具有包覆的内层和改善的渗透性的双层多线股帘线的制作方法

1.本发明涉及多线股帘线，所述多线股帘线可以特别用于增强轮胎，尤其是重型工业车辆的轮胎。


背景技术：

2.具有径向胎体增强件的轮胎包括胎面、两个不可伸展的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个胎侧、以及沿周向布置在胎体增强件与胎面之间的带束层或胎冠增强件。该胎冠增强件包括多个由弹性体组合物制成的帘布层，所述帘布层可以由增强元件增强，所述增强元件例如为金属或织物类型的帘线或单丝。
3.胎冠增强件通常包括至少两个叠置的胎冠帘布层(有时称作工作帘布层或交叉帘布层)，所述胎冠帘布层的通常为金属的增强元件在帘布层内几乎彼此平行地设置但是从一个帘布层至另一个帘布层交叉，亦即它们(对称或不对称地)相对于周向中平面以通常介于10
°
至45
°
之间的角度倾斜。工作帘布层通常包括表现出非常低的伸长的增强元件，以便执行其引导轮胎的功能。
4.胎冠增强件还可以包括各种其它辅助帘布层或弹性体组合物层，所述辅助帘布层或弹性体组合物层具有可根据情况而改变的宽度，并且可以包含或不包含增强元件。举例而言，可以提及所谓的保护帘布层或者所谓的环箍帘布层，所述保护帘布层具有保护带束层的其余部分免受外部攻击或穿孔的作用，所述环箍帘布层(被称为“零度”帘布层)含有基本上在周向方向上定向的增强元件，其不论相对于工作帘布层沿径向位于外侧还是内侧均是如此。保护帘布层通常包括表现出高伸长的增强元件，从而使得它们在由致凹体(例如石头)施加的应力的作用下变形。
5.在现有技术中已知一种工作帘布层增强元件，其包括双层多线股金属帘线，如在wo2016051669的实施例中所公开的。这种帘线包括帘线内层和帘线外层，所述帘线内层由内部线股构成，所述帘线外层由围绕所述帘线内层以螺旋形式进行缠绕的七根外部线股构成。内部线股包括由两根内部金属丝线构成的线股内层和由九根外部金属丝线构成的线股外层。此外，每根外部线股包括由三根内部金属丝线构成的线股内层和由八根外部金属丝线构成的线股外层。
6.重载型工业车辆(特别是建筑工地类型的重载型工业车辆)的轮胎遭受许多攻击。具体地，这种类型的轮胎通常在不平坦的道路表面上行驶，有时造成胎面的穿孔。这些穿孔允许腐蚀剂(例如空气和水)进入，所述腐蚀剂氧化胎冠增强件(特别是胎冠帘布层)的金属增强元件，因此显著降低轮胎的寿命。
7.增加轮胎的寿命的一种解决方案是对抗这些腐蚀剂的扩散。因此可以进行如下的设置：在制造帘线期间用弹性体组合物覆盖每根金属丝线。在此过程中，存在的弹性体组合物渗透存在于每根线股的每个层之间的毛细管，从而防止腐蚀剂扩散。这样的帘线通常称为原位橡胶化的帘线，在现有技术中是众所周知的。
8.增加轮胎的寿命的另一种解决方案是增加帘线的断裂力。通常，通过增加构成帘
线的丝线的直径和/或通过增加丝线的数量和/或每根丝线的独立强度来增加断裂力。然而，还进一步增加丝线的直径，例如超过0.45mm(如在申请wo2016051669中的情况)，必然导致帘线的挠性降低，这是不可取的。增加丝线的数量通常导致弹性体组合物渗透线股的能力降低。最后，增加每根丝线的独立强度需要对用于制造丝线的设备进行大量投资。


技术实现要素：

9.本发明的目的是一种帘线，与申请wo2016051669的帘线相比，该帘线表现出其外部线股具有改进的渗透性以及弹性体组合物更易进至内部线股，由此使得可以减少腐蚀剂对帘线的侵入和沿着帘线的扩散，而且这样没有损害帘线的断裂强度。
10.根据本发明的帘线
11.为此目的，本发明的一个主题为双层多线股帘线，其包括：
[0012]-由k≥1根内部线股构成的帘线内层，内部线股或每根内部线股为双层的线股并且包括：
[0013]-由q＝2、3或4根内部金属丝线构成的内层，以及
[0014]-由围绕内层进行缠绕的n根具有直径d3的外部金属丝线构成的外层，
[0015]-由围绕帘线内层进行缠绕的l》1根外部线股构成的帘线外层，所述帘线外层具有螺旋半径r2，每根外部线股为双层的线股并且包括：
[0016]-由q’＝2、3或4根内部金属丝线构成的内层，以及
[0017]-由围绕内层进行缠绕的n’根具有直径d3’的外部金属丝线构成的外层，
[0018]
其中：
[0019]-内部线股或每根内部线股的外层为未饱和的，使得内部线股或每根内部线股的外层的丝线间距i3的总和si3大于或等于直径d3；
[0020]-每根外部线股的外层为未饱和的，使得每根外部线股的外层的丝线间距i3’的总和si3’大于或等于直径d3’；
[0021]
帘线是通过包括以下步骤的方法获得的：
[0022]-制造包覆的内层的步骤，在该步骤中，内层由具有厚度g的弹性体组合物包围，然后由外层包围，所述弹性体组合物的厚度g满足比值r2/rt的范围为1.06至1.25，其中rt为内层与理论外层直接接触时获得的理论外层的螺旋半径；以及-使帘线外层(ce)更接近与帘线内层(ci)外接的圆的步骤，使得比值r2/rt的范围为1.00至1.10。
[0023]
