè)帶束層的剛性過大， 而中部的剛性較小，在輪胎的高壓硫化當(dāng)中，胎體兩側(cè)不會伸張，而中部產(chǎn)生較大的伸張， 造成輪胎畸形。為了解決上述這些問題，我公司設(shè)計出了一種“零角度帶束層的子午線輪 胎”(即帶束層簾線與輪胎赤道的角度在0-15度之間的子午線輪胎)，這種子午線輪胎的 帶束層采用單根或若干根鋼絲簾線螺旋盤繞的方式。為了滿足這種帶束層的生產(chǎn)需要，我 們檢索了相關(guān)工藝裝置，公開號為CNM71524的中國實用新型公開了鋼絲帶束層復(fù)膠擠出 機，它由鋼絲簾線錠子架、擠出復(fù)膠裝置、冷卻牽引裝置、裁斷接頭裝置、包邊裝置及雙工位 卷取裝置所構(gòu)成。該實用新型的優(yōu)點在于將帶束層分步分散的生產(chǎn)工序集中在一起，但無法滿足“零角度帶束層的子午線輪胎”的螺旋結(jié)構(gòu)帶束層的生產(chǎn)需求。公開號為CN1615229 的中國專利公開了一種建筑用車輛的充氣子午線輪胎以及其帶束層和這種輪胎的制造方 法，其中用簾線束來構(gòu)成其寬度為胎面寬度的0. 25-0. 5倍的帶束層中的至少一層，每個簾 線束由多段以大致相等的間隔彼此平行地布置的鋼絲簾線形成，使簾線束和其附近的鋼絲 簾線之間的距離大于那些在簾線束中的鋼絲簾線之間的距離，鋼絲簾線相對于輪胎的赤道 平面的交角被設(shè)定為0-15°，并且鋼絲簾線的直徑被設(shè)定為在1.0-6.0mm的范圍內(nèi)，而 且通過以下方式形成簾線束，即，在用橡膠層薄薄地涂覆形成簾線束的簾線之后使這些簾 線穿過插入件以整體地涂覆橡膠，由此可以防止在鋼絲簾線的端部處出現(xiàn)的分離，從而改 善帶束層耐久性。上述零度角帶束層由于其在輪胎周向的形狀是穩(wěn)定的，即使在高壓硫化 過程中也不會發(fā)生伸縮，因此，其硫化之后，帶束層形成柱形結(jié)構(gòu)，而在輪胎的使用過程中， 其兩肩部的應(yīng)力較為集中、磨損較大，容易出現(xiàn)帶束層兩側(cè)膠體裂開、簾線外露的情況。在 斜交胎中，帶束層在硫化過程中會由于中部伸張，其截面會產(chǎn)生一個弧形，即中間隆起的結(jié) 構(gòu)，使得帶束層兩側(cè)膠體不易裂形，但是在零度帶束層輪胎中，由于帶束層的剛性較大，硫 化過程中，其各部位幾乎不會伸張，因此，現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有解決這個問題的先例。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的子午線輪胎帶束層中部強度不夠，而兩 側(cè)的強度過大，造成成本的浪費的技術(shù)問題，提供一種帶束層的中部強度有所加強，而兩側(cè) 強度適中，成本低、工藝簡單的高強度帶束層輪胎。本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種高強度帶 束層輪胎，包括胎體、緩沖層、帶束層、胎側(cè)以及胎面，其特征在于所述的帶束層的由1-5條 簾線并排構(gòu)成簾線束，該簾線束外側(cè)包覆有一層膠料，簾線束沿輪胎軸向螺旋盤繞而成，其 中帶束層的中部設(shè)有加強部，該加強部設(shè)有雙層或三層簾線，帶束層加強部的寬度為帶束 層總寬度的1/2-3/5，加強部兩側(cè)的簾線寬度分別為帶束層總寬度的1/5-1/4。其中帶束 層的中部設(shè)有加強部，該加強部設(shè)有雙層或三層簾線。