包括经橡胶涂覆的线圈的胎圈线制造技术

本发明专利技术的主题为一种用于轮胎的胎圈线，所述胎圈线围绕主轴线呈现出旋转对称性并且包括围绕主轴线的N>1个周向线圈(30)，N个周向线圈(30)布置在P>1个径向叠置的层C(i)，i的范围为1至P，每个层C(i)包括L(i)>1个轴向并置的周向线圈(30)。每个周向线圈(30)包括直径为d的金属单丝(34)的一部分和密度小于金属单丝(34)密度的材料的层(36)，层(36)覆盖金属单丝(34)的该部分，使得在平行于主轴线的径向截面(XY)中，每个周向线圈(30)内接于直径为D的圆。比值D/d大于或等于1.15。所述胎圈线具有：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括经橡胶涂覆的线圈的胎圈线


[0001]本专利技术涉及一种用于轮胎的胎圈线、一种轮胎以及一种用于制造该胎圈线的方法。轮胎被理解为意指旨在通过与支撑元件(例如轮辋)配合而形成腔体的外胎，该腔体能够被加压至高于大气压的压力。根据本专利技术的轮胎具有基本上呈环形的结构，其围绕轮胎的主轴线呈现出旋转对称性。

技术介绍

[0002]从现有技术已知一种旨在装配至施工场地车辆并属于米其林品牌以名称XDR3销售的轮胎。这种轮胎包括胎面、两个胎圈、两个将胎圈连接至胎面的胎侧、以及沿周向设置在胎体增强件和胎面之间的胎冠增强件。每个胎圈包括形成胎圈线的环形增强元件，该胎圈线围绕胎圈线的与轮胎的主轴线基本上重合的主轴线呈现出旋转对称性。
[0003]该轮胎的胎圈线包括围绕胎圈线的主轴线的N＝395个周向线圈。这N个周向线圈布置在P＝23个层C(i)中，i的范围1至23。这些层C(i)彼此沿径向叠置。每个层C(i)包括L(i)>1个周向线圈。同一个层C(i)的周向线圈彼此沿轴向并置。每个周向线圈包括金属单丝的一部分和涂覆于金属单丝的该部分的聚合物材料(在此情况下，为经交联的弹性体组合物)层。金属单丝具有直径d＝3mm的大致圆形截面。
[0004]为了制造这种胎圈线，使用这样一种方法，其中将金属单丝涂覆有聚合物材料层的步骤进行为使得在与涂覆有聚合物材料层的金属单丝的主轴线垂直的截面中，涂覆有聚合物材料层的金属单丝内接于直径为D的圆。在此情况下，金属单丝涂覆有具有管状截面且厚度等于(D
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d)/2的护层，在此情况下厚度等于0.175mm，使得涂覆有聚合物材料层的金属单丝具有基本上等于3.35mm的外径D。接下来，进行组装胎圈线的步骤，其中将涂覆有聚合物材料层的金属单丝缠绕以形成N个周向线圈。
[0005]这种胎圈线就其截面而言是相对较重的。因此，一方面，如果需要增加胎圈线的总截面(即其轴向宽度乘以其径向高度的乘积)以便例如改善轮胎的某些性能，则质量将大大增加并且需要使用特定的装置才能操纵胎圈线。另一方面，如果需要保持基本上相同的总截面，则需要减少胎圈线的重量以降低与之相关的成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的为一种用于轮胎的胎圈线，其在胎圈线的质量与总截面之间表现出比现有技术更好的折衷。
[0007]为此，本专利技术的主题为一种用于轮胎的胎圈线，所述胎圈线围绕胎圈线的主轴线呈现出旋转对称性并且包括围绕胎圈线的主轴线的N>1个周向线圈，N个周向线圈布置在P>1个径向叠置的层C(i)中，i的范围为1至P，每个层C(i)包括L(i)>1个轴向并置的周向线圈，每个周向线圈包括直径为d的金属单丝的一部分和密度小于金属单丝密度的材料的层，层涂覆于金属单丝的该部分，使得每个周向线圈在与胎圈线的主轴线平行的径向截面中内接于直径为D的圆，比值D/d大于或等于1.15。
[0008]对于胎圈线的同一截面，通过大于或等于1.15的比值D/d，使得胎圈线的质量减小，层的材料的密度小于金属单丝的密度。
[0009]根据定义，金属单丝被理解为完全(对于其质量的100％)由一种或多种金属材料制成的单丝。金属单丝优选包括芯部和涂覆于钢芯部的金属层，所述芯部由钢制成，更优选由珠光体或铁素体
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珠光体碳钢(通常被本领域技术人员称为碳钢)制成，或由不锈钢(根据定义为包含至少10.5％铬的钢)制成，所述金属层由纯金属制成或由选自铜、锌和锡的纯金属的合金制成。在其他实施方案中，单丝由钢芯部构成，而钢芯部未涂覆有金属层。
[0010]金属单丝的密度为金属单丝样品的每单位体积的质量与水的每单位体积的质量之比。金属单丝样品的每单位体积的质量是通过计算该样品的质量与该样品的体积之比来确定的。类似地，制成层的材料的密度为制成层的材料样品的每单位体积的质量与水的每单位体积的质量之比。制成层的材料样品的每单位体积的质量是通过计算该样品的质量与该样品的体积之比来确定的。这些测量在本领域技术人员已知的常规计量条件下进行。
[0011]经涂覆的金属单丝的每个部分形成丝状元件，所述丝状元件包括由金属单丝的部分形成的金属芯部和涂覆于金属芯部的层，所述层由密度小于金属单丝密度的材料形成。经涂覆的金属单丝的这一系列的部分一起形成胎圈线的N个周向线圈。
[0012]金属单丝具有直径为d的大致圆形截面。
[0013]表述“内接于直径为D的圆”意指每个线圈的层的外表面内接于直径为D的圆并且在至少两个点处与其相切。
[0014]本专利技术使得特别是在需要使给定胎圈线的总截面增大时，能够显著限制质量的增加。可以通过增加周向线圈的数量N和/或通过增加直径d来实现这种总截面增大。
[0015]本专利技术还使得在需要保持给定胎圈线的总截面时能够减小其质量。可以通过以下方式来实现这种质量减小：在保持直径d的同时减少周向线圈的数量N并因此使得金属单丝相对于给定胎圈线的质量减小。
