一种防脱圈免充气轮胎的制造方法及防脱圈免充气轮胎

技术领域

本发明涉及橡胶材质轮胎的生产技术领域，尤其涉及一种防脱圈免充气轮胎的制造方法及防脱圈免充气轮胎。

背景技术

随着各种免充气轮胎在自行车、电动车、摩托车上的普遍应用，其很好的解决了传统充气轮胎爆胎、使用寿命短，维修费用高等缺点，但同时免充气轮胎安全问题也成了行业及使用者担心的最大问题。

由于橡胶轮胎为高分子材料其轮胎的制造内部没有骨架材料（钢丝圈、和帘子布）其与轮辋的配合完全靠橡胶或者聚氨酯本身具有的强力卡和在轮辋上，橡胶轮胎在使用的过程中随着时间推移受热、臭氧、疲劳老化等原因其机械性会不断下降，与轮辋的卡和力不断降低从而造成轮胎脱圈，在行驶过程中如果出现脱胎情况会出现骑行人摔倒的安全事故。

因此，亟需提供一种防脱圈免充气轮胎的制造方法以及采用该方法制备的防脱圈免充气轮胎，以避免发生轮胎脱圈的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防脱圈免充气轮胎的制造方法及防脱圈免充气轮胎，以解决上述背景技术中的问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

第一方面，提供了一种防脱圈免充气轮胎的制造方法，所述方法包括：

(1)制造长条状轮胎胎体：将宽度为250-350mm的混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中，制得所述长条状轮胎胎体，所述长条状轮胎胎体包括胎身、胎冠和胎根，且所述胎冠和所述胎根分别位于所述胎身的上下两侧，所述胎根的两端侧壁上均设置用于有与轮辋相卡合的卡合槽，两个所述卡合槽的之间还设有至少一个梯形防脱圈槽；

（2）制造圆环状轮胎胎体：使用切割机将长条状轮胎胎体按需套设轮毂的尺寸定长切成若干段后，将每段长条状轮胎胎体拼接为圆环状轮胎胎体；

（3）制造圆环状防脱圈件：将防滑紧固绳圈固定在圆环状梯形镶嵌胶条上的圆环状胶条卡位上，制得与圆环状轮胎胎体中梯形防脱圈槽适配的圆环状防脱圈件；

（4）制造防脱圈免充气轮胎：将步骤（3）制得的圆环状防脱圈件卡入步骤（2）中呈圆环状的梯形防脱圈槽后制得半成品防脱圈免充气轮胎，将半成品防脱圈免充气轮胎置于液压硫化机中硫化制得所述防脱圈免充气轮胎。

作为本发明的进一步改进，步骤（1）中，两个所述卡合槽的之间还设有两个梯形防脱圈槽，步骤（4）包括：

将两个步骤（3）制得的圆环状防脱圈件分别卡入步骤（2）中的两个呈圆环状的梯形防脱圈槽后制得半成品防脱圈免充气轮胎，将半成品防脱圈免充气轮胎置于液压硫化机中硫化制得所述防脱圈免充气轮胎。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度≥75℃，排胶温度≤120℃。

作为本发明的进一步改进，所述冷喂料挤出机中冷却水槽的温度25-30℃。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中，使用接头机将每段长条状轮胎胎体拼接为轮胎圆环状，接头机的接头压力为0.25-0.5MPa，切刀温度170-175℃。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）中包括下述步骤：

制造长条状梯形镶嵌胶条，所述长条状梯形镶嵌胶条上方设有贯穿其长度的圆弧预留槽；

将圆弧预留槽上均匀刷上粘合胶浆停放30-40min使粘合胶浆充分晾干；

将长条状梯形镶嵌胶条放置到复合装置成型鼓上，定长切断拼接粘合成圆环状，使得圆弧预留槽的两个自由端粘合形成圆环状胶条卡位；

将防滑紧固绳圈放置到圆环状胶条卡位上；

打开复合装置伸张开关，使得成型筒打开以将防滑紧固绳圈粘合卡在圆环状胶条卡位上，制得圆环状防脱圈件。

作为本发明的进一步改进，长条状梯形镶嵌胶条通过将宽度为250-350mm的混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中得到。

作为本发明的进一步改进，冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度≥75℃，排胶温度≤120℃。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（4）中液压硫化机的工作参数为：硫化温度160±5℃，硫化时间18-33min。

第二方面，提供了一种防脱圈免充气轮胎，其采用如第一方面所述的一种防脱圈免充气轮胎的制造方法制得。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明实施例提供的防脱圈免充气轮胎的制造方法，首先改变挤出机头口模的形状制造所需的具有特定形状的长条状轮胎胎体，再将该长条状轮胎胎体定长切成若干段，并将每段的首尾拼接在一起，得到内侧预留有呈圆环型的梯形防脱槽的圆环状胎体，之后，通过防滑紧固绳圈和圆环状梯形镶嵌胶条制造与上述梯形防脱槽相适配的圆环状防脱圈件，最后将圆环状防脱圈件卡入上述梯形防脱槽中，硫化得到最终所需的防脱圈免充气轮胎，该制备方法简便易操作，制备成本低，适用于大范围推广。

