[发明专利]用于轮胎带束层的层状线缆

说明书

本申请是申请日为2005年8月1日、申请号为200580026158.5、发明名称为“用于轮胎带束层的层状线缆”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及呈1+N结构的双层金属线缆，其尤其可用于增强橡胶制品。

本发明还涉及轮胎和这些轮胎的胎冠的增强骨架，也称作“带束层”，尤其涉及重型工业车辆的轮胎的带束层的增强件。

背景技术

具有径向胎体增强层的轮胎以已知方式包括胎面、两个不可伸展的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个侧壁以及沿周向布置在胎体增强层和胎面之间的带束层(belt)，该带束层由多种橡胶帘布层(或“层”)制成，其可以由或不由诸如金属或织物类型的线缆或单丝的增强元件(“增强丝线”)增强。

轮胎带束层通常由至少两个叠置的带束帘布层构成，所述带束帘布层有时也称作“工作”帘布层或“交叉”帘布层，在实践中，该帘布层的通常由金属制成的增强线缆在帘布层内彼此平行布置，但是从一个帘布层到另一个帘布层交叉，即不论对称与否，相对于中间周向平面以一定角度倾斜，所述角度根据所述轮胎的类型通常在10°和45°之间。该交叉帘布层可以终结于多种其它帘布层或橡胶辅助层，其宽度可根据情况改变，并且可以包括或不包括增强丝线；通过简单橡胶衬垫的实例进行说明，所述衬垫称作“保护性”帘布层，其作用在于保护帘布层的其余部分免受外部冲击或刺穿，或可选地，所述衬垫称作“环箍”帘布层，其包括大致沿周向定向的增强丝线(称作“0度”帘布层)，它们位于交叉帘布层的径向外部或内部。

轮胎带束层必须以已知方式满足不同要求，所述要求经常是相互矛盾的，特别是：

-在小变形的情况下尽可能刚硬，因为其主要用于增强胎冠的刚性；

-具有尽可能小的迟滞性，一方面为了使胎冠内部区域行驶期间的生热最小化，另一方面为了减小轮胎的滚动阻力，其与节省燃料具有相同含义；

-最后具有高耐久性，尤其针对称作“劈裂”的轮胎的胎肩区域内的交叉帘布层的端部分离、破裂现象，其尤其要求用于增强带束帘布层的金属线缆在或强或若弱的腐蚀性环境中具有高的压缩疲劳强度。

第三个要求对于重型车辆轮胎而言尤为重要，其被设计成当所包括的胎面在长时间行驶之后达到临界磨损度时可以翻新或修补胎面一次或多次。

为了增强上述带束层，通常使用称作“层状”(“层状帘线”)的钢制线缆(“钢制帘线”)，其由中央芯子和一个或多个围绕该芯子布置的同心线材(金属丝)层构成。最常用的层状线缆基本上为呈M+N或M+N+P结构的线缆，该线缆以已知方式形成，其中由M根线材构成的芯子由至少一个具有N根线材的层包围，所述层自身可由具有P根线材的外层包围。

特别是，变得强度更高和更耐久的碳钢的有效利用使现今的轮胎厂商倾向于尽可能使用只具有两层的线缆，以尤其是简化这些线缆的制造，减小复合增强帘布层的厚度，并最终降低轮胎自身的成本。

迄今为止，主要用于轮胎带束层中的双层线缆基本上为呈2+7、3+8和3+9结构的线缆，其由具有2根或3根线材的芯子或中心部与具有N根线材(分别为7、8或9根线材)的外层形成，由于通过两根或三根芯线构成的芯子的大直径的原因，其多少有些不饱和。

众所周知，这种类型的结构提高了线缆在轮胎或橡胶制品的混练橡胶固化期间被所述混练橡胶从外面渗入的性能，并因此可以提高层状线缆对于疲劳和疲劳腐蚀、尤其是针对先前提到的劈裂问题的耐久性。

但是，这些2+7、3+8和3+9线缆并不是没有缺陷。

由于在三个芯线的中心处存在通道或毛细管，使得呈3+8和3+9结构的线缆不能被渗入到远达芯子，所述通道或毛细管在橡胶注入之后保持为空的，因此方便了诸如水的腐蚀性介质的传送。对于2+7线缆而言，除了存在上述问题外，它们仍然体积相对较大，并且由于它们的不饱和外层而具有低的单位截面强度。

此外，就目前而言，特别是由于高度紧凑(或密实)型线缆的使用，使得希望减小轮胎带束层的迟滞性的轮胎厂商的一个主要目的在于减小在这些带束层中使用的复合增强织物的厚度。

发明内容

继续他们的研究，本申请人已经发现了一种就地涂胶(rubberised in situ)的呈1+N结构的新型层状线缆，其不但提高了耐腐蚀性，而且最重要的是使轮胎带束层在受压情况下具有提高的耐久性。特别是针对先前解释的劈裂现象而言，轮胎及其胎冠增强层的寿命因此显著提高。