專(zhuān)利名稱(chēng)：適用于輪胎帶束層的就地被涂覆上橡膠的分層繩索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠特別地用于加強(qiáng)橡膠制品的3+N結(jié)構(gòu)的兩層金屬繩索(cord)。本發(fā)明還涉及“就地被涂覆上橡膠(in-situ-rubberized) ”型的金屬繩索，也就是 在所述繩索的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中從內(nèi)側(cè)被涂覆上生(即，未硫化的)橡膠的繩索。本發(fā)明還涉及輪胎以及這些輪胎的胎冠加強(qiáng)件，這些胎冠加強(qiáng)件也稱(chēng)為“帶束 層”，其特別地用于加強(qiáng)工業(yè)車(chē)輛的輪胎的帶束層，例如重型車(chē)輛的輪胎的帶束層。
背景技術(shù)：
已知，徑向輪胎包括胎面、兩個(gè)不能伸展的胎圈、使胎圈與胎面連接的兩個(gè)側(cè)壁以 及圓周地設(shè)置在胎體加強(qiáng)件和胎面之間的帶束層。所述帶束層由不同的橡膠簾布層(或 “層”)組成，所述橡膠簾布層可以或可以不被例如金屬或織物型的束縛線(xiàn)或單纖維絲的加 強(qiáng)元件(“加強(qiáng)線(xiàn)”)加強(qiáng)。輪胎的帶束層一般包括至少兩個(gè)疊覆的帶束層簾布層，通常稱(chēng)為“工作”簾布層或 “交叉”簾布層，所述帶束層簾布層的基本上為金屬的加強(qiáng)繩索設(shè)置成實(shí)際上在簾布層內(nèi)部 彼此平行，但是在不同的簾布層之間形成角度，換言之，無(wú)論是否對(duì)稱(chēng)地，根據(jù)所討論的輪 胎的類(lèi)型，它們相對(duì)于中間圓周平面傾斜的角度在10°到45°之間。所述交叉簾布層可以 伴隨有不同的其它輔助橡膠簾布層或?qū)?，這些層的寬度根據(jù)情況而變化，并且可以包括或 不包括加強(qiáng)線(xiàn)。例如，可以提及的是單一橡膠墊、負(fù)責(zé)防止帶束層的其它部分受到外部腐蝕 或穿孔的所謂的“保護(hù)”簾布層或者具有基本上沿著圓周方向定向的加強(qiáng)線(xiàn)的所謂的“包 圍”簾布層(所謂的“零度”簾布層)，而不論它們相對(duì)于交叉簾布層是徑向外部的還是徑 向內(nèi)部的。已知，這種輪胎帶束層必須滿(mǎn)足各種通常是矛盾的要求，特別地-其必須在低形變下盡可能地堅(jiān)硬，因?yàn)槠浠旧嫌兄谑馆喬サ奶ス谟不?其必須具有盡可能低的滯后，從而在一方面使在行駛過(guò)程中的胎冠的內(nèi)部區(qū)域 的輪胎升溫最小化，并且在另一方面減小輪胎的滾動(dòng)阻力，這等同于減少燃料消耗；并且-最后，特別地相對(duì)于分離現(xiàn)象來(lái)說(shuō)，S卩，對(duì)于在輪胎的肩部區(qū)域中的交叉簾布層 的端部的破裂(也稱(chēng)為“劈開(kāi)”)來(lái)說(shuō)，其必須具有高耐久性，該耐久性特別地需要加強(qiáng)所述 帶束層簾布層的金屬繩索在相對(duì)地腐蝕性環(huán)境中具有高的壓縮疲勞強(qiáng)度。第三個(gè)要求特別地在諸如重型車(chē)輛的工業(yè)車(chē)輛的輪胎的情況下需要，當(dāng)這些輪胎 的胎面在長(zhǎng)時(shí)間的行駛之后達(dá)到磨損的臨界狀態(tài)時(shí)，它們被設(shè)計(jì)成進(jìn)行一次或多次翻新。為了加強(qiáng)上述帶束層，一般的實(shí)踐是使用所謂的“分層”鋼索，其由中心芯部和位 于該芯部周?chē)耐牡慕饘倬€(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)層組成。通常所使用的該分層繩索基本上是 M+N或M+N+P結(jié)構(gòu)的繩索，它們由被N根金屬線(xiàn)的至少一個(gè)層環(huán)繞的M根金屬線(xiàn)的芯部組 成，所述層自身可選擇地被P根金屬線(xiàn)的外層所環(huán)繞，所述的M、N以及甚至P根金屬線(xiàn)一般 具有相同的直徑以用于簡(jiǎn)化和降低成本?？墒褂帽纫酝魏螘r(shí)候更大的強(qiáng)度和耐用性的碳素鋼意味著輪胎廠(chǎng)商目前盡可能地趨向于使用只具有兩個(gè)層的繩索，特別地從而簡(jiǎn)化了這些繩索的制造，降低了復(fù)合加 強(qiáng)簾布層的厚度，并且因此降低了輪胎的滯后，并且最終降低了輪胎自身的成本以及安裝 有這種輪胎的車(chē)輛的能量消耗。由于所有以上的原因，目前通常使用的輪胎帶束層中的兩層繩索基本上是3+N結(jié) 構(gòu)的繩索，其由3根金屬線(xiàn)的芯部或內(nèi)層和N根金屬線(xiàn)(例如，8或9根金屬線(xiàn))的外層組 成。由于3根芯部金屬線(xiàn)組成的所述內(nèi)層具有大的直徑，所述外層是相對(duì)不飽和的，當(dāng)所選 擇的芯部金屬線(xiàn)的直徑與外層的金屬絲的直徑相比越大時(shí)，所述外層的不飽和程度越大。已知，這種結(jié)構(gòu)提高了輪胎的壓延橡膠或其它橡膠制品在其硫化過(guò)程中從外部滲 透進(jìn)繩索的滲透性，并且因此能夠改進(jìn)繩索的疲勞和腐蝕_疲勞耐久性，特別地關(guān)于上述 劈開(kāi)問(wèn)題而發(fā)揮作用。此外，已知由于繩索中保持有較少體積的被圈閉的空氣，繩索的良好的橡膠滲透 性能夠縮短輪胎的硫化時(shí)間(“壓制時(shí)間”)。然而，3+N結(jié)構(gòu)的繩索具有以下缺點(diǎn)，他們不能夠直接被滲透到芯部，因?yàn)樵谌?金屬線(xiàn)的中心處存在通道或毛細(xì)管，所述通道或毛細(xì)管在被橡膠浸漬之后依然是空的，并 且因此有利于諸如水這樣的腐蝕性介質(zhì)通過(guò)一種“毛細(xì)效應(yīng)”而滲透。具有3+N結(jié)構(gòu)的繩 索的缺點(diǎn)是眾所周知的，其例如在專(zhuān)利申請(qǐng)WO 01/00922、WO 01/49926、W02005/071157和 WO 2006/013077中進(jìn)行了討論。為了解決上述問(wèn)題，已經(jīng)提出通過(guò)依靠單一中心金屬線(xiàn)使內(nèi)層的金屬線(xiàn)進(jìn)一步地 分開(kāi)而打開(kāi)內(nèi)層Ci，并且從外層中減少一根金屬線(xiàn)。由此而獲得的1+3+(N-I)結(jié)構(gòu)的繩索 能夠從其外部被直接滲透到其中心。與內(nèi)層的金屬線(xiàn)相比，所述中心金屬線(xiàn)必須既不會(huì)太 精細(xì)也不會(huì)太粗糙，因?yàn)樘?xì)會(huì)導(dǎo)致希望的脫飽和作用不發(fā)生，而太粗糙會(huì)導(dǎo)致所述金 屬線(xiàn)不會(huì)保持在繩索的中心。典型地使用例如0. 12mm直徑的中心金屬線(xiàn)和0. 35mm直徑的 Ci和Ce層金屬線(xiàn)(例如見(jiàn)1990年8月的RD (Research Disclosure研究公開(kāi))，No. 316107， “鋼索結(jié)構(gòu)”)。這種方案首先成本高昂，因?yàn)槠湫枰黾咏饘倬€(xiàn)，此外該金屬線(xiàn)沒(méi)有增加繩索的 強(qiáng)度。其還遇到制造的問(wèn)題在中心金屬線(xiàn)中需要高的張力以在束縛的過(guò)程中將金屬線(xiàn)保 持在繩索的中心，所述張力在某些情況下可以接近金屬線(xiàn)的抗張強(qiáng)度。最后，去除一根外金 屬線(xiàn)的結(jié)果是進(jìn)一步減小每單元橫截面的繩索的強(qiáng)度。還是為了解決3+N繩索的芯部滲透性的問(wèn)題，專(zhuān)利申請(qǐng)US 2002/160213提出生產(chǎn) 就地被涂覆上橡膠類(lèi)型的繩索。在此提出的工序在于，在三根金屬線(xiàn)的組裝點(diǎn)(扭曲點(diǎn)) 的上游，單獨(dú)地使用未硫化的橡膠涂覆(即，“金屬線(xiàn)至金屬線(xiàn)”個(gè)別地涂覆)三根金屬線(xiàn)中 的僅一根或優(yōu)選地三根金屬線(xiàn)中的每一根，從而在外層的N根金屬線(xiàn)隨后通過(guò)在由此涂覆 的內(nèi)層周?chē)氖`而到達(dá)位置之前，獲得經(jīng)橡膠涂覆的內(nèi)層。上面提出的工序存在許多問(wèn)題。首先，在三根金屬線(xiàn)中僅涂覆一根(例如該文件 的圖11和12中所示的)不保證最終的繩索被橡膠混合物充分地填充，因此不能夠獲得滿(mǎn) 意的抗腐蝕性。其次，雖然金屬線(xiàn)至金屬線(xiàn)地涂覆三根金屬線(xiàn)的每一者確實(shí)填充了繩索 (例如該文件的圖2和5中所示的)，但是其導(dǎo)致使用過(guò)多的橡膠混合物。橡膠混合物從最 終的繩索的圓周的滲出在工業(yè)束縛和橡膠涂覆條件下就變得不可接受。由于未硫化的橡膠的非常高的粘性，由此被涂覆上橡膠的繩索變得不可使用，因?yàn)槠鋾?huì)不必要地粘附于制造工具上，或者在繩索纏繞在接收線(xiàn)軸上時(shí)在繩索各匝之間產(chǎn)生 粘著，從而最后不能夠正確地壓延所述繩索。在此將回顧的是，所述壓延在于通過(guò)將其并 入兩個(gè)未硫化的橡膠層之間而將所述繩索轉(zhuǎn)換成經(jīng)橡膠涂覆的金屬織物，其用作諸如制造 輪胎這樣的任何后續(xù)加工的半成品。單獨(dú)地涂覆三根金屬線(xiàn)的每一者存在的另一問(wèn)題是，由于必須使用三個(gè)擠出頭而 導(dǎo)致的需要大量的空間。由于這種空間需求，包括圓柱形層的繩索(即，層與層之間具有不 同的節(jié)距？1和&，或者具有相同的節(jié)距PdPP2但是層與層之間的扭曲方向不同的繩索)的 制造必須在兩個(gè)不連續(xù)的操作中進(jìn)行(i)在第一個(gè)步驟中，金屬線(xiàn)的單獨(dú)涂覆之后進(jìn)行 內(nèi)層的束縛和纏繞；以及(ii)在第二個(gè)步驟中，在內(nèi)層周?chē)M(jìn)行外層的束縛。