CN111619289A

CN111619289A - 一种包裹型pu双密度轮胎

Info

Publication number: CN111619289A
Application number: CN202010498659.XA
Authority: CN
Inventors: 孙智勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2020-09-04

Abstract

一种包裹型PU双密度轮胎，包括外胎和胎体；外胎密度大于胎体密度，外胎包裹在胎体的外部。本发明中外胎的厚度可以根据需求来调节，而不是固定不变的，同时提高了轮胎整体的抗撕裂和抗刮擦性能，进而提高了轮胎整体寿命；提高了轮胎的整体支撑力，进而提高了发泡轮胎的载重能力；提高了轮胎抗变形能力，特别是轮胎在静压下不动时，变形幅度大幅下降。

Description

一种包裹型PU双密度轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎领域，尤其涉及一种包裹型PU双密度轮胎。

背景技术

使用PU发泡材料来制造轮胎已经是非常成熟的技术了，一般是针对使用的要求不同，选用不同的密度的发泡材料来设计。传统的发泡PU轮胎主要应用于轮椅车和童车，这些车辆对于耐磨和速度要求不高。PU发泡轮胎最大的特点是它舒适性能，优于其他的免充气轮胎,同时因其制作工艺简单，成本也比较低廉。但PU材料经过发泡之后，抗压和耐磨性能下降。在较大负重、较高的速度时候(时速在15km每小时)，出现烧心和不耐磨的问题。另外，PU轮胎如果在较重的负载和较长时间在某一个部位施压，就会出现局部塌陷的现象，也就是一旦发泡之后，回弹性能大大降低。例如电动车安装了PU发泡轮胎之后，如果一段时间不骑行，放置在那里，着地受压的轮胎面就有塌陷的现象。所以，PU发泡轮胎，目前只是应用在低速和低负载的车辆上面。

随着技术的发展，PU轮胎出现了很多新的技术。常见的PU免充气轮胎分为单密度发泡的和双密度发泡两种。

PU单密度发泡轮胎(图8所示)，整个轮胎的发泡密度都是一样的，轮胎舒适性能不错，但是不耐磨，同时轮胎和地面接触的部位以及轮胎的两个侧面，比较容易损坏，出现掉块的现象。目前在共享单车里面使用这种轮胎的企业比较多，通过回收回来的轮胎统计，轮胎胎冠部分和胎侧面出现掉块的现象比较多，主要的问题是材料经过发泡之后，抗撕裂强度大大降低，在轮胎受到剐蹭或者小石子的撞击的时候，容易出现一小块掉落的现象。

PU双密度轮胎(图9所示)，分为胎冠和胎体两部分，在胎冠部分(和地面的接触面)使用高密度的材料(微发泡或者不发泡)，极大的改善了PU轮胎的耐磨性能，胎体部分仍然采用和传统单密度轮胎一样的发泡材料。这样的轮胎结构，能做到既舒适又耐磨。但是轮胎的两个侧面仍然会出现被撞击掉块(整块脱落)的现象。相比单密度发泡轮胎来说，这种轮胎提升了轮胎耐磨的性能，降低了轮胎的维修率。

虽然双密度轮胎在舒适性和耐磨上面已经做的不错了，但是在实际应用中，还是不能在电动车等相对共享单车来说速度较高、载荷较高车辆上使用，原因如下：

A：侧面是发泡的材料，支撑力度不够，使得轮胎的压缩比较大，这样就会造成车辆的续航里程大大的降低。如果提升支撑力，可以把发泡的密度进行提升，但是这样就会大大的降低了轮胎的舒适性能。

B：和共享单车出现侧面掉块的现象一样，在电动车上一样会出现，因为速度高，载荷相对大，掉块的现象会更加严重，所以轮胎的使用寿命更加短，这样免充气轮胎的性价比就会降低，客户也就不会再选择这种类型的轮胎。

轮胎的胎体部分是发泡体，而两侧表面只是一层在发泡过程中产生的结皮，这个结皮是PU材料在成型过程中，碰到模具自然生成的，这个结皮的厚度是自然产生的。如果轮胎侧面也有像胎冠一样比较厚的微发泡或者不发泡的保护层，那轮胎就不会容易被刮伤，从而提升轮胎的使用寿命。另外如果轮胎侧面有比较厚的保护层，也就是全包裹型，轮胎的支撑力也大为加强，使得轮胎的抗压性能也大幅提升，这样的轮胎就可以实现更大的载重负荷，因为有支撑，也会改善轮胎因长期不使用被压扁的现象。轮胎在负重下变形量比较小，则轮胎在骑行过程中就比较轻松，对于电动车来说就意味着续航里程的增加，这对于电动车来说，这个指标的提升尤为重要。