通过表述“在a至b之间”表示的任何数值范围代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括端点a和b)，而通过表述“a至b”表示的任何数值范围意指从端点“a”延伸直至端点“b”的数值范围，即包括严格端点“a”和“b”。
[0024]
根据定义，帘线外层的螺旋半径r2为理论圆的半径，所述理论圆在垂直于帘线的轴线的平面中通过外层的外部线股的中心。
[0025]
根据定义，线股的直径为可与线股外接的最小圆的直径。
[0026]
根据定义，具有丝线的未饱和层为使得金属丝线之间留有足够的空间以允许未交联的弹性体组合物通过的层。根据本发明，每根线股的外层为未饱和的，这意味着外层的金属丝线不接触并且在两根相邻的外部金属丝线之间存在足够的空间以允许弹性体组合物通过，亦即丝线间距的总和大于或等于丝线的直径。在与帘线的主轴线垂直的帘线截面上，
层的丝线间距限定为平均分隔层中两根相邻丝线的最短距离。因此，丝线间距通过丝线间距的总和除以层中丝线之间的空间数量来算出。换言之，当丝线间距大于或等于5μm时，层可以为未饱和的。
[0027]
优选地，内部线股或每根内部线股的外层的丝线间距i3大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，高度优选大于或等于60μm。
[0028]
优选地，每根外部线股的外层的丝线间距i3’大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，高度优选大于或等于60μm。
[0029]
优选地，每根线股的外层的丝线间距小于或等于100μm。
[0030]
相反，具有丝线的饱和层使得在金属丝线之间没有足够的空间来允许弹性体组合物通过，亦即丝线间距的总和严格小于丝线的直径。
[0031]
在本发明中，帘线有两个具有线股的层，这意味着它包括这样的组件，其既不多也不少地由两个具有线股的层构成，这意味着所述组件有两个具有线股的层，不是一个层，也不是三个层，而是仅两个层。
[0032]
与理论外层直接接触意指在内层与理论外层之间不存在包覆物。
[0033]
弹性体组合物或弹性体的组合物意指组合物含有至少一种弹性体或一种橡胶(这两个术语是同义的)、以及至少一种其它组分。
[0034]
帘线内层由具有厚度g的弹性体组合物包围，然后由外层包围。
[0035]
与根据wo2011000963的实施例的帘线(其是未被渗透的，因为在内层与外层之间不存在弹性体组合物)相比，根据本发明的帘线提供改善的渗透性。本发明的发明人提出这样的假设：具有范围为1.02至1.25的这种初始比值r2/rt使得可以具有足够厚度的弹性体组合物以允许其渗入内部线股并填充间隙。此外，外层的未饱和允许弹性体组合物一方面在外部线股之间渗透，另一方面在外部线股与内部线股之间渗透，从而允许源自包覆物的弹性体组合物进入一根或多根内部线股以渗透中央毛细管。因此，借助于使外部线股更接近内层的最终步骤，因此可以使帘线的直径减小，同时所述帘线被很好地渗透。
[0036]
有利地，内部线股或每根内部线股具有圆柱状层。
[0037]
有利地，每根外部线股具有圆柱状层。
[0038]
非常有利地，内部线股或每根内部线股和每根外部线股具有圆柱状层。应回顾的是，这样的圆柱状层在线股的各个层以不同的捻距进行缠绕时和/或在这些层的缠绕方向从一个层到另一个层不同时获得。具有圆柱状层的线股是极其高度可渗透的，这不同于具有紧凑层的如下所述线股，所述线股中所有层的捻距相同并且所有层的缠绕方向相同，从而所述线股表现出低得多的渗透性。
[0039]
应回顾的是，如已知的那样，线股的捻距表示平行于帘线的轴线测量的该线股的长度，具有该捻距的线股在所述长度之后围绕帘线的所述轴线完成一整圈。类似地，丝线的捻距表示平行于该丝线所处的线股的轴线测量的该丝线的长度，具有该捻距的丝线在所述长度之后围绕线股的所述轴线完成一整圈。
[0040]
具有线股或具有丝线的层的缠绕方向意指线股或丝线相对于帘线或线股的轴线形成的方向。缠绕方向通常用字母z或s表示。
[0041]
根据2014年的标准astm d2969-04确定丝线以及线股的捻距、缠绕方向和直径。
[0042]
优选地，线股不进行预成形。
[0043]
有利地，帘线由金属制得。术语“金属帘线”根据定义理解为意指由主要(即这些丝线中大于50％的丝线)或完全(100％的丝线)是金属材料构成的丝线形成的帘线。这种金属帘线优选地用钢帘线，更优选由珠光体(或铁素体-珠光体)碳钢(下文被称为“碳钢”)制成的帘线，或由不锈钢(根据定义为包含至少11％的铬和至少50％的铁的钢)制成的帘线实施。然而，当然有可能使用其它钢或其它合金。
[0044]
当有利地使用碳钢时，其碳含量(钢的重量％)优选在0.05％至1.2％之间，特别是在0.4％至1.1％之间；这些含量代表轮胎所需的机械性能与丝线的可用性之间的良好折衷。
[0045]
所使用的金属或钢，无论其特别是碳钢还是不锈钢，其本身可以涂覆有金属层，所述金属层例如改进了金属帘线和/或其组成元件的加工性能，或者改进了帘线和/或轮胎本身的使用性能，例如粘合、抗腐蚀或抗老化的性能。根据优选的实施方案，所使用的钢覆盖有黄铜(zn-cu合金)层或锌层。
[0046]
