專利名稱：其增強(qiáng)簾布層具有圓周件的輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有徑向胎體增強(qiáng)材料的輪胎，還包括由至少一層增強(qiáng)件構(gòu)成的增強(qiáng)材料，這些增強(qiáng)件由與所述輪胎的圓周方向成0-15°角的繩索或纜索構(gòu)成。本發(fā)明還涉及用繩索和/或纜索長(zhǎng)條制作所述簾布層的方法。
在大客車的輪胎中，圓周件的簾布層一般為連續(xù)聚酰胺、特別是脂肪族聚酰胺纜索的輪冠增強(qiáng)簾布層，這些纜索具有一定彈性，同時(shí)由于其在熱作用下的收縮性，容許一般由與圓周方向成10-45°角的金屬和纜索構(gòu)成的下層簾布層成為主箍。
這類紡織纜索不適合大量使用于“重載車輛”輪胎、特別是所謂的公路輪胎的輪冠增強(qiáng)材料中。事實(shí)上，上述材料容易發(fā)熱而降低輪胎輪冠的壽命。最好使用金屬纜索，因?yàn)槭紫?，這可減小加熱區(qū)所生成的熱量，其次，所產(chǎn)生的熱量容易散發(fā)。
在“重載車輛”輪胎的輪冠增強(qiáng)簾布層中使用大致圓周向金屬纜索并非不存在問題，特別是在硫化模具中模制輪胎時(shí)。在合上硫化壓機(jī)開始硫化時(shí)輪面的橡膠混合物要分布良好，要求非硫化狀態(tài)下的輪胎在赤道平面中測(cè)量的輪面直徑稍小于在同樣條件下測(cè)量、在硫化模具中所必須有的直徑并在硫化模具中接受通常所謂的輔助成形。具有徑向胎體增強(qiáng)材料的輪胎的包括一層或多層連續(xù)、不可拉伸的(即在等于10％的斷裂負(fù)荷的拉力下伸長(zhǎng)率小于0.2％)金屬纜索的輪冠增強(qiáng)材料使得在低拉力下的所述輔助成形非常困難或根本不可能。
因此比方說在專利FR 2013812中使用在圓周上不連續(xù)的不可拉伸金屬纜索是很明智的，首先因?yàn)楹煵紝釉诜橇蚧癄顟B(tài)下的彈性足夠大，其次因?yàn)樵诹蚧癄顟B(tài)可抵抗簾布層在受很大拉力時(shí)的的彈性模量，所述模量可通過合適選擇有切口纜索的可變或不可變的長(zhǎng)度并沿圓周方向錯(cuò)開切口而獲得。
非硫化簾布層的彈性在輪胎制造過程中不僅足夠大而且太大而不易處理，它是造成敷設(shè)不規(guī)則、特別是同一系列的各輪胎的輪冠增強(qiáng)材料的直徑不規(guī)則的原因。
顯然，只要金屬纜索獨(dú)立于輪胎簾布層增強(qiáng)材料的非硫化毛坯的建造鼓和/或成形鼓制備，由其長(zhǎng)度小于輪胎中的平行纜索的圓周長(zhǎng)度的金屬纜索構(gòu)成的任何增強(qiáng)材料都存在同樣問題，從而結(jié)果相同。
為了克服這類與生產(chǎn)有關(guān)的問題，同時(shí)又不影響輪胎的行駛性能，本發(fā)明提供一種具有胎體增強(qiáng)材料的輪胎，進(jìn)一步包括至少一層最大圓周長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輔助增強(qiáng)簾布層，該簾布層至少包括大致沿圓周布置、長(zhǎng)度為0.1-0.5L的一段段金屬絲或金屬纜索，這些金屬絲互相平行而在與其縱向垂直的方向上由間隙隔成一排排，其特征在于，每?jī)蓚€(gè)間隙至少之一中有連續(xù)伸展在一排排金屬絲的整個(gè)長(zhǎng)度上的由合成材料制成的紡織繩索或纜索。
輪胎的“增強(qiáng)簾布層的長(zhǎng)度L”指所述簾布層的最大圓周長(zhǎng)度。
