專利名稱：帶束層環形胎面的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種含有帶束層的環形胎面，是一種用于載重汽車和大客 車的輪胎翻新的部件。
背景技術：
當今世界汽車保有量的持續高速增長，使輪胎的消費量猛增，為了節省資 源，輪胎翻新成為世界各國都在發展的一項環保、節能減排的重要途徑。但是 由翻新輪胎引發的交通事故比比皆是，令人擔憂，節省資源和行駛的安全可靠 性形成了很大的矛盾，也阻礙了輪胎翻新的發展。
由于使用過的舊輪胎的帶束層總有損壞，受損傷的形式很多，像帶束層磨 損、鋼絲斷裂、銹蝕、扎傷、穿洞、脫空、疏松、變形等等，對損傷的檢驗、 判斷非常復雜，而且難以修復，這是造成翻新輪胎爆裂的主要因素。目前的各 種輪胎翻新技術如傳統翻新法、預硫化條狀胎面和環形胎面翻新法，都對帶束 層不予處理或簡單修補，缺少有效的解決方案，只是選擇一些損傷較小的舊輪 胎進行翻新，這樣又致使舊輪胎的可翻新率很低，有許多胎體完好而帶束層損 壞的舊輪胎不能再利用是一個很大的資源浪費，舊輪胎的損傷和對傷情判斷的 不準確，都是翻新輪胎的事故隱患，解決翻新輪胎的安全性、可靠性是舊輪胎 資源利用的重要課題。
專利號96115867.0公開的橡膠尼龍活胎面和專利號00215750.0公開的 環形胎面，所描述的胎面內的骨架材料的主要作用是提高環形胎面與胎體的結 合強度，都不能有效解決輪胎帶束層損壞的問題。
實用新型內容
本實用新型所要解決的問題是提供一種含有帶束層的環形胎面，用于載重 汽車和大客車輪胎翻新，在更新舊輪胎胎面的同時替換或補強舊輪胎的帶束層，
即能節省資源，達到節能減排的目的，降低輪胎成本，又能確保翻新輪胎安全 可靠。
本實用新型的思路，是把輪胎分成兩個部件， 一個是胎體，另一個是含有 帶束層的環形胎面。胎體的設計安全倍數很高，行駛過程中一般不受損傷，但承受載荷的比例遠小于帶束層，其占輪胎制造成本比例較高，所以具有很高的
利用價值；帶束層承受了輪胎的60 75%的內壓應力，又是最容易受損傷的部 件。
新輪胎的帶束層和胎面是依附于胎體貼合并一起成型、硫化，要受很多條 件制約，工藝條件復雜，而單獨制造帶束層環形胎面的工藝較新輪胎來的簡單， 采用直接貼和成型，硫化時不存在胎體的約束力的影響，受力條件良好，硫化 壓力在6Mpa以上，遠高于新輪胎，帶束層環形胎面的強度比新輪胎的高，成本 較低。
所述帶束層環形胎面是由外表面帶有各種防滑花紋的胎面膠、基部膠、鋼 絲帶束層和內層膠組成，其內表面形狀與打磨后的舊輪胎胎體相吻合的閉合的 環形胎面。
常用的載重汽車和大客車輪胎按結構分為以兩大類，即斜交輪胎和子午線 輪胎，子午線輪胎又分為半鋼絲子午線輪胎和全鋼絲子午線輪胎。輪胎的國家 標準等效采用了國際標準，盡管國內外各生產商執行的標準相同，同規格輪胎 的輪廓尺寸如斷面寬、直徑、胎圈等幾何尺寸及許用載荷、氣壓等性能指標基 本相同，但輪胎的帶束層結構、簾線排列、層數、材料、輪胎的行駛面寬度、 行駛面弧度高或弧度、基部膠厚度卻不盡相同。
由于舊輪胎的帶束層受損傷的程度不同，因此就需要環形胎面內含有多種 形式和層數的帶束層以滿足不同的翻新輪胎的需求和達到最經濟的目的。環形 胎面內含帶束層不一定也不可能完全與原輪胎的帶束層和損壞程度相匹配，而 是要在有利于提高輪胎強度的原則上選用環形胎面內所含帶束層結構和層數。
帶束層環形胎面作為一個部件，要有良好的通用性、適配性，又要盡可能 的減少其規格，因此就要優化帶束層環形胎面各部位的參數。
