用于轮胎胎体增强层的三层金属缆绳制造技术

本发明专利技术涉及一种可用作轮胎胎体增强层的增强元件的结构为Ｌ＋Ｍ＋Ｎ的三层金属缆绳，包括由直径为ｄ↓［１］的Ｌ个线材形成的内层Ｃ１，Ｌ为１到４，内层Ｃ１被中间层Ｃ２环绕，中间层Ｃ２由以节距为ｐ↓［２］螺旋地绕在一起的直径为ｄ↓［２］的Ｍ个线材形成，Ｍ为３到１２，所述中间层Ｃ２被外层Ｃ３环绕，外层Ｃ３由以节距为ｐ↓［３］螺旋地绕在一起的直径为ｄ↓［３］的Ｎ个线材形成，Ｎ为８到２０，其特征在于，由基于至少一种二烯弹性体的可交联或交联的橡胶组合物形成的护套至少覆盖所述中间层Ｃ２。本发明专利技术还涉及一种由此类多层缆绳增强的由塑性材料和／或橡胶制成的制品或半成品，特别是用于工业运载工具的轮胎，更特别地是重型运载工具轮胎和它们的胎体增强帘布层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可用于橡胶和/或塑性材料制品的增强元件的三层金属缆绳。本专利技术尤其涉及轮胎的增强，特别是诸如重型运载工具等的工业用运载工具的轮胎的胎体增强层的增强。
技术介绍
通常，用于轮胎的钢丝绳(“钢丝帘线”)由珠光体(或含铁-珠光体)碳钢(下文中被称为“碳钢”)线材制成，其碳含量(按照钢的重量百分比)通常在0.1％和1.2％之间，这些线材的直径突出在0.10到0.40mm(毫米)之间。这些线材需要具有非常高的抗拉强度，通常大于2000MPa，优选地大于2500MPa，这种强度的获得是由于在线材的加工硬化期间发生的结构硬化而获得的。这些线材然后被组装成缆绳或绞线的形式，这要求所使用的钢在扭转时还具有足够的塑性以便承受各种成缆操作。为了增强尤其是重型运载工具轮胎的胎体，如今最常使用的是被称为“层式”钢丝绳(“层式钢丝帘线”)或“多层”钢丝绳，它们由中心层和围绕中心层布置的一个或多个同心层线材形成。首先，由于更大的致密度，其次由于对磨损所带来的磨损敏感性更低，有利于加大线材之间接触长度的这些层式缆绳优越于老式“绞合”缆绳(“钢绞线”)。在层式缆绳中，尤其是在致密结构缆绳与具有管状或圆柱层的缆绳之间已知是存在差别。主要在重型运载工具轮胎的胎体上能看到的层式缆绳是L+M或L+M+N式的缆绳，后者通常用于最大型轮胎。这些缆绳通常以已知的方式由如下层形成L个线材的内层，其被一层M个线材环绕，该层M个线材本身由N个线材的外层环绕，通常L从1到4变化，M从3到12变化，N从8到20变化，该组件有可能被螺旋方式围绕最外层缠绕的包裹线包裹。为了实现作为轮胎胎体增强层的功能，层式缆绳必须首先具有好的可弯曲性和在弯曲时高的耐用性，这尤其意味着它们的线材具有相对小的直径，优选地小于0.28mm，更优选地小于0.25mm，并且通常小于用在轮胎轮冠增强层的传统缆绳中的线材的直径。这些层式缆绳还易于受到轮胎行进期间主应力的影响，特别是重复的挠度或弯曲度变化，它们会在线材处引起摩擦，特别是作为相邻层之间接触所产生的结果，并因此磨损并产生疲劳，因此缆绳必须对被称为“疲劳磨损”的现象具有高的抵抗性。最后，对这些缆绳非常重要的是它们必须浸渍尽可能多的橡胶，这些材料渗透到形成缆绳的线材之间的所有空隙中，如果渗透不充分，沿缆绳将形成孔隙，例如水的腐蚀剂就可能由于有切口而渗透进入轮胎，沿着这些孔隙移动并进入轮胎的胎体。与在干燥空气中使用相比，这些水分的存在对于引起腐蚀和加速上述老化过程(被称为“疲劳腐蚀”现象)起着重要的作用。通常被组合在一起称为“疲劳-磨损-腐蚀”的所有这些疲劳现象是缆绳的力学性能逐渐变弱的起源，并且在非常恶劣的运转条件下可能不利地影响其寿命。为了提高用于重型运载工具轮胎胎体的层式缆绳的耐用性，在重型运载工具轮胎胎体中，缆绳的重复的弯曲应力可能以已知方式特别严重，在很长一段时间，都建议修改其设计以便提高特别是它们让橡胶渗透的能力，并因此限制由于腐蚀和疲劳腐蚀所带来的危险。例如，曾有人提议3+9+15结构的层式缆绳，它由被9根线材的中间层和15根线材的外层所环绕的3根线材的内层形成，中心或内层的线材的直径大于或不大于其它层的线材的直径。由于内层的3根线材中心的孔隙或细孔的存在，这些缆绳不能被浸渍至中心，在橡胶浸渍以后这些孔隙仍然是空的，因此有利于诸如水等的腐蚀介质的扩散。出版物RD(研究公开)No.34370描述了结构为1+6+12的缆绳，其是致密结构型或具有同心管层形，它由被6根线材的中间层环绕的单根线材形成的内层形成，中间层本身被12根线材的外层环绕。通过使用从一层到另一层直径不同的线材、或者在一层和同一层直径不同的线材，渗透橡胶的能力被提高。