還是由于未 硫化的橡膠的高粘性，在纏繞到中間線(xiàn)軸上時(shí)，內(nèi)層的纏繞和中間存儲(chǔ)需要使用襯墊以及 寬的纏繞節(jié)距，從而避免了纏繞的層之間或者給定層的匝之間的不必要的粘合。以上的全部缺陷從工業(yè)角度來(lái)看是不利的，并且與獲得高生產(chǎn)率的目的相違背。在申請(qǐng)人繼續(xù)其研究的時(shí)候，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了新的就地被涂覆上橡膠的3+N結(jié)構(gòu) 的分層繩索，通過(guò)特別的生產(chǎn)工序獲得的這種特定的結(jié)構(gòu)使得上述缺陷得以克服。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一個(gè)主題是一種金屬繩索，其包括3+N結(jié)構(gòu)的兩個(gè)層(Ci、Ce), 這兩個(gè)層就地被涂覆上橡膠，這兩個(gè)層包括內(nèi)層(Ci)，其由三根直徑為Cl1的芯部金屬線(xiàn) 組成，這三根芯部金屬線(xiàn)以節(jié)距為P1的螺旋線(xiàn)的形式纏繞在一起；和外層(Ce)，其由N根直 徑為d2的金屬線(xiàn)組成，N從6到12而變化，這N根金屬線(xiàn)以節(jié)距為p2的螺旋線(xiàn)的形式在所 述內(nèi)層(Ci)周?chē)p繞在一起，所述繩索的特征在于其具有以下特征((^、屯^工和巧以 表 示)-0. 20 < Cl1 < 0. 50 ；-0. 20 < d2 < 0. 50 ；-Pl/p2 ( 1 ；-5 < P1 < 30 ；-10 < p2 < 30 ；-所述內(nèi)層被稱(chēng)為“填充橡膠”的二烯橡膠混合物所涂覆，對(duì)于任何長(zhǎng)度至少為 2cm的繩索來(lái)說(shuō)，所述二烯橡膠混合物出現(xiàn)在由所述三根芯部金屬線(xiàn)形成的中心通道中，并 且出現(xiàn)在處于所述三根芯部金屬線(xiàn)和所述外層(Ce)的所述N根芯部金屬線(xiàn)之間的每條縫 隙中；并且-在所述繩索中的填充橡膠的含量在每g繩索中含有5mg到每g繩索中含有30mg 之間。本發(fā)明還涉及用于加強(qiáng)橡膠制品或半成品的這種繩索的使用，所述橡膠制品或半 成品諸如簾布層、軟管、帶束層、傳送器帶和輪胎。本發(fā)明的繩索最特別地將用作工業(yè)車(chē)輛的輪胎帶束層的加強(qiáng)元件，所述工業(yè)車(chē)輛 選自大篷貨車(chē)、重型車(chē)輛——即，地下機(jī)車(chē)、公交車(chē)、公路運(yùn)輸車(chē)輛(卡車(chē)、拖拉機(jī)、拖車(chē))、 越野車(chē)輛——農(nóng)業(yè)或土木工程機(jī)械，以及其它運(yùn)輸或操作車(chē)輛。當(dāng)橡膠制品或半成品由根據(jù)本發(fā)明的繩索所加強(qiáng)時(shí)，本發(fā)明還涉及這些橡膠制品或半成品自身，特別地涉及希望用于諸如大篷貨車(chē)或重型車(chē)輛這樣的工業(yè)車(chē)輛的輪胎。


本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)將基于下文中的描述和實(shí)施例以及與這些實(shí)施例有關(guān)的圖1至 圖7而易于理解，這些附圖分別示意性地示出了 -根據(jù)本發(fā)明的緊湊型的3+9結(jié)構(gòu)的繩索的橫截面(圖1)；-傳統(tǒng)的也是緊湊型的3+9結(jié)構(gòu)的繩索的橫截面(圖2)；-根據(jù)本發(fā)明的包括圓柱形層的類(lèi)型的3+9結(jié)構(gòu)的繩索的橫截面(圖3)；-傳統(tǒng)的也是包括圓柱形層的類(lèi)型的3+9結(jié)構(gòu)的繩索的橫截面(圖4)；_另一傳統(tǒng)的包括圓柱形層的類(lèi)型的1+3+8結(jié)構(gòu)的繩索的橫截面，所述繩索具有 直徑非常小的中心金屬線(xiàn)(圖5)；-能夠用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的緊湊型繩索的扭曲和就地橡膠涂覆裝置的例子(圖 6)；和-不論是否根據(jù)本發(fā)明的具有徑向胎體加強(qiáng)件的重型輪胎的整體表示的徑向截面 (圖 7)。
具體實(shí)施例方式I.測(cè)量和試驗(yàn)1-1.抗拉試驗(yàn)測(cè)量關(guān)于金屬線(xiàn)和金屬繩索，根據(jù)ISO 6892(1984)標(biāo)準(zhǔn)在張力作用下進(jìn)行了斷裂力 Fffl(最大負(fù)載，單位為N)、抗張強(qiáng)度Rm(單位為MPa)和斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)量At (總伸長(zhǎng)量，單位 為％)的測(cè)量。關(guān)于橡膠混合物，除非另外根據(jù)1998年的ASTM D 412標(biāo)準(zhǔn)的指示，在張力作用下 進(jìn)行了模量測(cè)量(試樣“C”)在根據(jù)ASTM D1349(1999)標(biāo)準(zhǔn)的正常溫度和濕度條件下，在 第二次伸長(zhǎng)中(亦即在適應(yīng)性操作(accommodating cycle)之后)測(cè)量10%伸長(zhǎng)量的“真 實(shí)的”正割模量(即，關(guān)于所述試樣的實(shí)際橫截面)，所述正割模量表示為ElO并且以MPa 為單位。1-2.透氣性試驗(yàn)該試驗(yàn)使得進(jìn)行試驗(yàn)的繩索的縱向透氣性通過(guò)測(cè)量在恒壓下的給定時(shí)間內(nèi)穿過(guò) 試樣的氣體的體積而被確定。該試驗(yàn)的原理是本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員所熟知的，其原理 是要表示為使繩索具有氣密性而進(jìn)行的處理的效果。該試驗(yàn)已經(jīng)在例如ASTM D 2692-98 標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了描述。在此，該試驗(yàn)或者在從輪胎中取出的或者在從繩索加強(qiáng)的橡膠簾布層中取 出的繩索上進(jìn)行，因此這些繩索已經(jīng)涂覆有硫化的橡膠，該試驗(yàn)或者在如此制造的 (as-manufactured) 胃JniHtf0在第二種情況下，如此制造的繩索必須預(yù)先從外側(cè)使用涂覆橡膠進(jìn)行涂覆。為了 進(jìn)行這種涂覆，平行布置的一系列的10根繩索被平行地(繩索之間的距離為20mm)放置 在硫化橡膠混合物的兩層表層物(尺寸為80X200mm的兩個(gè)矩形)之間，每一表層物具有 3. 5mm的厚度。然后，整個(gè)組件使用夾緊模塊而在模具中被夾緊，每根繩索被保持在足夠大
7的張力(例如2daN)作用下以確保其被放置在模具中時(shí)保持伸直。所述橡膠的硫化(熟 化)程序經(jīng)過(guò)40分鐘在140°C的溫度下并且在15bar的壓力下(使用尺寸為80 X 200mm的 矩形活塞來(lái)施加)發(fā)生。然后，所述組件進(jìn)行脫模并且被切割成10個(gè)如此被涂覆的繩索試 樣，所述試樣的特征為表現(xiàn)為尺寸是7 X 7 X 20mm的平行六邊形的形式。傳統(tǒng)的輪胎橡膠混合物被用作涂覆橡膠，所述混合物基于天然(成橡膠溶液狀態(tài) 的)橡膠和N 330炭黑(65phr)，并且還包含以下常用添加劑硫磺(7phr)、次磺酰胺催化 劑(Iphr)、Zn0(8phr)、硬脂酸(0. 7phr)、抗氧化劑(1. 5phr)和環(huán)烷酸鈷(1. 5phr)。所述 涂覆橡膠的模量ElO為大約lOMPa。在長(zhǎng)度為2cm并且在其周?chē)扛灿邢鹉z混合物(涂覆橡膠)的繩索上的該試驗(yàn)是 按照以下方式進(jìn)行的將Ibar壓力下的空氣注入到繩索的入口中，并且使用流量計(jì)(例如 標(biāo)有從0到500cm7min的刻度)測(cè)量離開(kāi)的空氣體積。在該測(cè)量的過(guò)程中，所述繩索試樣 被固定在壓縮密封物(例如密實(shí)的泡沫或橡膠密封物)中，從而只測(cè)量沿著繩索的縱向軸 線(xiàn)從其一端到另一端通過(guò)繩索的空氣的量。所述密封物的密封能力預(yù)先使用固體橡膠試樣 進(jìn)行檢查，也就是使用沒(méi)有繩索的橡膠試樣進(jìn)行檢查。測(cè)量到的平均氣流速度(在所述的10個(gè)試樣上的平均值)越小，繩索的縱向氣密 性越好。因?yàn)樗鰷y(cè)量的精度為士0.2cm7min，所以測(cè)量到的等于或小于0.2cm7min的值 被認(rèn)為是0 ；它們相當(dāng)于能夠被稱(chēng)為沿著繩索的軸線(xiàn)(即，沿著其縱向方向)具有完全氣密 性的繩索。1-3.填充橡膠的含量填充橡膠的量通過(guò)測(cè)量初始繩索(因而是就地被涂覆上橡膠的繩索)的重量與已 經(jīng)通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娊馓幚韽钠渖先コ颂畛湎鹉z的繩索(因而是其金屬線(xiàn))的重量之間的差 值而進(jìn)行測(cè)量。自身纏繞以減小其尺寸的繩索試樣(長(zhǎng)度為Im)構(gòu)成了電解槽的陰極(連接于發(fā) 電機(jī)的負(fù)極接線(xiàn)柱)，而陽(yáng)極(連接于正極接線(xiàn)柱)由箔絲構(gòu)成。電解液由包括1摩爾每升 的碳酸鈉的水(去礦物質(zhì)的水)溶液構(gòu)成。在完全浸入到所述電解液中的所述試樣上施加15分鐘的電壓，并且其中的電流 為300mA。然后，從浴器中移出繩索并且用大量的水進(jìn)行沖洗。該處理使得橡膠能夠輕易地 與繩索分離(如果不是這樣的話(huà)，繼續(xù)進(jìn)行幾分鐘的電解作用)。