專利名稱：高延伸率纜線的制作方法
技術領域：
公開的本發明涉及鋼絲纜線結構，以及鋼絲纜線作為輪胎胎面帶束層加強件的應用。
背景技術：
本發明的胎面帶束層和充氣輪胎一般設計成用于大型挖土機車輛，并且在例如采石、采礦、鑄造場等惡劣環鏡條件下以及在輪胎易遭受穿刺和誘發磨損的其它地區條件下承受高應力和載荷。
一般用于挖土機車輛的大型充氣輪胎，有時會由于它們運行的惡劣環境條件而造成的高應力和載荷而失效。由于使用連續驅動以提高挖土機性能，因而存在提供用于提高挖土機輪胎耐用性的新制造方法和新輪胎設計方案的不斷需求。
發明內容
本發明在第一方面提供一種具有3×7×m結構或4×7×m結構的高延伸率纜線。M由至少兩層構成，其中最外層由多個絞合單絲構成，所述單絲具有直徑d，其中在所述絞合單絲之間的間距小于直徑d。
本發明在第二方面提供了具有3×7×m結構或4×7×m結構的高延伸率纜線，其中m從基本上由[1+6+12×0.22]、[3×.20+7×.23]、[3+9×.25]和[1+6×.35]組成的組合中選出。
定義
為了便于對本發明的理解，對下列術語進行定義“軸向”和“沿軸向”是指平行于輪胎旋轉軸線的線或方向。
“胎圈”是指輪胎的包括環形抗拉構件的部分，其由胎體簾布層纏繞并成形，帶有或不帶其它增強元件如外護圈包布(flippers)、碎芯(chippers)、三角膠、護趾膠芯和胎圈包布以便適配于設計輪輞。
“帶束層或緩沖加強結構”是指由平行線股構成的至少兩個層，線股經過編織或未經編織，位于胎面下方，不固定于胎圈。
“纜線”至少兩個線股聚束或絞合在一起以形成加強結構。
“周向”是指沿與軸向垂直的環形胎面表面的周邊延伸的圓線或方向。
“赤道面(EP)”是指垂直于輪胎旋轉軸線并經過胎面中心的面。
“單絲”是指用于一個連續股線的通用術語。
“公稱輪輞直徑”是指位于輪胎密封胎圈處輪輞底部的直徑。
“正常充氣壓力”指的是在由適當標準化組織為輪胎工作狀態指定的特定載荷下的特定設計充氣壓力。
“正常載荷”指的是在由適當標準化組織為輪胎工作狀態指定的特定設計充氣壓力下的特定載荷。
“簾布層”是指橡膠涂覆平行線股的連續層。
“徑向”和“沿徑向”是指徑向沿朝向或背離輪胎旋轉軸線延伸的方向。
“線股”是指由至少一個單絲形成的加強結構。線股可以單獨用于加強或者多個線股可以組合在一起以形成纜線。
本發明將以舉例的方式并參照附圖進行描述，其中圖1是兩個半胎其中一半的斷面圖；圖2A-2D為具有3×7×m結構的本發明纜線實施方案的斷面圖；圖3為具有4×7×m結構的本發明第二纜線實施方案的斷面圖；圖4-5為在胎面帶束層中布設次序的可選實施方案。
具體實施例方式大直徑高延伸率纜線44的第一實施方案示于圖2A-2D。纜線44包括呈三角結構的三個束48。每個束48進一步包括分別預絞合的鋼絲線股。在本實施例中，每一束48具有相同的直徑和內部結構。每一束48具有n×m型的子結構，其中n＝7，并且m為主要呈圓形斷面的纜線。所示纜線44具有3×7×m的總體結構，不包括單絲維數。M可以是例如圖2A所示的[1+6+12×0.22]、如圖2B所示的[3×.20+7×.23]、如圖2C所示的[3+9×.25]、或如圖2D所示的[1+6×.35]或以下更詳細描述的型式。
大直徑高延伸率的纜線60的第二實施方案示于圖3中。纜線60包括呈四芯結構的四個束62。每一束62進一步包括分別預絞合的鋼絲線股。在本實施例中，每一束62具有相同的直徑和內部結構。每束62具有n×m型的子結構，其中n＝7并且m為主要呈圓形斷面的纜線。所示纜線60具有4×7×m的總體結構，不包括單絲維數，M可以是例如[1+6+12×0.22](未示出)、[3×.20+7×.23](未示出)、[3+9×.25](未示出)、或[1+6×.35](如圖3所示)，或如下更詳細描述的型式。
M被限定為具有兩個或多個層，其中第一層包括至少一個單絲，優選為中心單絲。最遠層包括多個絞合單絲，其中在最外層單絲之間的距離小于在該層中單絲的一個直徑。
優選上述線股得到絞合。上述纜線結構在需要高延伸率(大于3％)以及簾布線直徑大于2.0mm的場合下具有應用實用性。上述纜線結構可以應用于如下更詳細描述的雙體輪胎中，上述纜線結構并不僅限于雙體輪胎中，并且可以用于如載重車輛輪胎的常規帶束層中。
在上述結構中的中心空槽能夠可選地以填料簾布線填充。填料簾布線優選為非金屬的，并且可以包括例如尼龍、聚酯或玻璃纖維。填料簾布線還可以是例如鋼絲簾布線的金屬簾布線。
實施例1 參照圖1，該圖所示的是雙體充氣輪胎10的斷面圖。輪胎10包括與地面相接的、安裝于具有沿徑向加強、裝有胎圈的輪胎胎體14之上的、周向延伸胎面帶束層12。裝有胎圈的輪胎胎體14一般包括從輪胎胎體外周側表面20徑向向內延伸并終止于它們在一對胎圈鋼絲22中的徑向末端處的一對胎側16。每個胎側16具有位于輪胎胎體14胎肩部并在輪胎胎體最大斷面寬度徑向內側的上部16A，以及鄰接于胎圈鋼絲22并在輪胎胎體14最大斷面寬度徑向內側的下部16B。輪胎胎體14詳細結構在2002年4月23日提交的共有專利申請09/840385和2003年1月9日提交的10/339199中得以最佳描述，這兩個申請的全部內容在此引入以作為參考。