[0016]因此，在不同的实施方案中，可以使用机械强度范围为1000MPa至5000MPa的金属单丝。这样的机械强度对应于轮胎领域中常见的钢等级，即NT(常规拉伸)、HT(高拉伸)、ST(更高拉伸)、SHT(极高拉伸)、UT(超拉伸)、UHT(超高拉伸)和MT(巨大拉伸)等级。因此，为了在保持其截面的同时减轻胎圈线，可以增加机械强度，这样使得可以减小金属单丝的直径并因此减小金属单丝质量。
[0017]术语“周向线圈”意指经涂覆的金属单丝围绕胎圈线的主轴线一直延伸的部分。经涂覆的金属单丝优选为连续的，使得胎圈线优选通过将经涂覆的金属单丝连续缠绕成N个周向线圈而形成。
[0018]术语“轴向方向”意指与胎圈线的主轴线或轮胎的旋转轴线(一旦胎圈线结合到轮胎中，这两个轴线就重合了)基本平行的方向。
[0019]术语“周向方向”意指基本上垂直于轴向方向并且垂直于轮胎胎圈线半径(换言之，与以胎圈线的主轴线或轮胎的旋转轴线为圆心的圆相切)的方向。
[0020]术语“径向方向”意指沿胎圈线或轮胎的半径的方向，即与胎圈线的主轴线或轮胎的旋转轴线相交并且基本上垂直于该轴线的任何方向。
[0021]与胎圈线的主轴线或轮胎的旋转轴线平行的径向截面是与径向方向和轴向方向均平行的平面。径向截面在该径向截面与周向方向的交点处还垂直于周向方向。胎圈线或
轮胎的径向截面视图是胎圈线或轮胎在与胎圈线的主轴线或轮胎的旋转轴线平行的径向截面中的视图。
[0022]在与胎圈线的主轴线平行的径向截面中，由于胎圈线的几何形状围绕主轴线呈现出旋转对称性，因此胎圈线具有设置在胎圈线的主轴线两侧的两个半截面。
[0023]由表述“在a至b之间”表示的任何数值范围表示大于a至小于b的数值范围(即不包括端值a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值范围意指从a直至b的数值范围(即包括严格的端值a和b)。
[0024]在优选的实施方案中，层的材料为聚合物材料。聚合物材料理解为包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于轮胎(10)的胎圈线(28、28')，所述胎圈线围绕胎圈线的主轴线(A)呈现出旋转对称性并且包括围绕胎圈线(28、28')的主轴线(A)的N>1个周向线圈(30)，N个周向线圈(30)布置在P>1个径向叠置的层C(i)中，i的范围为1至P，每个层C(i)包括L(i)>1个轴向并置的周向线圈(30)，每个周向线圈(30)包括直径为d的金属单丝(34)的一部分和密度小于金属单丝(34)密度的材料的层(36)，层(36)涂覆于金属单丝(34)的该部分，使得每个周向线圈(30)在与胎圈线的主轴线(A)平行的径向截面(XY)中内接于使比值D/d大于或等于1.15的直径为D的圆，其特征在于，比值D/d大于或等于1.15，所述胎圈线具有：
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平均直径Dm，其以mm表示并且定义为在与胎圈线的主轴线(A)平行的径向截面(XY)中沿径向分隔外接于胎圈线在径向截面(XY)中的每个半截面的圆(U1、U2)的圆心的距离，
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质量M，其以g表示，
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在与胎圈线的主轴线(A)平行的径向截面(XY)中，每个周向线圈(30)具有面积为S且以mm2表示的截面，其中，1000 x M/(N x S xπx Dm)小于或等于2.10。2.根据前一权利要求所述的胎圈线(28、28')，其中，1000 x M/(N x S xπx Dm)小于或等于2.00，优选小于或等于1.75。3.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其中，所述层(36)的材料的密度小于或等于3，优选小于或等于2，更优选小于或等于1.5。4.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其中，比值D/d小于或等于2，优选范围为1.30至1.80。5.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其中，所述层(36)形成具有大致管状截面且厚度等于(D
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d)/2的护层(38)。6.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其具有以g表示的质量M和以g表示的与金属单丝(34)的质量相等的金属质量Ma，使得Ma/M小于或等于0.95，优选小于或等于0.92，更优选小于或等于0.90。7.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其中，在与所述胎圈线的主轴线(A)平行的径向截面(XY)中，每个周向线圈(30)具有面积为Sa且以mm2表示的金属单丝(34)截面，并且每个周向线圈(30)具有面积为S且以mm2表示的截面，比值Sa/S小于或等于0.75，优选小于或等于0.65，更优选小于或等于0.60。8.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其中，N的范围为100至1000。9.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其中，P的范围为10至40。10.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，在与所述胎圈线的主轴线(A)平行的径向截面(XY)中，所述胎圈线(28、28')具有大致六边形的半截面。11.根据前述权利要求中任一项所述的胎圈线(28、28')，其中，层C(1)是相对于所述胎圈线的主轴线(A)而言的径向最内层，层C(P)是相对于所述胎圈线...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：