所述橡膠例如通過(guò)使用吸 水的布料對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單地擦拭而被小心地移除，同時(shí)從繩索逐一地拆開(kāi)所述金屬線(xiàn)。再一 次用水對(duì)所述金屬線(xiàn)進(jìn)行沖洗，然后將金屬線(xiàn)浸入在包含50%的去礦物質(zhì)水和50%的乙 醇的混合物的燒杯中。將所述燒杯浸入到超聲波浴器中10分鐘。從燒杯中將因此去除了 所有的橡膠痕跡的所述金屬線(xiàn)移出，使其在連續(xù)不斷的氮?dú)饬骰蚩諝饬髦懈稍?，并且最終 稱(chēng)重。由此，繩索中的填充橡膠含量可以通過(guò)計(jì)算而推導(dǎo)出，其表示為每克(g)初始繩 索中的填充橡膠的毫克數(shù)(mg)在10次測(cè)量上(即，在總共10米的繩索上)的平均值。II.本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明在本說(shuō)明書(shū)中，除非另外有清楚的表示，所有的百分比(％ )均表示重量百分比。此外，由表述“在a到b之間”所表達(dá)的任何數(shù)值區(qū)間代表從大于a到小于b的數(shù) 值區(qū)間(即，邊界a和b不包括在內(nèi))，然而由表述“從a到b”所表達(dá)的任何數(shù)值區(qū)間表示從a —直到b的數(shù)值范圍(即，準(zhǔn)確的邊界a和b包括在內(nèi))。II-1.本發(fā)明的3+N繩索本發(fā)明的金屬繩索，其包括3+N結(jié)構(gòu)的兩個(gè)層(Ci、Ce)，因此該金屬繩索包括-內(nèi)層(Ci)，其由三根直徑為Cl1的芯部金屬線(xiàn)組成，這三根芯部金屬線(xiàn)以節(jié)距為 P1的螺旋線(xiàn)的形式纏繞在一起；和-外層(Ce)，其由N根直徑為d2的金屬線(xiàn)組成，N從6到12變化，這N根金屬線(xiàn)以 節(jié)距為P2的螺旋線(xiàn)的形式在所述內(nèi)層(Ci)周?chē)p繞在一起。所述繩索還具有下述必要特征-0. 20mm < Cl1 < 0. 50mm ；-0. 20mm < d2 < 0. 50mm ；-ρι/ρ2 ( 1 ；-5mm < P1 < 30mm ；-IOmm < P2 < 30mm ；-所述內(nèi)層被稱(chēng)為“填充橡膠”的二烯橡膠混合物所涂覆，對(duì)于任何長(zhǎng)度為2cm或 者更大長(zhǎng)度的繩索來(lái)說(shuō)，所述二烯橡膠混合物出現(xiàn)在由所述三根芯部金屬線(xiàn)形成的中心通 道中，并且出現(xiàn)在處于所述三根芯部金屬線(xiàn)和所述外層(Ce)的所述N根金屬線(xiàn)之間的每條 縫隙或者毛細(xì)管中；并且-在所述繩索中的填充橡膠的含量在每g繩索中含有5mg到30mg之間。本發(fā)明的繩索可以因此被稱(chēng)為就地被涂覆上橡膠的繩索其內(nèi)層Ci和其外層Ce 被填充橡膠形成的外殼徑向地隔開(kāi)，所述填充橡膠至少部分地填充出現(xiàn)在內(nèi)層Ci和外層 Ce之間的每條縫隙或腔。此外，內(nèi)層的三根金屬線(xiàn)形成的中心毛細(xì)管也本身被填充橡膠滲 透。本發(fā)明的繩索還具有另一必要特征，該特征為其填充橡膠的含量在每g繩索中含 有5mg到30mg之間。在所述的最小含量以下，不能夠保證在至少2cm的繩索的任何長(zhǎng)度上填充橡膠至 少部分地真正地出現(xiàn)在繩索的每條縫隙中，然而在所述的最大含量以上，可能會(huì)產(chǎn)生由于 填充橡膠從繩索的外圍表面滲出而產(chǎn)生的上述的各種問(wèn)題。由于全部的這些原因，對(duì)于填 充橡膠的含量來(lái)說(shuō)優(yōu)選地是在每g繩索中含有5mg到25mg之間，更優(yōu)選地是每g繩索中含 有從IOmg到20mg。填充橡膠的這種被控制在上述范圍內(nèi)的含量只有實(shí)施特定的適合3+N繩索的幾 何形狀的扭曲/橡膠涂覆工藝才是可能實(shí)現(xiàn)的，所述工藝將在下文中詳細(xì)解釋。該特定工藝的實(shí)施保證了本發(fā)明的繩索中的內(nèi)部橡膠隔離物(不論沿著繩索的 軸線(xiàn)是連續(xù)的還是不連續(xù)的)或橡膠塞足夠數(shù)量地出現(xiàn)，特別是出現(xiàn)在繩索的中心通道 中，同時(shí)該特定工藝能夠獲得具有受控?cái)?shù)量的填充橡膠的繩索。因此，本發(fā)明的繩索變得對(duì) 于例如水和來(lái)自空氣的氧氣的任何腐蝕性流體沿著繩索的傳播具有不滲透性，因此防止了 在本文件的引介部分描述的毛細(xì)效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別地優(yōu)選的實(shí)施例，以下特征已被驗(yàn)證在至少2cm的繩索 的任何長(zhǎng)度上，繩索是氣密的或者實(shí)際上是沿著縱向方向氣密的。換言之，包括由三根芯部 金屬線(xiàn)形成的中心通道的在3+N繩索中的每根毛細(xì)管(或腔)每2cm具有填充橡膠的塞子(或內(nèi)部隔離物)，從而所述繩索(一旦被從外側(cè)被諸如橡膠的聚合物涂覆)是氣密的或者 實(shí)際上是沿著其縱向方向氣密的。在1-2節(jié)中所述的透氣性試驗(yàn)中，“氣密的” 3+N繩索具有的特征為平均氣流速度 小于或至多等于0. 2cm7min，然而“實(shí)際上氣密的” 3+N繩索具有的特征為平均氣流速度小 于2cm3/min，優(yōu)選地小于lcm3/min。對(duì)于壓縮的繩索的強(qiáng)度、可能性、剛度和耐久性之間最佳的折衷來(lái)說(shuō)，優(yōu)選的是層 Ci和Ce的金屬線(xiàn)的直徑處于從0. 23mm到0. 40mm的范圍內(nèi)，而不論這些金屬線(xiàn)從一層到另 一層具有相同的直徑或不同的直徑。層Ci和Ce的金屬線(xiàn)可以具有從一層到另一層彼此相同或不同的直徑。優(yōu)選的是 使用具有從一層到另一層彼此相同直徑的金屬線(xiàn)(即，Cl1 = d2)，因而特別地簡(jiǎn)化了它們的 制造并且降低了成本。優(yōu)選地，滿(mǎn)足以下關(guān)系0· 5彡P(guān)l/P2 ( 1。已知地，在此將回顧，節(jié)距“P”代表平行于繩索的軸線(xiàn)而測(cè)量的長(zhǎng)度，在其端部具 有這個(gè)節(jié)距的金屬線(xiàn)繞繩索的所述軸線(xiàn)形成一個(gè)完整的一圈。更優(yōu)選地，節(jié)距P1和p2是相同的(P1 = p2)。這特別地是對(duì)緊湊型分層繩索的情 況而言，例如在圖1中所描述的，其中這兩個(gè)層Ci和Ce具有按照相同的扭曲方向(S/S或 Z/Z)纏繞的這一進(jìn)一步的特征。在這些緊湊型分層繩索中，密實(shí)度如此以致實(shí)際上沒(méi)有分 開(kāi)的金屬線(xiàn)的層是可見(jiàn)的。于是這些繩索的橫截面具有多邊形以及非圓柱形的輪廓，如例 如圖1(根據(jù)本發(fā)明的緊湊的3+9繩索)中或圖2(作為對(duì)照的3+9緊湊的繩索，即沒(méi)有就 地被涂覆上橡膠的繩索)中所示。特別地當(dāng)Cl1 = d2時(shí)，節(jié)距p2更優(yōu)選地在從12mm到25mm的范圍內(nèi)選擇，例如在從 15mm到22mm的范圍內(nèi)選擇。外層Ce具有作為飽和層的這一優(yōu)選的特征，即明顯地，在這一層中沒(méi)有足夠的空 間來(lái)向其加入直徑為d2的至少第Nmax+1根金屬線(xiàn)，Nmax表示能夠在內(nèi)層Ci周?chē)p繞成層的 金屬線(xiàn)的最大數(shù)目。這種結(jié)構(gòu)具有限制了填充橡膠從其表面滲出的風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)，并且具有 對(duì)于給定繩索直徑來(lái)說(shuō)提供了更高強(qiáng)度優(yōu)點(diǎn)。因此，金屬線(xiàn)的數(shù)目N可以根據(jù)本發(fā)明的特定的實(shí)施例非常廣泛地變化，例如從6 根到12根金屬線(xiàn)，應(yīng)了解，如果金屬線(xiàn)的直徑d2與芯部金屬線(xiàn)的直徑Cl1相比減小的話(huà)，則 金屬線(xiàn)的最大數(shù)目Nmax將提高，從而優(yōu)選地將外層保持在飽和狀態(tài)。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，層Ce包括8到10根金屬線(xiàn)，換言之，本發(fā)明的繩索選自3+8、 3+9或3+10結(jié)構(gòu)的繩索。更優(yōu)選地，層Ce的金屬線(xiàn)于是滿(mǎn)足以下關(guān)系-當(dāng)N = 8 時(shí)0.7 彡(Vd2)彡 1 ；-當(dāng)N = 9 時(shí)0.9 彡(Vd2)彡 1. 2 ；-當(dāng)N = 10 時(shí)1.0 彡(Vd2) ( 1. 3。特別地選自以上繩索的繩索包括具有從一層到另一層基本上相同的直徑的金屬 線(xiàn)(即 Cl1 = d2)。根據(jù)特別地優(yōu)選的實(shí)施例，外層包括9根金屬線(xiàn)。正如所有的分層繩索一樣，本發(fā)明的3+N繩索可以具有兩種類(lèi)型，即緊湊型和圓 柱形層型。