优选地，预定(内部或外部)线股的同一层的丝线全部具有基本上相同的直径。有利地，外部线股全部具有基本上相同的直径。“基本上相同的直径”意指丝线或线股具有在工业容差内的相同直径。
[0047]
有利地，外部线股以螺旋形式围绕内部线股以范围为40mm至100mm，优选50mm至90mm的捻距进行缠绕。
[0048]
在根据本发明的第一实施方案中，帘线外层为饱和的。
[0049]
根据定义，帘线的饱和层使得外部线股的线股间距严格小于20μm。在与帘线的主轴线垂直的帘线横截面上，具有外部线股的外层的线股间距限定为平均分隔圆形包络线(两根相邻外部线股内接于所述圆形包络线中)的最短距离。因此，帘线的这种构造使得可以确保外层的良好结构稳定性，并且外层的饱和使得可以确保外层包括相对较高数量的外部线股并因此表现出相对较高的断裂力。
[0050]
相反，帘线的未饱和层使得外部线股的线股间距大于或等于20μm。
[0051]
在根据本发明的第二实施方案中，l小于或等于可以铺设在具有螺旋半径rt的理论外层上的外部线股的最大数量lmax，并且l满足外层不完全为不饱和的。
[0052]
根据定义，不完全为不饱和的层使得在该层中没有足够的空间来添加至少一根与该层的p根线股具有相同直径的第(p 1)根线股。在该特定情况下，在外层中没有足够的空间来添加至少一根与外层的l根外部线股具有相同直径的第(l 1)根外部线股。因此，帘线的这种构造使得可以确保外层的良好结构稳定性，并且外层的不完全的不饱和使得可以确保外层包括相对较高数量的外部线股并因此表现出相对较高的断裂力。
[0053]
根据定义，与不完全为不饱和的层相反，完全不饱和的层使得在该层中存在足够的空间来添加至少一根与该层的p根线股具有相同直径的第(p 1)根线股，因此多根线股可以或不可以彼此接触。在该特定情况下，在外层中存在足够的空间来添加至少一根与外层的l根外部线股具有相同直径的第(l 1)根线股。
[0054]
作为优选，l等于可以铺设在具有螺旋半径rt的理论外层上的外部线股的最大数量lmax，并且l满足外层不完全为不饱和的。外层包括高数量的外部线股并因此表现出相对较高的断裂力。
[0055]
有利地，弹性体组合物包覆物的厚度g严格大于0mm，优选大于或等于0.01mm。弹性
体组合物的厚度g越大，在内层中的渗透性越好。
[0056]
有利地，弹性体组合物包覆物的厚度g小于或等于0.80mm，优选小于或等于0.60mm，更优选小于或等于0.52mm。该厚度使得可以优化内层的渗透性，同时限制帘线的外径。
[0057]
有利地，弹性体组合物包含选自聚丁二烯、天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物的弹性体。
[0058]
优选地，弹性体组合物包含选自天然橡胶、合成聚异戊二烯、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物的弹性体。
[0059]
优选地，弹性体组合物还含有硫化体系和填料。更优选地，弹性体为二烯弹性体。
[0060]
作为优选，弹性体组合物含有作为增强填料的炭黑。
[0061]
有利地，k＝1、2、3或4，优选k＝1、2或3，更优选k＝1或3。
[0062]
有利地，l＝6、7、8、9或10，优选l＝6、7、8或9，更优选l＝6或9。
[0063]
在第一变体形式中，k＝1并且l＝6。在k＝1的帘线中，最强烈的横向负荷为外部线股施加在内部线股上的横向负荷。在此，弹性体组合物的存在使得可以通过提供向内部线股提供良好的渗透性来减轻内部线股上的接触压力。
[0064]
在第二变体形式中，k＝2并且l＝7或8，优选k＝2并且l＝8。
[0065]
在第三变体形式中，k＝3并且l＝7、8或9，优选k＝3，l＝9。
[0066]
在第四变体形式中，k＝4并且l＝7、8、9或10，优选k＝4，l＝9或10。
[0067]
在未根据本发明的实施方案中，尤其是在k＝3或4的这些实施方案中，当帘线未被充分渗透时，存在可看到腐蚀剂在k＝3或4根内部线股之间极其明显扩散的风险，所述k＝3或4根内部线股界定了中央毛细管，这非常促进腐蚀剂沿着帘线扩散。该不利可通过围绕k根内部线股的包覆物来克服，所述包覆物使得内部线股可由弹性体组合物渗透，因此防止腐蚀剂进入中央毛细管，所述中央毛细管本身被渗透，从而防止这些腐蚀剂沿着帘线扩散。
[0068]
在k＞1的帘线中，当使帘线张紧时施加到帘线上的最强烈的横向负荷为施加在内部线股之间的横向负荷。从现有技术中已知的是这样的帘线，即所述帘线具有k＞1的构造并且包括多根外部线股，所述多根外部线股使得帘线的外层为饱和的，以便通过添加最大数量的外部线股来使断裂强度最大化。在此，由于线股的外层为未饱和的，所以在一方面，帘线具有在外部丝线之间的允许弹性体组合物通过的空间，从而使得帘线对腐蚀不那么敏感。在另一方面，尽管减少了外部丝线的数量，但是线股的外层的未饱和一方面允许弹性体组合物在外部丝线之间渗透，另一方面使得可以在内部线股之间挤入包覆物的弹性体组合物，从而形成至少部分地吸收施加在内部线股之间的横向负荷的弹性体组合物缓冲体。因此，与具有饱和的帘线外层的类似帘线相比，实现了更好的抗腐蚀性。
[0069]
