專(zhuān)利名稱(chēng)：一種耐刺穿的輪胎材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎，更具體地說(shuō)是增加輪胎的耐刺穿性能。
如果輪胎的胎面被釘子或其它尖的物體刺入時(shí)，有可能輪胎被刺破或刺穿。
圖1為現(xiàn)有輪胎的剖面。輪胎110包括胎面130和結(jié)合的胎體簾布層120。通常的胎面橡膠和胎體由于它們本身對(duì)鋒利或尖物體抵擋力差而提供不了足夠的保護(hù)作用。
由此，描述了一種耐刺穿性能提高了的改進(jìn)輪胎。
描述了一種增加輪胎耐刺穿性能的方法和裝置。耐刺穿性的材料是通過(guò)一種包含有聚芳香酰胺纖維的彈性體注入聚芳香酰胺纖維條而制成的。這種耐刺穿性材料放在輪胎內(nèi)，由此增加輪胎的耐刺穿性能。
本發(fā)明是借助實(shí)施例并無(wú)限制地用附圖中的各圖來(lái)進(jìn)行闡述，圖中相同的符號(hào)是指同一元件。
圖1是現(xiàn)有輪胎的剖面。
圖2A是含有耐刺穿性材料輪胎具體實(shí)施方案的剖面。
圖2B是另一含有耐刺穿性材料輪胎具體實(shí)施方案的剖面。
圖2C是顯示含有耐刺穿性材料輪胎各層的放大示意圖。
圖3是闡明一種耐刺穿性材料制備實(shí)施方案的流程圖。
圖4是闡明一種含有耐刺穿性材料輪胎制備實(shí)施方案的流程圖。
描述提高輪胎耐刺穿性能的一種方法和一個(gè)裝置。簾布條沿胎面的輪胎里面放置以提高耐刺穿性能，簾布條是一種注入纖維的紡織物。紡織物中的任何孔隙都被纖維遮蔽，從而得到?jīng)]有弱點(diǎn)的耐刺穿條。
圖2是一含有耐刺穿性材料輪胎實(shí)施方案的剖面。輪胎210包括在輪胎外表面的胎面230，復(fù)合層220，和耐刺穿層240。在一實(shí)施方案中，胎面230是橡膠。在一實(shí)施方案中，復(fù)合層220是注有橡膠的尼龍，聚酯，或人造絲。耐刺穿層240是沿輪胎的整個(gè)四周放置，由此沿輪胎沒(méi)有容易被刺破的地方。
耐刺穿層240是混合材料。在一實(shí)施方案中，耐刺穿層240是注有彈性體材料250的聚芳香酰胺纖維條260。纖維條260中有孔隙，如同所有的纖維一樣。纖維條260中的這些孔隙被彈性體材料250所遮蔽，其中彈性體材料含有纖維。
在一實(shí)施方案中，聚芳香酰胺纖維條260是紡織條并且纖維與輪胎圓周確定的圓成一定角度。在一實(shí)施方案中，聚芳香酰胺纖維條260的纖維主要取向是與輪胎圓周成45度角。在一實(shí)施方案中，彈性體材料250和紡織的聚芳香酰胺纖維條260在耐刺穿層240加入到輪胎210里面之前進(jìn)行壓延或共擠出。在一實(shí)施方案中，聚芳香酰胺纖維條是一種Kevlar纖維條。在一實(shí)施方案中，彈性體材料是一種含有聚芳香酰胺纖維的橡膠材料。在圖3中描述了一種制備這種條的實(shí)施方案。
圖3是一制備耐刺穿性材料實(shí)施方案的流程圖。在310階段，選擇聚芳香酰胺纖維。在一實(shí)施方案中，聚芳香酰胺纖維是Kevlar纖維。另外可以使用其它聚芳香酰胺材料。
在320階段，這種聚芳香酰胺纖維和一種彈性體材料進(jìn)行混合。在一實(shí)施方案中，彈性體材料是橡膠。另外可以使用另一種有相似性能的材料。在一實(shí)施方案中，彈性體材料是一種半流體高粘度可塑狀態(tài)。另外，彈性體材料可以是粉狀或其它狀態(tài)。