優(yōu)選地，層Ci和Ce的全部金屬線(xiàn)按照相同的扭曲方向纏繞，即按照S方向(S/S 布置)或者按照Z(yǔ)方向(Z/Z布置)。有利地，按照相同方向的纏繞層Ci和Ce使這兩層之 間的摩擦最小化，并因此使它們的構(gòu)成金屬線(xiàn)的磨損最小化。更加優(yōu)選地，所述的兩個(gè)層按照相同的方向(S/S或Z/Z)纏繞并且具有相同的節(jié) 距(P1 = P2),從而獲得緊湊型的繩索，例如圖ι中所示。術(shù)語(yǔ)“金屬繩索”在本申請(qǐng)中的定義可以理解為表示由金屬線(xiàn)組成的繩索，所述金 屬線(xiàn)主要(即，超過(guò)這些金屬線(xiàn)的數(shù)量的50%)或完全(金屬線(xiàn)的100%)由金屬材料制 成。層Ci的金屬線(xiàn)優(yōu)選地由鋼制成，更加優(yōu)選地由碳素鋼制成。獨(dú)立地，層Ce的金屬線(xiàn)本 身由鋼制成，優(yōu)選地由碳素鋼制成。然而，當(dāng)然能夠使用其它的鋼，例如不銹鋼或其它合金。 當(dāng)使用碳素鋼的時(shí)候，其碳含量?jī)?yōu)選地在0.4%到1.2%之間，特別地在0.5%到1. 之 間。更優(yōu)選地，其在0.6%到1.0%之間(鋼的重量的百分比)，這一含量代表了混合物所需 的機(jī)械性能與金屬線(xiàn)的可能性之間良好的折衷。無(wú)論特別地是碳素鋼還是不銹鋼，所使用的金屬或鋼自身可以涂覆有金屬層，其 改進(jìn)例如金屬繩索和/或其構(gòu)成成分的工藝性能、或繩索和/或輪胎自身的使用性能，例如 粘附、抗腐蝕性或抗老化性。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，所使用的鋼被涂覆有黃銅(Zn-Cu合金) 層或鋅層。將回顧的是，在金屬線(xiàn)制造的過(guò)程中，黃銅或鋅的涂層使得金屬線(xiàn)拉絲更加容易 并且使得金屬線(xiàn)更好地與橡膠接合。然而，金屬線(xiàn)可以涂覆有除黃銅或鋅之外的薄金屬層， 例如Co、Ni、Al或Cu、Zn、Al、Ni、Co和Sn的混合物中的兩種或多種的合金的薄層，這些薄 金屬層例如具有改進(jìn)這些金屬線(xiàn)的抗腐蝕性和/或它們與橡膠的粘附性的功能。本發(fā)明的繩索優(yōu)選地由碳素鋼制成并且具有優(yōu)選地大于2，500MPa、更優(yōu)選地大于 3，OOOMPa的抗張強(qiáng)度(Rm)。繩索的總斷裂伸長(zhǎng)量(At)優(yōu)選地大于2. 0%、更優(yōu)選地至少為 2.5%，該總斷裂伸長(zhǎng)量是繩索的結(jié)構(gòu)的、彈性的和塑性的伸長(zhǎng)量之和。填充橡膠的二烯彈性體(或者無(wú)差別的“橡膠”，兩個(gè)被認(rèn)為同義的)優(yōu)選地為選 自聚丁二烯(BR)、天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、各種丁二烯共聚物、各種異戊二烯 共聚物或這些彈性體的混合物的二烯彈性體。這些共聚物更加優(yōu)選地選自無(wú)論是通過(guò)乳液 聚合(ESBR)還是通過(guò)溶液聚合(SSBR)而制備的苯乙烯-丁二烯(SBR)共聚物、丁二烯-異 戊二烯(BIR)共聚物、苯乙烯-異戊二烯(SIR)或苯乙烯-丁二烯-異戊二烯(SBIR)共聚 物。優(yōu)選的實(shí)施例在于“異戊二烯”彈性體的使用，即異戊二烯均聚物或共聚物的使 用，換言之為選自天然橡膠(NR)、合成聚異戊二烯(IR)、各種異戊二烯共聚物或這些彈性 體的混合物的二烯彈性體的使用。異戊二烯彈性體優(yōu)選地是天然橡膠或順式_1，4型的合 成聚異戊二烯。在這些合成聚異戊二烯中，優(yōu)選地使用具有大于90 %的順式-1，4鍵含量的 聚異戊二烯，更優(yōu)選地使用具有大于98%的順式_1，4鍵含量(以摩爾百分比計(jì))的聚異戊 二烯。根據(jù)其它的優(yōu)選實(shí)施例，所述二烯彈性體可以完全地或部分地包括另一個(gè)二烯彈性 體，例如未混合或混合有另一彈性體而使用的SBR彈性體，該另一彈性體例如BR型彈性體。所述填充橡膠可以包含一種或多種二烯彈性體，所述二烯彈性體可以與除了二烯 彈性體的任何類(lèi)型的合成彈性體相結(jié)合使用，或者甚至可以與除了彈性體的聚合物相結(jié)合 使用。所述填充橡膠是可交聯(lián)類(lèi)型的，即，其一般包括適于允許所述混合物在其硫化(即硬化)工藝過(guò)程中發(fā)生交聯(lián)的交聯(lián)系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述橡膠外殼的交聯(lián)系統(tǒng)是所謂的 硫化系統(tǒng)，即，基于硫磺(或基于給硫劑)和主硫化促進(jìn)劑的系統(tǒng)。加入到該基本硫化系統(tǒng) 中的可以是各種已知的次級(jí)促進(jìn)劑或硫化活化劑。所使用的硫磺的數(shù)量?jī)?yōu)選地在0. 5phr 到IOphr之間，更優(yōu)選地在Iphr到Sphr之間，并且所使用的主硫化促進(jìn)劑的數(shù)量?jī)?yōu)選地在 0. 5phr到IOphr之間，更優(yōu)選地在0. 5phr到5. Ophr之間，所述主硫化促進(jìn)劑例如次磺酰 胺。然而，本發(fā)明還應(yīng)用于填充橡膠不包含硫磺或甚至不包含任何其它交聯(lián)系統(tǒng)的情 況中，應(yīng)了解，對(duì)于其自己的交聯(lián)，出現(xiàn)在本發(fā)明的繩索打算加強(qiáng)的橡膠基質(zhì)中的所述交聯(lián) 系統(tǒng)或硫化系統(tǒng)可以滿(mǎn)足或者能夠通過(guò)與周?chē)幕|(zhì)接觸而遷移到填充橡膠中。除所述的交聯(lián)系統(tǒng)之外，所述填充橡膠還可以包括通常用于用來(lái)制造輪胎的橡膠 基質(zhì)中的全部或部分的添加劑，例如增強(qiáng)填充劑(例如炭黑或諸如硅石的無(wú)機(jī)填充劑)、偶 聯(lián)劑、抗老化劑、抗氧化劑、增塑劑或油填充劑(無(wú)論它們是芳香族類(lèi)型的或非芳香族類(lèi)型 的油填充劑，特別地是非常微弱的非芳香族類(lèi)型的油填充劑或非芳香油，例如具有高粘度 的或優(yōu)選的低粘度的環(huán)烷型的或石蠟型的非芳香油)、MES油或TDAE油、具有大于30°C的高 Tg的增塑樹(shù)脂、用于使得易于在非硫化狀態(tài)下處理所述混合物的加工助劑、粘性樹(shù)脂、抗逆 轉(zhuǎn)劑、例如HMT (六次甲基四胺)或H3M(六甲氧基甲基三聚氰胺)的亞甲基受體和供體、加 強(qiáng)樹(shù)脂(例如間苯二酚或雙馬來(lái)酰亞胺)、已知的金屬鹽型的助粘劑系統(tǒng)(例如鈷鹽或鎳鹽 或鑭系元素鹽，這些例子特別地在申請(qǐng)W02005/113666中描述)。增強(qiáng)填充劑的含量?jī)?yōu)選地大于50phr，例如在60phr到140phr之間，所述增強(qiáng)填充 劑例如炭黑或諸如硅石的無(wú)機(jī)增強(qiáng)填充劑。更優(yōu)選的大于70phr，例如在70phr到120phr 之間。對(duì)于炭黑而言，例如全部的炭黑，特別是傳統(tǒng)地用于輪胎中的HAF、ISAF和SAF型炭 黑(已知為輪胎級(jí)炭黑)是適用的。在這些炭黑中，可以更特別地提及ASTM300、600、或700 級(jí)(例如吧26、吧30、吧47、吧75、呢83和町72)的炭黑。適用的無(wú)機(jī)增強(qiáng)填充劑特別地是 硅石(SiO2)型的礦物填料，特別是具有小于450m2/g、優(yōu)選地從30m2/g到400m2/g的BET表 面面積的沉淀硅石或焦化硅石。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將能夠根據(jù)本說(shuō)明書(shū)調(diào)整所述填充橡膠的配方，從而獲得所 需的性能(特別是彈性模量)水平并且使所述配方適于預(yù)想的特定應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，所述填充橡膠的配方可以選擇成與本發(fā)明的繩索想要 加強(qiáng)的橡膠基質(zhì)的配方相同。因此，在填充橡膠的各種材料與所述橡膠基質(zhì)之間沒(méi)有兼容 性的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，填充橡膠的配方可以選擇成與本發(fā)明的繩索想要加強(qiáng) 的橡膠基質(zhì)的配方不同。填充橡膠的配方可以特別地使用相對(duì)大量的助粘劑以及通過(guò)有利 地減少在周?chē)鹉z基質(zhì)中的所述助粘劑的量(或甚至完全去除)而進(jìn)行調(diào)整，所述助粘劑 的典型地為例如從5phr到15phr之間的金屬鹽，例如鈷鹽、鎳鹽或釹鹽。優(yōu)選地，所述填充橡膠在交聯(lián)狀態(tài)下具有伸長(zhǎng)ElO (10 %的伸長(zhǎng)量)的正割模量， 其在5MPa到25MPa之間、更優(yōu)選地在5MPa到20MPa之間并且特別地在從7MPa到15MPa的 范圍內(nèi)。本發(fā)明當(dāng)然涉及在非硫化狀態(tài)下(其填充橡膠于是未被硫化)和在硫化狀態(tài)下 (其填充橡膠于是被硫化)的上述繩索。然而，優(yōu)選地是使用具有在未硫化狀態(tài)下的填充橡
