CN101445023B - 充气轮胎和翻新轮胎的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种充气轮胎和翻新轮胎的方法。翻新轮胎具有胎体和胎冠区域，其中胎冠区域包括位于胎体和胎面之间的带束增强结构。翻新轮胎还包括位于所述带束增强结构径向外侧的非粘接缓冲层，以及位于非粘接缓冲层径向外侧的一个或多个增强帘布层。所述一个或多个增强帘布层由大体连续的增强弹性体条带形成，所述条带以大体连续的方式从胎冠的一侧缠绕到另一侧。所述增强帘布层可通过使所述条带螺旋地缠绕胎体而形成，或者所述一个或多个增强帘布层可通过使所述条带以Z字形样式缠绕胎体而形成。

Description

充气轮胎和翻新轮胎的方法
技术领域
本发明涉及充气轮胎(例如航空轮胎或载重轮胎)和制造或翻新这种轮胎的方法。
背景技术
用于高速应用的充气轮胎在轮胎进入和离开接地面时在轮胎的胎冠区域中经受高度的弯曲。该问题在航空轮胎上尤为严重，其中，轮胎在起飞和降落时可达到高于200mph的速度。当轮胎以非常高的速度旋转时，由于趋向于径向向外牵拉胎面区域的高角加速度和角速度，胎冠区域趋向于在尺寸上增长。抵消这些力的是运载工具的载荷，所述载荷仅在小的轮胎区域中被支撑，该区域被称作接地面。
航空轮胎通常在轮胎的胎面部分中显示出过度磨损，而在胎体部分中通常不会有过度磨损。因此，为了节省费用，很多航空公司选择翻新它们的航空轮胎以便延长轮胎的使用寿命。翻新轮胎趋向于在胎冠区域中弯曲。
在现有技术中已经知道如何翻新轮胎。通常，胎面被打磨或砂磨至打磨线(buff line)，该打磨线通常位于缓冲层中。接下来，贴敷大小适于特定轮胎的预切缓冲胶层。接下来，贴敷两层或多层的预切R/T帘布层(ply)。然后贴敷新的胎面层，然后轮胎在模具中固化。现有技术方法的一个缺点是：必须存储所有的不同部件，因为部件的尺寸根据轮胎类型和大小而变。
因此，希望有一种不需要预切割和定制必须在装配到轮胎之前预先制造和存储的轮胎部件的翻新轮胎。还希望有一种消除R/T切割帘布层端部的改进的翻新轮胎设计。
发明内容
本发明公开了一种充气轮胎，其具有胎体和胎冠区域，胎冠区域包括胎冠增强结构和胎面部分，胎面部分具有径向内侧和在其径向外侧上的胎面，其中，胎冠增强结构位于胎面部分和胎体之间并且包括连续的帘线增强弹性体的条带层，其中，所述帘线由低定伸长载荷帘线(low lasecord)制成。
另外根据本发明，公开了一种翻新充气轮胎的方法，所述方法包括以下步骤：提供待翻新的轮胎，所述轮胎包括胎面部分和胎体；沿着打磨线分离胎面部分与胎体并移除胎面部分；将缓冲层直接挤压到轮胎上；以及，将连续的帘线增强弹性体条带贴敷在缓冲层上以覆盖轮胎的胎冠部分，将连续的胎面橡胶条带贴敷在胎冠上，然后使轮胎在模具中固化。
定义
“轴向”和“轴向地”的意思是与轮胎的旋转轴线平行的线或方向。
“斜交帘布层轮胎”或“斜交轮胎”的意思是这样一种轮胎，即：轮胎的胎体在胎体帘布层中具有增强帘线，所述帘线相对于轮胎的赤道面优选以25°-50°的角度从胎圈芯到胎圈芯对角地延伸越过轮胎。帘线在交替的层中以相反角度延伸。
“胎体”的意思是除了胎面增强带结构、胎面、底胎面和帘布层上的胎侧胶之外的轮胎结构，但是包括胎圈。
“周向”的意思是沿着垂直于轴向的环形胎面的表面的周长延伸的线或方向。
“帘线”的意思是增强线股之一，轮胎中的帘布层由所述增强线股组成。
“赤道面(EP)”的意思是垂直于轮胎的旋转轴线并经过轮胎的胎面中心的平面。
“帘布层”的意思是涂敷橡胶的平行帘线层。
“径向”和“径向地”的意思是放射状地朝向或背离轮胎的旋转轴线的方向。
“子午线帘布层轮胎”或“子午线轮胎”的意思是束带充气轮胎或周向约束式充气轮胎，其中，相对于轮胎的赤道面以优选65°和90°之间的帘线角设置从胎圈延伸到胎圈的帘布层帘线。
附图说明
图1是根据本发明的翻新轮胎的剖视图；
图2是增强条带的透视图；
图3是增强条带铺层的剖视图；
图4是增强条带铺层的剖视图；
图5是示出所述条带铺层的图1所示轮胎的胎冠部分的局部切除的俯视图；
图6是图示出呈Z字形方式的条带铺层的透视示意图。
具体实施方式