在一實(shí)施方案中，彈性體材料和聚芳香酰胺纖維的混合物依舊保持高粘度半流體可塑狀態(tài)。在一實(shí)施方案中，彈性體材料和聚芳香酰胺纖維形成了“第一階段材料”。
在階段330，選擇聚芳香酰胺材料條。在一實(shí)施方案中，聚芳香酰胺條是紡織而成。在一實(shí)施方案中，聚芳香酰胺條是Kevlar@，或者類(lèi)似的材料。
在階段340，混合第二階段材料和聚芳香酰胺材料條。在一實(shí)施方案中，第一階段材料在聚芳香酰胺材料條上進(jìn)行擠出。在另一實(shí)施方案中，第一階段材料在聚芳香酰胺材料條上進(jìn)行壓延。聚芳香酰胺材料條由此與第一階段材料融合在一起，兩種材料一起構(gòu)成固態(tài)織物狀材料的單條，即為“第二階段材料”。這第二階段材料如織物一樣是柔性的，但是沒(méi)有織物的孔隙，因?yàn)榭紫毒蝗谌刖鄯枷沲０凡牧现械牡谝浑A段材料所遮蔽。隨后這第二階段材料置于輪胎的制備過(guò)程中以提高輪胎的耐刺穿性能，如同將下面描述的一樣。
圖4是一輪胎制造過(guò)程實(shí)施方案的流程圖。輪胎制造過(guò)程由以下步驟組成<1>配料和混合彈性體，炭黑，顏料，和其它化學(xué)試劑如硫化劑，促進(jìn)劑，增塑劑和引發(fā)劑；<2>在成對(duì)的大輥筒之間擠壓橡膠混合物，為進(jìn)料磨做準(zhǔn)備，在進(jìn)料磨中混合物擠出成條，形成胎面材料的形狀；<3>加工織物并且在一壓延的操作過(guò)程中用橡膠進(jìn)行涂敷；<4>加工鋼絲圈；<5>剪切和冷卻各種不同的擠出和壓延產(chǎn)物；<6>在生產(chǎn)輪胎的機(jī)器上裝備所有的組件(鋼絲圈，經(jīng)涂敷的織物，胎面等)；<7>對(duì)生胎進(jìn)行潤(rùn)滑(生胎噴涂)；<8>加熱加壓硫化和成型輪胎；<9>產(chǎn)品拋光修飾。
輪胎的生產(chǎn)過(guò)程是當(dāng)橡膠化織物放在轉(zhuǎn)筒上時(shí)(在410階段)開(kāi)始的，隨后在420階段加入鋼絲圈。在430階段，耐刺穿材料是圍繞胎體內(nèi)側(cè)固定在織物的中間。在440階段，圍繞胎體內(nèi)側(cè)將織物向上包邊。
在這一步驟，450階段，鋼帶，胎面和側(cè)壁的橡膠繞轉(zhuǎn)筒在織物上包裹起來(lái)。然后在460階段轉(zhuǎn)筒收縮，未固化(生的)輪胎涂敷潤(rùn)滑劑(生胎噴涂)，放入一自動(dòng)輪胎壓機(jī)中成型固化。在固化之前，輪胎看起來(lái)象桶，兩端開(kāi)著。固化過(guò)程將橡膠，織物，和鋼絲轉(zhuǎn)化成一堅(jiān)硬，高彈性的產(chǎn)品，同時(shí)也將輪胎的不同部分結(jié)合成一體。固化后，輪胎通過(guò)將它固定在一胎環(huán)上并卸壓降低內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行冷卻。在470階段，拋光修飾輪胎包括修剪，拋光，平衡，和質(zhì)檢。
在上面的說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明是參照具體的實(shí)施方案進(jìn)行描述的。但是很明顯可以進(jìn)行不同的改性和變化而不脫離本發(fā)明更寬的思想和范圍，如同在附屬權(quán)利要求中所要求的。因此，說(shuō)明書(shū)和示意圖是闡釋性而不是加以限定。