12膠的本發(fā)明的繩索，直到其隨后被加入到所要獲得的例如輪胎的半成品或成品中，從而在 最后的填充橡膠與周?chē)鹉z基質(zhì)(例如混煉橡膠)之間的硫化過(guò)程中提高了粘合性。圖1以垂直于繩索的軸線(xiàn)(假定為直的且靜止的)的橫截面示意性地示出了根據(jù) 本發(fā)明的優(yōu)選的3+9繩索的例子。所述繩索(由C-I表示)是緊湊型的，換言之，其內(nèi)層Ci和外層Ce按照相同的方 向(根據(jù)認(rèn)可的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)為S/S或Z/Z)纏繞，并且具有相同的節(jié)距(P1 = P2)。這種結(jié)構(gòu) 的結(jié)果為，內(nèi)金屬線(xiàn)(10)和外金屬線(xiàn)(11)形成各自具有基本上為多邊形(對(duì)于層Ci是三 角形，對(duì)于層Ce是六邊形)輪廓(用虛線(xiàn)表示)的兩個(gè)同心層，該輪廓不是如后文將要敘 述的圓柱形分層繩索的情況中的圓柱形的輪廓。在填充橡膠(12)完全涂覆由三根金屬線(xiàn)(10)組成的內(nèi)層Ci時(shí)，填充橡膠(12) 通過(guò)稍微將三根芯部金屬線(xiàn)(10)分開(kāi)而填充了由三根芯部金屬線(xiàn)(10)形成的中心毛細(xì)管 (13)(用三角形表示)。其還填充了或者由一根芯部金屬線(xiàn)(10)和與其鄰近的另兩根外金 屬線(xiàn)(11)形成的、或者由兩根芯部金屬線(xiàn)(10)和另一根與它們鄰近的外金屬線(xiàn)(11)形成 的每一條縫隙或腔(也用三角形表示)。總共，12條縫隙或毛細(xì)管因而出現(xiàn)在該3+9繩索 中，再加上中心毛細(xì)管(13)。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，在本發(fā)明的3+N繩索中，所述填充橡膠按照連續(xù)的方式在其 涂覆的層Ci周?chē)由?。相比之下，圖2示出了傳統(tǒng)的(即，沒(méi)有就地被橡膠涂覆的)也為緊湊型的3+9繩 索(用C-2表示)的橫截面。沒(méi)有填充橡膠意味著實(shí)際上所有的金屬線(xiàn)(20、21)都相互接 觸，從而導(dǎo)致特別緊湊的結(jié)構(gòu)，此外，該結(jié)構(gòu)還非常難于從外部被橡膠滲透(不是說(shuō)其是不 可滲透的)。這種繩索的特征在于，三根芯部金屬線(xiàn)(20)形成空的或封閉的中心毛細(xì)管或 通道(23)，因此通過(guò)“毛細(xì)”效應(yīng)而適于例如水這樣的腐蝕性介質(zhì)的傳播。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的3+9繩索的另一例子。該繩索(用C-3表示)是圓柱形分層型的繩索，即，其內(nèi)層Ci和外層Ce或者以相 同的節(jié)距(P1 = P2)但是按照不同的方向(S/Z或Z/S)纏繞，或者以不同的節(jié)距(P1^P2) 且按照任意的扭曲方向(S/S或Z/Z或s/ζ或ζ/s)纏繞。已知，這種結(jié)構(gòu)的后果是金屬線(xiàn) 布置成兩個(gè)相鄰的同心管狀層(Ci和Ce)，該同心管狀層給所述繩索(和所述的兩層)提供 了圓柱形的而不再是多邊形的輪廓(用虛線(xiàn)表示)。在填充橡膠(32)完全涂覆由三根金屬線(xiàn)(30)組成的內(nèi)層Ci時(shí)，填充橡膠(32) 通過(guò)稍微將三根芯部金屬線(xiàn)(30)分開(kāi)而填充了由三根芯部金屬線(xiàn)(30)形成的中心毛細(xì)管 (33)(用三角形表示)。其還至少部分地(但是在此處的這個(gè)例子中是完全地)填充了或 者由一根芯部金屬線(xiàn)(30)和與其直接鄰近(最接近的)的兩根外金屬線(xiàn)(31)形成的、或 者由兩根芯部金屬線(xiàn)(30)和另一根與它們鄰近的外金屬線(xiàn)(31)形成的每一條縫隙或腔。 總共，12條縫隙或毛細(xì)管因而出現(xiàn)在該3+9繩索中，再加上中心毛細(xì)管(33)。相比之下，圖4示出了傳統(tǒng)的(S卩，沒(méi)有就地被橡膠涂覆的)也為包括兩個(gè)圓柱形 層的3+9繩索(用C-4表示)的橫截面。沒(méi)有填充橡膠意味著實(shí)際上內(nèi)層(Ci)的三根金 屬線(xiàn)40都相互接觸，從而導(dǎo)致空的或封閉的中心毛細(xì)管(43)，其不能從外部被橡膠滲透并 且還適于腐蝕性介質(zhì)的傳播。同樣相比之下，圖5示意性地示出了傳統(tǒng)的(S卩，沒(méi)有就地被橡膠涂覆的)也為包括兩個(gè)圓柱形層(Ci、Ce)類(lèi)型的1+3+8繩索(用C-5表示)的橫截面，該繩索包括直徑非 常小的中心金屬線(xiàn)(55)、三根內(nèi)金屬線(xiàn)(50)和八根外金屬線(xiàn)(51)。中心金屬線(xiàn)(55)使內(nèi) 層Ci的金屬線(xiàn)(50)分開(kāi)并且可以說(shuō)是填充了由三根芯部金屬線(xiàn)(50)形成的中心通道，中 心金屬線(xiàn)(55)能夠使外層Ce (所給金屬線(xiàn)的直徑在一個(gè)層中與另一層中相同)“減小飽和 度”(通過(guò)增大內(nèi)層Ci的直徑)并且因此增大繩索的外部滲透性。II-2. 3+N繩索的制造如上文所述的3+N結(jié)構(gòu)的繩索可以通過(guò)包括以下四個(gè)依次執(zhí)行的步驟的工序制 造-首先是組裝步驟，將三根芯部金屬線(xiàn)扭曲在一起，從而在組裝點(diǎn)形成內(nèi)層(Ci)；-接著，在組裝三根芯部金屬線(xiàn)的所述點(diǎn)的下游，是涂覆步驟，其中內(nèi)層(Ci)被未 硫化的(即未交聯(lián)的)填充橡膠涂覆；_接著是組裝步驟，其中外層(Ce)的N根金屬線(xiàn)在由此被涂覆的內(nèi)層(Ci)周?chē)l(fā) 生扭曲；以及-然后是最后的使所述扭曲平衡的步驟。在此將回顧的是，用于組裝金屬線(xiàn)的兩種可能的技術(shù)-一種是通過(guò)束縛(cabling)的方式在這種情況下，由于在組裝點(diǎn)之前和在組裝 點(diǎn)之后的同步旋轉(zhuǎn)，所述金屬線(xiàn)未經(jīng)受繞它們自己的軸線(xiàn)的扭曲；-另一種是通過(guò)扭曲的方式在這種情況下，金屬線(xiàn)既經(jīng)受了共同的扭曲也經(jīng)受 了繞它們自己的軸線(xiàn)的各自的扭曲，因而在每根金屬線(xiàn)上產(chǎn)生了解扭的(untwisting)扭矩。上述工序的一個(gè)實(shí)質(zhì)特征是在組裝內(nèi)層和外層時(shí)扭曲步驟的使用。在第一個(gè)步驟的過(guò)程中，三根芯部金屬線(xiàn)按照本身已知的方式扭曲在一起(按照 S或Z方向)以形成內(nèi)層Ci。所述金屬線(xiàn)被供給裝置傳送，該供給裝置例如線(xiàn)軸、分離網(wǎng)，并 且不管其是否與組裝導(dǎo)引構(gòu)件連接，該導(dǎo)引構(gòu)件將會(huì)使芯部金屬線(xiàn)聚合在共同扭曲點(diǎn)(或 組裝點(diǎn))上。然后，由此而形成的內(nèi)層(Ci)被未硫化的填充橡膠涂覆，所述橡膠在適宜的溫度 下由擠出螺桿供給。少量的所述填充橡膠由此而可以被傳送到單一固定點(diǎn)，這一傳送是通 過(guò)單一擠出頭完成的，并不需要如現(xiàn)有技術(shù)中所述的那樣在形成內(nèi)層之前的組裝工序上游 個(gè)別地涂覆金屬線(xiàn)。該工序具有重要的優(yōu)點(diǎn)，即沒(méi)有減緩傳統(tǒng)的組裝工序。因此，對(duì)于完整的操作—— 首先扭曲、橡膠涂覆并且最后扭曲——來(lái)說(shuō)，不管所生產(chǎn)的繩索是什么類(lèi)型(緊湊型繩索或 圓柱形分層繩索)，都能夠依次并且按照單一步驟高速地完成。上述工序能夠以大于70m/ min、優(yōu)選地大于lOOm/min的速度(繩索沿著扭曲和橡膠涂覆線(xiàn)路的行進(jìn)速度)完成。在擠出頭的上游，施加在三根金屬線(xiàn)上的張力優(yōu)選地為金屬線(xiàn)的斷裂力的10%到 25%之間，一根金屬線(xiàn)上與另一金屬線(xiàn)上的所述張力基本相同。所述擠出頭可以包括一個(gè)或多個(gè)模具，例如上游導(dǎo)引模具和下游整形模具?？梢?增加用于連續(xù)測(cè)量和控制所述繩索的直徑的裝置，這些裝置與所述擠出機(jī)連接。優(yōu)選地，填 充橡膠被擠出的溫度在60°C到120°C之間，更優(yōu)選地在70°C到110°C之間。所述擠出頭由此限定了具有旋轉(zhuǎn)的圓柱形外形的涂覆區(qū)域，所述區(qū)域的直徑優(yōu)選地在0. 4mm到1. 2mm之間，更優(yōu)選地在0. 5mm到1. Omm之間，并且所述區(qū)域的長(zhǎng)度優(yōu)選地在 4mm 至Ij IOmm 之間。由擠出頭傳送的填充橡膠的數(shù)量可以易于按照如下方式進(jìn)行調(diào)整，在最終的3+N 繩索中，所述數(shù)量在5mg到30mg之間，優(yōu)選地在5mg到25mg之間，并且特別地在每g繩索 中含有從5mg到25mg。典型地，通過(guò)離開(kāi)擠出頭，內(nèi)層Ci在其圓周上的所有點(diǎn)處被例如最小厚度優(yōu)選地 大于5 μ m的填充橡膠涂覆，該填充橡膠的最小厚度更優(yōu)選地大于10 μ m,例如在10 μ m到 50 μ m之間的。在前述涂覆步驟的末尾，所述工序在第三個(gè)步驟過(guò)程中包括最終的組裝，該組裝 再一次通過(guò)扭曲(按照S或Z方向)在由此被涂覆的內(nèi)層(Ci)周?chē)耐鈱?Ce)的N根金 屬線(xiàn)而完成。在該扭曲操作的過(guò)程中，所述的N根金屬線(xiàn)對(duì)填充橡膠施加壓力，使得填充橡 膠在其中被包以外殼(encrusted)。填充橡膠通過(guò)由這些外金屬線(xiàn)施加的壓力移位，從而自 然地具有了至少部分地填充由金屬線(xiàn)留下的在內(nèi)層(Ci)和外層(Ce)之間的每條空的縫隙 或腔的趨勢(shì)。在這個(gè)階段，本發(fā)明的3+N繩索沒(méi)有完成以三條芯部金屬線(xiàn)為界的其中心通道 還沒(méi)有被填充橡膠填充，或者無(wú)論如何也不能夠充分地獲得可接受的氣密性。隨后的必要步驟在于，使得所述繩索通過(guò)扭曲平衡裝置。所述術(shù)語(yǔ)“扭曲平衡”在 此理解為，眾所周知地，消除施加在繩索的內(nèi)層和外層的每根金屬線(xiàn)上的殘留扭矩(或解 扭回彈)。扭曲平衡工具對(duì)于扭曲的技術(shù)領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是眾所周知的。它們可 以例如包括“矯直機(jī)”、“加捻器”或者“加捻器-矯直機(jī)”，其或者在加捻器的情況下包括皮 帶輪，或者在矯直機(jī)的情況下包括小直徑的滾輪，所述繩索通過(guò)皮帶輪和/或滾輪而行進(jìn)。