根据本发明的帘线的内部线股
[0070]
在一个优选的实施方案中，q》1，优选地，q＝2、3或4。在q等于1的情况中，在施加到帘线上的反复压缩负荷的作用下，存在可看到内部线股的内部丝线径向离开内部线股甚至是帘线的风险。由于在内部线股的内层中存在数根丝线(q》1)，所以该风险减小，压缩负荷则在内层的多根丝线上分散开。
[0071]
有利地，n＝7、8、9或10。
[0072]
在第一替代形式中，q＝2并且n＝7或8，优选地，q＝2，n＝7。
[0073]
在第二替代形式中，q＝3并且n＝7、8或9，优选地，q＝3，n＝8。
[0074]
在第三替代形式中，q＝4并且n＝7、8、9或10，优选地，q＝4，n＝9。
[0075]
高度有利地，内部线股的每根内部丝线具有的直径d1等于内部线股的每根外部丝线的直径d3。因此，将相同的丝线直径优选用在内部线股的内层和外层中，由此限制了在制造帘线的过程中需要管理的不同丝线的数量。
[0076]
根据本发明的帘线的外部线股
[0077]
有利地，n’＝7、8、9或10。
[0078]
在第一替代形式中，q’＝2并且n’＝7或8，优选地，q’＝2，n’＝7。
[0079]
在第二替代形式中，q’＝3并且n’＝7、8或9，优选地，q’＝3，n’＝8。
[0080]
在第三替代形式中，q’＝4并且n’＝7、8、9或10，优选地，q’＝4，n’＝9。
[0081]
高度有利地，外部线股的每根内部丝线具有的直径d1’等于外部线股的每根外部丝线的直径d3’。因此，将相同的丝线直径优选用在外部线股的内层和外层中，由此限制了在制造帘线的过程中需要管理的不同丝线的数量。
[0082]
有利地，
[0083]-q＝3并且n＝8，
[0084]-每根内部线股的每根内部金属丝线具有的直径d1等于每根内部线股的每根外部丝线的直径d3，
[0085]-q’＝3并且n’＝8，
[0086]-每根外部线股的每根内部金属丝线具有的直径d1’等于每根外部线股的每根外部丝线的直径d3’，以及
[0087]-d1＝d3＝d1’＝d3’。
[0088]
有利地，每根金属丝线具有的相应直径d1、d1’、d3、d3’的范围为0.10mm至0.60mm，优选为0.12mm至0.50mm，更优选为0.15mm至0.42mm。
[0089]
用于制造根据本发明的帘线的方法
[0090]
本发明的另一个主题为用于制造双层多线股帘线的方法，其中：
[0091]-进行这样的步骤，其中通过缆合或捻合将k≥1根内部线股螺旋组装，从而形成帘线内层；内部线股或每根内部线股为双层的线股，并且包括由q＝2、3或4根内部金属丝线构成的内层以及由围绕内层进行缠绕的n根具有直径d3的外部金属丝线构成的外层，使得内部线股或每根内部线股的外层的丝线间距i3的总和si3大于或等于直径d3；
[0092]-进行这样的步骤，其中使内层由具有厚度g的弹性体组合物包围，从而形成包覆的内层，所述弹性体组合物的厚度g满足比值r2/rt的范围为1.02至1.25，其中rt为内层与理论外层直接接触时获得的理论外层的螺旋半径；
[0093]-进行这样的步骤，其中通过缆合或捻合将l》1根外部线股围绕帘线内层螺旋组装；每根外部线股为双层的线股，并且包括由q’＝2、3或4根内部金属丝线构成的内层以及由围绕内层进行缠绕的n’根具有直径d3’的外部金属丝线构成的外层，使得每根外部线股的外层的丝线间距i3’的总和si3’大于或等于直径d3’；
[0094]-进行这样的步骤，其中使用装置来使帘线外层更接近与帘线内层外接的圆，使得比值r2/rt的范围为1.00至1.10。
[0095]
有利地，将k≥1根内部线股螺旋组装的步骤和将l》1根外部线股围绕帘线内层组
装的步骤使用缆合进行。
[0096]
有利地，用于使帘线外层更接近与帘线内层外接的圆的装置例如由两排辊组成，所述两排辊被安装成面向彼此，但具有一定的偏离距离，它们之间可供帘线通过。
[0097]
在一个实施方案中，其中一排是可移动的并且可以更接近固定的那排，使得帘线经历一系列的弯曲。
[0098]
在另一个实施方案中，成排的辊能够围绕帘线的轴线移动。
[0099]
根据本发明的增强产品
[0100]
本发明的另一个主题为包括弹性体基质和至少一个如上所限定的帘线的增强产品。
[0101]
有利地，增强产品包括嵌入在弹性体基质中的根据本发明的一个或多个帘线，在多个帘线的情况中帘线沿主方向并排布置。
[0102]
根据本发明的轮胎
[0103]
本发明的另一个主题为包括至少一个帘线或如上所限定的增强产品的轮胎。
[0104]
优选地，轮胎具有胎体增强件，所述胎体增强件锚固在两个胎圈中并且在径向上由胎冠增强件覆盖，所述胎冠增强件本身由胎面覆盖，所述胎冠增强件通过两个胎侧结合至所述胎圈并且包括至少一个如上所限定的帘线。
[0105]
在一个优选的实施方案中，胎冠增强件包括保护增强件和工作增强件，所述工作增强件包括至少一个如上所限定的帘线，所述保护增强件沿径向插入在胎面与工作增强件之间。
[0106]
帘线最特别地旨在用于选自重型车辆(例如“重载型车辆”，即地铁、大客车、道路运输车辆(卡车、牵引车、拖车)、越野车辆)的工业车辆，农业车辆或建筑工地车辆，或者其它运输或搬运车辆。