為了使帶束層環形胎面與打磨好的輪胎胎體裝配時有一定的過盈量，帶束 層環形胎面的外徑略小于新輪胎外徑。所述帶束層環形胎面的外徑是新輪胎外 徑的98. 5 99. 80/"
行駛面寬度是影響輪胎行駛里程的主要因素之一，實踐證明，行駛面寬度 加寬時其行駛里程明顯提高，當行駛面寬度大于與其配用輪胎的斷面寬度的84% 時，環形胎面兩邊膠層有明顯加厚趨勢，不利于輪胎散熱，發生輪胎肩部脫空、胎面邊緣被撕裂、掉膠塊的趨勢會明顯加劇。現有技術的翻新輪胎的行駛面寬度都小于新輪胎，這是因為工藝條件的限 制，翻新輪胎用的胎面寬度小于輪胎打磨面的寬度才有利于粘結，其行駛面寬度低于輪胎的斷面寬度的74%，這也是翻新輪胎的行駛里程低于新輪胎的主要 原因之一。所述帶束層環形胎面的行駛面寬度為與其配用輪胎的斷面寬度的75 84%。帶束層環形胎面的基部膠位于花紋槽底部和帶束層之間，其厚度是影響環 形胎面內徑的主要因素之一，涉及到環形胎面與胎體的配合。模具的直徑和花 紋深度是固定的，可以利用調整基部膠的厚度來獲得不同內徑的環形胎面，環 形胎面的基部膠不能像新輪胎設計那樣按照花紋深度的比例設計，所述帶束層 環形胎面的基部膠的厚度應控制在2 8mm之間。帶束層環形胎面的采用較低的行駛面弧度高可降低輪胎的滾動阻力、提高 行駛里程、行駛穩定性、與地面的附著力等，還有利于減小帶束層之間的剪切 力和生熱，防止脫層，所以環形胎面的行駛面弧度高要低于同規格的新輪胎。 現有技術翻新輪胎的行駛面弧度高是由輪胎胎冠打磨面的弧度決定的，輪胎帶 著弧形的帶束層，剛性強，預硫化條狀胎面或環形胎面依附在原有的帶束層上， 其行駛面弧度高是輪胎斷面高度的4. 5 6. 5%。所述帶束層環形胎面的行駛面 弧度高是輪胎斷面高度的2. 0~4%，其行駛面弧度控制在R500 1200mm之間。所述帶束層環形胎面的下口寬度即與胎體結合處的寬度是與其配用輪胎的 斷面寬度的78 90%，或者是行駛面寬度的1. 03 1. 1倍。所述帶束層環形胎面的帶束層的層數可以是一 六層不等；環形胎面內含 有1 2層帶束層的可以對輪胎原有帶束層進行補強，環形胎面內含有3、 4層 帶束層可用于替換輪胎原有的帶束層，環形胎面內含有5、 6層帶束層的可用于 替換輪胎原有的帶束層或用于特殊要求的輪胎，或由幾種不同材料組合的帶束 層。帶束層環形胎的鋼絲帶束層寬度過寬，硫化時鋼絲帶束層可能會滑動到胎 面邊緣甚至會露出鋼絲。所述帶束層環形胎面的鋼絲帶束層最寬的寬度不超過 行駛面寬度的92%。帶束層環形胎面的帶束層分為補強層、基礎層、過渡層和緩沖層，從排列形式上又分為斜向排列和環繞排列，它們的簾線排列角度和材料都有所不同。實驗證明，當帶束層的簾線排列角度大于77。時，輪胎的圓周剛性增強、滾動 變形，帶束層邊緣的剪切力變小的趨勢明顯，簾線排列角度越大，輪胎圓周剛 性越強，合理地設計環形胎面帶束層簾線的排列角度和選材，兼顧到不同輪胎 的需要。所述帶束層環形胎面的帶束層簾線排列角度為71 86° 。所述帶束層環形胎面的帶束層簾線排列角度為77 86° ，可作為基礎層、 補強層、過渡層和緩沖層帶束層使用。所述帶束層環形胎面的基礎層、補強層帶束層，其簾線排列角度為71 74所述帶束層環形胎面的過渡層帶束層，即與胎體經線靠近的帶束層簾線排 列角度為26 28。。所述帶束層環形胎面的簾線排列呈整層全環繞帶束層，其環繞升角e為0 3.8° ,可作為補強層、基礎層和緩沖層帶束層，這種帶束層能使環形胎面的圓 周剛性最強，最穩定，帶束層不受剪切力，而且成型簡單，生產效率高，其材 料多采用伸長率大于5%的高捻度的鋼絲簾線或化纖類簾線。