假定一個(gè)后驗(yàn)，在經(jīng)過(guò)這些平衡工具的過(guò)程中，施加在三根芯部金屬線(xiàn)上的解扭 導(dǎo)致了這三根金屬線(xiàn)繞它們的軸線(xiàn)的至少部分地反轉(zhuǎn)，這種解扭足以迫使或驅(qū)使在未加工 狀態(tài)下的填充橡膠(即，未交聯(lián)的或未硫化的填充橡膠)在仍然是熱的并且相對(duì)地是流體 時(shí)從繩索的外部朝向芯部進(jìn)入到由三根金屬線(xiàn)形成的中心通道的最內(nèi)部，最后為本發(fā)明的 繩索提供了其所獨(dú)具的良好的氣密性。另外，使用矯直工具而應(yīng)用的矯直的功能，被認(rèn)為具 有以下優(yōu)點(diǎn)，矯直機(jī)的滾輪和外層的金屬線(xiàn)之間的接觸向填充橡膠上施加了額外的壓力， 因此進(jìn)一步提高了其滲透進(jìn)由三根芯部金屬線(xiàn)形成的中心毛細(xì)管的能力。換言之，上述工序使用了三根芯部金屬線(xiàn)的在繩索的最后生產(chǎn)階段中的旋轉(zhuǎn)，以 使填充橡膠自然地且均勻地分布在內(nèi)層(Ci)的內(nèi)部和周?chē)?，同時(shí)完美地控制所應(yīng)用的填 充橡膠的數(shù)量。因此，出乎意料地，已經(jīng)證明通過(guò)在三根金屬線(xiàn)被組裝的點(diǎn)的下游而不是如現(xiàn)有 技術(shù)中所描述的那樣在其上游進(jìn)行橡膠的涂覆，能夠使得填充橡膠滲透到本發(fā)明的繩索的 芯部，同時(shí)仍然控制并且優(yōu)化了通過(guò)使用單一擠出頭而傳送的填充橡膠的量。在所述的最終的扭曲平衡步驟之后，根據(jù)本發(fā)明的繩索的制造得以完成。然后，在 例如通過(guò)壓延單元進(jìn)行處理以制備金屬/橡膠混合物織物之前，該繩索可以卷繞在用于儲(chǔ) 存的接收線(xiàn)軸上。上述工序能夠制造根據(jù)本發(fā)明的繩索，其可以有利地在其外圍不具有(或幾乎不具有)填充橡膠。這種表達(dá)意味著，沒(méi)有填充橡膠的顆粒在繩索的外圍上對(duì)于肉眼是可見(jiàn) 的，換言之，本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到，在制造之后，對(duì)于肉眼并且在兩米或三 米的距離處來(lái)說(shuō)，在根據(jù)本發(fā)明的繩索的線(xiàn)軸和沒(méi)有就地被涂覆上橡膠的傳統(tǒng)的繩索的線(xiàn) 軸之間沒(méi)有區(qū)別。當(dāng)然，所述工序既應(yīng)用于緊湊型繩索(作為回顧并且作為限定的是，在該緊湊型 繩索中的層Ci和Ce按照相同的節(jié)距并且按照相同的方向纏繞)的制造也應(yīng)用于圓柱形分 層繩索(作為回顧并且作為限定的是，在該圓柱形分層繩索中的層Ci和Ce或者按照不同 的節(jié)距、或者按照相反的方向、要不然就是按照不同的節(jié)距及相反的方向纏繞)的制造。組裝/橡膠涂覆設(shè)備能夠被用于執(zhí)行上述工序，該設(shè)備在繩索形成的過(guò)程中從上 游端到下游端沿著繩索前進(jìn)的方向包括-用于供應(yīng)三根芯部金屬線(xiàn)的裝置；-用于通過(guò)使三根芯部金屬線(xiàn)扭曲在一起而組裝這三根芯部金屬線(xiàn)以形成內(nèi)層的
裝置；_用于涂覆內(nèi)層的裝置；-用于通過(guò)使外金屬線(xiàn)在由此而被涂覆的內(nèi)層周?chē)でM裝所述外金屬線(xiàn)以形 成外層的裝置，該裝置位于所述涂覆裝置的下游；以及，最后的-扭曲平衡裝置。圖6示出了扭曲組裝設(shè)備(60)的例子，這種扭曲組裝設(shè)備(60)具有靜止送料機(jī) 和旋轉(zhuǎn)接收機(jī)，它們能夠用于生產(chǎn)例如圖1的例子所示的緊湊繩索(層Ci和Ce按照相同 的扭曲方向并且？2 = p3)。在這種設(shè)備中，送料裝置(610)通過(guò)分配網(wǎng)格(62)(軸對(duì)稱(chēng)的 分配器)傳送三根芯部金屬線(xiàn)(61)，所述分配網(wǎng)格可以與組裝導(dǎo)引構(gòu)件(63)聯(lián)接或不聯(lián) 接，在越過(guò)組裝導(dǎo)引構(gòu)件(63)三根芯部金屬線(xiàn)會(huì)聚在組裝點(diǎn)(64)上，以形成內(nèi)層(Ci)。然后，已經(jīng)形成的內(nèi)層Ci通過(guò)涂覆區(qū)域，該涂覆區(qū)域例如包括單一擠出頭(65)， 內(nèi)層將通過(guò)該擠出頭(65)。會(huì)聚點(diǎn)(64)和涂覆點(diǎn)(65)之間的距離例如在50cm至IJ Im之 間。然后，被送料裝置(670)傳送的外層(Ce)的N根金屬線(xiàn)(67)(例如9根金屬線(xiàn))通過(guò) 沿著箭頭的方向前進(jìn)而繞由此被橡膠涂覆的內(nèi)層Ci (66)進(jìn)行扭曲而被組裝起來(lái)。在已經(jīng) 通過(guò)了包括例如加捻器一矯直機(jī)的扭曲平衡裝置(68)之后，由此形成的最終的3+N繩索最 終被收集到旋轉(zhuǎn)接收機(jī)(69)上。在此將回顧的是，如本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員眾所周知的，例如圖3中所示的圓 柱形層型的根據(jù)本發(fā)明的繩索(層Ci和Ce具有不同的節(jié)距P2和p3和/或不同的扭曲方 向)將使用包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(送料機(jī)或接收機(jī))的設(shè)備而被制造，而不是如上文通過(guò)舉 例(圖6)所述的一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。II-3.輪胎胎冠加強(qiáng)件中的繩索的使用如在本文件的引入部分所述，本發(fā)明的繩索特別地用于重型車(chē)輛類(lèi)型的工業(yè)車(chē)輛 的輪胎的胎冠加強(qiáng)件。作為例子，圖7按照總體上的表示示意性地示出了通過(guò)具有金屬胎冠加強(qiáng)件的輪 胎的徑向橫截面，其可以根據(jù)本發(fā)明也可以不根據(jù)本發(fā)明。輪胎1包括被胎冠加強(qiáng)件或帶 束層6加強(qiáng)的胎冠2、兩個(gè)側(cè)壁3和兩個(gè)胎圈4，每個(gè)胎圈4被胎圈金屬線(xiàn)5加強(qiáng)。胎冠2 上覆蓋有胎面(在該示意圖中未示出)。胎體加強(qiáng)件7在每個(gè)胎圈4中纏繞在兩根胎圈金
16屬線(xiàn)5周?chē)?，所述加?qiáng)件7的卷邊8例如位于輪胎1的外側(cè)，在此所示的該卷邊8安裝在輪 胎的輪輞9上。本身已知，胎體加強(qiáng)件7由至少一個(gè)簾布層形成，該簾布層被“徑向”繩索 所加強(qiáng)，換言之，這些繩索實(shí)際上相互平行并且從一個(gè)胎圈延伸到另一個(gè)胎圈，從而與中間 圓周平面(該平面垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，其位于兩個(gè)胎圈4的中間并且通過(guò)胎冠加強(qiáng)件 6的中央)形成在80°到90°之間的角度。根據(jù)本發(fā)明的輪胎的特征在于，它的帶束層6至少包括根據(jù)本發(fā)明的由兩個(gè)層組 成的金屬繩索，所述金屬繩索作為用于至少一個(gè)帶束層簾布層的加強(qiáng)件。在按照非常簡(jiǎn)單 的方式在圖7中示意性地示出的所述帶束層6中，應(yīng)了解本發(fā)明的繩索可以例如加強(qiáng)某個(gè) 或者全部的所謂的“工作”帶束層簾布層。當(dāng)然，已知所述輪胎1也包括橡膠混合物或彈性 體的內(nèi)層(通常稱(chēng)為“內(nèi)襯”)，該內(nèi)層限定了輪胎的徑向內(nèi)表面并且用于防止胎體簾布層 經(jīng)受來(lái)自輪胎內(nèi)部空間的空氣的擴(kuò)散。在所述帶束層簾布層中，根據(jù)本發(fā)明的繩索的密度優(yōu)選地在每Idm (分米)的帶束 層簾布層上具有15到110根繩索之間，更優(yōu)選地在每1分米的帶束層簾布層上具有30到 70根繩索之間，兩根相鄰的繩索的軸線(xiàn)之間的距離優(yōu)選地在1. 2mm到6. 5mm之間，更優(yōu)選地 在1. 3mm到3. Omm之間。根據(jù)本發(fā)明的繩索優(yōu)選地按照以下方式布置，在兩根相鄰的繩索之間的橡膠橋的 寬度(用L表示)在0. 4mm到2. Omm之間。已知，所述寬度L代表壓延節(jié)距(繩索在橡膠織 物中的鋪設(shè)節(jié)距)與繩索的直徑的差值。在所指出的最小值以下，太過(guò)狹窄的橡膠橋冒著 被機(jī)械地降解的風(fēng)險(xiǎn)，這發(fā)生在所述簾布層工作過(guò)程中，特別地發(fā)生于在其自身的平面中 由于伸展或剪切而導(dǎo)致的變形的過(guò)程中。在所指出的最大值以上，存在通過(guò)穿孔而在繩索 之間發(fā)生物質(zhì)滲透的風(fēng)險(xiǎn)。更優(yōu)選地，由于相同的原因，寬度L被選擇為在0. 6mm到1. 6mm 之間。優(yōu)選地，在硫化狀態(tài)下的(S卩，硫化之后的)用于所述帶束層簾布層的織物的橡膠 混合物在所述織物用于形成所述帶束層的工作簾布層的時(shí)候具有在5MPa到25MPa之間的 伸長(zhǎng)ElO的正割模量，所述范圍更優(yōu)選地在5MPa到20MPa之間，特別地在從7MPa到15MPa 的范圍內(nèi)。III.本發(fā)明的實(shí)施例以下試驗(yàn)證實(shí)了在輪胎帶束層中提供具有基本上提高的耐久性的繩索的本發(fā)明 的能力，該能力基于沿著繩索的縱向軸線(xiàn)的良好的氣密性。III-1.所使用的金屬線(xiàn)和繩索的性質(zhì)和性能在以下試驗(yàn)中，使用了如圖1和5中所述的3+9或1+3+8結(jié)構(gòu)的分層繩索，所述繩 索由被涂覆上黃銅的優(yōu)良的碳素鋼金屬線(xiàn)構(gòu)成。