與地面相接、周向延伸的胎面帶束層12從輪胎胎體14相對獨立地制造，例如，構建或裝配和硫化，并可拆斜地安裝于輪胎胎體14上。胎面帶束層12的下側和內側圓周表面可選地包括一個或多個環形脊部26和與槽30緊密配合的槽28，以及輪胎胎體14的脊部32以限制胎面帶束層12相對于胎體14的橫向或軸向運動。輪胎胎面帶束層12包括胎面部34和多個帶束層36、38、40。
帶束層36、38的徑向內部由纜線得以加強。每個胎面帶束層36、38具有以相對于周向約15°至60°范圍內的角度定向的纜線。優選地，在這些相鄰層36、38中的纜線以相對同樣的角度傾斜但以相反方向定向。徑向最外第三層40具有以相對于周向大于80°的角度定向的線股。
在這三層36、38、40中的加強件可以由常規加強線股或者任何可以展開以用于加強彈性制品的線股構建形成。已知材料包括但不限于芳族聚酰胺、包括PET和PEN的聚酯，各類尼龍、碳纖維、鋼絲或玻璃纖維。可選地，在這三層36、38、40中的加強件可以是高延伸率纜線，例如在上述實施例中描述的或商業上可獲得的高延伸率纜線。在第三層40中的線股可以是相同的或具有與兩層36、38中的線股不同的線股結構。
這些帶束層36、38、40中的徑向內側是加強層42，也是強度和載荷的承載層。該層由相對于周向0°、正或負1-3°定向的纜線44加強。帶束層42圍繞輪胎胎面帶束層12并且限制胎面帶束層12可能由于在輪胎胎體14中的嚴重偏移而引起的徑向向外延伸。通過阻止輪胎胎面帶束層12的徑向向外膨脹，胎面34保持更平坦的胎面外形，從而提高胎面壽命和耐久性。0度定向層42也消除了對于比此處具體限定的更多數量帶束層的需要。
在0度層42中的加強件可以由常規加強線股或者任何可以被展開以用于加強彈性制品的線股構建形成。已知材料包括但不限于芳族聚酰胺、包括PET和PEN的聚酯，各類尼龍、碳纖維、鋼絲或玻璃纖維。可選地，在層42中的加強件可以是高延伸率纜線，例如在上述實施例中描述的或商業上可獲得的高延伸率纜線。
而帶束層36、38、40、42的布設次序已經例示出，布設次序可以被調整以使胎面帶束層具有不同的特征。0度層42可以設置于傾斜帶束層36、38之間，參見圖4，或設置于傾斜帶束層36、38的徑向外側，參見圖5。可選地，90°層40可以設置于傾斜帶束層36、38徑向下方。
而三個胎面帶束層，結合單一的0度帶束層，已經例示出，按照需要使用其它數量的胎面帶束層，這落在本發明的保護范圍之內。在輪胎胎體14上結合可拆卸輪胎胎面帶束層12對于大型挖土車輛的應用是非常重要的，因為它能夠在輪胎的一部分，例如輪胎帶束層12或輪胎胎體14先于其它部分而磨損的情況下，使胎面10的一部分代替整個輪胎。同樣，具有不同類型的胎面設計也是想要的，例如驅動或轉向胎面設計。這個特征使得需要改變輪胎胎面的低廉裝置以構建需求輪胎的合適風格。這個特征將極大的降低貯存閑置輪胎的成本并且甚至能夠延長輪胎的運行時間。
權利要求
1.一種高延伸率纜線，其特征在于3x7xm結構。
2.如權利要求1所述的纜線，其特征在于m包括兩個或更多的層。
3.如權利要求1所述的纜線，其特征在于m包括至少兩個層，其中最外層包括多個絞合單絲，所述單絲具有直徑d，其中在所述絞合單絲之間的距離小于直徑d。
4.如權利要求1所述的纜線，其特征在于，m選自[1+6+12x0.22]、[3x.20+7x.23]、[3+9x.25]和[1+6x.35]。
5.如權利要求1所述的纜線，其特征在于，具有至少27500N的抗拉強度和3％的延伸率。
6.如權利要求1所述的纜線，其特征在于，纜線具有至少50000N的抗拉強度和3％的延伸率。
7.一種高延伸率纜線，其特征在于4x7xm結構。
8.如權利要求7所述的纜線，其特征在于，m包括兩個或更多的層。
9.如權利要求7所述的纜線，其特征在于，m包括至少兩層，其中最外層包括多個絞合單絲，所述單絲具有直徑d，其中在所述絞合單絲之間的間距小于直徑d。
10.如權利要求5所述的纜線，其特征在于，m選自[1+6+12x0.22]、[3x.20+7x.23]、[3+9x.25]和[1+6x.35]。
全文摘要
提供了高延伸率纜線和具有帶延伸性加強纜線的胎面帶束層的輪胎。高延伸率纜線具有3x7xm或4x7xm結構，其中m包括至少兩層，其中最遠層包括多個絞合單絲，所述單絲具有直徑d，其中在所述絞合單絲之間的間距小于直徑d。
文檔編號D07B1/06GK1978722SQ20061016418
公開日2007年6月13日 申請日期2006年12月8日 優先權日2005年12月8日
發明者J·C·基什 申請人:固特異輪胎和橡膠公司