用于轮胎胎体的多层钢缆制造技术

技术编号:1890110 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有不饱和外层的多层缆线,用作轮胎胎体加强件的加强元件,具有直径为d↓[0]的一芯线(C0),该芯线被一中间层(C1)围绕,该中间层是螺距为P↓[1]的螺旋线形式绕在一起的直径d↓[1]的6或7根线材(M=6或7),该层(C1)被一外层(C2)围绕,该外层(C2)是螺距为P↓[2]的螺旋线形式绕在一起的直径为d↓[2]的N根线材,N比围绕该层C1能够绕一层的最大线材数目N↓[max]小1至3,该钢缆具有下述特性(以mm单位的d↓[0]、d↓[1]、d↓[2]、p↓[1]和p↓[2]):-(i)0.14<d↓[0]<0.28;-(ii)0.12<d↓[1]<0.25;-(iii)0.12<d↓[2]<0.25;-(iv)对于M=6:1.10<(d↓[0]/d↓[1])<1.40,对于M=7:1.40<(d↓[0]/d↓[1])<1.70-(Ⅴ)5π(d↓[0]+d↓[1])<P↓[1]<P↓[2]<5π(d↓[0]+2d↓[1]+d↓[2])-(vi)层C1和C2的钢丝在相同方向缠绕。本发明专利技术进一步涉及用这种多层缆线加强的塑性材料和/或橡胶制造的制品或半成品,特别是用于工业车辆的轮胎,更特别用于重载车辆轮胎及其胎体加强帘布层。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【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钢缆(“钢制帘线”),用于加强诸如轮胎的橡胶制品,特别涉及被称为“分层”钢缆,用于加强工业车辆轮胎的,例如“重型车辆”轮胎的胎体加强件。用于轮胎的钢丝通常用珠光碳钢(或亚铁珠光碳钢)的钢丝制造,以下称为“碳钢”,该碳钢的含碳量通常是在0.2%和1.2%之间,这种钢丝的直径通常在0.10和0.40mm(毫米)之间。这种钢丝需要很高的拉伸强度,通常大于2000MPa,最好大于2500Mpa,该强度是由该钢丝加工硬化过程中产生的结构硬化得到的,然后这种钢丝被组合成钢缆或钢丝束,它要求所用的钢具有足够的延展性,以承受各种缆线绞合(cabling)操作。为了加强重载轮胎的胎体加强件,现今更多地使用所谓的“分层”钢缆(“分层帘线”)或“多层”钢缆,由一中心芯体和绕该芯体布置的一个或多个同心钢丝层形成。首先因为有很高的紧密度,其次对微振磨损引起的磨损不敏感,这种有助于增大该钢丝之间接触长度,最旧称为“多股绞合”钢缆(“多股帘线”)。在分层钢缆中,特别在已知方式中,其区别在于紧密结构的钢缆和具有管形或圆筒形层的钢缆。非常广泛地用于该重载轮胎胎体中的分层钢缆是结构式为(L+M)和(L+M+N)的钢缆,该后者通常用于最大的轮胎。这种以已知方法制造的钢缆用由至少一层M钢丝包裹的L钢丝芯线构成,该M钢丝由一外层N钢丝包裹,通常L从1到4变化,M从3到12变化,N从8到20变化;如果适合,该组件可以用以绕该最后一层的螺旋线缠绕的外包裹钢丝缠绕。这种可用于加强轮胎胎体特别是重载车辆轮胎胎体的分层钢缆已在大量的公开文献中描述。具体参照的文献US-A-3922841,US-A-4158946,US-A-4488587、EP-A-0168858,EP-A-0176139或US-A-4651513,EP-A-0194011,EP-A-0260556或US-A-4756151,EP-A-0362570,EP-A-0497612或US-A-5285836,EP-A-0568271,EP-A-0648891,EP-A-0669421或US-A-5595057,EP-A-0709236或US-A-5836145,EP-A-0719889或US-A-5697204,EP-A-0744490或US-A-5806296,EP-A-0779390或US-A-5802829,EP-A-0834613,WO 98/41682,RD(研究公开)No.34054,1992年8月,624-33页,RDNo.34370,1992年11月,857-59页。为了实现其作为轮胎胎体加强件的功能,该分层的钢缆首先必须全部具有好的柔韧性和在柔软状态下的抗疲劳度,这意味着其钢丝相对低的直径,名义上小于0.28mm,最好小于0.25mm,特别是小于用于该轮胎胎冠加强件常规钢缆的钢丝。这种分层钢缆进一步承受在轮胎运行时的主要应力,特别是重复的弯曲或曲率变化,这在该钢丝的平面产生摩擦,特别是相邻层之间的接触,及由此产生的磨损和疲劳;它们必须对所谓的“疲劳-微振磨损”现象具有高耐力。最后,对于它们非常重要的尽可能渗透橡胶,并且这材料渗透入构成该钢缆的钢丝之间的所有空间,因为如果不能有效的渗入,会形成沿该钢缆的空的通道,诸如水的腐蚀剂渗入该轮胎,例如可导致切口,沿着这些通道移动并进入该轮胎胎体。与在干燥空气中使用相比,这种潮气的渗入在腐蚀和加速上述损坏(所谓的“疲劳渗透”现象)过程方面起重要作用。通常被归入“疲劳-磨损-腐蚀”这一总的述语的所有这些疲劳现象是该钢缆机械特性逐步恶化的起源,并在急速行驶状态下对其寿命有负面影响。