具有单丝缓冲层的轮胎的制作方法

1.本发明涉及一种具有单丝缓冲层的轮胎。优选地，本发明涉及一种具有径向胎体加强件的轮胎，该加强件旨在支撑重负载并充气到相对较高的压力以用于高速用途，特别是飞行器轮胎。轮胎可以是非充气轮胎。优选地，轮胎是充气轮胎。


背景技术：

2.为了本技术的目的，短语“在重负载下的高速”应被理解为意指在轮胎承受的负载非常高并且当轮胎在高速下旋转时作用在轮胎的地面接触区上的离心力变得非常大且必须被考虑在内的条件下轮胎的操作。例如，常规轮胎可以在特别恶劣的条件下操作，如在承受重负载的飞行器轮胎和/或类似的高速运输工具轮胎的情况下。轮胎必须在如此恶劣的条件下适当地结实/坚固。
3.在上面提及的条件下使用的一种常规轮胎可以包括侧壁部分、胎面部分、具有特别大的厚度的凸峰部分和胎体加强帘布层。整个胎体加强帘布层可以从胎圈芯中的一个延伸到另一个胎圈芯。胎体加强帘布层可以在其最外层处设置有缓冲层，目的是提高轮胎的防切割性和/或防刺穿性。
4.在这样的常规轮胎中，胎体加强帘布层可以包括从胎面部分的中心通过凸峰部分到侧壁部分在数量上基本上相同并且在厚度分布上均匀的帘布层。即使当胎体加强帘布层在其最外层处设置有防切割/刺穿缓冲层时，该厚度分布也可以基本上相同。
5.防切割/刺穿缓冲层适用于减轻由高速旋转和对应的离心力引起的轮胎的胎冠半径的减小。这种胎冠半径上的减小的降低允许提高轮胎在重负载下高速时的承载能力。


技术实现要素：

6.本发明涉及根据权利要求1所述的轮胎。
7.从属权利要求涉及本发明的优选实施例。
8.根据本发明，用于在重负载和高速下使用的第一优选轮胎包括：胎面；胎冠加强件或带束层结构；胎体加强件，其具有围绕一对胎圈芯缠绕的至少一个帘布层；以及防切割/刺穿缓冲层，其设置成径向地邻近胎冠加强件或带束层结构并径向地在胎面内侧。防切割/刺穿缓冲层由相对于轮胎的赤道面倾斜从0度至10度(或-10度)的单丝形成。
9.根据本发明的优选方面，缓冲层邻近胎冠加强件或带束层结构的径向外表面设置。
10.根据本发明的另一个优选方面，缓冲层邻近胎冠加强件或带束层结构的覆层结构的径向外表面设置。
11.根据本发明的又一个优选方面，缓冲层邻近胎冠加强件或带束层结构的覆层结构的径向内表面设置。
12.根据本发明的又一个优选方面，缓冲层径向地设置在带束层结构或胎冠加强件的第一带束层和带束层结构或胎冠加强件的第二带束层之间。
13.根据本发明的又一个优选方面，缓冲层径向地设置在带束层结构或胎冠加强件和胎冠加强件或带束层结构的覆层结构之间。
14.根据本发明的又一个优选方面，缓冲层径向地设置在胎面的底胎面和胎冠加强件或带束层结构之间。
15.根据本发明的又一个优选方面，缓冲层径向地邻近胎体加强件的径向外表面设置。
16.根据本发明的又一个优选方面，单丝中的每一个相对于轮胎的赤道面以在5度和10度之间的角度倾斜。
17.根据本发明的又一个优选方面，第一多个单丝中的每一个平行于剩余的第一多个单丝中的每一个。
18.根据本发明的又一个优选方面，第二多个单丝中的每一个平行于剩余的第二多个单丝中的每一个。
19.根据本发明的又一个优选方面，第一多个单丝中的每一个相对于轮胎的赤道面具有第一倾斜角，并且第二多个单丝中的每一个相对于轮胎的赤道面具有第二倾斜角，第一角与第二角相等且相反。
20.根据本发明的又一个优选方面，通过将单个单丝围绕胎冠加强件或带束层结构的径向外表面螺旋缠绕来形成缓冲层。
21.根据本发明的又一个优选方面，通过径向地在带束层结构或胎冠加强件的第一带束层和带束层结构或胎冠加强件的第二带束层之间螺旋缠绕单个单丝来形成缓冲层。