所述帶束層環形胎面的帶束層結構，有兩個環狀帶束層，對稱分布在另一 種帶束層4的兩邊，兩個環狀帶束層的寬度分別為25 55mm，其環繞升角為0 0.95° ，可作為補強層、基礎層帶束層，其材料多采用伸長率大于5%的高捻度 的鋼絲簾線。所述帶束層環形胎面的帶束層結構，相鄰兩層簾線排列斜向呈交叉或相同 斜向；所述帶束層環形胎面的帶束層的材料，可采用鋼絲簾線、還可以采用尼龍 簾子布、滌綸簾子布為代表的化纖類簾子布、也可以是礦物纖維類例如玻璃絲、 碳纖維，可以采用一種材料或二種及二種以上的材料聯合使用。所述帶束層環形胎面的帶束層結構，可以由上述各種形式的帶束層組合成 多層帶束層。 有益效果綜上所述，帶束層環形胎面完全不同于現有輪胎翻新技術的預硫化環形胎 面和預硫化條狀胎面，它作為一個獨立的受力部件制造，優化了各項參數、結7構，這些因素都是相互關聯的，其多項試驗的性能指標優于新輪胎。例如降 低了行駛面弧度高，胎面承受載荷時變形量減小，帶束層邊緣的剪切力就會明 顯減小，這項指標又影響到帶束層鋼絲簾線的排列角度，許多輪胎設計手冊中 認為，帶束層簾線排列角度在80。附近時，帶束層受到的剪切力最大，要求避 開此角度，而帶束層環形胎面的帶束層簾線的排列角度則不必顧忌此角；又如 生產工藝也影響到帶束層的結構設計，帶束層環形胎面比新輪胎的胎面膠、基 部膠、各帶束層和內層膠之間結合致密，整體性強，各層間的相互位移和作用 力小，所以帶束層環形胎面的許多實驗結果與新輪胎有較大差別，也是現有輪 胎翻新技術所不能比擬的。帶束層環形胎面可根據輪胎用途分為大客車、載重車和礦山車幾種類型， 并據此選擇不同的設計參數、帶束層結構、材料等。針對輪胎的結構及損傷情況，選擇不同的帶束層結構、層數和材料，彰顯 其良好的通用性、適配性、經濟性。采用鋼絲簾線和尼龍等化學纖維共同使用， 化學纖維可起到補強、過渡和緩沖的綜合效應，還有利于降低輪胎重量。舊輪 胎經剝離掉原胎面和帶束層或受損傷部分帶束層，套裝上帶束層環形胎面進行 硫化，得到的復新輪胎的強度、安全可靠性和使用壽命高于新輪胎，因此也稱 之為強化輪胎。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
附圖1為本實用新型帶束層環形胎面的斷面示意圖； 附圖2為輪胎斷面示意圖；附圖3為本實用新型帶束層環形胎面的基礎層、補強層、過渡層和緩沖層帶束 層簾線排列示意圖；附圖4為本實用新型帶束層環形胎面的基礎層、補強層帶束層簾線排列示意圖; 附圖5為本實用新型帶束層環形胎面的過渡層帶束層簾線排列示意圖； 附圖6為本實用新型帶束層環形胎面的全環繞帶束層簾線排列示意圖； 附圖7為本實用新型帶束層環形胎面的有兩個環狀帶束層簾線排列示意圖； 附圖8為本實用新型帶束層環形胎面附圖6、 7的帶束層簾線環繞升角示意圖； 圖中l是胎面膠，2是花紋，3是基部膠，4是帶束層，5是內層膠b—行駛面寬度B—輪胎斷面寬度 L一環形胎面下口寬度 Lo —最寬的鋼絲帶束層寬度R —行駛面弧度h —行駛面弧度高 S —基部膠厚度W 環狀帶束層寬度ci一簾線排列角度 0 —簾線環繞升角具體實施方式