为了改善在重载车辆轮胎胎体中的分层钢缆的耐疲劳度,其中在已知方式中该重复的弯曲应力可能是特别剧烈的,长期以来试图改变该结构,增加其被橡胶渗入的能力,并由此限制腐蚀和疲劳腐蚀的危险。EP-A-0168858,EP-A-0176139,EP-A-0497612,EP-A-0669421,EP-A-0709236,EP-A-0744490和EP-A-0779390提出和描述了例如结构为(3+9)或(3+9+15)的分层钢缆,他们由三根钢丝的芯和围绕该芯的9钢丝的第一层构成,并切如果需要,可以有15根钢丝的第二层。该芯线钢丝的直径大于或不是大于其它层的钢丝。这些钢缆不能被渗透到该芯线,由于在该三芯线钢丝中间存通到或毛细管,在用橡胶侵浸后它仍然是空的,由此有利于腐蚀介质,例如水的扩散。公开的RD No.34370描述了紧密类型或具有同心管形层类型的(1+6+12)结构的钢缆,由一单根钢丝构成的芯线和围绕该芯线的6根钢丝的中间层和12根钢丝的外层所构成。橡胶渗透钢缆的能力可由各层之间甚至在同一层中使用不同直径的钢丝来改善。(1+6+12)结构的钢缆的渗透性能由于适当选择该钢丝的直径而被改善,特别是使用大直径芯线钢丝,这种钢缆已在例如EP-A-0648891和WO 98/41682中描述。相对于这种常规钢缆,为了进一步改善在该钢缆中橡胶的渗入,已提出多层钢缆,该钢缆具有由至少两个同心层围绕的中心芯线,例如(1+6+N)结构的钢缆,特别是(1+6+11),该外层是不饱和(不完整)的,由此保证了橡胶的更好的渗透性能(见,例如EP-A-0719889、WO 98/41682)。所提出的结构能够省略该包覆钢丝,因为橡胶经该外层更好地渗入并形成自包覆;然而,经验显示用橡胶渗透不能达到中间,并且在任何情况下还不是最佳的。此外,应当注意到对橡胶渗透性能的改善不能有效地保证足够的性能水平。当它们用于轮胎胎体加强件时,该钢缆不仅必须阻止腐蚀,有写时候也需要满足许多矛盾的标准,特别是韧性、抗磨损性能、橡胶高度粘性、均匀性、柔软性、在重复弯曲或拉伸下的延展性、在适当柔软下的稳定性,等等。因此,对于上述所有原因,以及多种近来的对该指标的改进,现在用于重载车辆轮胎胎体加强件的最好的钢缆仍限于常规结构的少量分层钢缆,它是紧密类型或具有同心管形层类型,具有饱和(完整)外层;如前述的(3+9)、(3+9+15)或(1+6+12)结构钢缆。现在本申请人经研究发现一种具有未饱和外层的新型分层钢缆,进一步改进已知用于重载车辆轮胎胎体加强件的最好的分层钢缆的整个特性。本专利技术的这种钢缆由于一种特殊结构,不仅具有被橡胶渗透的优良性能,限制了腐蚀的问题,而且其抗疲劳断裂性能与现有技术的钢缆相比明显地改善。该重载车辆轮胎及其胎体加强件的使用寿命因此大大地改善。本专利技术的一个方面是一种具有不饱和外层的多层钢缆,用作轮胎胎体加强件的加强元件,具有直径为d0的一芯线(C0),该芯线被一中间层(C1)围绕,该中间层是螺旋地绕在一起直径为d1的6或7根钢丝(M=6或7),其螺距为P1,这个层(C1)被一外层(C2)围绕,该层是直径为d2的N根钢丝螺旋地缠绕绕在一起的,以螺距为P2,N比围绕该层(C1)绕一层的最大钢丝数目Nmax小1至3,该钢缆的特征在于具有下述特性(d0、d1、d2、p1和p2)-(i)0.14<d0<0.28;-(ii) 0.12<d1<0.25;-(iii) 0.12<d2<0.25;-(iv) 对于M=61.10<(d0/d1)<1.40;对于M=71.40<(d0/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有不饱和外层的多层缆线,用作轮胎胎体加强件的加强元件,具有直径为d↓[0]的一芯线(C0),该芯线被一中间层(C1)围绕,该中间层是螺距为P↓[1]的螺旋线形式绕在一起的直径为d↓[1]的6或7根线材(M=6或7),该中间层(C1)被一外层(C2)围绕,该外层(C2)是螺距为P2的螺旋线形式绕在一起的直径为d↓[2]的N根线材,N比围绕该中间层C1能够绕一层的最大钢丝数目N↓[max]小1至3,该缆线具有下述特征(以mm单位的d↓[0]、d↓[1]、d↓[2]、p↓[1]和p↓[2]): -(i) 0.14<d↓[0]<0.28; -(ii) 0.12<d↓[1]<0.25; -(iii) 0.12<d↓[2]<0.25; -(iv) 对于M=6: 1.10<(d↓[0]/d↓[1])<1.40 对于M=7: 1.40<(d↓[0]/d↓[1])<1.70 -(v) 5π(d↓[0]+d↓[1])<P1<P2<5π(d↓[0]+2d↓[1]+d↓[2]) -(vi) 层C1和C2的钢丝在相同方向缠绕。

【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:FJ科多尼耶A多明戈
申请(专利权)人:米其林技术公司米其林研究和技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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