CN102971459A - 高渗透性弹性多线股金属丝绳 - Google Patents

Abstract

4×（4+M）构造的多线股金属丝绳，其可以特别用于增强工业车辆的轮胎带束，所述多线股金属丝绳由以螺旋捻距（P3）螺旋装配的四根基本线股形成，每根基本线股由4+M构造的双层丝绳组成，所述双层丝绳包括由以捻距（P1）螺旋装配的四根直径（D1）的丝线形成的内层（C1），和M根直径（D2）的丝线的不饱和外层（C2），M大于或等于8并且小于或等于11，它们围绕内层（C1）以捻距（P2）螺旋装配，（P1）小于（P2），所述内层（C1）的所述四根丝线以与所述外层（C2）的所述M根丝线相同的捻向螺旋缠绕，并且其中所述直径（D1）和（D2）的每一者大于或等于0.10mm但是小于或等于0.50mm。

Description

高渗透性弹性多线股金属丝绳

技术领域

本发明涉及高强度多线股丝绳，其可以特别用于重型工业车辆，例如重型货物车辆或土木工程车辆的充气轮胎的增强件。

本发明还涉及轮胎以及轮胎的增强件，并且特别涉及轮胎的胎冠增强件，也称为“带束”，并且更特别地，涉及用于重型工业车辆的轮胎带束的增强件。

背景技术

已知的是，子午线轮胎包括胎面、两个不可延伸的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个胎侧、胎体增强件和沿周向设置在胎体增强件和胎面之间的带束。带束由各种橡胶帘布层（或“层”）制成，这些橡胶帘布层可以用或者可以不用金属或织物类型的诸如帘线或单丝的增强元件进行增强。

带束一般由数个叠置的带束帘布层（有时称为“工作”帘布层或“交叉”帘布层）构成，所述带束帘布层的一般金属增强丝绳设置为使得在一个帘布层内实际上彼此平行，而从一个帘布层到另一个帘布层形成角度，也就是说，所述金属增强丝绳相对于中间周向平面倾斜（无论对称与否）。这些交叉帘布层一般伴随有各种其它的辅助橡胶帘布层或辅助橡胶层，这些辅助橡胶帘布层或辅助橡胶层的宽度视情况变化，并且这些辅助橡胶帘布层或辅助橡胶层可以包括或可以不包括金属增强元件。可以特别提及所谓的“保护”帘布层或所谓的“环箍”帘布层，所述“保护”帘布层用于保护其余带束免受外部侵袭，特别是免受穿孔，所述“环箍”帘布层具有基本沿周向方向取向的金属或非金属增强元件（所谓的“零度”帘布层），而与它们在径向上相对于交叉帘布层位于外部还是内部无关。

已知的是，这样的轮胎带束必须满足各种（经常是对立的）要求，特别是：

其在低变形下必须尽可能地刚硬，因为这实质上有助于加强轮胎胎冠；

其必须具有尽可能低的滞后性，从而一方面使胎冠的内部区域在行驶过程中的发热量降到最低，另一方面减小轮胎的滚动阻力，这与燃料经济性是等同的；并且

最后，其必须具有高耐用性，特别是相对于轮胎胎肩区域中的交叉帘布层端部的分离现象，即开裂现象（称为“劈裂”）而言，这特别要求增强带束帘布层的金属丝绳甚至在相对腐蚀性的大气中具有高压缩疲劳强度。

高耐用性的要求在工业车辆（例如重型货物车辆或土木工程机械）的轮胎的情况下特别重要，所述工业车辆被特别设计为在延长行驶或使用之后在其胎面达到磨损的临界阶段时能够翻新一次或多次。

此外，已知的是，工业车辆的轮胎带束包括一个或多个“保护”胎冠帘布层或胎冠层，所述“保护”胎冠帘布层或胎冠层位于胎面下方并覆盖一个或多个工作胎冠帘布层，所述工作胎冠帘布层被设计为用于保护剩余带束免受外部侵袭、撕裂或其它穿孔。