22.根据本发明的又一个优选方面，单丝由纺织纤维形成。
23.根据本发明，用于在重负载和高速下使用的第二优选轮胎包括：胎面；胎冠加强件；胎体加强件，其具有围绕一对胎圈芯缠绕的至少一个帘布层；以及防切割/刺穿缓冲层，其设置成径向地邻近胎冠加强件或带束层结构并径向地在胎面内侧。防切割/刺穿缓冲层由相对于轮胎的赤道面以0度倾斜的平行单丝形成。
24.定义如在本文中和权利要求书中所使用的：“芳纶”和“芳香族聚酰胺”都意指一种制造的纤维，其中纤维形成物质通常被认为是合成芳香族聚酰胺的长链，其中至少85%的酰胺键直接附接到两个芳环。芳纶或芳香族聚酰胺的代表是聚对苯二甲酰对苯二胺。
[0025]“轴向的”和“轴向地”是指平行于轮胎的旋转轴线的线或方向。
[0026]“带束层结构”或“胎冠加强件”意指平行帘线的一个和优选地至少两个环形层或帘布层，该帘线被织造或未织造，位于胎面下面，未锚定到胎圈，并且具有相对于轮胎的赤道面(ep)倾斜的帘线。带束层结构还可以包括以相对低的角度倾斜的平行帘线的帘布层，用作限制层。
[0027]“周向的”和“周向地”意指沿着环形轮胎的表面的周长平行于赤道面(ep)且垂直于轴向方向延伸的线或方向。
[0028]“帘线”意指轮胎的加强结构所包括的加强股线之一。
[0029]“帘线角”或“长丝角”意指由帘线或长丝相对于赤道面(cl)在轮胎平面图中的向左或右形成的锐角。
[0030]“帘线捻度”意指帘线的每根纱线将其组成长丝每单位纱线长度以给定的匝数(通常用每英寸匝数(tpi)或每米匝数(tpm)表示)加捻在一起，并且附加地，各纱线每单位帘线长度以给定的匝数加捻在一起。加捻的方向是指当纱线或帘线被竖直保持时纱线或帘线的螺旋的倾斜的方向。如果螺旋的倾斜在方向上与字母“s”的倾斜一致，那么这种加捻被称为“s”加捻或“左手”加捻。如果螺旋的倾斜在方向上与字母“z”的倾斜一致，那么这种加捻被称为“z”加捻或“右手”加捻。“s”或“左手”加捻方向被理解为与“z”或“右手”加捻相反的方向。“纱线捻度”被理解为意指在纱线并入帘线之前赋予纱线的捻度，并且“帘线捻度”被理解为意指当两根或更多根纱线彼此加捻在一起以形成帘线时赋予该两根或更多根纱线的捻度。“分特”被理解为意指在纱线具有被赋予到其上的捻度之前，10,000米的纱线以克为单位的重量。
[0031]“切割的带束帘布层”是指宽度小于胎面宽度的带束层，其在轮胎的胎冠区域中平放在胎体帘布层之上。
[0032]“旦尼尔”意指每9000米以克为单位的重量(用于表示线性密度的单位)。
[0033]“分特”意指每10,000米以克为单位的重量。
[0034]“密度”意指每单位长度的重量。
[0035]“弹性体”意指在变形后能够恢复大小和形状的回弹性材料。
[0036]“赤道面(cl)”意指垂直于轮胎的旋转轴线并穿过其胎面的中心的平面；或者包含胎面的周向中心线的平面。
[0037]“织物”意指基本上单向延伸的帘线的网络，帘线可以被加捻，并且帘线又由多个高模量材料的多重长丝(其也可以被加捻)构成。
[0038]“纤维”是形成长丝的基本元素的天然或人造的物质单元；其特征是长度至少为其直径或宽度的100倍。
[0039]“长丝支数”意指构成纱线的长丝的数量。示例：1000旦尼尔聚酯典型地具有大约190根长丝。
[0040]“规格尺寸”通常是指测量值，并且具体地是指厚度测量值。
[0041]“内部”意指朝向轮胎的内侧，并且“外部”意指朝向轮胎的外侧。
[0042]“lase”是在规定伸长下的负载。
[0043]“捻距”意指加捻的长丝或股线围绕另一长丝或股线旋转360度而行进的距离。
[0044]“单丝”意指单根、典型地通常较大的长丝，优选地为合成纤维或纺织纤维。