所述碳素鋼金屬線(xiàn)按照已知的方式進(jìn)行制備，該方式例如從機(jī)械金屬線(xiàn)(直徑為 5到6mm)開(kāi)始進(jìn)行制備，首先通過(guò)軋制和/或拉拔進(jìn)行硬化加工至接近Imm的中間直徑。 用于根據(jù)本發(fā)明的繩索C-I的鋼是強(qiáng)度非常高的碳素鋼(用SHT[超高抗拉]鋼表示)，其 碳含量為大約0. 92 %，包括大約0. 2 %的鉻，剩下的部分由鐵和由于鋼鐵制造工序而通常 無(wú)法避免的雜質(zhì)構(gòu)成。用于對(duì)照繩索C-5的是高強(qiáng)度的碳素鋼(用HT[高抗拉]鋼表示)， 其碳含量為大約0. 82%，包括大約0. 5%的錳(剩下的部分由鐵和雜質(zhì)構(gòu)成)。所述的中間直徑的金屬線(xiàn)在它們的后續(xù)轉(zhuǎn)換之前經(jīng)過(guò)去油和/或酸洗處理。在黃銅涂層已經(jīng)鋪設(shè)在這些中間金屬線(xiàn)上之后，所謂的“最終”硬化加工操作在每根金屬線(xiàn)上完 成(即，在最終的退火熱處理之后)，該硬化加工操作通過(guò)在潮濕媒介中使用拉拔潤(rùn)滑劑對(duì) 金屬線(xiàn)進(jìn)行冷拉而進(jìn)行，所述拉拔潤(rùn)滑劑例如為水乳液或水分散體的形式。由此而被拉拔的鋼金屬線(xiàn)具有以下直徑和機(jī)械性能表1 在所述金屬線(xiàn)周?chē)狞S銅涂層具有非常小的厚度，該厚度比1微米小得多，例如 在0. 15 μ m到0. 30 μ m附近，該厚度與所述的鋼金屬線(xiàn)的直徑相比可以忽略。當(dāng)然，用于金 屬線(xiàn)的所述鋼的成分按照其各種組成元素(例如C、Cr、Mn)與用于初始金屬線(xiàn)的鋼的成分 相同。然后，這些金屬線(xiàn)按照3+9結(jié)構(gòu)(參考圖1中的C-1)和1+3+8結(jié)構(gòu)(參考圖5中 的C-5)的分層繩索的形式進(jìn)行組裝，所述分層繩索的結(jié)構(gòu)與分別在圖1和圖5中所示的繩 索一致，并且其機(jī)械性能在表2中給出。表2 如圖1中所示的本發(fā)明的3+9繩索(C-I)由總共12根直徑全為0. 30mm的金屬線(xiàn) 組成，這些金屬線(xiàn)按照相同的節(jié)距(P1 = P2 = 15. 4mm)和相同的扭曲方向(S)纏繞，從而獲 得緊湊型繩索。通過(guò)根據(jù)上述1-3節(jié)所述的方法進(jìn)行測(cè)量，得到橡膠填充橡膠的含量為在 每g繩索中含有16mg。在填充橡膠完全涂覆由三根金屬線(xiàn)組成的內(nèi)層Ci時(shí)，填充橡膠通過(guò) 稍微將三根芯部金屬線(xiàn)分開(kāi)而填充了由三根芯部金屬線(xiàn)形成的中心通道或毛細(xì)管。其還至 少部分地(如果未完全的話(huà))填充了十二條縫隙或腔中的每一者，這十二條縫隙或腔或者 是由一根芯部金屬線(xiàn)和與其直接相鄰的兩根外金屬線(xiàn)形成，或者是由兩根芯部金屬線(xiàn)和與 其相鄰的外金屬線(xiàn)形成。為了制造所述繩索，使用了如上文所述并且在圖6中示出的設(shè)備。所述填充橡膠 是用于輪胎胎冠加強(qiáng)件的傳統(tǒng)的橡膠混合物，其具有與在以下試驗(yàn)中用于繩索C-I用來(lái)加 強(qiáng)的帶束層的橡膠簾布層相同的配方。所述混合物在90°c的溫度下通過(guò)0. 700mm的整形模 具(sizing die)被擠出。
如圖5中所示的1+3+8結(jié)構(gòu)的對(duì)照繩索(C-5)由總共12根金屬線(xiàn)組成，其中11 根金屬線(xiàn)具有0. 35mm的直徑。其包括由三根以節(jié)距P1等于7. 7mm的螺旋線(xiàn)(S方向)的形 式纏繞在一起的金屬線(xiàn)形成內(nèi)層Ci，該內(nèi)層Ci與8根金屬線(xiàn)組成的圓柱形外層相接觸，這 8根金屬線(xiàn)自身以具有等于15. 4mm的節(jié)距p2的螺旋線(xiàn)(S方向)的方式在芯部周?chē)p繞在 一起。由于其直徑非常小(0. 12mm)的單根中心金屬線(xiàn)的存在，內(nèi)層Ci的金屬線(xiàn)被分開(kāi)，從 而所述繩索變得能夠從外部直接滲透到其中心。這種對(duì)照繩索C-5不具有填充橡膠。II1-2.輪胎的耐久件然后，分層繩索C-I和C-5通過(guò)壓延而合并到橡膠簾布層(表層)中，所述橡膠簾 布層包括傳統(tǒng)地用于制造重型車(chē)輛的徑向輪胎的帶束層簾布層的混合物。所述混合物基于 天然(成橡膠溶液狀態(tài)的)橡膠和N330炭黑(55phr)。其還包括以下常用的添加劑硫磺 (6phr)、次磺酰胺催化劑(Iphr)、Zn0(9phr)、硬脂酸(0. 7phr)、抗氧化劑(1. 5phr)和環(huán)烷 酸鈷(Iphr)。填充橡膠的模量ElO為大約6MPa。因此，由此而壓延的混合物織物具有由兩個(gè)橡膠混合物薄層(厚度為大約0. 8mm) 組成的橡膠基質(zhì)，所述薄層疊覆在所述繩索的任一側(cè)上。所述壓延節(jié)距(在橡膠織物中的 繩索的鋪設(shè)節(jié)距)為大約2. 5mm。給定繩索的直徑(繩索C-I和繩索C-5分別為大約1. 3mm 和1. 5mm)，在繩索的背面的橡膠混合物的厚度在大約0. 4mm到0. 6mm之間。然后，在尺寸為315/80R22.5的重型車(chē)輛的輪胎上進(jìn)行兩個(gè)系列的運(yùn)行試 驗(yàn)，在每一個(gè)系列中，輪胎用于運(yùn)行，以及其他用于在新輪胎上剝?nèi)ネ馄?others for decorication on a new tyre)。因此，由本發(fā)明的繩索C-I加強(qiáng)的輪胎P-I是與本發(fā)明一致的輪胎。由繩索C-5 加強(qiáng)的輪胎P-5組成現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)照輪胎——因?yàn)槠涔J(rèn)的性能，它們組成本試驗(yàn)中的 選項(xiàng)的對(duì)照，特別地與傳統(tǒng)的3+9結(jié)構(gòu)的繩索(不具有單一中心金屬線(xiàn))進(jìn)行比較。因此，除了加強(qiáng)輪胎P-I和P-5的帶束層6的繩索C-I和C_5以外，輪胎P_1和 P-5是相同的。特別地，它們的胎冠加強(qiáng)件或者帶束層6按照本身已知的方式由兩個(gè)三角半簾布 層組成，所述半簾布層由傾斜成65度的金屬繩索加強(qiáng)，在其頂部是兩個(gè)交叉疊覆的“工作 簾布層”。這些工作簾布層由基本上相互平行且傾斜成26度(徑向內(nèi)簾布層)和18度(徑 向外簾布層)的上述金屬繩索(分別為C-I和C-5)加強(qiáng)。這兩個(gè)工作簾布層還被保護(hù)簾 布層覆蓋，所述保護(hù)簾布層由傾斜成18度的傳統(tǒng)的彈性(高伸長(zhǎng)率)金屬繩索加強(qiáng)。所指 出的所有傾斜角度都是相對(duì)于中間圓周平面而測(cè)量。這些輪胎在超載的狀況下進(jìn)行了嚴(yán)格的運(yùn)行試驗(yàn)，希望通過(guò)使輪胎在自動(dòng)滾動(dòng)機(jī) 器上受到多個(gè)序列的在它們的胎肩區(qū)域中的其胎冠塊的非常猛烈的轉(zhuǎn)彎和劇烈的壓縮而 試驗(yàn)它們對(duì)于裂開(kāi)現(xiàn)象(即帶束層簾布層的端部的分離)的抵抗力。所述試驗(yàn)一直進(jìn)行到輪胎已經(jīng)被強(qiáng)制地破壞為止。然后，觀(guān)察到由本發(fā)明的繩索 加強(qiáng)的輪胎P-I在施加其上的非常嚴(yán)格的運(yùn)行條件下具有好得多的耐久性其行進(jìn)的平均 距離大于此外已經(jīng)展示出良好性能的對(duì)照輪胎的行進(jìn)的平均距離20%。II1-3.透氣性試驗(yàn)本發(fā)明的繩索C-I還進(jìn)行了在1-2節(jié)中所述的透氣性試驗(yàn)，該試驗(yàn)是通過(guò)測(cè)量在 1分鐘之內(nèi)通過(guò)所述繩索的空氣的體積(以cm3為單位)而完成的(對(duì)于被試驗(yàn)的每根繩
19索取10次測(cè)量的均值)。對(duì)于每根被試驗(yàn)的繩索C-I并且對(duì)于100 %的測(cè)量值(S卩，10個(gè)樣本中的10個(gè))， 小于0. 2cm3/min或者0的流速被測(cè)量到。換言之，本發(fā)明的繩索可以被稱(chēng)為沿著它們的軸 線(xiàn)具有氣密性——因此它們具有最佳的橡膠滲透量。與本發(fā)明的緊湊型繩索C-I結(jié)構(gòu)相同的就地被涂覆上橡膠的對(duì)照繩索通過(guò)單獨(dú) 地涂覆單一金屬線(xiàn)或者內(nèi)層Ci的三根金屬線(xiàn)中的每一者而制備。所述涂覆通過(guò)使用可變 直徑(320μπι到420μπι)的擠出模具而進(jìn)行，這一次所述擠出模具如現(xiàn)有技術(shù)(上述申請(qǐng) US 2002/160213)中所述地位于組裝點(diǎn)的上游(按順序進(jìn)行涂覆和扭曲)。對(duì)于嚴(yán)格的比 較而言，填充橡膠的量此外按照以下方式進(jìn)行調(diào)整，最終的繩索的填充橡膠的含量(在每g 繩索含有6mg到25mg之間，根據(jù)1_3節(jié)中給出的方法測(cè)得)與本發(fā)明的繩索中的填充橡膠 的含量接近。在涂覆單一金屬線(xiàn)的情況下，無(wú)論哪種繩索進(jìn)行試驗(yàn)，都會(huì)觀(guān)察到100%的測(cè)量值 (即，10個(gè)樣本中的10個(gè))指示氣流速度大于2cm7min。所測(cè)量到的平均流速在所使用的 運(yùn)行條件下，特別地在所試驗(yàn)的擠出模具的直徑下，從16cm7min到62cm7min進(jìn)行變化。在單獨(dú)地涂覆所述三根金屬線(xiàn)的情況下，即使所測(cè)得的平均流速(從0. 