一種用於輪胎的新型鋼絲圈的製作方法

2023-05-27 23:44:41 1

專利名稱：一種用於輪胎的新型鋼絲圈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼絲圈，尤其是一種用於輪胎的新型鋼絲圈。

背景技術：
鋼絲圈是將輪胎固定到輪輞上的主要部件。現用於充氣輪胎特別是載重汽車充氣輪胎的鋼絲圈通常採用如下方式 斜交胎一般在成排鋼絲繞成的鋼絲圈上直接敷貼胎圈填充膠後，用覆膠帘布整體包裹；這樣的鋼絲圈在成型和硫化過程中易受外部壓力導致鋼絲圈變形或鬆散，且鋼絲圈與外部胎膠結合性差。
子午胎一般在鋼絲圈外表面用覆膠帘布條螺旋纏繞覆蓋，然後對鋼絲圈預硫化；致使生產工藝煩瑣且需專用設備，造成輪胎成本高，同時，鋼絲圈與其他部件之間粘合力低，從而引起輪胎胎圈的早期損壞。
或者，有些子午胎在鋼絲圈外表面用鋼絲圈用鋼絲螺旋式纏繞，這雖然解決了上述鋼絲圈的變形以及結合性差等問題，但其對於保持鋼絲圈的斷面形狀效果仍然不夠理想，鋼絲圈中的鋼絲束極易在外力作用下發生滾動。
因此，需要一種新的鋼絲圈以更好的解決鋼絲圈芯的形狀保持以及纏繞物固定的問題。

發明內容
有鑑於此，本實用新型致力於更好的解決鋼絲圈芯的形狀保持以及纏繞物固定的問題，提出了一種用於輪胎的新型鋼絲圈。
本實用新型解決該技術問題所採用的技術方案是 一種用於輪胎的新型鋼絲圈包括一個由覆膠鋼絲繞成的環狀鋼絲圈芯，一條螺旋式纏繞在鋼絲圈芯外表面的單根鋼絲或單根芳綸纖維，以及，固定單根鋼絲或芳綸纖維兩端的膠片或覆膠帘布。
上述膠片或覆膠帘布先把單根鋼絲或芳綸纖維的一端固定在環狀鋼絲圈芯上，待單根鋼絲或芳綸纖維沿鋼絲圈芯螺旋式纏繞整個鋼絲圈芯後逐圈徑向纏繞以固定其另一端。
上述單根鋼絲或芳綸纖維沿鋼絲圈芯螺旋式纏繞後沿鋼絲圈芯圓周方向的長度大於鋼絲圈芯的周長，並且其兩端相距5-30cm。
上述固定單根鋼絲或芳綸纖維兩端的膠片或覆膠帘布在鋼絲圈芯圓周上徑向纏繞至鋼絲圈所在平面時與鋼絲圈上纏繞中心點處切線呈20°-75°角。
上述環狀鋼絲芯的斷面為四邊形或六邊形或八邊形或圓形，由成排鋼絲或單根鋼絲繞成。
上述鋼絲圈芯的鋼絲直徑為0.5～2.5mm；和/或，所述鋼絲的斷裂強度1500N；和/或，上述在鋼絲圈芯外表面螺旋式纏繞的單根鋼絲直徑為0.15～0.5mm或芳綸纖維直徑在0.5～1.5mm。
本實用新型的有益效果是由於採用上述結構，本實用新型的鋼絲圈具有較好的形狀保持性能，在加工中易於加工並提高了輪胎產品的成品率；同時，提高輪胎產品胎圈部位的結構強度和耐久性。