另外，利用本方法制得的防脱圈免充气轮胎，在胎根上固设有防滑紧固绳圈，当将该充气轮胎安装在轮辋上后，防滑紧固绳圈由会套设在轮辋上外侧，因此，即使轮胎发生老化，其上的防滑紧固绳圈也能有效防止轮胎脱圈，保证了骑行安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种长条状轮胎胎体和圆环状轮胎胎体的截面图。

图2是本发明提供的一种长条状梯形镶嵌胶条的截面图。

图3是本发明实施例提供的一种圆环状防脱圈件的截面图。

图4是本发明实施例提供的一种防脱圈免充气轮胎的截面图。

图5是本发明实施例提供的一种半成品防脱圈免充气轮胎的截面图。

图6是本发明实施例提供的一种防脱圈免充气轮胎的安装示意图。

其中：1、胎身，2、胎冠，3、胎根，31、卡合槽，32、梯形防脱圈槽，4、圆环状梯形镶嵌胶条，41、圆弧预留槽，5、防滑紧固绳圈，6、轮辋。

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，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

(1)制造长条状轮胎胎体：

①使用XJD-120冷喂料挤出机，设置冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度75℃，排胶温度120℃，冷却水槽的温度25℃。

②更换冷喂料挤出机头口模，将宽度为250-350mm的混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中，制得长条状轮胎胎体，使得长条状轮胎胎体包括胎身1、胎冠2和胎根3，且胎冠2和胎根3分别位于胎身1的上下两侧，胎根3的两端侧壁上均设置用于有与轮辋相卡合的卡合槽31，两个卡合槽31的之间还设有两个梯形防脱圈槽32，如图1所示。

③将长条状轮胎胎体置于恒温存放室恒温存放，存放温度25℃，存放8h。

（2）制造圆环状轮胎胎体：

使用切割机将长条状轮胎胎体按需套设轮毂的尺寸定长切成若干段后，使用接头机将每段长条状轮胎胎体拼接为轮胎圆环状，接头机的接头压力为0.25MPa，切刀温度170℃。

（3）制造圆环状防脱圈件：

①设置XJD-120冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度75℃，排胶温度120℃，冷却水槽的温度25℃。

②更换冷喂料挤出机头口模，将混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中得到长条状梯形镶嵌胶条，长条状梯形镶嵌胶条上方设有贯穿其长度的圆弧预留槽41，如图2所示；

③将圆弧预留槽41上均匀刷上粘合胶浆停放30min使粘合胶浆充分晾干；

④将长条状梯形镶嵌胶条放置到复合装置成型鼓上，定长切断拼接粘合成圆环状，使得圆弧预留槽41的两个自由端粘合形成圆环状胶条卡位；

⑤将防滑紧固绳圈5放置到圆环状胶条卡位上；

⑥打开复合装置伸张开关，使得成型筒打开以将防滑紧固绳圈5粘合卡在圆环状胶条卡位上，制得圆环状防脱圈件，如图3所示。

（4）制造防脱圈免充气轮胎：

将步骤（3）制得的圆环状防脱圈件卡入步骤（2）中的呈圆环状的梯形防脱圈槽32后制得半成品防脱圈免充气轮胎，如图4所示，将半成品防脱圈免充气轮胎置于液压硫化机在硫化温度为160±5℃条件下硫化18min制得防脱圈免充气轮胎，如图5所示。

实施例2

(1)制造长条状轮胎胎体：

①使用XJD-120冷喂料挤出机，设置冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度80℃，排胶温度100℃，冷却水槽的温度28℃。

②更换冷喂料挤出机头口模，将宽度为300mm的混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中，制得长条状轮胎胎体，使得长条状轮胎胎体包括胎身1、胎冠2和胎根3，且胎冠2和胎根3分别位于胎身1的上下两侧，胎根3的两端侧壁上均设置用于有与轮辋相卡合的卡合槽31，两个卡合槽31的之间还设有两个梯形防脱圈槽32，如图1所示。

③将长条状轮胎胎体置于恒温存放室恒温存放，存放温度30℃，存放50h。

（2）制造圆环状轮胎胎体：

使用切割机将长条状轮胎胎体按需套设轮毂的尺寸定长切成若干段后，使用接头机将每段长条状轮胎胎体拼接为轮胎圆环状，接头机的接头压力为0.3MPa，切刀温度173℃。

（3）制造圆环状防脱圈件：

①设置XJD-120冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度80℃，排胶温度100℃，冷却水槽的温度28℃。

②更换冷喂料挤出机头口模，将混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中得到长条状梯形镶嵌胶条，长条状梯形镶嵌胶条上方设有贯穿其长度的圆弧预留槽41，如图2所示；