權(quán)利要求
1.一種用于包括側(cè)壁，胎面和胎體的輪胎中的耐刺穿性材料條，該耐刺穿性材料條包括聚芳香酰胺條；含彈性體和聚芳香酰胺纖維的第一材料，第一材料與聚芳香酰胺條結(jié)合，由此形成耐刺穿材料。
2.權(quán)利要求1中的耐刺穿性材料條，其中第一材料是壓延在聚芳香酰胺條之上的。
3.權(quán)利要求1中的耐刺穿性材料條，其中第一材料是與聚芳香酰胺條共擠出。
4.權(quán)利要求1中的耐刺穿性材料條，其中聚芳香酰胺條是一種紡織的聚芳香酰胺條。
5.權(quán)利要求1中的耐刺穿性材料條，其中第一材料是融入聚芳香酰胺條中的半流體。
6.一種包括胎體，胎面和耐刺穿性材料條的輪胎，其中耐刺穿性材料包括與第一材料結(jié)合的聚芳香酰胺條；第一材料含一種彈性體和聚芳香酰胺纖維。
7.權(quán)利要求6的輪胎，其中耐刺穿性材料條在胎體的折疊層間。
8.權(quán)利要求6的輪胎，其中第一材料壓延在聚芳香酰胺條之上。
9.權(quán)利要求6的輪胎，其中第一材料與聚芳香酰胺條一起共擠出。
10.權(quán)利要求6的輪胎，其中聚芳香酰胺條是一種紡織聚芳香酰胺條。
11.權(quán)利要求6的輪胎，其中第一材料是一種融入聚芳香酰胺條中的液體。
12.一種制造輪胎的方法，它包括將耐刺穿性材料加入到輪胎中，它包括以下步驟將包括一種彈性體和聚芳香酰胺纖維的第一材料與聚芳香酰胺纖維條結(jié)合在一起，由此形成耐刺穿性材料；將耐刺穿性材料放入輪胎中；對(duì)輪胎進(jìn)行拋光修飾。
13.權(quán)利要求12的方法，其中將聚芳香酰胺纖維條與第一材料結(jié)合的步驟包括聚芳香酰胺纖維條和第一材料進(jìn)行壓延。
14.權(quán)利要求12的方法，其中聚芳香酰胺纖維條和第一材料結(jié)合的步驟包括聚芳香酰胺纖維條和第一材料共擠出。
15.權(quán)利要求12的方法，其中將耐刺穿性材料放入輪胎中的步驟包括將耐刺穿性材料條放在輪胎胎體的折疊層間。
16.一種制備在輪胎內(nèi)的耐刺穿材料以增加輪胎的耐刺穿性能的方法，該法包括以下步驟第一材料融入聚芳香酰胺纖維條中，第一材料包括含有聚芳香酰胺纖維的彈性體。
17.權(quán)利要求16的方法，其中耐刺穿性材料放在輪胎胎體的折疊層之間。
18.權(quán)利要求16的方法，其中耐刺穿性材料沿輪胎的內(nèi)側(cè)圓周放置。
19.權(quán)利要求16的方法，其中第一材料融合聚芳香酰胺纖維條的步驟包括第一材料與聚芳香酰胺纖維條壓延。
20.權(quán)利要求16的方法，其中第一材料融合聚芳香酰胺纖維條的步驟包括第一材料和聚芳香酰胺纖維條共擠出。
全文摘要
提供一種增加輪胎耐刺穿性能的方法和裝置。耐刺穿性材料是通過(guò)用一種含聚芳香酰胺纖維的彈性體融合一種聚芳香酰胺纖維條而制備。這種耐刺穿性材料在輪胎當(dāng)中,由此增加輪胎的耐刺穿性能。
文檔編號(hào)B60C19/12GK1257795SQ9912318
公開(kāi)日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月18日
發(fā)明者A·L·克拉克 申請(qǐng)人:專(zhuān)業(yè)自行車(chē)部件公司