當(dāng)輔助增強(qiáng)簾布層為由圓周纜索構(gòu)成的輪冠增強(qiáng)簾布層、即纜索與輪胎的圓周方向所成角度在±2.5°的范圍內(nèi)時(shí)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)最顯著。
“大致沿圓周布置的纜索”指纜索與輪胎的圓周方向之間的角度為0°-15°。
該紡織繩索或纜索最好為直徑最多等于該簾布層的金屬纜索的直徑的0.2倍的小直徑紡織繩索或纜索，這是因?yàn)榭紤]到紡織繩索或纜索的斷裂負(fù)荷至少等于在使輪胎的非硫化毛坯成形的成形壓力作用下的所述非硫化毛坯中所受拉力，而最多等于該值的5倍，此時(shí)該簾布層的所述紡織繩索或纜索在輪胎硫化過程中發(fā)生斷裂。
“合成紡織繩索或纜索”指由人造絲和/或聚酰胺和/或聚脂和/或任何可用來生產(chǎn)紡織纖維的合成塑料制成的繩索或纜索。所述紡織繩索或纜索在熱的作用下會(huì)收縮并在由成形壓力造成的拉力作用下的伸長(zhǎng)盡可能小。
可用種種方法制成其元件在繩索或纜索的方向上不連續(xù)的增強(qiáng)簾布層。第一種方法是按照完全公知的方法制成由連續(xù)繩索或纜索構(gòu)成的簾布層，然后沿縱向以規(guī)則或不規(guī)則的間隔把如此形成的壓延簾布層的繩索或纜索切割成一段段?？墒褂檬止で懈罟ぞ呋虮确秸f美國(guó)專利3844327所述自動(dòng)切割工具切割增強(qiáng)元件。在逐個(gè)切割只存在金屬纜索的纜索時(shí)就已差強(qiáng)人意的第一種方法在各排金屬纜索之間有紡織繩索或纜索時(shí)絕對(duì)不適合冒險(xiǎn)切割紡織繩索或纜索。制造不連續(xù)纜索的簾布層的第二種方法是把預(yù)先切割成的一段段繩索或纜索按照所需長(zhǎng)度(可變或保持不變)、各段的端部之間在簾布層縱向上的距離和各段之間的軸向距離(也可變或不變)稍加壓力敷設(shè)到一層已預(yù)先放置到一圓柱形鼓或一臺(tái)面上的非硫化橡膠混合物上。為制造本發(fā)明簾布層，可同時(shí)敷設(shè)從一供料卷筒展開的連續(xù)紡織繩索或纜索。在敷設(shè)各段金屬纜索和紡織繩索或纜索后，在上敷設(shè)第二層非硫化橡膠混合物即完成該簾布層的制作。為進(jìn)行第二種方法，可使用一段段赤裸的環(huán)形纜索，然后把紡織繩索或纜索不碰到金屬纜索地放置到各排金屬纜索之間，這需要十分小心地進(jìn)行敷設(shè)，因此該方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)工。最好使用一段段有涂層的纜索，即用比方說擠壓成形等合適方法把圓柱形橡膠混合物套筒套到金屬纜索上，從而從一合適模具中流出的橡膠混合物套到從一導(dǎo)孔不斷伸出的金屬纜索上。盡管最好使用環(huán)形纜索，但為了使用有涂層的纜索，該纜索只得是非環(huán)形纜索。
這種方法與插入在兩排金屬纜索之間的紡織繩索或纜索一起可制作包括一具有不連續(xù)圓周纜索的增強(qiáng)簾布層的輪胎，即纜索與輪胎的方向所成角度在±5°范圍內(nèi)。這種簾布層的制作方法包括如下步驟- 制作一由至少兩排鄰接的有涂層的不連續(xù)金屬纜索和各排之間的涂膠紡織繩索或纜索構(gòu)成的長(zhǎng)條，- 把所述長(zhǎng)條插入在由比方說聚乙烯之類不粘材料制成的、其寬度大致等于纜索長(zhǎng)條的兩倍寬度的一帶中，然后把如此形成的復(fù)合物繞在一卷筒上，- 展開該長(zhǎng)條以便把它繞在一圓柱形鼓或胎體和/或輪冠增強(qiáng)材料的毛坯上。
從結(jié)合示出非限制性實(shí)施例的附圖的下述說明中可更好理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中-

