包括具有低碳含量的胎体增强件帘线的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及具有径向胎体增强件的轮胎(1)，所述轮胎的轮辋座直径小于或等于19.5英寸。根据本发明专利技术，所述胎体增强件的至少一个层(2)的金属增强元件为由碳重量含量C满足0.01％<C<0.4％的多根钢丝组成的分层帘线，所述胎体增强件的至少一个层的每单位宽度的断裂力在20daN/mm和50daN/mm之间并且所述帘线的直径小于0.7mm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有低碳含量的胎体增强件帘线的轮胎
本专利技术涉及具有径向胎体增强件的轮胎，特别涉及将要装备“轻型卡车”型车辆(例如货车或厢式货车)的轮胎。
技术介绍
通常地，在轻型卡车车辆的轮胎中，胎体增强件在每一侧锚固至胎圈区域中并且沿径向被胎冠增强件覆盖。胎冠增强件由至少两个重叠层构成，所述至少两个重叠层由丝线或帘线形成，所述丝线或帘线在每个层内平行并且从一个层至下一个层交叉，与周向方向形成在10°和45°之间的角度。形成工作增强件的所述工作层可以进一步由至少一个被称为保护层的层覆盖，所述层由增强元件形成，所述增强元件有利地为金属和可伸展的并且被称为弹性增强元件。其还可以包括具有低伸展性的金属丝线或帘线的层，所述金属丝线或帘线与周向方向形成在45°和90°之间的角度，称为三角帘布层的该帘布层在径向上位于胎体增强件和第一胎冠帘布层之间，所述第一胎冠帘布层被称为工作帘布层并且由平行的丝线或帘线形成，所述丝线或帘线以绝对值不超过45°的角度铺设。三角帘布层与至少所述工作帘布层形成三角增强件，该增强件在其所经受的各种应力下具有低的变形，三角帘布层基本上用于吸收施加在轮胎胎冠区域中的所有增强元件上的横向压缩力。轮胎的周向方向或纵向方向是对应于轮胎的外周并由轮胎行驶方向限定的方向。轮胎的横向方向或轴向方向平行于轮胎的旋转轴线。径向方向是与轮胎的旋转轴线相交并与其垂直的方向。轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用时绕其旋转的轴线。径向平面或子午平面是包含轮胎的旋转轴线的平面。周向正中平面或赤道平面是垂直于轮胎的旋转轴线并且将轮胎分为两半的平面。由此构造的轻型卡车型轮胎在特别恶劣的条件下延长的行驶造成这些轮胎的耐久性方面出现限制。胎体增强件的元件在行驶过程中特别经受弯曲应力和压缩应力，这对其耐久性具有不利影响。特别地，形成胎体层的增强元件的帘线在轮胎行驶的过程中经受高应力，特别是重复的弯曲作用或曲率变化，造成丝线处的摩擦作用并因此造成磨损，并且还造成疲劳；该现象被称为“疲劳磨蚀”。为了执行其增强轮胎的胎体增强件的作用，所述帘线首先必须具有良好的柔韧性和高耐挠曲性，这特别暗示其丝线具有相对小的直径，优选小于0.28mm，更优选小于0.25mm，通常小于用在轮胎胎冠增强件的常规帘线中的丝线的直径。胎体增强件的帘线还经受由于帘线的本性而造成的“疲劳腐蚀”现象，所述“疲劳腐蚀”现象有利于腐蚀剂(例如氧气和水分)的通过，甚至是排出。这是因为例如当轮胎被切口损坏或更简单地由于轮胎内表面渗透性(尽管较低)，渗透进入轮胎的空气或水可以通过由于帘线结构的事实而在帘线内形成的通道而传送。通常归于上位概念“疲劳-磨蚀-腐蚀”的所有这些疲劳现象造成帘线的机械性质逐渐恶化，并且在最为恶劣的行驶条件下可能影响这些帘线的寿命。为了改进胎体增强件的这些帘线的耐久性，特别已知的是，增加形成轮胎胎腔内壁的橡胶层的厚度，从而尽可能大地限制所述层的渗透性。该层通常部分地由丁基橡胶构成，从而增加轮胎的气密性。该类型的材料的缺点是增加了轮胎的成本。同样公知的是，修改所述帘线的构造从而特别地增加橡胶对帘线的渗透性，因此限制氧化剂的通道尺寸。经证明这些解决方案能够改进轮胎的耐久性性能，但是在多数情况下所述轮胎的制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术人因此为其自身设定的任务是提供“轻型卡车”型的重型车辆的轮胎，所述轮胎的耐久性性能特别是在“疲劳腐蚀”或“疲劳-磨蚀-腐蚀”现象方面得以改进而无论行驶条件如何，并且制造成本降低。根据本专利技术通过具有径向胎体增强件的轮胎实现该目的，所述径向胎体增强件由至少一个金属增强元件层组成，所述轮胎的轮辋座直径小于或等于19.5英寸，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件本身被胎面沿径向覆盖，所述胎面经由两个胎侧结合至两个胎圈，所述胎体增强件的至少一个层的金属增强元件为由碳重量含量C满足0.01％≤C&lt;0.4％的多根钢丝组成的分层帘线，所述胎体增强件的至少一个层的每单位宽度的断裂力在20daN/mm和50daN/mm之间并且所述帘线的直径小于0.7mm。对于本专利技术的目的，轮胎的轮辋座直径是ETRTO手册中描述的适合安装轮辋的直径。通过在增强元件上测量，通过层中增强元件的密度(所述密度本身的定义是每单位宽度的增强元件的数目)确定增强元件层的每单位宽度的断裂力。通过视觉计算10cm宽的未变形织物样本上存在的丝线的数目进行密度测量。计算的丝线数目直接获得单位为“根丝线/dm”的织物密度值。在轮胎的胎圈区域沿径向在胎圈线的内部进行测量。至于金属帘线，根据1984年的标准ISO6892在牵引下进行机械性质的测量，特别是断裂力(单位为N的最大负荷)的测量。在新轮胎上进行增强元件的机械性质的测量。对于本专利技术的目的，“分层”或“多层”帘线是由中央芯部和围绕该芯部设置的一个或多个同轴丝线层组成的帘线。