[0107]
作为优选，所述轮胎用于建筑工地类型的车辆。因此，所述轮胎具有这样的尺寸，其中旨在安装该轮胎的轮辋的底座直径以英寸计大于或等于40英寸。
附图说明
[0108]
通过阅读以下的实施例将更好地理解本发明，所述实施例仅以非限制性示例的方式给出并且参考附图，其中：
[0109]-图1为与根据本发明的轮胎的周向方向垂直的横截面的视图；
[0110]-图2为图1的区域ii的细节图；
[0111]-图3为根据本发明的增强产品的横截面的视图；
[0112]-图4为与根据本发明第一实施方案的帘线(50)的帘线轴线(假设其为直的并且是静止的)垂直的横截面的示意图；
[0113]-图5为根据本发明第二实施方案的帘线(60)的与图4类似的视图；
[0114]-图6为根据本发明第三实施方案的帘线(70)的与图4类似的视图；
[0115]-图7为根据本发明第四实施方案的帘线(80)的与图4类似的视图；
[0116]-图8和图9为用于制造根据本发明第一实施方案的帘线(50)的设备的示意图；
[0117]-图10为使根据本发明第一实施方案的帘线(50)的外层更接近内层移动的步骤400的示意图；以及
[0118]-图11为对照帘线(t1)和根据本发明第一实施方案的帘线(50)的照片。
具体实施方式
[0119]
根据本发明的轮胎的实施例
[0120]
在图1和图2中示出了参考系x、y、z，其分别对应于轮胎通常的轴向方向(x)、径向方向(y)和周向方向(z)。
[0121]
轮胎的“周向中平面”m为与轮胎的旋转轴线垂直并且与每个胎圈的环形增强结构等距的平面。
[0122]
图1和图2示出用整体标记10表示的根据本发明的轮胎。
[0123]
轮胎10用于建筑工地类型的重型车辆，例如“自卸车”类型的重型车辆。因此，轮胎10具有53/80r63类型的尺寸。
[0124]
轮胎10具有由胎冠增强件14增强的胎冠12、两个胎侧16和两个胎圈18，这些胎圈18的每一者由环形结构增强，在该情况中由胎圈线20增强。胎冠增强件14由胎面22径向覆盖并且通过胎侧16连接至胎圈18。胎体增强件24锚固在两个胎圈18中，在该情况中围绕两个胎圈线20缠绕并且包括朝向轮胎20的外侧设置的卷边26，所述轮胎20在此显示为装配在车轮轮辋28上。胎体增强件24由胎冠增强件14径向覆盖。
[0125]
胎体增强件24包括至少一个由径向胎体帘线(未示出)增强的胎体帘布层30。胎体帘线基本上彼此平行地设置并且从一个胎圈18延伸至另一胎圈，从而与周向中平面m(与轮胎的旋转轴线垂直的平面，其位于两个胎圈18的中间，并且经过胎冠增强件14的中央)形成介于80
°
至90
°
之间的角度。
[0126]
轮胎10还包括由弹性体构成的密封帘布层32(通常被称为“内衬”)，所述密封帘布层32限定了轮胎10的径向内表面34并且旨在保护胎体帘布层30免受来自轮胎10内部空间的空气的扩散。
[0127]
胎冠增强件14沿径向从轮胎10的外侧朝向内侧包括：保护增强件36，其沿径向布置在胎面22的内侧；工作增强件38，其沿径向布置在保护增强件36的内侧；以及附加增强件40，其沿径向布置在工作增强件38的内侧。因此保护增强件36沿径向插入在胎面22与工作增强件38之间。工作增强件38沿径向插入在保护增强件36与附加增强件40之间。
[0128]
保护增强件36包括第一和第二保护帘布层42、44，所述保护帘布层42、44包括保护金属帘线，第一帘布层42沿径向布置在第二帘布层44的内侧。任选地，保护金属帘线与轮胎的周向方向z形成至少等于10
°
，优选在10
°
至35
°
，更优选15
°
至30
°
的范围内的角度。
[0129]
工作增强件38包括第一和第二工作帘布层46、48，第一帘布层46沿径向布置在第二帘布层48的内侧。每个帘布层46、48包括至少一个帘线50。任选地，工作金属帘线50从一个工作帘布层至另一个工作帘布层交叉，并且与轮胎的周向方向z形成至多等于60
°
，优选在15
°
至40
°
的范围内的角度。
[0130]
附加增强件40也被称为限制块，其目的是部分地吸收充气的机械应力，所述附加增强件40包括例如如本身已知的附加金属增强元件(例如如在fr 2 419 181或fr 2 419 182中所述)，所述附加金属增强元件与轮胎10的周向方向z形成至多等于10
°
，优选在5
°
至10
°
的范围内的角度。
[0131]
根据本发明的增强产品的实施例
[0132]
图3示出了用整体标记100表示的根据本发明的增强产品。增强产品100包括嵌入在弹性体基质102中的至少一个帘线50，在该情况中为多个帘线50。
[0133]
图3示出了参考系x、y、z中的弹性体基质102、帘线50，其中方向y为径向方向并且方向x和方向z为轴向方向和周向方向。在图3中，增强产品100包括在主方向x上并排布置的多个帘线50，这些帘线50在增强产品100内彼此平行地延伸并且共同地嵌入在弹性体基质102中。
[0134]
根据本发明第一实施方案的帘线
[0135]
图4示出根据本发明第一实施方案的帘线50。帘线50是在使帘线外层ce更接近与帘线内层ci外接的圆的步骤400之前被示出的。
[0136]