下面將參照附圖對本實用新型的具體實施方案進行更詳細的說明，其中 圖1是本實用新型的鋼絲圈結構圖； 圖2是圖1方式中工字輪正視圖；以及 圖3是圖1方式中工字輪俯視圖。
具體實施方式
為了實現子午輪胎產品生產中鋼絲圈芯較好的形狀保持以及纏繞物牢固固定，本實用新型提供了一種新型鋼絲圈。接下來具體說明該鋼絲圈。
圖1示出本實用新型的鋼絲圈結構圖。該鋼絲圈包括一個由覆膠鋼絲繞成的環狀鋼絲圈芯1、一條螺旋式纏繞在鋼絲圈芯外表面的單根鋼絲或單根芳綸纖維2以及固定單根鋼絲或芳綸纖維兩端的膠片或覆膠帘布3。
在本實用新型中，採用由覆膠鋼絲繞成環狀鋼絲圈芯，比繞成鋼絲圈芯然後覆膠的效果更好。因為每一圈鋼絲在纏繞過程中都覆上膠，使膠體在鋼絲之間的填充更均勻，成型後聯結更緊密並不易變形或發生相對滾動。
另一方面，用來保持鋼絲圈芯形狀的單根鋼絲或單根芳綸纖維，纏繞在鋼絲圈芯外表面。這是在長期的生產實踐中摸索到的，通過多次實驗證明，鋼絲或芳綸纖維是較佳的纏繞固定物。鋼絲太粗，剛性過大，不利於保持鋼絲圈芯的形狀。所以該鋼絲的參數是明顯不同於纏繞鋼絲圈芯鋼絲的。而芳綸纖維與目前輪胎用鋼絲、滌綸、錦綸等相比，具有強度高，變形小，熱收縮低，高耐熱、蠕變極小等優點，其強度是鋼絲的5-6倍，模量是鋼絲的2倍，相對密度僅為鋼絲的1/5，分解溫度為560度，既具備合成纖維的彈性又具備鋼絲的剛性。因此，它比普通的鋼絲具有更多的優越性，纏繞後局部形狀保持效果好。本實用新型採用該種材料於輪胎鋼絲圈生產中，具有極佳的效果。
上述膠片或覆膠帘布3先把單根鋼絲或芳綸纖維2的一端固定在環狀鋼絲圈芯1上，待單根鋼絲或芳綸纖維2沿鋼絲圈芯1螺旋式纏繞整個鋼絲圈芯後逐圈徑向纏繞以固定其另一端。
上述單根鋼絲或芳綸纖維2沿鋼絲圈芯1螺旋式纏繞後沿鋼絲圈芯圓周方向的長度大於鋼絲圈芯1的周長，並且其兩端相距5-30cm。
上述鋼絲圈芯1的鋼絲和/或螺旋式纏繞的鋼絲2均為鍍銅鋼絲。
上述環狀鋼絲圈芯1的斷面為四邊形或六邊形或八邊形或圓形，由成排鋼絲或單根鋼絲繞成。
上述鋼絲圈芯1的鋼絲直徑為0.5～2.5mm；和/或，所述鋼絲的斷裂強度1500N。
上述在鋼絲圈芯1外表面螺旋式纏繞的單根鋼絲直徑為0.15～0.5mm或芳綸纖維直徑在0.5～1.5mm。直徑過小斷裂強度偏小，易在纏繞過程中斷裂。直徑過大，剛性偏大，易造成纏繞不緊且不易保持鋼絲圈芯的形狀；同時，在操作過程中易鬆散。
上述鋼絲圈芯1外表面螺旋式纏繞的單根鋼絲或單根芳綸纖維纏繞螺距為5～70mm。其螺距最好是在20-30mm之間。螺距過大易導致纏繞後約束力偏低，螺距過小增加了操作難度也降低了生產效率。
上述固定單根鋼絲或芳綸纖維兩端的膠片或覆膠帘布在鋼絲圈芯圓周上徑向纏繞至鋼絲圈所在平面時與鋼絲圈上纏繞中心點處切線呈20°-75°角。
上述在鋼絲圈芯1外表面螺旋式纏繞的單根鋼絲2斷裂強度在100-500N；和/或，所述單根芳綸纖維2斷裂強度在100～400N。在前述斷裂強度下既能保證操作工藝要求，又保證纏繞鋼絲圈力度。
需進一步補充說明上述結構的實現過程及其相關過程，如下 覆膠鋼絲繞成的環狀鋼絲圈芯1是鋼絲圈鋼絲通過在輪胎鋼絲圈聯動生產線在各規格纏繞盤上按照設計斷面形狀纏繞完成。
圖2和圖3示出圖1方式中工字輪結構圖。螺旋式纏繞在鋼絲圈芯外表面的單根鋼絲或單根芳綸纖維通過重纏機纏繞在圖2和圖3所示的工字輪上。
將鋼絲圈芯1及纏繞有單根鋼絲或單根芳綸纖維2的工字輪分別安放於螺旋型鋼圈包布機對應工位。
調整好螺旋型鋼圈包布機鋼絲圈轉動速度，將單根鋼絲或纖維2的一端用膠片或覆膠帘布條纏繞固定於鋼絲圈芯1上。
啟動設備，由工字輪帶動鋼絲或芳綸纖維2完成對鋼絲圈的螺旋式纏繞，然後用膠片或覆膠帘布條固定單根鋼絲或芳綸纖維2的末端於鋼絲圈芯1上。
完成後的鋼絲圈表面塗刷膠糊後進行三角膠敷貼用於輪胎成型。
對比實驗 取型號為11.00R20-18PR輪胎進行對比試驗，對比試驗分別採用本實用新型結構和原鋼絲圈結構，其他輪胎半成品及結構均相同，對比實驗如下 1)生產效率對比實驗 採用同一操作人員、同一螺旋型鋼圈包布機，在相同時間內生產出的外纏合格鋼絲圈數量進行對比，在表1中該實驗結果用一個指數來表示，該指數以生產現有結構的鋼絲圈數量為基準值100，該指數越高，生產效率越高。