帶束層的中部是主要的受力部位， 而其兩側(cè)的受力較小，從保證強度和節(jié)約成本兩方面考慮，將帶束層中部設(shè)為加強部，通過 雙層或三層簾線實現(xiàn)。帶束層加強部的寬度為帶束層總寬度的1/2-3/5，加強部兩側(cè)的 簾線寬度分別為帶束層總寬度的1/5-1/4的方案出于帶束層受力的特點，占帶束層總寬度 1/2-3/5的部受力最大的考慮進(jìn)行設(shè)計的。作為優(yōu)選，所述的帶束層加強部為雙層簾線時，其雙層簾線部分的簾線束從第二 圈開始部分重疊于上一圈；帶束層加強部為三層簾線時，其三層簾線部分的簾線束第二圈 部分重疊于第一圈，從第三圈開始部分重疊于上兩圈。由于各圈簾線束之間傾斜相貼，在凹 凸不平的地面上使用時，各圈簾線束之間會產(chǎn)生彈性偏移，使得胎面與地面的接觸面更大， 從而提高抓地性能，而且本方案也大簡化了加工工藝。作為優(yōu)選，所述的帶束層從橫截面看，簾線排布呈拱形結(jié)構(gòu)，拱形的凸面朝外。由 于胎冠的兩肩部的應(yīng)力較為集中、磨損較大，容易出現(xiàn)帶束層兩側(cè)膠體裂開、簾線外露的情 況，將簾線排布設(shè)計成拱形，使得其不容易出現(xiàn)因應(yīng)力集中而簾線外露的情況，有效的提高 了輪胎的使用壽命。作為優(yōu)選，所述的胎體包括內(nèi)簾布層和外簾布層，內(nèi)外簾布層均為鋼絲簾線，內(nèi)外
4簾布層之間設(shè)有膠體隔層，該膠體隔層處于胎體兩側(cè)及中間部分，其厚度為0. 9-1. 6mm，其 兩側(cè)末端平滑過度到0mm，所述的內(nèi)外簾布層的簾線相互交錯設(shè)置。該方案一改現(xiàn)有技術(shù)當(dāng) 中胎體簾布層內(nèi)雙層簾線的結(jié)構(gòu)，而采用兩層簾布層，每層簾布層內(nèi)設(shè)有一層簾線的結(jié)構(gòu)， 兩層簾布層之間設(shè)有膠體隔層，實現(xiàn)了各簾布層的簾線不會直接接觸，即使考慮到長時間 的相對運動也不會出現(xiàn)直接接觸的現(xiàn)象，提高了胎體的緩定性。作為優(yōu)選，所述的內(nèi)簾布層和外簾布層的兩側(cè)設(shè)有翻邊，該翻邊沿鋼絲圈向外翻 轉(zhuǎn)貼合于外簾布層上，內(nèi)簾布層的兩側(cè)翻邊分別比外簾布層兩側(cè)翻邊長4-llmm，內(nèi)簾布層 的兩側(cè)翻邊分別將外簾布層兩側(cè)翻邊包裹，內(nèi)簾布層的翻邊處設(shè)有內(nèi)封層，內(nèi)簾布層的兩 側(cè)翻邊被設(shè)于內(nèi)封層與外簾布層之間的包膠包裹。普通胎體為了防止簾布層兩側(cè)翻邊在使 用中脫落，往往通過包膠直接將該翻邊與胎側(cè)直接包裹，但是由于本發(fā)明具有兩層簾布層， 如果仍然用包膠直接包裹，在使用中由于應(yīng)力集中，還是容易出現(xiàn)翻邊脫膠的問題，而本 方案通過內(nèi)簾布層的翻邊包裹外簾布層翻邊，再由包膠包裹內(nèi)簾布層翻邊，有效的解決了 這個問題，使得翻邊更為牢固。作為優(yōu)選，所述的帶束層簾線芳香族聚酰胺纖維。芳香族聚酰胺簾線在胎體為鋼 絲簾線的條件下，其強度相當(dāng)可靠，而且柔韌性、耐屈撓性好，相同表面積的胎面在使用中 可以獲得更大的與地面的接觸面積，從而提高抓地性能。相比于現(xiàn)有的半鋼胎都采用胎體 簾線為人造纖維簾線，帶束層簾線為鋼絲簾線的形式，本方案是半鋼胎的一大創(chuàng)新。作為優(yōu)選，所述的芳香族聚酰胺包括以下幾種