實施例1，如圖1所示，帶束層環形胎面是由外表面帶有各種防滑花紋2 的胎面膠l、基部膠3、鋼絲帶束層4和內層膠5組成，其內表面的形狀與打磨 后的舊輪胎胎體的結合面相吻合的閉合的環形胎面。實施例2， 12.00R20全鋼子午線輪胎使用的帶束層環形胎面的外徑為 1120mm,標準的新輪胎外徑為1125mm，前者是后者的99. 6%。實施例3，如圖1、2所示，12.00R20全鋼子午線輪胎使用的越野花紋帶束 層環形胎面的行駛面寬度b為265mm，是與其配用輪胎的斷面寬度B為315mm， b是B的84%。實施例4，如圖1所示，11. 00R22. 5無內胎子午線輪胎使用的帶束層環形 胎面，含有二層鋼絲帶束層的，基部膠3的厚度S為8mm，含有三層鋼絲帶束 層的，基部膠3的厚度S為4咖。通過調整基部膠厚度3的厚度S來獲取環形胎面不同的內徑最簡單，基部 膠較厚的胎面磨損后可采用刻花紋的方法延長其使用壽命， 一般帶束層少于2 層的環形胎面要采用4 8mm的基部膠層。實施例5，圖l、 2所示，11.00R20子午線輪胎使用的帶束層環形胎面的行 駛面弧度高h為6ram，是輪胎斷面高度H的2%，其行駛面弧度R為1100mm。其 下口寬度L即與胎體結合處的寬度為230mm，其配用輪胎的斷面寬度B為293ram， 下口寬度L是輪胎的斷面寬度B的78%。實施例6，圖1所示，用于12. 00R20輪胎用的環形胎面的最寬鋼絲帶束層 的寬度Lo為220ram，其行駛面寬為240mm，是行駛面寬度的92%。實施例7，圖3 7所示，根據多年對國內外各種輪胎翻新的參數統計，一 般子午線輪胎帶束層的簾線排列角度在62 75。之間，斜交輪胎的簾線排列角 度在46 55°之間。實驗證明，當帶束層的簾線排列角度大于77°時，輪胎的 圓周剛性增強、滾動變形，帶束層邊緣的剪切力變小的趨勢明顯，簾線排列角9度越大，輪胎圓周剛性越強，輪胎的彈性也在變小，大客車輪胎用的環形胎面 的帶束層簾線排列取較小的角度，載重車輪胎用的環形胎面的帶束層簾線排列取較大的角度。所述帶束層環形胎面的帶束層4的簾線排列與環形胎面的軸線 角度a為71 86。。實施例8，圖3所示，12.00R20全鋼子午線輪胎使用的越野花紋帶束層環 形胎面的簾線排列與環形胎面的軸線角度a為82° 。實施例9，圖4所示，11.00R22.5無內胎子午線輪胎使用的帶束層環形胎 面的簾線排列與環形胎面的軸線角度a為74。，此種簾線排列角度的帶束層適 配性廣，下料較方便。實施例IO，如圖5所示，所述帶束層環形胎面的過渡層帶束層4，即與胎 體經線靠近的帶束層簾線排列與環形胎面的軸線角度a為26 28。，只有部分 帶束層結構選用這種過渡層。實施例11，如圖6、 8所示，所述帶束層環形胎面的帶束層的簾線排列呈 整層全環繞帶束層4，其環繞升角3為0 3.8° ，可作為補強層、基礎層和緩 沖層帶束層，這種帶束層能使環形胎面的圓周剛性最強，最穩定，帶束層不受 剪切力，而且成型簡單，生產效率高，其材料多采用伸長率大于5%的高捻度的 鋼絲簾線或化纖類簾線。實施例12，如圖7、 8所示，所述帶束層環形胎面的帶束層結構，有兩個 環狀帶束層，對稱分布在另一種帶束層4的兩邊，兩個環狀帶束層的寬度分別 為25 55mm，其環繞升角P為0 0. 95° ，可作為補強層、基礎層帶束層，其 材料多采用伸長率大于5%的高捻度的鋼絲簾線。實施例13，針對舊輪胎的帶束層損壞的層數和程度，滿足不同的翻新輪胎 的需求和達到最佳經濟目的，來設計制造帶束層環形胎面。所述帶束層環形胎 面所含的帶束層4的層數可以是一 六層不等，其結構有多種組合。 (帶束層的排列順序靠近基部膠的為第一層)1) 環形胎面內含有一層采用補強層帶束層4或全環繞式帶束層或中間采用 補強層帶束層，在其兩側采用兩個環狀帶束層；2) 環形胎面內含有二層帶束層4，第一層帶束層是補強層，第二層是基礎層 帶束層，但第二層帶束層比第一層寬；3) 環形胎面內含有二層帶束層4中的第一層采用全環繞帶束層，第二層采用