图1示出翻新轮胎10的剖视图。轮胎10可以是子午线轮胎或斜交轮胎。轮胎10包括两个胎圈部分12，每个胎圈部分包含一个或多个嵌入在其中的胎圈芯14。侧壁部分24从各个胎圈部分径向向外延伸，大体圆筒形形状的胎面部分25在侧壁部分24的径向外端之间延伸。此外，轮胎10包括从一个胎圈部分环形地延伸到另一胎圈部分的胎体30。胎体30包括至少一个胎体帘布层32，但是可以包括多个胎体帘布层32。胎体帘布层32缠绕胎圈芯以形成翻起部。这些胎体帘布层32中的每一个都优选包含多条尼龙线(例如尼龙6.6线)，所述尼龙线例如大体垂直于轮胎10的赤道面E延伸(即，沿轮胎的径向延伸)。胎面橡胶25径向地布置在胎体30的外侧。
轮胎10还包括增强轮胎的胎冠区域的带层40。带层40位于胎体30和胎面橡胶25之间。带层40可包括多个切割带层、Z字形带或零度带(zero degree belt)。径向定位在带层40外面的是缓冲胶层50。打磨线52通常位于缓冲胶层50的最内部分上。轮胎还包括径向位于缓冲胶层50外面的一层或多层RT帘布层60。RT帘布层位于缓冲胶50和胎面橡胶25之间。
本发明的轮胎翻新方法包括打磨待翻新的轮胎以去除胎面RT帘布层直至打磨线。接着，将缓冲胶层贴敷到轮胎。优选地，将缓冲胶层直接挤压或贴敷到胎体上。优选地，缓冲胶层包括非粘接缓冲物(cementlesscushion)，例如美国专利No.5,503,940所披露的，在此以参见的方式引入该专利。适用于本发明的无溶剂胶粘剂成分的一个示例包括由至少一种弹性体、至少一种增粘剂和至少一种苝酰亚胺(bisimide)化合物构成的混合物，所述苝酰亚胺化合物具有以下通式：
Figure G2008101819522D00041
其中，R1、R2、R3和R4独立地是：氢、具有1-5个碳原子的烷基、苯基、具有7-10个碳原子的烷代苯基、或具有1-5个碳原子的卤素取代烷基、卤素取代苯基、或者总共具有7-10个碳原子的卤素取代烷代苯基，其中，X是：具有1-5个碳原子的亚烃基、亚苯基、具有7-10个碳原子的烷基亚苯基或亚烃基苯基、或具有1-5个碳原子的卤素取代亚烃基、卤素取代亚苯基、或总共具有7-10个碳原子的卤素取代烷基亚苯基或亚烃基苯基。
优选使用挤压机将缓冲层50直接贴敷到胎体上。适于使用的一个示例挤压机由A-Z Formen-und Maschinenbau GmbH，Munchen，Germany制造，在美国专利No.6089844中披露了该挤压机。在Steelastic的美国专利5,342,473中示出了将缓冲胶涂敷到胎体的挤压机的另一示例。缓冲层可以按多个条带的形式贴敷或者可以按单个大条的形式贴敷。
在缓冲胶层50贴敷到打磨后的胎体后，贴敷下一层或多层RT帘布层60。RT帘布层优选包括连续的增强弹性体条带70，如图2所示。弹性体优选是橡胶。所述条带可包括一条或多条帘线72，通常在1-16帘线/条的范围内，所述条带的宽度Wo在大约5mm-大约30mm的范围内。优选地，帘线由尼龙6.6制成。帘线优选由低定伸长载荷帘线组成，所述低定伸长载荷帘线允许帘线在橡胶固化时伸展，在固化期间防止帘线在径向向下方向上被牵拉。低定伸长载荷帘线的性质优选在大约15N-50N的范围内，断裂强度优选在大约100N-大约150N的范围内。一种适用于本发明的低定伸长载荷帘线由尼龙6.6制成，并且具有1260/2旦(denier)的构造。另一示例性的适用于本发明的低定伸长载荷帘线由尼龙6.6制成，并且具有840/2旦的构造。
本发明的第一实施例中，RT帘布层60由连续的增强条带70形成，该增强条带70沿大体周向方向螺旋地缠绕近似为“零度”层的轮胎胎体。参见图5。所述层在侧边44、45处没有切割端。帘线角在小于10度的范围内，优选相对于轮胎周向方向小于5度。如图3所示，所述条带可开始于胎体的中心面，延伸至第一侧边45，然后反向延伸至第二侧边44。或者，如图4所示，所述条带可起始于一端44并前进至另一端45，使帘线在边缘处重叠。
优选所述条带包括由尼龙或尼龙6.6制成的低定伸长载荷帘线，并且具有840/2旦的构造。所述条带彼此相邻定位，可以在绕圈之间隔开间隙，或者替代地，所述条带的绕圈可以重叠。
通过阻止轮胎的胎冠区域的增大，无切割帘线端部的螺旋缠绕的周向层60减小了由于外物损害引起的切割倾向。这意味着增强了轮胎的高速耐用性。