[0045]“帘布层”意指由涂覆有橡胶的径向地部署或以其它方式平行的帘线构成的帘线加强层。
[0046]“径向的”和“径向地”意指径向地朝向或远离轮胎的旋转轴线的方向。
[0047]“韧性”意指无应变样本的表示为每单位线性密度的力的应力(cn/tex)。
[0048]
帘线的“张力”意指以mn/tex表示的在帘线上的力。
[0049]“每英寸匝数”或tpi意指每英寸长度的帘线的帘线捻度的匝数。
[0050]“纱线”是用于纺织纤维或长丝的连续股线的通用术语。纱线以下列形式出现：(1)加捻在一起的多根纤维；(2)铺放在一起而没有加捻的多根长丝；(3)以一定程度的加捻铺放在一起的多根长丝；(4)有或没有加捻的单根长丝(单丝)；和(5)有或没有加捻的窄条带材料。
附图说明
[0051]
将以举例的方式并参照附图描述本发明，在附图中：图1是用于本发明的示例轮胎的示意性剖视图；图2是图1的示例轮胎的胎圈的示意性剖视图；图3是图2的胎圈的示意性附加视图；和图4是根据本发明的帘布层加强件的剖视图。
具体实施方式
[0052]
图1图示了作为本发明的优选实施例的飞行器轮胎100。轮胎100可以具有胎面12，胎面12具有连接到胎面12的侧向边缘并从其延伸的侧壁部分9。在每个侧壁9的径向内端部处是胎圈部分30。每个胎圈部分30具有胎圈芯33、从胎圈芯33径向地向外延伸的三角胶芯40以及用帘线61加强的优选地至少一个胎圈包布层60，以减少轮胎100的轮辋擦伤。胎体加强帘布层结构20从一个胎圈部分30延伸到相对的胎圈部分30，优选地具有如图所示的反包部分。更详细地，图1的轮胎100由图2和图3的图解性剖视图图示。
[0053]
参照图2和图3，胎体加强件20优选地由径向纺织帘线21构成的六个帘布层2a至2f形成。在这六个帘布层中，四个轴向内帘布层2a、2b、2c和2d可以围绕每个圆形胎圈芯33缠绕。这四个帘布层可以从轮胎100的内侧延伸到外侧，以便形成反包部20a、20b、20c和20d。胎体加强件20在轮胎100的内衬22的径向外侧。
[0054]
胎圈芯33的外侧可以是弹性体材料的条带或填充物40，该条带或填充物40具有基本上三角形的形状，延伸到顶点a，该顶点a在径向上最远离轮胎100的旋转轴线并且位于距基准线xx
′
距离d处。如图1中所示，基准线也可以平行于旋转轴线，并且通过在胎圈芯33的横截面上外接的圆的几何中心o。
[0055]
可以由类似于帘布层20的径向纺织帘线51形成的胎圈芯包布50可以定位成内端部li略微高于胎圈芯33的高度bh，并且外端部le也可以略微高于胎圈芯33，如从线yy'测量的。端部li、le可以满足其中b
h 《 li和l
e 《 0.7d的关系，如从标称胎圈直径n
bd
测量的。为了最小化由胎圈芯包布50占据的空间，帘线51可以由直径小于帘布层帘线21的直径构成。
[0056]
胎体还可以具有两个胎体帘布层2e和2f，本文中称为外帘布层。这些外帘布层2e、2f可以覆盖内帘布层2a至2d的反包部20a至20d。外帘布层2e和2f可以在胎圈芯33的中心的径向外侧的圆弧的一部分上围绕胎圈芯33缠绕。因此，帘布层端部20e和20f可以设置在胎圈芯33的最低部分的轴向内侧。端部20e和20f可以有效地夹在胎圈芯33和轮辋座之间，从而牢固地锚定外帘布层2e、2f。
[0057]
轮胎胎圈可以具有包裹在端部20e和20f周围的由纺织帘线61构成的外胎跟加强层60，以确保在安装期间保护胎体帘布层免受损坏。在胎跟加强层60的径向下方可以是具有1.0 mm和4.1 mm之间的范围内的橡胶规格尺寸的胎圈包布11。
[0058]