基礎層帶束層；
4) 環形胎面內含有二層帶束層4，第一層的中間采用補強層帶束層，在其兩 側采用兩個環狀帶束層，第二層采用基礎層帶束層；
5) 環形胎面內含有三層帶束層4，第一層是補強層帶束層、第二、三層是基 礎層帶束層；
6) 環形胎面內含有三層帶束層4，第一層采用全環繞帶束層，第二、三層采 用基礎層帶束層；
7) 環形胎面內含有三層帶束層4，第一層的中間采用補強層帶束層，在其兩 側采用兩個環狀帶束層，第二、三層采用基礎層帶束層；
8) 環形胎面內含有四層帶束層4，第一層是補強層帶束層，第二、三層是基 礎層帶束層，第四層是過渡層帶束層；
9) 環形胎面內含有四層帶束層4，第一層的中間采用補強層帶束層，在其兩
側采用兩個環狀帶束層，第二、三層采用基礎層帶束層，第四層是過渡層 市束層；
10) 環形胎面內含有四層帶束層4，第一層采用全環繞帶束層，第二、三層采 用基礎層帶束層；第四層是過渡層帶束層；
11) 環形胎面內含有五層帶束層4，在實施例13第8)、 9)、 10)條所描述的 帶束層結構的鋼絲簾線外層增加一層補強層帶束層，即具有二層補強層， 或第一層是補強層帶束層，第二、三層是基礎層，第四、五層是化纖類簾 線作過渡層帶束層；
12) 環形胎面內含有六層帶束層4，第一層是鋼絲簾線補強層，第二層是化纖 類簾線的緩沖層帶束層，第三、四層是基礎層，第五、六層是化纖類簾線 過渡層帶束層，或第一、二層是鋼絲簾線補強層，第三、四層是基礎層， 第五、六層是化纖類簾線過渡層帶束層；
13) 帶束層環形胎面的可以采用二層或二層以上的全環繞帶束層結構，以獲得 最強的圓周剛性的環形胎面，胎面邊緣的強度最大；
以上所述帶束層環形胎面的帶束層結構，相鄰兩層簾線排列斜向呈交叉方 向或相同方向。所述帶束層環形胎面的帶束層的材料，可采用鋼絲簾線、還可以采用尼龍 簾子布、滌綸簾子布為代表的化纖類簾子布、也可以是礦物纖維類例如玻璃絲、 碳纖維等，可以采用一種材料或二種及二種以上的材料聯合使用。
所述帶束層環形胎面的帶束層結構組合形式，不僅限于實施例13中的幾 種，可以由上述實施例7 12中所描述的各種形式的帶束層組合成多層帶束層。
在上述不同組合的帶束層結構中，可在鋼絲帶束層的外層、中間層或內層 植入化纖類的簾子線帶束層，既可以達到補強、過渡和緩沖的綜合效應，還有 利于降低輪胎重量。
注實施例13中所描述的補強層和基礎層是指簾線排列角度a為71 86°的 帶束層，除全環繞帶束層外，沒有指明材料的帶束層均為鋼絲簾線。
權利要求1、帶束層環形胎面，其特征是由外表面帶有各種防滑花紋的胎面膠、基部膠、鋼絲帶束層和內層膠組成的閉合的帶束層環形胎面。
2、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的外徑是新輪胎外徑的98.5 99.8%。
3、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的行 駛面寬度b為與其配用輪胎的斷面寬度B的75 84%。
4、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的胎 面花紋的基部膠的厚度應控制在2 8mtn之間。