圖1A和1B分別為本發(fā)明第一實(shí)施例的增強(qiáng)簾布層的俯視圖和子午剖面圖，- 圖2A和2B分別為本發(fā)明第二實(shí)施例的增強(qiáng)簾布層的俯視圖和子午剖面圖。
其增強(qiáng)件(20，3)沿圓周伸展、用作輪冠增強(qiáng)簾布層的增強(qiáng)簾布層(1)首先由一段段環(huán)形金屬27.23FR纜索(20)構(gòu)成，所述一段段纜索(20)的長(zhǎng)度都相同而沿圓周由切口(21)互相隔開。一排(2)纜索(20)與相鄰一排纜索之間在軸向上由一間隙或節(jié)距p隔開，在所示例子中所述軸向節(jié)距不變(該節(jié)距為兩相鄰纜索的相同母線之間的距離)。這些赤裸狀態(tài)的環(huán)形纜索從一個(gè)或多個(gè)供料卷筒上展開后經(jīng)一傳送帶由梳狀物的引導(dǎo)而來到一組切割頭前方，這些切割頭按照預(yù)定程序切割出所需切口(21)。從另一個(gè)或多個(gè)卷筒上展開的一根或多根脂肪族聚酰胺的涂膠纜索(3)即涂有基于橡膠膠乳、間苯二酚和甲醛的合成物的纜索受合適裝置的引導(dǎo)而布置在一排排金屬纜索(20)之間的所有間隙中。分別為金屬纜索(20)和紡織纜索(3)的兩排如所公知地插入在兩層非硫化橡膠混合物中，所述兩層非硫化橡膠成為如此形成的簾布層(1)的襯層(4)。由于在所述例子中紡織纜索(3)的直徑為0.25mm，因此為防止涂膠紡織纜索(3)碰到金屬纜索(20)，每?jī)膳?2)金屬纜索(20)之間的節(jié)距p最好至少為1.9mm。
圖2示出一用一由其上涂有非硫化橡膠混合物的套管(5)的兩排(2)非環(huán)形27.23金屬纜索(20)構(gòu)成的長(zhǎng)條(10)制成的增強(qiáng)簾布層(1)，所述兩有涂層金屬纜索沿軸向鄰接，一涂膠人造絲紡織繩索放置在這兩排金屬纜索(20)之間的上方。這一長(zhǎng)條的制作包括下列步驟用公知的擠壓成形工藝在兩非環(huán)形金屬纜索上涂復(fù)非硫化橡膠套管后切割成所需長(zhǎng)度。然后用合適裝置引導(dǎo)所得金屬纜索(20)直到它們鄰接，然后稍稍用垂直壓力把涂膠人造絲(3)放置到兩排(2)金屬纜索構(gòu)成的組件上。如此形成在其寬度等于有涂層纜索的直徑的兩倍的聚乙烯帶上的長(zhǎng)條(10)如同普通卷繞金屬或紡織纜索那樣卷繞到一卷筒上，各圈之間留有間隙?？捎霉椒ㄖ谱髟鰪?qiáng)簾布層(1)長(zhǎng)條(10)可以螺旋形繞到其上已預(yù)先敷設(shè)有第一層非硫化橡膠混合物的一圓柱形或橫向稍稍鼓起的鼓上；也可把長(zhǎng)條(10)直接繞到輪胎的胎體增強(qiáng)材料的非硫化毛坯上或所述輪胎的胎體增強(qiáng)材料/輪冠簾布層組件上，這視具有圓周件的增強(qiáng)簾布層(1)的所需徑向位置而定。敷設(shè)上第二層橡膠混合物即完成增強(qiáng)簾布層(1)的制作，這些橡膠層構(gòu)成該簾布層(1)的襯層(4)。長(zhǎng)條(10)顯然可用兩排(2)以上、但最好不超過五排的金屬纜索(20)制成。
增強(qiáng)簾布層(1)的這一制作原理的優(yōu)點(diǎn)在于可使用硫化后其模量、滯后損耗、粘合等特性與壓延橡膠混合物(4)不同的橡膠混合物(5)在所述例子中，混合物(5)為在10％的相對(duì)伸長(zhǎng)下以拉力的很高切向模量牢牢粘合到金屬纜索上的混合物，而壓延混合物(4)為以同樣條件下測(cè)量的低得多的拉力的切向模量牢牢粘合到紡織纜索上的涂膠上的橡膠混合物。