Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОТЕКТОРА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН

Цель изобретения - повышение качества восстановленных шин и снижение времени их вулканизации.

Способ осуществляется следующим образом. На отшерохованный, промазанный клеем и поддутый каркас накладывают брекерный усиливающий пояс, который образуется путем навивки корда в виде одиночной или группы нитей. Нити должны быть с электропроводящими свойствами и могут быть как необрезиненные, так и предварительно обрезиненные сырой резиновой смесью.

Нити брекерного пояса могут навивиться, как в окружном направлении, так и под углом к окружному направлению шины типа зиг-заг или другими вариантами.

Свободные концы нитей могут выводиться на боковые поверхности восстанавливаемой шины. Затем проводится операция наложения протектора с прикаткой или навивки протектора из сырой резины.

Перед началом процесса вулканизации проводится подключение свободных концов нитей брекерного пояса к источнику электрической энергии. При этом нити брекерного пояса разогреваются и подогревают зону между каркасом и слоями сырой резины протектора. При этом сырая резина протектора становится более пластичной и обеспечивается лучшее ее затекание в микротрещины и порезы на внешней беговой стороне каркаса оставшиеся от мехповреждений при эксплуатации шины йот процесса шерохования шины фрезами или другими инструментами.

После операции подогрева свободные концы нитей отключаются от источников электрической энергии, обрезаются и заводятся под край протектора. Восстанавливаемая шина загружается в прогретую покрышечную пресс-форму и начинается процесс вулканизации.

Традиционно, вулканизация протектора и его надежное соединение с каркасом достигается путем обогрева каркаса с его внутренней стороны, а также протектора с наружной стороны от покрышечной пресс-формы при одновременной подаче давления внутрь каркаса.

Так как сама резина и резинокордная оболочка являются хорошими теплоизоляторами, требуется достаточно длительное время для прогрева всей толщины каркаса и протектора.

В случае подогрева нитями брекерного пояса наружной стороны каркаса отпадает необходимость подогрева каркаса шины с внутренней полости каркаса шины. Это обеспечивает снижение расхода тепловой энергии требуемой для вулканизации восстанавливаемой шины и уменьшает время вулканизации. Кроме того, значительно снижается вероятность деструкции от повторных нагревов покровных и межслойных резин каркаса. Поэтому в рецептурах протекторных резин возможно также снижение дозирования специальных добавок типа анти-скорчинга. Уровень достигнутых температур в зоне прогрева электроэнергией проверяется игольчатыми термопарами, при прокалывании сырых протекторных и подканавочных резиновых слоев, либо по количеству подведенной электроэнергии.

Следует отметить, что в крупногабаритных и сверхкрупногабартных карьерных шинах для повышения ходимости (ресурса) и снижения расслоений, как правило, беговая часть шины выполняется из протекторных резин обеспечивающих износостойкость, стойкость к механическим повреждениям, порезам, сколам и подканавочных резин с низкими гистерезисными потерями и работоспособных при высоких температурах. Толщина подканавочного слоя, как правило, меньше толщины протекторного слоя. При эксплуатации таких шин самые высокие температуры развиваются в под-канавочном слое в плечевой зоне, при этом отвод тепла из этих мест очень затруднителен.

Физико-механические свойства протекторных и подканавочных резин имеют существенные отличия.

При эксплуатации карьерных шин происходит износ шашек грунтозацепов протектора и при определенной высоте износа подканавочные резины могут выходить на поверхность. При этом снижается износостойкость и стойкость к мехповреждениям беговой части шины, что приводит к преждевременному выходу шины из строя.

Поэтому при разработке шин и технологических процессов стремятся к тому, чтобы при формовании и вулканизации шин происходило минимальное неконтролируемое перетекание резин из одной области беговой части шины в другую.

В случае вулканизации шин в покрышечных пресс-формах с вкладышами как с экваториальным разъемом, так и в секторных происходит перетекание резин подканавочного слоя в протекторную часть, а протекторных резин в подканавочные слои. Это происходит из-за внедрения вкладышей покрышечных пресс-форм в сырую резиновую смесь, которая выдавливается в основания вкладышей пресс-форм и увлекает за собой подканавочные резиновые смеси. Очевидно, что основания вкладыша пресс-форм являются наружной поверхностью шашки грунтозацепов беговой части протектора шины.