帘线50为金属制的并且为具有两个圆柱状层的多线股类型。因此，将理解不多不少地存在两个具有制成帘线50的线股的层。
[0137]
帘线50包括由k≥1根内部线股ti构成的帘线内层ci。在该特定情况中，k＝1、2、3或4，优选k＝1、2或3，更优选k＝1或3；在此，k＝3。内层ci由具有厚度g的弹性体组合物包围，从而形成包覆的内层cig。外层ce由围绕帘线的包覆的内层cig进行缠绕的l》1根外部线股te构成并且具有螺旋半径r2。在该特定情况中，l＝6、7、8、9或10，优选l＝6、7、8或9，更优选l＝6或9，并且在该特定情况中l＝9。在此，r2等于2.50mm。
[0138]
弹性体组合物的厚度g满足比值r2/rt的范围为1.02至1.25，其中rt为内层ci与理论外层cet直接接触时获得的理论外层cet的螺旋半径。在此，r2＝2.40并且r2/rt＝2.40/2.28＝1.05。
[0139]
最终通过包括以下步骤500的方法获得帘线50：使帘线外层ce更接近与帘线内层ci外接的圆，使得比值r2/rt的范围为1.00至1.10。在此，r2＝2.32并且r2/rt＝2.33/2.28＝1.02。
[0140]
帘线50还包括由单根缠绕线构成的缠绕物f(未示出)。
[0141]
帘线50的内部线股ti
[0142]
每根内部线股ti为双层的线股，并且包括由q＝2、3或4根内部金属丝线f1构成的内层c1以及由围绕内层c1进行缠绕的n根外部金属丝线f3构成的外层c3。
[0143]
在此，q＝3。
[0144]
n＝7、8、9或10，并且在此n＝8。
[0145]
每根内部线股ti的外层c3为未饱和的并且不完全为不饱和的。由于其为未饱和的，每根内部线股的外层的丝线间距大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，高度优选大于或等于60μm，并且在此等于66μm。每根内部线股的外层的丝线间距i3的总和si3大于或等于每根内部线股的外层的外部丝线的直径d3。在此，总和si3＝0.53mm，该值大于d3＝0.35mm。
[0146]
每根内部线股ti的每根内部丝线和每根外部丝线分别具有直径d1和d3。每根内部线股ti的每根内部丝线的直径d1和每根外部丝线的直径d3的范围为0.10mm至0.60mm，优选为0.12mm至0.50mm，更优选为0.14mm至0.42mm。在此，d1＝d3＝0.35mm。
[0147]
帘线50的外部线股te
[0148]
每根外部线股te具有两个层，并且包括由q’＝2、3或4根内部金属丝线f1’构成的内层c1’以及由围绕内层c1’进行缠绕的n’根外部金属丝线f3’构成的外层c3’。
[0149]
在此，q’＝3。
[0150]
n’＝7、8、9或10，并且在此n’＝8。
[0151]
每根外部线股te的外层c3’为未饱和的。由于其为未饱和的，外层c3’的平均分隔n’根外部丝线的丝线间距i3’大于或等于15μm，更优选大于或等于35μm，还更优选大于或等于50μm，高度优选大于或等于60μm，并且在此等于66μm。每根外部线股的外层的丝线间距i3’的总和si3’大于或等于每根外部线股的外层的外部丝线的直径d3’。在此，总和si3’＝0.53mm，该值大于d3’＝0.35mm。
[0152]
每根外部线股te的每根内部丝线和每根外部丝线分别具有直径d1’和d3’。每根外部线股te的每根内部丝线的直径d1’和每根外部丝线的直径d3’的范围为0.10mm至0.60mm，优选为0.12mm至0.50mm，更优选为0.14mm至0.42mm。在此，d1’＝d3’＝0.35mm。
[0153]
帘线50满足：q＝3并且n＝8，每根内部线股ti的每根内部金属丝线f1的直径d1等于每根内部线股ti的每根外部丝线f3的直径d3；q’＝3并且n’＝8，每根外部线股te的每根内部金属丝线的直径d1’等于每根外部线股te的每根外部丝线的直径d3’；d1＝d3＝d1’＝d3’。在此，d1＝d3＝d1’＝d3’＝0.35mm。
[0154]
帘线外层ce为未饱和的。因此分隔两根相邻外部线股te的平均线股间距e大于或等于20μm。作为优选，分隔两根相邻外部线股te的平均线股间距e大于或等于40μm，更优选大于或等于50μm。在此，线股间距e等于125μm。
[0155]
每根丝线具有表示为rm的断裂强度，满足2500≤rm≤3100mpa。用于这些丝线的钢被称为sht(“极高拉伸”)级。可以使用其它丝线，例如次级的丝线，如nt(“正常拉伸”)或ht(“高拉伸”)级的丝线，也可以使用更高级的丝线，如ut(“超拉伸”)或mt(“巨大拉伸”)级的丝线。
[0156]
用于制造根据本发明的帘线的方法
[0157]
现在参考图8和图9描述用于制造多线股帘线50的方法的实施例。
[0158]
每种前述内部线股根据包括如下步骤的已知方法制得，这些步骤优选依次连续地进行：
[0159]-首先是组装的第一步骤，通过以捻距p1在z方向上缆合内层c1的q＝2、3、或4根内部丝线f1从而在第一组装点形成内层c1；
[0160]-接着是组装的第二步骤，通过围绕内层c1的q根内部丝线f1以捻距p3在z方向上缆合或捻合n根外部丝线f3从而在第二组装点形成外层c3；