5、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的行 駛面弧度高h是輪胎斷面高度H的2.0 4%。
6、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的行 駛面弧度R控制在500 1200mm之間。
7、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的下 口寬度L即與胎體結合處的寬度是與其配用輪胎的斷面寬度B的78 90%，或者是行駛面寬度b的1.03 1.1倍。
8、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的鋼 絲帶束層最寬的寬度Lo不超過行駛面寬度b的92%。
9、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的帶 束層的層數可以是一^^六層。
10、 '根據權利要求l所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的帶束層簾線排列角度a為71 86。。
11、 根據權利要求1或10所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎 面的帶束層簾線排列角度a為77 86° ,可作為基礎層、補強層、過渡 層和緩沖層帶束層使用。
12、 根據權利要求l或iO所述的帶束層環形胎面，其^^征是帶束層環形胎面的基礎層、補強層帶束層，其簾線排列角度a為71 74。。
13、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的帶 束層的簾線排列呈整層全環繞帶束層，其環繞升角8為0 3.8° ;
14、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的帶 束層結構，有兩個環狀帶束層，對稱分布在另一種帶束層兩邊，兩個環狀 帶束層的寬度分別為25 55mm，其環繞升角P為0 0.95° 。
15、 根據權利要求l、 9、 13其中之一所述的帶束層環形胎面，其特征是帶 束層環形胎面內含有二 六層的全環繞帶束層結構。
16、 根據權利要求1所述的帶束層環形胎面，其特征是帶束層環形胎面的帶 束層的材料，可采用鋼絲簾線、還可以采用尼龍簾子布、滌綸簾子布為代 表的化纖類簾子布、也可以是礦物纖維類例如玻璃絲、碳纖維。
專利摘要本實用新型涉及一種含有帶束層的環形胎面，用于載重汽車和大客車輪胎翻新，在更新舊輪胎胎面的同時補強或替換舊輪胎的帶束層。其特征是所述帶束層環形胎面是由外表面帶有各種防滑花紋2的胎面膠1、基部膠3、鋼絲帶束層4和內層膠5組成，其內表面形狀與打磨后的舊輪胎胎體相吻合的閉合的環形胎面。帶束層環形胎面作為一個獨立的部件制造，優化了各項參數、結構，針對輪胎的結構及損傷情況，選擇不同的帶束層結構、層數和材料，彰顯其良好的通用性、適配性、經濟性。舊輪胎經剝離掉原胎面和帶束層，套裝上帶束層環形胎面進行硫化，得到的復新輪胎的強度、安全可靠性和使用壽命高于新輪胎，因此也稱之為強化輪胎。
文檔編號B60C11/00GK201287591SQ200820171909
公開日2009年8月12日 申請日期2008年9月22日 優先權日2008年9月22日
發明者鐘愛民 申請人:鐘愛民