这些保护帘布层或保护层必须足够柔韧且可变形，使得一方面它们最佳地遵循带束在行驶过程中所承受的障碍物的形状，另一方面它们避免外来物体沿径向刺穿其中。已知的是，为了满足这样的标准，需要在这些保护层中使用具有高弹性和高断裂能量的增强元件或增强丝绳。

对于重型工业车辆的轮胎的保护胎冠帘布层、环箍帘布层和工作胎冠帘布层的增强件，目前一般的实践是使用多线股丝绳，特别是具有K×（L+M）构造的单层（即不具有一根或多根其它线股的中央芯部）的多线股丝绳，所述单层的K根基本线股以装配捻距PK同时螺旋装配、缠绕成单层。L+M构造的K根双层基本线股的每一者，其本身包括多根钢丝线，所述钢丝线也螺旋缠绕在一起形成两个同轴层（L根丝线的内层和M根丝线的外层）。

特别是具有高伸长类型的具有K×（L+M）构造的这样的多线股丝绳是公知的并且已被描述在许多专利文献中，特别用于增强工业车辆如重型货物车辆或土木工程车辆的轮胎的保护胎冠帘布层（参见例如EP 1000074、US 6475636、US 7458200、WO 2004/003287或US2005/0183808、WO 2004/033789或US 7089726或者RD（ResearchDisclosure）33877号，1992年6月，488-492）。

本领域技术人员公知的是，这些多线股丝绳必须尽可能地被其增强的轮胎带束中的橡胶充满，从而使所述橡胶尽可能地渗透入构成线股的丝线之间的空间内。如果该渗透不充分，则会沿着线股留下空的通道，并且例如由于轮胎带束被切割或受到侵袭，诸如水的腐蚀剂能够渗透轮胎，沿着这些通道穿过所述带束行进。与在干燥大气中使用相比，这种湿气的存在起到重要的作用，引起腐蚀并加速疲劳过程（所谓的“腐蚀疲劳”作用）。

一般由上位术语“疲劳磨蚀腐蚀”所概括的所有这些疲劳作用会引起丝绳和线股的机械性能逐渐变差，并且在最严酷的运行条件下可能会影响轮胎的寿命。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种具有高断裂强度和良好弹性同时仍然易被橡胶复合物渗透的多线股钢丝绳。

该目的通过如下实现：4×（4+M）构造的多线股金属丝绳，其可以特别用于增强工业车辆的轮胎带束，所述多线股金属丝绳由以螺旋捻距P3螺旋装配的四根基本线股形成，每根基本线股由4+M构造的双层丝绳组成，所述双层丝绳包括由以捻距P1螺旋装配的四根直径D1的丝线形成的内层C1，和M根直径D2的丝线的不饱和外层C2，M大于或等于8并且小于或等于11，它们围绕内层C1以捻距P2螺旋装配，P1小于P2，所述内层C1和所述外层C2以相同的方向缠绕，并且其中所述直径D1和D2的每一者大于或等于0.10mm但是小于或等于0.50mm。

每根基本线股的外层是“不饱和”的，线股的所述外层C2的丝线的数量M小于可以围绕线股的内层C1螺旋缠绕成单层的直径D2的丝线的最大数量MMAX。

本发明还涉及这样的多线股丝绳用于增强橡胶制品或半成品的用途，所述橡胶制品或半成品例如为帘布层、软管、带束、传送带和轮胎。

本发明的多线股丝绳特别适合用作轮胎的带束的增强元件，该轮胎旨在用于工业车辆，例如“重型”车辆，即，地下列车、公共汽车、道路运输车辆（火车、拖拉机、拖车）、非道路车辆和农用机械或土木工程机械和其它运输车辆或装卸搬运车辆。