根据本专利技术的轮胎的胎体增强件的帘线可以是缠绕帘线或非缠绕帘线。对于本专利技术的目的，根据本专利技术的小于0.7mm的帘线直径是不考虑缠丝(如果存在所述缠丝的话)测得的帘线直径。本专利技术人已经能够证实，根据本专利技术这样制备的轮胎造成在耐久性和制造成本之间的折衷方面的特别有利的改进。事实上，无论行驶条件如何，所述轮胎的耐久性性质至少与上述最佳解决方案一样好。胎体增强件的帘线由碳重量含量C满足0.01％≤C&lt;0.4％的多根钢丝组成，使得能够限制胎体增强件的增强体在行驶过程中可能出现的氧化风险。此外，胎体增强件层的每单位宽度的断裂力在20daN/mm和50daN/mm之间，并且所述胎体增强件层的所述帘线的直径小于0.7mm，表明相比于常规轮胎更少量的金属，造成比常规轮胎更低的轮胎制造成本。轻型卡车型轮胎的胎体增强件层的每单位宽度的断裂力通常大于50daN/mm。对于本领域技术人员来说，胎体增强件中金属量的减少意味着轮胎的耐久性性能的降低，而这是无法预期的。本专利技术限定的胎体增强件能够实现如下效果组合：通过减少轮胎中的金属重量使得成本降低，并且通过使用由碳重量含量C满足0.01％≤C&lt;0.4％的钢丝组成的胎体增强件帘线，特别是在“疲劳-腐蚀”或“疲劳-磨蚀-腐蚀”现象方面的耐久性性能得以保持。根据本专利技术优选地，所述钢丝的以MPa表示的最大拉伸强度R满足R≥175+930.C–600.ln(d)和R≥1500MPa。最大拉伸强度或最终拉伸强度对应于使丝线断裂所需的力。记为R(以MPa表示)的最大拉伸强度的测量根据1984年的标准ISO6892进行。即使在一些情况下最大拉伸强度可能低于现有技术的具有更高的碳重量含量C的丝线，根据本专利技术的丝线对疲劳和腐蚀更不敏感，这改进了轮胎的耐久性并且补偿了其最大拉伸强度的任何初期不足。此外，由于碳重量含量C相对较低，丝线的可拉制性得以改进，即能够通过拉制使丝线充分加工硬化从而赋予其优异的机械强度性质，特别是令人满意的最大拉伸强度。因此能够减小丝线的直径，并且因此减轻轮胎的重量，同时维持足以增强轮胎的机械强度。根据本专利技术还优选地，所述钢丝的铬重量含量Cr满足Cr&lt;12％。使用低的铬含量Cr能够获得在与环境相关的限制方面具有优点的丝线。实际上，铬的使用需要特别是在回收所述丝线的过程中采用特定的昂贵手段，凭借根本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有径向胎体增强件的轮胎，所述径向胎体增强件由至少一个金属增强元件层组成，所述轮胎的轮辋座直径小于或等于19.5英寸，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件本身被胎面沿径向覆盖，所述胎面经由两个胎侧结合至两个胎圈，其特征在于，所述胎体增强件的至少一个层的金属增强元件为由碳重量含量C满足0.01％≤C<0.4％的多根钢丝组成的分层帘线，所述胎体增强件的至少一个层的每单位宽度的断裂力在20daN/mm和50daN/mm之间并且所述帘线的直径小于0.7mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.16 FR 15586861.具有径向胎体增强件的轮胎，所述径向胎体增强件由至少一个金属增强元件层组成，所述轮胎的轮辋座直径小于或等于19.5英寸，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件本身被胎面沿径向覆盖，所述胎面经由两个胎侧结合至两个胎圈，其特征在于，所述胎体增强件的至少一个层的金属增强元件为由碳重量含量C满足0.01％≤C&lt;0.4％的多根钢丝组成的分层帘线，所述胎体增强件的至少一个层的每单位宽度的断裂力在20daN/mm和50daN/mm之间并且所述帘线的直径小于0.7mm。2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述钢丝的以MPa表示的最大拉伸强度R满足R≥175+930.C–600.ln(d)和R≥1500MPa。3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其特征在于，所述钢丝的铬重量含量Cr满足Cr&lt;12％。4.根据前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，胎体增强件的至少一个层的金属增强元件为[L+M]或[L+M+N]构造的分层金属帘线，所述分层金属帘线用作轮胎胎体增强件中的增强元件，所述分层金属帘线包括被至少一个中间层C2环绕的第一层C1，所述第一层C1具有L根直径d1的丝线，其中L的范围为1至4，所述中间层C2具有M根直径d2的以捻距p2螺旋缠绕在一起的丝线，其中M的范围为3至12，所述层C2可能被外层C3环绕，所述外层C3具有N根直径d3的以捻距p3螺旋缠绕在一起的丝线，其中N的范围为8至20。5.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于，第一层(C1)的丝线的直径在0.10和0.4mm之间，并且层(C2、C3)的丝线的直径在0.10和0.4mm之间。6.根据前述权利要求任一项所述的轮胎，其特征在于，所述胎体增强件的至少一个层的金属增强元件为非缠绕帘线，所述非缠绕帘线在“渗透...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·韦尔莱纳，E·茹兰，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR