[发明专利]高渗透性弹性多线股金属丝绳

说明书

技术领域

本发明涉及高强度多线股丝绳，其可以特别用于重型工业车辆，例如重型货物车辆或土木工程车辆的充气轮胎的增强件。

本发明还涉及轮胎以及轮胎的增强件，并且特别涉及轮胎的胎冠增强件，也称为“带束”，并且更特别地，涉及用于重型工业车辆的轮胎带束的增强件。

背景技术

已知的是，子午线轮胎包括胎面、两个不可延伸的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个胎侧、胎体增强件和沿周向设置在胎体增强件和胎面之间的带束。带束由各种橡胶帘布层（或“层”）制成，这些橡胶帘布层可以用或者可以不用金属或织物类型的诸如帘线或单丝的增强元件进行增强。

带束一般由数个叠置的带束帘布层（有时称为“工作”帘布层或“交叉”帘布层）构成，所述带束帘布层的一般金属增强丝绳设置为使得在一个帘布层内实际上彼此平行，而从一个帘布层到另一个帘布层形成角度，也就是说，所述金属增强丝绳相对于中间周向平面倾斜（无论对称与否）。这些交叉帘布层一般伴随有各种其它的辅助橡胶帘布层或辅助橡胶层，这些辅助橡胶帘布层或辅助橡胶层的宽度视情况变化，并且这些辅助橡胶帘布层或辅助橡胶层可以包括或可以不包括金属增强元件。可以特别提及所谓的“保护”帘布层或所谓的“环箍”帘布层，所述“保护”帘布层用于保护其余带束免受外部侵袭，特别是免受穿孔，所述“环箍”帘布层具有基本沿周向方向取向的金属或非金属增强元件（所谓的“零度”帘布层），而与它们在径向上相对于交叉帘布层位于外部还是内部无关。

已知的是，这样的轮胎带束必须满足各种（经常是对立的）要求，特别是：

其在低变形下必须尽可能地刚硬，因为这实质上有助于加强轮胎胎冠；

其必须具有尽可能低的滞后性，从而一方面使胎冠的内部区域在行驶过程中的发热量降到最低，另一方面减小轮胎的滚动阻力，这与燃料经济性是等同的；并且

最后，其必须具有高耐用性，特别是相对于轮胎胎肩区域中的交叉帘布层端部的分离现象，即开裂现象（称为“劈裂”）而言，这特别要求增强带束帘布层的金属丝绳甚至在相对腐蚀性的大气中具有高压缩疲劳强度。

高耐用性的要求在工业车辆（例如重型货物车辆或土木工程机械）的轮胎的情况下特别重要，所述工业车辆被特别设计为在延长行驶或使用之后在其胎面达到磨损的临界阶段时能够翻新一次或多次。

此外，已知的是，工业车辆的轮胎带束包括一个或多个“保护”胎冠帘布层或胎冠层，所述“保护”胎冠帘布层或胎冠层位于胎面下方并覆盖一个或多个工作胎冠帘布层，所述工作胎冠帘布层被设计为用于保护剩余带束免受外部侵袭、撕裂或其它穿孔。

这些保护帘布层或保护层必须足够柔韧且可变形，使得一方面它们最佳地遵循带束在行驶过程中所承受的障碍物的形状，另一方面它们避免外来物体沿径向刺穿其中。已知的是，为了满足这样的标准，需要在这些保护层中使用具有高弹性和高断裂能量的增强元件或增强丝绳。

对于重型工业车辆的轮胎的保护胎冠帘布层、环箍帘布层和工作胎冠帘布层的增强件，目前一般的实践是使用多线股丝绳，特别是具有K×（L+M）构造的单层（即不具有一根或多根其它线股的中央芯部）的多线股丝绳，所述单层的K根基本线股以装配捻距PK同时螺旋装配、缠绕成单层。L+M构造的K根双层基本线股的每一者，其本身包括多根钢丝线，所述钢丝线也螺旋缠绕在一起形成两个同轴层（L根丝线的内层和M根丝线的外层）。

特别是具有高伸长类型的具有K×（L+M）构造的这样的多线股丝绳是公知的并且已被描述在许多专利文献中，特别用于增强工业车辆如重型货物车辆或土木工程车辆的轮胎的保护胎冠帘布层（参见例如EP 1000074、US 6475636、US 7458200、WO 2004/003287或US2005/0183808、WO 2004/033789或US 7089726或者RD（ResearchDisclosure）33877号，1992年6月，488-492）。

本领域技术人员公知的是，这些多线股丝绳必须尽可能地被其增强的轮胎带束中的橡胶充满，从而使所述橡胶尽可能地渗透入构成线股的丝线之间的空间内。如果该渗透不充分，则会沿着线股留下空的通道，并且例如由于轮胎带束被切割或受到侵袭，诸如水的腐蚀剂能够渗透轮胎，沿着这些通道穿过所述带束行进。与在干燥大气中使用相比，这种湿气的存在起到重要的作用，引起腐蚀并加速疲劳过程（所谓的“腐蚀疲劳”作用）。

一般由上位术语“疲劳磨蚀腐蚀”所概括的所有这些疲劳作用会引起丝绳和线股的机械性能逐渐变差，并且在最严酷的运行条件下可能会影响轮胎的寿命。

发明内容