在胎圈包布11和帘布层20e和20f的轴向外侧可以是弹性体材料的细长条带8，该细长条带8从邻近胎圈包布11的胎圈30的径向内侧延伸到在反包部20b处或略高于反包部20b但低于反包部20d处的径向位置。如图所示，该条带8可以插置在侧壁橡胶9和外帘布层20f之间。在几乎等于顶点a的径向高度d的位置处，条带8优选地具有7.6 mm的最大厚度t。
[0059]
重新参考图1，胎体20的径向外侧是胎冠加强件或带束层结构10。带束层结构10优
选地具有由以在5度至35度之间的角度倾斜的帘线1构成的至少两个带束帘布层。每个带束帘布层中的帘线1优选地彼此平行并相对于相邻带束帘布层中的帘线1交叉。径向胎体加强件由胎冠加强件或带束层结构10径向地上覆，并且优选地由加强元件或帘线1构成的多个纺织层形成，所述加强元件或帘线1相对于周向方向倾斜预定角度。为了避开胎冠/带束帘布层的自由端部，所述层优选地通过将至少一个纺织加强元件或帘线1的条带从所述层的一个轴向边缘到另一个轴向边缘从而与轮胎100的赤道面形成所需的角度缠绕在圆柱形或圆形形式或胎体加强坯料周围而铺放。
[0060]
在本发明的优选实施例中，在带束层结构10的径向外侧存在覆层帘布层70。覆层帘布层70在图1中示出在带束帘布层10的径向外侧，但是这样的覆层帘布层70也可以位于带束帘布层10的径向内侧或在带束帘布层10中的两个之间。覆层帘布层70优选地由相对于轮胎100的赤道面以5度和10度之间的角度倾斜的帘线71形成。帘线71的倾斜角可以部分地取决于覆层帘布层70的形成和施加方法。覆层帘布层70可以优选地通过单个弹性体包封帘线、或多根帘线的弹性体带状物的螺旋缠绕——被螺旋地缠绕到轮胎成型机上，具有在5 mm和30 mm之间的宽度和在每英寸10根经纱(每厘米25.4根经纱)和每英寸50根经纱(每厘米130根经纱)的范围内的帘线密度。覆层帘布层70也可以是由平行帘线71构成的切割帘布层。螺旋缠绕层可以具有比由平行帘线71构成的切割帘布层大的相对于赤道面的倾斜角。上述元件中的每一个都可以采用纺织帘线1、21、51、61和/或71，包括胎体帘布层20、带束帘布层10或条带、胎圈包布60、胎圈芯包布50和/或覆层70。
[0061]
根据本发明，更优选地防切割/刺穿缓冲层200中的一个可以设置成邻近覆层70(图1和图4)的径向外表面且在胎面12的径向内侧，邻近带束层结构10的径向外表面在覆层70的径向内侧，和/或径向地在覆层70和/或带束层结构10的层之间。
[0062]
一个或多个缓冲层200由优选地相对于轮胎100的赤道面以5度和10度之间的角度倾斜的单丝201形成。帘线201的倾斜角可以部分地取决于(多个)缓冲层200的形成和施加方法。
[0063]
(多个)缓冲层200通过单个弹性体包封单丝201、或多根单丝201的弹性体带状物的螺旋缠绕——被优选地螺旋地缠绕到轮胎成型机上，优选地具有在5 mm和30 mm之间的宽度并且优选地具有在从每英寸10根经纱(每厘米25.4根经纱)到每英寸50根经纱(每厘米130根经纱)的范围内的密度。
[0064]
(多个)缓冲层200也可以是由平行帘线201构成的切割帘布层(图4)。
[0065]
螺旋缠绕层优选地具有比由平行帘线201构成的切割帘布层200大的相对于赤道面的倾斜角。
[0066]
(多个)缓冲层200优选地采用纺织单丝和/或钢单丝201。
[0067]
缓冲层200可以被配对为具有相对于轮胎100的赤道面以第一角度倾斜的平行单丝201的第一层和具有相对于轮胎的赤道面以相等且相反的第二角度倾斜的平行单丝201的第二层，类似于诸如带束层结构10的带束层结构。