[0161]-优选的最终捻合平衡步骤。
[0162]
在步骤100中，通过缆合将k≥1根内部线股ti螺旋组装，从而形成帘线内层ci。
[0163]
在步骤200中，使内层ci由具有厚度g的弹性体组合物包围，从而形成包覆的内层cig，所述弹性体组合物的厚度g满足比值r2/rt的范围为1.02至1.25，其中rt为内层ci与理论外层cet直接接触时获得的理论外层cet的螺旋半径。
[0164]
每种前述外部线股根据包括如下步骤的已知方法制得，这些步骤优选依次连续地进行：
[0165]-首先是组装的第一步骤，通过以捻距p1’在z方向上缆合内层c1’的q’＝2、3、或4根内部丝线f1’从而在第一组装点形成内层c1’；
[0166]-接着是组装的第二步骤，通过围绕内层c1’的q’根内部丝线f1’以捻距p3’在z方
向上缆合或捻合n’根外部丝线f3’从而在第二组装点形成外层c3’；
[0167]-优选的最终捻合平衡步骤。
[0168]
如本领域技术人员所公知的，在此“捻合平衡”意指对如同在外层中那样施加在中间层中的线股的每根丝线上的剩余扭矩对(或者捻合的弹性复位)进行消除。
[0169]
在该最终捻合平衡步骤之后，完成线股的制造。在随后通过缆合组装基本线股以获得多线股帘线的操作之前，每根线股缠绕至一个或多个接收卷筒上以用于储存。
[0170]
在步骤300中，通过缆合将l》1根外部线股te围绕帘线内层ci螺旋组装。在步骤400中，使用装置500来使帘线外层ce更接近与帘线内层ci外接的圆，使得比值r2/rt的范围为1.00至1.10。
[0171]
参考图10对该步骤400进行描述。
[0172]
用于使帘线外层ce更接近与帘线内层ci外接的圆的装置500例如由两排辊组成，所述两排辊被安装成面向彼此，但具有一定的偏离距离，它们之间可供帘线通过。每一排含有6至8个之间的辊。其中一排是可移动的并且可以更接近固定的那排，使得帘线经历一系列的弯曲。这些成排的辊可以是固定的或者能够围绕帘线的轴向移动。
[0173]
因此，帘线经历了一系列能够减小其直径的弯曲操作，如图10所示。
[0174]
l等于可以铺设在具有螺旋半径rt的理论外层(cet)上的外部线股(te)的最大数量lmax，并且l满足外层(ce)不完全为不饱和的。在此，lmax＝9并且l＝lmax＝9。
[0175]
弹性体组合物包覆物的厚度g严格大于0mm，优选大于或等于0.01mm，并且厚度g小于或等于0.80mm，优选小于或等于0.60mm，更优选小于或等于0.52mm。在此，g＝0.05mm。
[0176]
弹性体组合物含有硫化体系、填料和二烯弹性体。
[0177]
所使用的弹性体组合物为常规用于轮胎的二烯弹性体组合物，基于天然(胶溶)橡胶和炭黑n330(65phr)，还含有以下常用添加剂：硫(7phr)，次磺酰胺促进剂(1phr)，zno(8phr)，硬脂酸(0.7phr)，抗氧化剂(1.5phr)，环烷酸钴(1.5phr)(phr意指重量份/百份弹性体)；涂覆弹性体组合物的e10模量为约10mpa。
[0178]
可行地，在最后的组装步骤中，将缠绕物f以捻距pf在s方向上围绕先前获得的组件进行缠绕。
[0179]
然后通过压延将帘线并入由基于天然橡胶和炭黑(作为增强填料)的已知组合物形成的复合织物中，所述复合织物通常用于制造子午线轮胎的胎冠增强件。除了弹性体和增强填料(炭黑)之外，该组合物基本上还含有抗氧化剂、硬脂酸、增量油、作为粘合促进剂的环烷酸钴、以及最后的硫化体系(硫、促进剂和zno)。
[0180]
由这些帘线增强的复合织物具有由两个弹性体组合物薄层形成的弹性体组合物基质，所述两个弹性体组合物薄层分别叠置在帘线的两侧上并且具有范围在1mm至4mm之间的厚度。压延节距(帘线铺设在弹性体组合物织物中的间距)的范围为4mm至8mm。
[0181]
这些复合织物然后在制造轮胎的方法的过程中用作胎冠增强件中的工作帘布层，所述方法的步骤在其它方面是本领域技术人员已知的。
[0182]
根据本发明第二实施方案的帘线
[0183]
图5示出根据本发明第二实施方案的帘线60。帘线60是在使帘线外层ce更接近与帘线内层ci外接的圆的步骤400之前被示出的。用相同的标记表示与第一实施方案类似的元件。
[0184]
不同于上文所述的第一实施方案，根据第二实施方案的帘线60满足k＝1并且l＝6。
[0185]
根据本发明第三实施方案的帘线
[0186]
图6示出根据本发明第三实施方案的帘线70，该帘线70是在使帘线外层ce更接近与帘线内层ci外接的圆的步骤400之后的帘线。
[0187]
不同于上文所述的第一实施方案的帘线50，根据第三实施方案的帘线70满足k＝2并且l＝9。
[0188]
根据本发明第四实施方案的帘线
[0189]
图7示出根据本发明第四实施方案的帘线80，该帘线80是在使帘线外层ce更接近与帘线内层ci外接的圆的步骤400之后的帘线。
[0190]
不同于上文所述的第一实施方案的帘线50，根据第四实施方案的帘线80满足k＝4并且l＝10。
[0191]
下表1汇总了各种帘线50、51、60、70和80的特征。