顯然，長(zhǎng)條(10)之間的節(jié)距P可與兩排金屬纜索之間的理論節(jié)距p(之所以稱為理論節(jié)距，是因?yàn)樗鼮橛型繉拥慕饘俨糠值哪妇€之間的估計(jì)值)不同，并可使用各種增強(qiáng)簾布層(1)結(jié)構(gòu)的各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種具有至少一胎體增強(qiáng)物的輪胎，進(jìn)一步包括至少一層最大圓周長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輔助增強(qiáng)簾布層(1)，該簾布層至少包括大致沿圓周布置、長(zhǎng)度為0.1L-0.5L的一段段金屬絲或金屬纜索(20)，這些金屬絲或金屬纜索互相平行而在與其縱向垂直的方向上由間隙(p，P)隔成一排排，其特征在于，每?jī)蓚€(gè)間隙至少之一中有連續(xù)伸展在一排排金屬絲的整個(gè)長(zhǎng)度上的由合成材料制成的紡織繩索或纜索(3)。
2.按權(quán)利要求1所述的輪胎，其特征在于，該輔助增強(qiáng)簾布層(1)為具有圓周輪冠增強(qiáng)纜索的簾布層。
3.按權(quán)利要求1或2所述的輪胎，其特征在于，所使用的紡織繩索或纜索(3)為其直徑最多等于該簾布層的金屬纜索的直徑的0.2倍的小直徑繩索或纜索。
4.按權(quán)利要求3所述的輪胎，其特征在于，所用紡織繩索或纜索(3)的斷裂負(fù)荷至少等于在使輪胎的非硫化毛坯成形的成形壓力作用下的所述非硫化毛坯中所受拉力，而最多等于該值的5倍。
5.一種制作一由若干排圓周金屬纜索構(gòu)成的輪胎的增強(qiáng)簾布層的方法，其特征在于- 制作一由最多五排(2)鄰接的涂有橡膠混合物(5)的不連續(xù)金屬纜索(20)和各排之間的連續(xù)的涂膠紡織繩索或纜索(3)構(gòu)成的長(zhǎng)條(10)，- 把所述長(zhǎng)條(10)插入在其寬度大致等于所述長(zhǎng)條的兩倍寬度的一不粘帶中，然后把如此形成的復(fù)合物繞在一卷筒上，最后- 展開該長(zhǎng)條以便把它繞制在一圓柱形鼓或輪胎的胎體和輪冠增強(qiáng)材料的毛坯上。
6.一用按權(quán)利要求5所述方法制成的、其輪冠增強(qiáng)材料中包括一增強(qiáng)簾布層(1)的輪胎，其特征在于，所述簾布層用一由兩排(2)一段段有涂層的金屬絲或金屬纜索(20)以及所述兩排(2)金屬絲或金屬纜索之間的一連續(xù)的涂膠紡織繩索(3)構(gòu)成的長(zhǎng)條(10)制成，所述長(zhǎng)條(10)繞制成其間的節(jié)距P大于兩排(2)金屬纜索(20)之間的節(jié)距p。
全文摘要
一種具有胎體簾布層的輪胎,進(jìn)一步包括至少一層最大圓周長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輔助增強(qiáng)簾布層(1),該簾布層至少包括沿圓周布置、長(zhǎng)度為0.1—0.5L的一段段金屬絲或金屬纜索(20),這些金屬絲互相平行而在與其縱向垂直的方向上由間隙(p,P)隔成一排排,其特征在于,每?jī)蓚€(gè)間隙至少之一中有連續(xù)伸展在一排排金屬絲的整個(gè)長(zhǎng)度上的由合成材料制成的紡織繩索或纜索(3)。本發(fā)明可用作重載車輛輪胎的緩沖簾布層,所述簾布層(1)具有圓周件。
文檔編號(hào)B60C9/18GK1185131SQ96194061
公開日1998年6月17日 申請(qǐng)日期1996年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月30日
發(fā)明者讓·比耶爾 申請(qǐng)人:米什蘭集團(tuán)總公司