2)輪胎胎圈耐久性試驗 採用一個輪胎測試鼓，實驗輪胎被安裝在一個尺寸為8.0的標準輪輞上，以600KPa的壓力充氣，並加載35KN的負荷，在39℃的環境溫度下以30公裡/小時的線速度轉動，直到該輪胎出現子口裂為止。此時測量其行駛裡程。在表1中，實驗結果用一個指數表示，該指數以現有結構的鋼絲圈生產的輪胎為基準值100，該指數越高，胎圈耐久性能越好。
3)輪胎成本 輪胎成本用一個指數來代表，該指數以現有鋼絲圈結構生產的輪胎為基準值100，該指數越低，輪胎成本越低。
表1 以上對本實用新型的具體描述旨在說明具體實施方案的實現方式，不能理解為是對本實用新型的限制。本領域普通技術人員在本實用新型的教導下，可以在詳述的實施方案的基礎上做出各種變體，這些變體均應包含在本實用新型的構思之內。本實用新型所要求保護的範圍僅由所述的權利要求書進行限制。
權利要求1.一種用於輪胎的新型鋼絲圈，包括
一個由覆膠鋼絲繞成的環狀鋼絲圈芯，
一條螺旋式纏繞在鋼絲圈芯外表面的單根鋼絲或單根芳綸纖維，以及
固定單根鋼絲或芳綸纖維兩端的膠片或覆膠帘布。
2.如權利要求1所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述膠片或覆膠帘布先把單根鋼絲或芳綸纖維的一端固定在環狀鋼絲圈芯上，待單根鋼絲或芳綸纖維沿鋼絲圈芯螺旋式纏繞整個鋼絲圈芯後逐圈徑向纏繞以固定其另一端。
3.如權利要求2所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述單根鋼絲或芳綸纖維沿鋼絲圈芯螺旋式纏繞後沿鋼絲圈芯圓周方向的長度大於鋼絲圈芯的周長，並且其兩端相距5-30cm。
4.如權利要求1-3任一項所述的鋼絲圈，其特徵在於
所述鋼絲圈芯的鋼絲和/或螺旋式纏繞的鋼絲均為鍍銅鋼絲。
5.如權利要求1-3任一項所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述環狀鋼絲圈芯的斷面為四邊形或六邊形或八邊形或圓形，由成排鋼絲或單根鋼絲繞成。
6.如權利要求5所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述鋼絲圈芯的鋼絲直徑為0.5～2.5mm；和/或，所述鋼絲的斷裂強度1500N。
7.如權利要求1或2或3或6所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述在鋼絲圈芯外表面螺旋式纏繞的單根鋼絲直徑為0.15～0.5mm或芳綸纖維直徑在0.5～1.5mm。
8.如權利要求7所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述鋼絲圈芯外表面螺旋式纏繞的單根鋼絲或單根芳綸纖維纏繞螺距為5～70mm。
9.如權利要求1或2或3或6或8所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述固定單根鋼絲或芳綸纖維兩端的膠片或覆膠帘布在鋼絲圈芯圓周上徑向纏繞至鋼絲圈所在平面時與鋼絲圈上纏繞中心點處切線呈20°-75°角。
10.如權利要求9所述的新型鋼絲圈，其特徵在於
所述在鋼絲圈芯外表面螺旋式纏繞的單根鋼絲斷裂強度在100-500N；和/或，所述單根芳綸纖維斷裂強度在100～400N。
專利摘要本實用新型披露了一種用於輪胎的新型鋼絲圈。該鋼絲圈包括一個由覆膠鋼絲繞成的環狀鋼絲圈芯、一條螺旋式纏繞在鋼絲圈芯外表面的單根鋼絲或單根芳綸纖維、固定單根鋼絲或芳綸纖維兩端的膠片或覆膠帘布。本實用新型的鋼絲圈具有較好的形狀保持性能，在加工中易於加工並提高了輪胎產品的成品率；同時，提高輪胎產品胎圈部位的結構強度和耐久性。
文檔編號B60C15/04GK201552985SQ20092022574
公開日2010年8月18日 申請日期2009年9月4日 優先權日2009年9月4日
發明者汪海, 李勇, 戚順青 申請人:青島雙星輪胎工業有限公司