[0192]
表1
[0193]
[0194][0195]
对比测试
[0196]
透气性测试
[0197]
该测试使得可以通过测量在给定时间内在恒定压力下穿过测试试样的空气的体积，从而确定所测试的帘线对空气的纵向透过性。如本领域技术人员所公知，这种测试的原理用以证实对帘线进行的处理使得帘线不透气的有效性；其例如已描述于标准astm d2692-98中。
[0198]
这种测试在原始制得的非老化帘线上进行。未处理的帘线预先在外侧涂覆有被称作涂覆组合物的弹性体组合物。出于该目的，将一系列平行铺设的10个帘线(帘线之间的距离：20mm)设置在两个处于未处理状态的二烯弹性体组合物层或“表层”(两个尺寸为80x200mm的矩形)之间，每个表层具有5mm的厚度；然后将所有物质固定在模具中，使用夹持模具使每个帘线保持在足够的张力(例如3dan)下从而保证当将其放置在模具中时其笔直铺设；然后在约120℃的温度和15巴的压力下硫化(固化)约10至12个小时(尺寸为80x200mm的矩形活塞)。之后，将整体从模具中移出，以尺寸为7x7x60mm的平行六面体的形状切割出10个由此经涂覆的帘线的测试试样，以用于表征。
[0199]
用作涂覆弹性体组合物的组合物为常规用于轮胎的二烯弹性体组合物，基于天然(胶溶)橡胶和炭黑n330(65phr)，还含有以下常用添加剂：硫(7phr)，次磺酰胺促进剂(1phr)，zno(8phr)，硬脂酸(0.7phr)，抗氧化剂(1.5phr)，环烷酸钴(1.5phr)(phr意指重量份/百份弹性体)；涂覆弹性体组合物的e10模量为约10mpa。
[0200]
帘线周围因此涂覆有处于固化状态的弹性体组合物(或涂覆弹性体组合物)，测试是在6cm长的所述帘线上以如下方式进行的：在1巴的压力下将空气注入帘线的入口端，并且使用流量计(经校准，例如从0至500cm3/min)测量出口端处的空气体积。在测量过程中，将帘线的样本固定在压缩气密性密封件(例如由致密泡沫或橡胶制成的密封件)中，使得测量中仅考虑沿着帘线的纵向轴线从一个端部到另一个端部穿过帘线的空气的量；使用固体弹性体组合物测试试样(即不具有帘线的测试试样)预先检查气密性密封件本身的气密性。
[0201]
帘线的纵向不透气性越高，测量的平均空气流量(10个测试试样的平均值)越低。由于测量的精确度为
±
0.2cm3/min，小于或等于0.2cm3/min的测量值被视为零；所述测量值对应于沿着帘线的轴线(即在其纵向方向上)可以被称为气密(完全气密)的帘线。
[0202]
表2汇总了对照帘线t1和t2以及现有技术(得自wo2016051669的实施例3)的帘线edt的特征。
[0203]
表2
[0204][0205]
下表3至表5分别汇总了各种对照帘线t1和t2、现有技术的帘线edt以及根据本发明的帘线50、60和80的相应的透气性测试结果。这些测试的结果以基数100来表示。因此，对于这些测试中的任何一个测试而言，100的结果表示所测试的帘线表现出最大的渗透性，亦即帘线是完全气密的。
[0206]
表3
[0207]
[0208][0209]
表4
[0210]
帘线edt60k/l1/61/6q/n/q’/n’2/9/3/83/8/3/8在步骤400之前的r2(mm)1.641.59在步骤400之后的r2(mm)-1.57rt(mm)1.641.46在步骤400之前的r2/rt11.09在步骤400之后的r2/rt-1.08g(mm)00.11渗透性(基数100为100％被渗透的帘线)9598
[0211]
表5
[0212]
帘线t28080-1k/l4/104/104/10q/n/q’/n’3/8/3/83/8/3/83/8/3/8在步骤400之前的r2(mm)2.482.562.63在步骤400之后的r2(mm)-2.562.63rt(mm)2.482.482.48在步骤400之前的r2/rt11.031.06在步骤400之后的r2/rt-1.031.06g(mm)00.080.15渗透性(基数100为100％被渗透的帘线)09195
[0213]
因此，可以注意到，根据本发明的帘线50表现出明显优于对照帘线t1的渗透性，其渗透性接近100％，这仅仅是因为根据本发明的比值r2/rt。在图11中可以进一步注意到，在帘线50的情况下中央毛细管被完全渗透，而t1不是这样，箭头指示缺乏弹性体组合物的区域。
[0214]
类似地，根据本发明的帘线60表现出比现有技术的帘线edt大的渗透性。
[0215]
类似地，根据本发明的帘线80表现出明显大于对照帘线t2的渗透性。
[0216]
因此，表3至表5表明，对于不同的帘线构造，与r2/rt＝1的对照帘线相比，对于通过具有厚度g的包覆物的存在而实现的根据本发明的比值r2/rt，弹性体组合物对帘线的渗透得到显著改进，因此该弹性体组合物具有的进入内部线股的能力得到显著改进。
[0217]
当然，本发明不限于上文描述的示例性实施方案。
[0218]
出于工业可行性、成本和整体性能的原因，优选使用具有常规圆形横截面的线型丝线(亦即笔直的丝线)实施本发明。
[0219]
还可以组合上文描述或设想的各种实施方案的特征，前提是这些特征彼此相容。