③将圆弧预留槽41上均匀刷上粘合胶浆停放35min使粘合胶浆充分晾干；

④将长条状梯形镶嵌胶条放置到复合装置成型鼓上，定长切断拼接粘合成圆环状，使得圆弧预留槽41的两个自由端粘合形成圆环状胶条卡位；

⑤将防滑紧固绳圈5放置到圆环状胶条卡位上；

⑥打开复合装置伸张开关，使得成型筒打开以将防滑紧固绳圈5粘合卡在圆环状胶条卡位上，制得圆环状防脱圈件，如图3所示。

（4）制造防脱圈免充气轮胎：

将步骤（3）制得的圆环状防脱圈件卡入步骤（2）中的呈圆环状的梯形防脱圈槽32后制得半成品防脱圈免充气轮胎，如图4所示，将半成品防脱圈免充气轮胎置于液压硫化机在硫化温度为160±5℃条件下硫化30min制得防脱圈免充气轮胎，如图5所示。

实施例3

(1)制造长条状轮胎胎体：

①使用XJD-120冷喂料挤出机，设置冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度80℃，排胶温度100℃，冷却水槽的温度30℃。

②更换冷喂料挤出机头口模，将宽度为350mm的混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中，制得长条状轮胎胎体，使得长条状轮胎胎体包括胎身1、胎冠2和胎根3，且胎冠2和胎根3分别位于胎身1的上下两侧，胎根3的两端侧壁上均设置用于有与轮辋相卡合的卡合槽31，两个卡合槽31的之间还设有两个梯形防脱圈槽32，如图1所示。

③将长条状轮胎胎体置于恒温存放室恒温存放，存放温度35℃，存放72h。

（2）制造圆环状轮胎胎体：

使用切割机将长条状轮胎胎体按需套设轮毂的尺寸定长切成若干段后，使用接头机将每段长条状轮胎胎体拼接为轮胎圆环状，接头机的接头压力为0.5MPa，切刀温度175℃。

（3）制造圆环状防脱圈件：

①设置XJD-120冷喂料挤出机的工作条件为：螺杆温度为50±5℃，喂料口温度为50±5℃，机身温度为60±5℃，机头温度为75±5℃，口型板预热温度80℃，排胶温度100℃，冷却水槽的温度30℃。

②更换冷喂料挤出机头口模，将混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中得到长条状梯形镶嵌胶条，长条状梯形镶嵌胶条上方设有贯穿其长度的圆弧预留槽41，如图2所示；

③将圆弧预留槽41上均匀刷上粘合胶浆停放40min使粘合胶浆充分晾干；

④将长条状梯形镶嵌胶条放置到复合装置成型鼓上，定长切断拼接粘合成圆环状，使得圆弧预留槽41的两个自由端粘合形成圆环状胶条卡位；

⑤将防滑紧固绳圈5放置到圆环状胶条卡位上；

⑥打开复合装置伸张开关，使得成型筒打开以将防滑紧固绳圈5粘合卡在圆环状胶条卡位上，制得圆环状防脱圈件，如图3所示。

（4）制造防脱圈免充气轮胎：

将步骤（3）制得的圆环状防脱圈件卡入步骤（2）中的呈圆环状的梯形防脱圈槽32后制得半成品防脱圈免充气轮胎，如图4所示，将半成品防脱圈免充气轮胎置于液压硫化机在硫化温度为160±5℃条件下硫化33min制得防脱圈免充气轮胎，如图5所示。

对比例

采用现有技术提供的免充气轮胎的制造方法，方法包括以下步骤：

(1)制造长条状轮胎胎体：将宽度为250-350mm的混炼胶料喂入至冷喂料挤出机中，制得长条状轮胎胎体，长条状轮胎胎体包括胎身、胎冠和胎根，且胎冠和胎根分别位于胎身的上下两侧，胎根的两端侧壁上均设置用于有与轮辋相卡合的卡合槽；

（2）制造圆环状轮胎胎体：使用切割机将长条状轮胎胎体按需套设轮毂的尺寸定长切成若干段后，将每段长条状轮胎胎体拼接为圆环状轮胎胎体，即得免充气轮胎。

效果例

将分别采用实施例1-实施例3提供的方法制得的防脱圈免充气轮胎安装在轮辋6上得到第一轮组、第二轮组和第三轮组（如图6所示）、将分别采用实施例1-实施例3提供的方法制得的防脱圈免充气轮胎进行老化处理后安装在轮辋上得到第四轮组、第五轮组和第六轮组；将采用对比例提供的方法制得的免充气轮胎安装在轮辋上得到第七轮组、将采用对比例提供的方法制得的免充气轮胎进行老化处理后安装在轮辋上得到第八轮组。

分别将第一轮组-第八轮组水平放置于桶型夹具上，仅轮胎边缘与桶装夹具接触，轮毂悬空，然后由万能材料试验机向轮毂中心施加压力。施加的压力从10N-5000N由小到大逐步增加，记录轮毂与轮胎的结合情况，结果如表1所示。

表1

由表1可知，相对于采用传统方法得到的轮胎，采用本发明提供的制造方法得到的轮胎，安装在轮辋上后得到轮组后，不论轮胎是否老化，防滑紧固绳圈也能有效防止轮胎脱圈，保证了骑行安全。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。