Отверстие в протекторе шины для дальнейшей установки шипов противоскольжения и штифт вулканизационной формы для формирования отверстий под ошиповку Российский патент 2023 года по МПК B60C11/16 

Настоящие изобретения предназначены для использования в шинной промышленности и относятся к конструкции отверстий в протекторе зимних шин для дальнейшей установки шипов противоскольжения и к устройству для формирования отверстий под шипы противоскольжения в зимней шине, входящего в состав вулканизационной пресс-формы.

Процесс вулканизации автомобильных шин производится как на вулканизационных пресс-формах как секторного, так и половинчатого типа.

Из практики известно, в т.ч. из технических решений по патентам РФ №2756214 «Шипованная пневматическая шина и устройство для ошиповки шины», опубл. 02.08.2019, №2748624 «Способ выполнения глухого отверстия в шине и способ вставления вставки в глухое отверстие», опубл. 28.05.2021, №2665990 «Способ ошиповки шины транспортного средства и шипованная шина для транспортного средства», опубл. 05.09.2018, что отверстия под установку шипов противоскольжения выполняются как в готовой вулканизованной шине специальными устройствами, так и в процессе вулканизации, формирования отверстий под шипы оттиском вулканизационных пресс-форм, имеющих штифты.

На сегодняшний день в пресс-формах как половинчатого, так и секторного типов для формирования в вулканизованной шинах глухих отверстий для дальнейшей установки шипов противоскольжения применяются штифты как прямой (основание отсутствует) (фиг. 1а), так и сложной формы (с основанием) (фиг. 1б), в результате в протекторе шины образуются отверстия (под шипы противоскольжения) с формой, образованной как отпечаток от штифта пресс-формы. Отверстие в шине под шип сложной формы (с основанием) известно в частности из патента РФ №2756214 «Шипованная пневматическая шина и устройство для ошиповки шины», опубл. 02.08.2019.

Недостатком данного применения известного вида штифтов является то, что для пресс-форм любого типа в момент фазы открывания (размыкания) в зоне штифта возникают избыточные напряжения т.к. размыкание происходит под углом 90°, что приводит к разрушению посадочного места под шип в виде трещин, сколов, разрывов частей блоков в области формирования отверстия. Образование данных дефектов затрудняют процесс установки шипов противоскольжения, а, следовательно, не позволяет обеспечить оптимальное удержание шипа в посадочном месте. Данное отклонение приводит к скорому выпадению шипов противоскольжения в эксплуатации в момент торможения и разгона. Что не безопасно для потребителя.

Еще одним существенным недостатком известного вида штифтов является сложность контроля установки шипов противоскольжения по выступу относительно поверхности протектора шины. В связи с эти возникает как положение просадки шипа противоскольжения ниже поверхности протектора, так и положение выступа. Положение просадки шипа относительно поверхностью шины приводит к неправильной работе шипа противоскольжения на обледенелой и заснеженной дороге. Что не безопасно и снижает потребительские свойства шины. В свою очередь выступание шипа противоскольжения над поверхностью протектора шины повышает вероятность выпадения шипа и более быстрому износу шипа, что так же является не безопасным.

Задача первого изобретения заключается в разработке конструкции отверстия в протекторе вулканизованной шины (под шип противоскольжения) с улучшенными технологическими характеристиками при извлечении штифтов из пресс-форм, и увеличения дальнейшей точности установления в отверстия шипов противоскольжения относительно поверхности протектора шины, расширяя арсенал технических средств.

Задача второго настоящего изобретения заключается в разработке конструкции устройства для образования первого изобретения, а именно конструкции вулканизационной формы для изготовления зимних шин, в которой штифты во время процесса формования образуют глухие отверстия необходимой формы и в необходимом количестве в блоках протектора на участке протектора, образуя отверстия под шипы противоскольжения по первому изобретению с улучшенными технологическими характеристиками при извлечении штифтов из пресс-форм, расширяя арсенал технических средств.

Улучшенные технологические характеристики для обоих изобретений выражаются в снижении образование дефектов в зоне формирования отверстий под установку шипов, в процессе извлечения шины из вулканизационной пресс-формы, стабилизации установки шипов противоскольжения относительно поверхности протекторной части шины, а, следовательно, повышения безопасности шин и их потребительских свойств.

Для достижения поставленной задачи разработана конструкции отверстия в протекторе вулканизационной шины (под шип противоскольжения) эллипсоидной формы основания большего диаметра, чем средняя часть отверстия, выполненная цилиндрической формы (фиг. 2, фиг. 3). Данная обтекаемая форма отверстия позволяет штифту выходить из вулканизованной резины протектора с образованием меньшего напряжения между шиной и выходящим из нее штифтом, что снижает вероятность образования трещин, разрывов частей блоков протектора в области формирования отверстия под установку шипа противоскольжения, а также стабилизирует дальнейшую установку шипов противоскольжения относительно поверхности протекторной части шины.