在本发明的第二实施例中，RT帘布层80以Z字形的构造形成，如图6所示。在Z字形构造中，连续的条带70从侧边44缠绕到侧边45，如图6所示，在轮胎的圆周上以Z字形方式重复从一侧到另一侧的缠绕。持续Z字形缠绕，在每一圈使条带稍微移位，使得条带相互邻接或叠盖相邻的条带绕圈73。结果，条带绕圈73沿周向方向大体Z字形地延伸，同时在两个侧端44、45处改变弯曲方向。在侧边44、45处，希望条带稍微倾斜，使得R/W(曲率半径/条带宽度)不小于2，以便减小在边缘处的应变。
如图5所示，Z字形条带相对于胎体中心面的倾斜角θ通常在大约5度-大约35度的范围内变化，更具体地，在大约10度-大约20度的范围内变化。
根据本文提供的对本发明的描述可以做出本发明的变型。虽然为了说明本发明的目的而已经示出了某些代表性的实施例和细节，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的范围的情况下可以做出各种改变和改进。因此，应当理解，在具体实施例中可以进行改变，这些实施例都将落入由所附权利要求限定的本发明的完整保护范围内。

Claims (9)

1.一种翻新轮胎，具有胎体和胎冠区域，胎冠区域包括位于胎体和胎面之间的带束增强结构，所述翻新轮胎还包括位于所述带束增强结构径向外侧的非粘接缓冲层，以及位于所述非粘接缓冲层径向外侧的一个或多个增强帘布层，其中，所述一个或多个增强帘布层由大体连续的增强弹性体条带形成，所述条带以大体连续的方式从胎冠的一侧缠绕到另一侧，其中所述条带包括具有15-50N范围内的定伸长载荷的尼龙帘线。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述一个或多个增强帘布层通过使所述条带螺旋地缠绕胎体而形成。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述一个或多个增强帘布层通过使所述条带以Z字形样式缠绕胎体而形成。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述条带包括尼龙帘线，所述尼龙帘线的帘线构造为840/2旦。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中所述条带包括具有100-150N范围内的断裂强度的尼龙帘线。
6.一种翻新充气轮胎的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供待翻新的轮胎，所述轮胎包括胎面部分和胎体，(2)从胎体去除胎面，(3)将缓冲层直接挤压到轮胎胎体上，(4)通过直接将弹性体的增强条带从轮胎的胎冠部分的一侧到另一侧连续地缠绕到缓冲层上，从而在缓冲层上形成增强层；将胎面贴敷在所述增强层上，然后使上述轮胎在模具中硬化，从而形成翻新轮胎，其中所述增强条带由低定伸长载荷的尼龙形成，所述尼龙的定伸长载荷特性在15N-50N的范围内。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述缓冲层由至少一种弹性体、至少一种增粘剂和至少一种苝酰亚胺化合物组成的混合物制成，所述苝酰亚胺化合物具有以下通式：
Figure FSB00000385244700011
其中，R1、R2、R3和R4独立地是：氢、具有1-5个碳原子的烷基、苯基、具有7-10个碳原子的烷代苯基、或具有1-5个碳原子的卤素取代烷基、卤素取代苯基、或者总共具有7-10个碳原子的卤素取代烷代苯基，其中，X是：具有1-5个碳原子的亚烃基、亚苯基、具有7-10个碳原子的烷基亚苯基或亚烃基苯基、或具有1-5个碳原子的卤素取代亚烃基、卤素取代亚苯基、或总共具有7-10个碳原子的卤素取代烷基亚苯基或亚烃基苯基。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述增强条带以Z字形样式缠绕胎体。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述增强条带以螺旋形样式缠绕胎体。
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