为解决上述问题，本申请中提出一种包裹型PU双密度轮胎。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种包裹型PU双密度轮胎，本发明外胎体密度大于内胎体密度，且完全包裹在胎体的外部，最关键的是，这个包裹的厚度可以根据需求来调整。有别于普通双密度轮胎只是胎冠部分是高密度的，而胎侧部分则不是。本发明提高了轮胎整体的抗撕裂和抗刮擦性能，进而提高了轮胎整体寿命；提高了轮胎的整体支撑力，进而提高了发泡轮胎的载重能力；提高了轮胎抗变形能力，特别是轮胎在静压下不动时，变形幅度大幅下降。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种包裹型PU双密度轮胎，包括外胎和胎体；外胎密度大于胎体密度，外胎包裹在胎体的外部。外胎的厚度可以根据需求来调节，而不是固定不变的。

优选的，外胎呈C型或U型。

优选的，上述的一种包裹型PU双密度轮胎，其制作步骤一如下：

S1、将轮胎的生产原料A1料、A2料和B料分别混合、搅拌均匀，备用；

S2、根据生产需要，设定A1料、A2料和B料的吐出量；

S3、将A1料和B料、A2料和B料按照配比混合、搅拌，得到A1B混合料和A2B混合料；

S4、锁紧模具，启动离心机；

S5、将A1B混合材料加至模具中，灌注过程中离心机一边进行离心，一边以底部的支撑杆为圆心，沿底板在180°范围内翻转，形成外胎；

S6、待外胎成型后，继续旋转8s-15s后降低离心机速度；

S7、向模具中注入A2B混合料，旋转40s-60s后关停离心机，形成胎体；

S8、胎体被外胎包裹成型,注胶过程完成。

优选的，在步骤一的S5中，翻转步骤为：a、模具位于竖直的起始位置；b、模具朝向一侧翻转90°；c、模具朝向另一侧翻转180°；d、模具复位。

优选的，在步骤一的S5中，翻转需与A1B混合材料的灌注时间同步。

优选的，步骤一中翻转为一次或多次。

优选的，上述的一种包裹型PU双密度轮胎，其制作步骤二如下：

S2、根据生产需要，设定A1料、A2料和B料的吐出量；

S4、锁紧模具；

S5、采用喷头将A1B混合材料喷至模具内壁上，形成外胎；

S6、待外胎成型后，静止8s-15s进行下一步；

S7、向模具中注入A2B混合料，形成胎体；

S8、胎体被外胎包裹成型,注胶过程完成。

优选的，步骤一和步骤二中A1B混合材料为不发泡或者微发泡材料，密度大于0.9g/cm³。

优选的，步骤一和步骤二中A2B混合材料是发泡材料，密度为0.3g/cm³-0.9g/cm³。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

一、本发明中外胎的厚度可以根据需求来调节，而不是固定不变的。

二、本发明提高了轮胎整体的抗撕裂和抗刮擦性能，进而提高了轮胎整体寿命。

三、本发明提高了轮胎的整体支撑力，进而提高了发泡轮胎的载重能力。

四、本发明提高了轮胎抗变形能力，特别是轮胎在静压下不动时，变形幅度大幅下降。

附图说明

图1为本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎第一种结构的剖视图。

图2为本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎第一种结构的局部放大剖视图。

图3为本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎第二种结构的剖视图。

图4为本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎第二种结构的局部放大剖视图。

图5为本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎中的模具翻转过程中步骤a的示意图。

图6为本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎中的模具翻转过程中步骤b的示意图。

图7为本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎中的模具翻转过程中步骤c的示意图。

图8为现有技术中PU单密度发泡轮胎的剖视图。

图9为现有技术中PU双密度发泡轮胎的剖视图。

附图标注：1、底板；2、支撑杆；3、离心机；4、模具；5、胎体；6、外胎。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-7所示，本发明提出的一种包裹型PU双密度轮胎，包括外胎6和胎体5；外胎6密度大于胎体5密度，外胎6包裹在胎体5的外部。外胎(6)的厚度可以根据需求来调节，而不是固定不变的。