例如，在文件EP-A-648891或WO-A-98/41682中，描述了1+6+12结构的缆绳，由于恰当选择线材的直径特别是使用大直径的中心线材，渗透能力被提高。为了相对于传统缆绳进一步提高进入缆绳的橡胶的渗透，曾有人提议具有由至少两个同心层环绕的中心层的多层缆绳，例如1+6+N，特别是1+6+11方式的缆绳，其外层不饱和(不完全)，因此确保更好地被橡胶渗透的能力(参见专利文件EP-A-719889和WO-A-98/41682)。由于橡胶更好地通过外层和外层所产生的自缠绕渗透，所提议的结构使得省却包裹线成为可能，然而经验显示这些缆绳不能被橡胶一直渗透到中心，或者在任何情况下还不是优化的。此外，应注意的是，橡胶渗透能力的改进不足以确保足够的性能水平。当它们被用于增强轮胎胎体时，缆绳必须不仅经受腐蚀，还必须满足许多有时冲突的标准，尤其是弹性、抗磨损性、与橡胶的高度附着性、均匀性、挠性、在反复弯曲或牵引作用下的耐用性、在严重弯曲作用下的稳定性。因此，由于前面所阐述的所有原因，尽管基于某些特定条件做出了各种最新的改善，如今用于重型运载工具轮胎的胎体增强的最佳缆绳仍然局限于少量具有致密结构和同心管状层的、外层饱和(完全)的非常传统的结构的层式缆绳，这些是如上所述的3+9+15或1+6+12结构的基本类型的缆绳。
技术实现思路
如今，申请人在研究期间揭示了一种新型的层式缆绳，它意想不到地进一步大大提高了用于增强重型运载工具轮胎胎体的最佳层式缆绳的全部性能。本专利技术的这种缆绳由于具有特殊结构，不仅具有被橡胶渗透、限制腐蚀问题的卓越性能，还具有相对于现有技术的缆绳大大改善的抗疲劳-磨损性能。重型运载工具轮胎的寿命和其胎体增强层的寿命因此得到很大提高。所以，本专利技术的第一个主题是一种可用作轮胎胎体增强层的增强元件的结构为L+M+N的三层缆绳，包括由直径为d1的L个线材形成的内层C1，L为1到4，内层C1被中间层C2环绕，中间层C2由以节距为p2螺旋地绕在一起的直径为d2的M个线材形成，M为3到12，所述中间层C2被外层C3环绕，外层C3由以节距为p3螺旋地绕在一起的直径为d3的N个线材形成，N为8到20，该缆绳的特征在于，由基于至少一种二烯弹性体的可交联或交联的橡胶组合物形成的护套至少覆盖所述中间层C2。本专利技术还涉及根据本专利技术的缆绳用作增强由塑性材料和/或橡胶制成的制品或半成品，例如，帘布层、管、皮带、传送带和轮胎等，特别是用于通常使用金属胎体增强层的工业运载工具的轮胎。本专利技术的缆绳还特别用作用于工业运载工具轮胎的胎体增强层的增强元件，工业运载工具从运货车、“重型运载工具”-即地铁、公共汽车、道路运输机械(卡车、拖拉机、拖车)、越野运载工具-农用或建筑机械、飞行器、以及其它运输或搬运运载工具中选择。然而，根据本专利技术其它具体实施例，本专利技术的缆绳还能被用于增强轮胎的其它部分，特别是诸如重型运载工具或建筑运载工具轮胎等的工业轮胎的轮胎带束层或胎冠增强层。本专利技术还涉及由塑性材料和/或橡胶制成的通过根据本专利技术的缆绳增强的制品或半成品，特别是用于上述工业运载工具的轮胎，更特别是重型运载工具轮胎，本专利技术还涉及包括由根据本专利技术的缆绳增强的橡胶组合物构成的基体的组合制品，它们可用作此类轮胎的胎体或胎冠增强帘布层。附图说明本专利技术及优点根据下面的描述和紧随的实施例的示例将很容易理解，涉及这些示例的图1到图3分别为图1显示了结构为1+6+12的对照缆绳的横截面的显微镜照片(放大倍数×40)；图2显示了根据本专利技术的结构为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构为Ｌ＋Ｍ＋Ｎ的三层金属缆绳，包括由直径为ｄ↓［１］的Ｌ个线材形成的内层Ｃ１，Ｌ为１到４，内层Ｃ１被中间层Ｃ２环绕，中间层Ｃ２由以节距为ｐ↓［２］螺旋地绕在一起的直径为ｄ↓［２］的Ｍ个线材形成，Ｍ为３到１２，所述中间层Ｃ２被外层Ｃ３环绕，外层Ｃ３由以节距为ｐ↓［３］螺旋地绕在一起的直径为ｄ↓［３］的Ｎ个线材形成，Ｎ为８到２０，其特征在于，由基于至少一种二烯弹性体的可交联或交联的橡胶组合物形成的护套至少覆盖所述中间层Ｃ２。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨利巴尔盖，阿兰多明戈，阿诺莱托卡尔，蒂博鲍狄埃，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]