В серийном производстве для уменьшения эффекта перетекания резиновых смесей в беговой части шины при формовании и вулканизации, наложение сырых резиновых смесей подканавочных и протекторных слоев проводят со специальными поперечными профилями, частично компенсирующими нежелательные перетекания резин.

Так, известны технологии (см. патент 2014235), при которых после навивки протектора до загрузки шины в покрышечную пресс-форму проводят операцию нарезки рисунка протектора (нарезания выемок) в соответствии с расположением вкладышей в покрышечной пресс-форме. Однако при такой технологии сложно точно позиционировать тяжелую шину при загрузке в покрышечную пресс-форму относительно вкладышей в ней, которые имеют различные геометрические формы и наклонены под разными углами к экваториальному разъему пресс-формы. Это решение можно применять для простых исполнений рисунка протектора, например как поперечный вкладыш в плечевой зоне.

Но даже при такой технологии не удается достигнуть точного распределения по поперечному сечению шины подканавочных и протекторных резин.

В секторных покрышечных пресс-формах такие перетекания резин происходят в меньшей степени и тоже не устраняют описанного выше эффекта.

Нами предлагается проводить операции вулканизации шин в покрышечных гладких пресс-формах без вкладышей. Такое техническое решение обеспечивает в процессе формования и вулканизации беговой части восстанавливаемой шины минимальные вытяжки по диаметру шины и практически исключает эффекты перетекания резин подканавочных слоев в наружные протекторные слои и обратно.

После выемки шины из покрышечной пресс-формы и ее остывания нарезаются любым известным способом шашки грунтозацепов рисунка протектора.

Резина протектора оставшаяся после нарезания рисунка протектора шины может быть переработана в крошку с последующей подработкой при изготовлении новых резиновых смесей для протекторной части шин.

Предлагаемый способ восстановления шин подходит для работы как с диагональными, так и с радиальными конструкциями шин.

Следует отметить, что покрышечные пресс-формы без вкладышей бывают, как правило с экваториальным разъемом. Стоимость таких пресс-форм при изготовлении и обслуживании в эксплуатации намного ниже чем в случае секторных пресс-форм.

Внутренний поперечный профиль покрышечных пресс-форм, применяемых для восстановления шин может быть любой конфигурации, но он должен быть максимально унифицирован по наружному диаметру и ширине беговой части протектора шин одного модельного ряда и типоразмеров.

Преимущество предлагаемого способа, кроме того заключается в том, что он позволяет изготавливать при минимальных затратах шины одного типоразмера с различными конструктивными параметрами рисунка протектора (размерами грунтозацепов, шашек и их высотами) в беговой части шины, в соответствии с условиями эксплуатации карьерных шин.

Условия эксплуатации шин в различных карьерах отличаются по многим показателям.

В первую очередь, это климатические условия, твердости пород перевозимых грунтов в карьерах и шахтах, длины плеч перевозок, наличие и значение величин уклонов и подъемов, количество поворотов, состояние дорог и др. что требует соответствующие типы рисунка протектора, что может осуществлено при использовании одной гладкой прес-формы. Это значительно сокращает парк ремонтных пресс-форм.

На рисунках представлен предлагаемый способ.

На рис. 1.:

- подготовленный каркас 1, навитые нити 2 брекерного пояса.

- концы 3 нитей брекерного пояса выведенные на боковины.

На рис. 2:

- навитые или накладываемые последовательно подканавочные слои 4 и протекторные 5.

- подключают концы нитей 3 с двух сторон покрышки (не показано) к источникам электрической энергии. Проводят предварительный подогрев зоны между беговой частью каркаса 1 и подканавочными слоями 4.

на рис. 3:

концы нитей 3 (пунктиром) с двух сторон покрышки (не показано) после прогрева обрезаются от источников энергии и заводятся под кромки протекторных резин 5.

на рис. 4:

восстанавливаемая покрышка устанавливается в покрышечную пресс-форму 6 без вкладышей.

на рис. 5:

по окончанию процесса вулканизации производится выгрузка восстановленной покрышки с дальнейшей нарезкой требуемого рисунка протектора 7.