在一个可选的实施例中，外胎6呈C型或U型。

在一个可选的实施例中，上述的一种包裹型PU双密度轮胎，其制作步骤一如下：

S2、根据生产需要，设定A1料、A2料和B料的吐出量；

S4、锁紧模具4，启动离心机3；

S5、将A1B混合材料加至模具4中，灌注过程中离心机3一边进行离心，一边以底部的支撑杆2为圆心，沿底板1在180°范围内翻转，形成外胎6；这个过程中，通过控制好A1B混合材料的单位时间射出量，即可控制外胎6的成型厚度和高度(C形或U形)；

S6、待外胎6成型后，继续旋转8s-15s后降低离心机3速度；外胎6成型时间不能过长，一是避免被后面灌注的A2B发泡材料冲散，二是如果成型时间过长，可能造成机器的出胶口堵塞，给后面的工序造成影响；

S7、向模具4中注入A2B混合料，旋转40s-60s后关停离心机3，形成胎体5；

S8、胎体5被外胎6包裹成型,注胶过程完成。

在一个可选的实施例中，在S5中，翻转步骤为：a、模具4位于竖直的起始位置；b、模具4朝向一侧翻转90°；c、模具4朝向另一侧翻转180°；d、模具4复位。

在一个可选的实施例中，在S5中，翻转需与A1B混合材料的灌注时间同步，需要加厚外胎6时，延长翻转及A1B混合材料的灌注时间。

在一个可选的实施例中，翻转为一次或多次。

在一个可选的实施例中，上述的一种包裹型PU双密度轮胎，制作步骤二如下：

S2、根据生产需要，设定A1料、A2料和B料的吐出量；

S4、锁紧模具4；

S5、采用喷头将A1B混合材料喷至模具4内壁上，形成外胎6；

S6、待外胎6成型后，静止8s-15s进行下一步；

S7、向模具4中注入A2B混合料，形成胎体5；

S8、胎体5被外胎6包裹成型,注胶过程完成。

在一个可选的实施例中，步骤一和步骤二中A1B混合材料为不发泡或者微发泡材料，密度大于0.9g/cm³。

在一个可选的实施例中，步骤一和步骤二中A2B混合材料是发泡材料，密度为0.3g/cm³-0.9g/cm³。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims

1.一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，包括外胎(6)和胎体(5)；外胎(6)密度大于胎体(5)密度，外胎(6)包裹在胎体(5)的外部。

2.根据权利要求1所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，外胎(6)呈C型或U型。

3.根据权利要求1所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，制作步骤一如下：

S2、根据生产需要，设定A1料、A2料和B料的吐出量；

S4、锁紧模具(4)，启动离心机(3)；

S5、将A1B混合材料加至模具(4)中，灌注过程中离心机(3)一边进行离心，一边以底部的支撑杆(2)为圆心，沿底板(1)在180°范围内翻转，形成外胎(6)；

S6、待外胎(6)成型后，离心机回到图5位置，静止8s-15s进行下一步

S7、向模具(4)中注入A2B混合料，旋转40s-60s后关停离心机(3)，形成胎体(5)；

S8、胎体(5)被外胎(6)包裹成型,注胶过程完成。

4.根据权利要求3所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，在S5中，翻转步骤为：a、模具(4)位于竖直的起始位置；b、模具(4)朝向一侧翻转90°；c、模具(4)朝向另一侧翻转180°；d、模具(4)复位。

5.根据权利要求3所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，在S5中，翻转需与A1B混合材料的灌注时间同步。

6.根据权利要求3所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，根据外胎体(6)厚度的要求不同，如果一次翻转达不到要求，可以进行多次。

7.根据权利要求1所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，制作步骤二如下：

S2、根据生产需要，设定A1料、A2料和B料的吐出量；

S4、锁紧模具(4)；

S5、采用喷头将A1B混合材料喷至模具(4)内壁上，形成外胎(6)；

S6、待外胎(6)成型后，静止8s-15s进行下一步；

S7、向模具(4)中注入A2B混合料，形成胎体(5)；

S8、胎体(5)被外胎(6)包裹成型,注胶过程完成。

8.根据权利要求3和7中任一项所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，A1B混合材料为不发泡或者微发泡材料，密度大于0.9g/cm³。

9.根据权利要求3和7中任一项所述的一种包裹型PU双密度轮胎，其特征在于，A2B混合材料是发泡材料，密度为0.3g/cm³-0.9g/cm³。