2cm3/min 到4cm7min進(jìn)行變化)被證明為小于之前的值，仍可以觀(guān)察到-在最壞的情況下(320μπι的模具)，90%的測(cè)量值(即，10個(gè)樣本中的9個(gè))具 有大于2cm7min的流速，其平均流速為4cm7min ；-在最好的情況下(420μ m的模具)，10%的測(cè)量值(即，10個(gè)樣本中的1個(gè))仍 具有大約為2cm7min的流速，其平均流速接近0. 2cm7min。換言之，在1-2節(jié)中的試驗(yàn)方法中，以上所試驗(yàn)的對(duì)照繩索沒(méi)有一根能夠被稱(chēng)為 沿著其縱向軸線(xiàn)具有氣密性的繩索。此外，那些具有最低的透氣性的繩索在它們的外圍上 具有相對(duì)較大量的填充橡膠，這使得它們不適用于在工業(yè)條件下的壓延操作。當(dāng)然，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。因此，例如，本發(fā)明的繩索能夠用于加強(qiáng)輪胎以外的物體，例如軟管、帶和傳送器 帶。有利地，其還能夠用于加強(qiáng)輪胎的胎冠加強(qiáng)件之外的輪胎部分，特別地如用于諸如重型 車(chē)輛的工業(yè)車(chē)輛的輪胎的胎體加強(qiáng)件。本發(fā)明還涉及任何多股鋼索(或者多股繩)，該多股鋼索的結(jié)構(gòu)并入至少一根根 據(jù)本發(fā)明的分層繩索，這根繩索作為基本股。作為根據(jù)本發(fā)明的多股繩的實(shí)例，其能夠例如用于土木工程型的工業(yè)車(chē)輛的輪胎 中，可以特別地提及以下結(jié)構(gòu)的多股繩-(1+6) (3+N)結(jié)構(gòu)，其總共由七個(gè)基本股組成，其中一個(gè)基本股處于中心，其它六 個(gè)基本股束縛在該中心周?chē)?(3+9) (3+N)結(jié)構(gòu)，其總共由十二個(gè)基本股組成，其中三個(gè)基本股處于中心，其它 九個(gè)基本股束縛在該中心周?chē)?，其中無(wú)論是緊湊型還是圓柱形的分層繩索，每個(gè)基本股都由3+N結(jié)構(gòu)的分層繩索 組成，特別地由3+8或3+9結(jié)構(gòu)的分層繩索組成，這些基本股是根據(jù)本發(fā)明的股。這種特別地具有(1+6) (3+N)或(3+9) (3+N)結(jié)構(gòu)的多股鋼繩能夠在他們的制造過(guò) 程中自身就地被涂覆上橡膠。
權(quán)利要求
一種金屬繩索，其包括3+N結(jié)構(gòu)的兩個(gè)層(Ci、Ce)，這兩個(gè)層就地被涂覆上橡膠，這兩個(gè)層包括內(nèi)層(Ci)，其由三根直徑為d1的芯部金屬線(xiàn)組成，這三根芯部金屬線(xiàn)以節(jié)距為p1的螺旋線(xiàn)的形式纏繞在一起；和外層(Ce)，其由N根直徑為d2的金屬線(xiàn)組成，N在從6到12的范圍變化，這N根金屬線(xiàn)以節(jié)距為p2的螺旋線(xiàn)的形式在所述內(nèi)層(Ci)周?chē)p繞在一起，所述繩索的特征在于其具有以下特征(d1、d2、p1和p2以mm表示) 0.20＜d1＜0.50； 0.20＜d2＜0.50； p1/p2≤1； 5＜p1＜30； 10＜p2＜30； 所述內(nèi)層被稱(chēng)為“填充橡膠”的二烯橡膠混合物所涂覆，對(duì)于任何長(zhǎng)度至少為2cm的繩索來(lái)說(shuō)，所述二烯橡膠混合物出現(xiàn)在由所述三根芯部金屬線(xiàn)形成的中心通道中，并且出現(xiàn)在處于所述三根芯部金屬線(xiàn)和所述外層(Ce)的所述N根金屬線(xiàn)之間的每條縫隙中；并且 在所述繩索中的填充橡膠的含量在每g繩索中含有5mg到30mg之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繩索，其中所述填充橡膠的二烯彈性體選自以下的一組彈性 體聚丁二烯、天然橡膠、合成異戊二烯、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物或這些彈性體的混 合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繩索，其中所述二烯彈性體為天然橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的繩索，其中滿(mǎn)足以下關(guān)系W1和d2以mm表示) -0. 23 ≤ Cl1 ≤ 0. 40 ；-0. 23 ≤ d2 ≤ 0. 40。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的繩索，其中滿(mǎn)足以下關(guān)系 0. 5 ≤ P1A32 ≤ 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的繩索，其中P1= P2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的繩索，其中P2在從12mm到25mm的范圍中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的繩索，其中所述外層(Ce)的所述金屬線(xiàn)以螺旋線(xiàn) 的形式纏繞，所述螺旋線(xiàn)具有與所述內(nèi)層(Ci)的所述金屬線(xiàn)的螺旋線(xiàn)相同的節(jié)距和相同 的扭曲方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的繩索，其中所述外層為飽和層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的繩索，其中所述外層(Ce)包括8根、9根或10 根金屬線(xiàn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的繩索，其中所述外層(Ce)的所述金屬線(xiàn)滿(mǎn)足以下關(guān)系 -當(dāng) N = 8 時(shí)0.7 ≤((I1Zd2)≤ 1 ；-當(dāng) N = 9 時(shí)0.9 ≤(屯/屯)≤ 1. 2 ； -當(dāng) N = 10 時(shí)1· 0 ≤(Cl1Al2)≤ 1. 3。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的繩索，其中Cl1= d2。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的繩索，其中所述外層包括9根金屬線(xiàn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的繩索，其中所述填充橡膠的含量在每g繩索中 含有5mg到25mg之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的繩索，其中所述填充橡膠的含量在每g繩索中含有IOmg到 20mg之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15任一項(xiàng)所述的繩索，其特征在于，在透氣性試驗(yàn)(第1-2節(jié)) 中，其具有小于2cm7min的平均氣流速度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的繩索，其特征在于，在透氣性試驗(yàn)(第1-2節(jié))中，其具有 小于0. 2cm3/min的平均氣流速度。
18. 一種多股繩索，其至少一個(gè)股是根據(jù)權(quán)利要求1至17的任一項(xiàng)所述的繩索。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18任一項(xiàng)所述的繩索的用途，所述繩索被用作加強(qiáng)輪胎的元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用途，所述繩索出現(xiàn)在所述輪胎的帶束層中。
21.一種輪胎，包括根據(jù)權(quán)利要求1至18任一項(xiàng)所述的繩索。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輪胎，所述輪胎是工業(yè)車(chē)輛輪胎。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的輪胎，所述繩索出現(xiàn)在所述輪胎的帶束層中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬繩索(C-1)，其包括具有3+N結(jié)構(gòu)的兩個(gè)層(Ci、Ce)并且就地被涂覆上橡膠，該繩索包括內(nèi)層(Ci)，其由三根直徑為d1的芯部線(xiàn)(10)組成，這三根芯部線(xiàn)以節(jié)距為p1的螺旋線(xiàn)的形式纏繞在一起；和外層(Ce)，其由N根直徑為d2的線(xiàn)(11)組成，N在從6到12的范圍變化，這N根線(xiàn)以節(jié)距為p2的螺旋線(xiàn)的形式在所述內(nèi)層(Ci)周?chē)p繞在一起，所述繩索的特征在于其具有以下特征(d1、d2、p1和p2以mm表示)0.20＜d1＜0.50；0.20＜d2＜0.50；p1/p2≤1；5＜p1＜30；10＜p2＜30；所述內(nèi)層被二烯橡膠混合物(12)或所謂的填充混合物所涂覆，對(duì)于任何長(zhǎng)度至少為2cm的繩索來(lái)說(shuō)，所述二烯橡膠混合物出現(xiàn)在所述三根芯部線(xiàn)(10)和所述外層(Ce)的所述N根線(xiàn)(11)所限定的中心通道(13)中。在所述繩索中的填充橡膠率的范圍在每g繩索中含有從5mg到30mg。
文檔編號(hào)D07B1/06GK101910506SQ200880122780
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者H·巴爾蓋, T·鮑狄埃 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司;米其林研究和技術(shù)股份有限公司