權(quán)利要求1.一種高強度帶束層輪胎，包括胎體、緩沖層(9)、帶束層(10)、胎側(cè)以及胎面 (11)，其特征在于所述的帶束層(10)的由1-5條簾線(12)并排構(gòu)成簾線束，該簾線束外側(cè) 包覆有一層膠料，簾線束沿輪胎軸向螺旋盤繞而成，其中帶束層的中部設(shè)有加強部(10-1)， 該加強部設(shè)有雙層或三層簾線，帶束層加強部的寬度為帶束層總寬度的1/2-3/5，加強部兩 側(cè)的簾線寬度分別為帶束層總寬度的1/5-1/4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度帶束層輪胎，其特征在于所述的帶束層(10)加強 部(10-1)為雙層簾線時，其雙層簾線部分的簾線束從第二圈開始部分重疊于上一圈；帶束 層加強部為三層簾線時，其三層簾線部分的簾線束第二圈部分重疊于第一圈，從第三圈開 始部分重疊于上兩圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高強度帶束層輪胎，其特征在于所述的帶束層從橫 截面看，簾線排布呈拱形結(jié)構(gòu)，拱形的凸面朝外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度帶束層輪胎，其特征在于所述的胎體包括內(nèi)簾布 層(1)和外簾布層C3)，內(nèi)外簾布層均為鋼絲簾線，內(nèi)外簾布層之間設(shè)有膠體隔層O)，該膠 體隔層處于胎體兩側(cè)及中間部分，其厚度為0. 9-1. 6mm，其兩側(cè)末端平滑過度到0mm，所述 的內(nèi)外簾布層的簾線相互交錯設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高強度帶束層輪胎，其特征在于所述的內(nèi)簾布層(1)和 外簾布層C3)的兩側(cè)設(shè)有翻邊，該翻邊沿鋼絲圈(7)向外翻轉(zhuǎn)貼合于外簾布層上，內(nèi)簾布層 的兩側(cè)翻邊(1-1)分別比外簾布層兩側(cè)翻邊(3-1)長4-llmm，內(nèi)簾布層的兩側(cè)翻邊分別將 外簾布層兩側(cè)翻邊包裹，內(nèi)簾布層的翻邊處設(shè)有內(nèi)封層(8)，內(nèi)簾布層的兩側(cè)翻邊(1-1)被 設(shè)于內(nèi)封層(8)與外簾布層之間的包膠( 包裹。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種高強度帶束層輪胎，其特征在于所述的帶束層簾線 為芳香族聚酰胺纖維。
專利摘要本實用新型涉及一種高強度帶束層輪胎，包括胎體、緩沖層、帶束層、胎側(cè)以及胎面，所述的帶束層的由1-5條簾線并排構(gòu)成簾線束，該簾線束外側(cè)包覆有一層膠料，簾線束沿輪胎軸向螺旋盤繞而成，其中帶束層的中部設(shè)有加強部，該加強部設(shè)有雙層或三層簾線，帶束層加強部的寬度為帶束層總寬度的(1/2)-(3/5)，加強部兩側(cè)的簾線寬度分別為帶束層總寬度的(1/5)-(1/4)。帶束層的中部是主要的受力部位，而其兩側(cè)的受力較小，從保證強度和節(jié)約成本兩方面考慮，將帶束層中部設(shè)為加強部，通過雙層或三層簾線實現(xiàn)。具有中部強度有所加強，而兩側(cè)強度適中，成本低、工藝簡單的特征。
文檔編號D01F6/60GK201863645SQ20102024204
公開日2011年6月15日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者周明良 申請人:杭州零度輪胎技術(shù)有限公司