Для реализации созданного изобретения отверстия в протекторе шины под шип противоскольжения понадобилось создать второе изобретение - штифт для закрепления в вулканизационной пресс-форме для образования отверстия под шип противоскольжения.

Разработанный штифт вулканизационной пресс-формы (фиг 4, фиг. 5) имеет часть для закрепления в вулканизационной пресс-форме и эллипсоидную форму торца, направленного в сторону полости шины, выполненную большим диаметром, чем средняя часть штифта, выполненная цилиндрической формы. Данная обтекаемая форма штифта позволяет выходить из вулканизованной резины протектора с образованием меньшего напряжения между шиной и выходящим из нее штифтом, что снижает вероятность образования трещин, разрывов частей блоков протектора в области формирования отверстия под установку шипа противоскольжения.

На фиг. 1 изображены штифты стандартной известной формы как прямой формы (без основания, фиг. 1а), так и сложной формы (с основанием, фиг. 1б).

Первое изобретение иллюстрируется фигурами 2 и 3, на которых изображены:

фиг. 2 - общий 3D вид отверстия под шип противоскольжения в блоке протектора шины;

фиг. 3 - 3D вид отверстия под шип противоскольжения в разрезе блока протектора шины.

Второе изобретение иллюстрируется фигурами 4 и 5, на которых изображены:

фиг. 4 - штифт эллипсоидной формы;

фиг. 5 - общий вид на штифт в составе вулканизационной пресс-формы.

Изобретения промышленно применимы и возможно изготовление на известном вулканизационном оборудовании при использовании известных технологиях производства шин (путем формирования рисунка протектора оттиском от вулканизационных пресс-форм).

Были изготовлены опытные шины с отверстиями под шип по первому изобретению, изготовленных с применением второго изобретения, при прочих равных неизменных параметров шин и вулканизационных пресс-форм в сравнении с шинами со стандартными отверстиями под шип.

Опытные шины после вулканизации плавно извлекались из вулканизационных пресс-форм со значительно меньшим образованием деформаций и разрывов в блоках протектора шин по сравнению со стандартными шинами.

Сравнительные статистические данные по изготовлению и дальнейшему ошипованию опытных и стандартных шин, изготовленных с полностью аналогичной конструкций, рецептурным составом резиновых семей в том числе и протекторного, рисунка протектора шины, различающихся использованием предлагаемой опытной конструкции отверстия по шип и штифта (эллипсоидной формы), по сравнению со стандартными конструкциями отверстия под шип и штифта, приведены в таблице 1.

Полученные результаты, как показано в таблице 1, показали более лучшее значения для опытных образцов, изготовленных по настоящим изобретениям, по показателям контроля как на наличие дефектности после открывания пресс-формы, так и точности дальнейшей установки в отверстия шипов противоскольжения относительно поверхности протектора шины при использовании одинакового оборудования для ошиповки.

Изобретения объединены общим творческим замыслом, имеют изобретательский уровень, реализуются в совокупности и достигают общий результат для созданной группы изобретений: совокупность улучшенных технологических характеристик шин при извлечении из пресс-форм и увеличения дальнейшей точности установления шипов противоскольжения относительно поверхности протектора шины, расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Отверстие в протекторе зимней шины под шип противоскольжения имеет основание большего диаметра, чем средняя часть отверстия, выполненная цилиндрической формы. Основание отверстия выполнено обтекаемой эллипсоидной формы, приближенной к шарообразной. Штифт вулканизационной пресс-формы имеет часть для закрепления в вулканизационной пресс-форме со сложной формой торца, направленного в сторону полости шины, выполненную большим диаметром, чем средняя часть штифта, выполненная цилиндрической формы. Торец штифта выполнен обтекаемой эллипсоидной формы, приближенной к шарообразной. Технический результат - улучшенные технологические характеристики, выраженные в снижении образования дефектов в зоне формирования отверстий под установку шипов, стабилизации установки шипов противоскольжения относительно поверхности протекторной части шины, и, как следствие, повышение безопасности шин и их потребительских свойств. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Отверстие в протекторе зимней шины под шип противоскольжения, имеющее сложную форму, с основанием большего диаметра, чем средняя часть отверстия, выполненная цилиндрической формы, отличающееся выполнением основания обтекаемой эллипсоидной формы, приближенной к шарообразной.

2. Штифт вулканизационной пресс-формы, имеющий часть для закрепления в вулканизационной пресс-форме, со сложной формой торца, направленного в сторону полости шины, выполненную большим диаметром, чем средняя часть штифта, выполненная цилиндрической формы, отличающийся выполнением торца обтекаемой эллипсоидной формы, приближенной к шарообразной.