本发明还涉及用根据本发明的具体实施方案的多线股丝绳增强的这些橡胶制品或半成品本身，特别是旨在具体用于工业车辆的轮胎。

根据以下描述和具体实施方案以及与这些具体实施方案相关的图1至6，将会容易理解本发明及其优点。

附图说明

图1以垂直于丝绳轴线的横截面示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+8）圆柱形构造的多线股丝绳的实施例。

图2以垂直于丝绳轴线的横截面示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+9）圆柱形构造的多线股丝绳的实施例。

图3以垂直于丝绳轴线的横截面示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+10）圆柱形构造的多线股丝绳的实施例。

图4以垂直于丝绳轴线的横截面示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+11）圆柱形构造的多线股丝绳的实施例。

图5示意性地显示了可以用来制备用以制造本发明的多线股丝绳的线股的捻合和原位橡胶涂布装置的实施例。

图6以径向截面示意性地显示了具有径向胎体增强件的工业车辆的轮胎。

具体实施方式

测量和测试

M1-动力测量

对于金属丝线和丝绳，在张力下根据标准ISO 6892（1984）对用FM（以N计的最大负载）表示的断裂力、用RM（以MPa计）表示的断裂强度，和用AT（以％计的总伸长）表示的断裂伸长进行测量。

M2-透气性测试

这种测试能够通过测量在恒定压力下在给定时间内穿过样本的空气体积而确定测试的金属丝绳的纵向透气性。本领域技术人员公知的是，这种测试的原理是展示为了使其不透气而进行的丝绳处理的有效性。该测试例如描述在标准ASTM D2692-98中。

在此，该测试在所制备的多线股丝绳上进行，或者在从这些多线股丝绳所增强的轮胎或橡胶帘布层取出并且因此已经涂覆有固化橡胶的丝绳上进行。

在第一种情况下（所制备的多线股丝绳），金属丝绳必须预先从外部涂覆有橡胶涂敷复合物。为此，将平行排列（线股间距为20mm）的10根一组的金属丝绳设置在固化橡胶组合物的两个薄层（尺寸为80×200mm的两个矩形）之间，每一个薄层具有5.0mm的厚度。然后将整个装配件夹持在模具中，每一根线股维持在足够的张力（例如3daN）下，以确保当将装配件放置在模具中时使用夹持模块使其保持平直。然后在大约120°C的温度下和15巴的压力下使装配件硫化（固化）大约10至12小时（尺寸为80×200mm的矩形活塞），之后使装配件脱模并以尺寸为10mm×10mm×LT的平行六面体的形式切成10个因此涂覆的金属丝绳试样进行表征，LT为金属丝绳的预定长度。

常规轮胎橡胶组合物用作橡胶涂覆复合物，所述组合物基于天然（增塑）橡胶和N330碳黑（50phr），并且还包含如下常用添加剂：硫磺（7phr）、次磺酰胺加速剂（1phr）、ZnO（8phr）、硬脂酸（0.7phr）、抗氧化剂（1.5phr）和环烷酸钴（1.5phr）。其在100°C下的门尼粘度等于大约70，且其在130°C下的焦化时间（T5）等于大约10min。

对于门尼粘度测量，根据如下原理使用如法国标准T43-005（1991）中描述的振荡粘度计：在加热至100°C的圆柱形室中模制原始状态或未固化状态（即在固化之前）的组合物。预热1分钟之后，转子以2rpm在试样中旋转，并在旋转4分钟之后测量维持该运动的有效转矩。门尼粘度（ML 1+4）以门尼单位（MU，1MU=0.83Nm）表示。

根据NF-T43-005标准测量130°C下的焦化时间。粘度指数随时间的变化用于确定橡胶组合物的以分钟计的焦化时间，所述焦化时间根据前述标准用参数T5评估，并且限定为将粘度指数（以门尼单位计）增加至对该指数测量的最小值之上5个单元所需要的时间。

以如下方式在预定长度LT的金属丝绳（例如等于P3或6cm）上进行该测试，所述金属丝绳因此涂覆有其周围的橡胶组合物（或橡胶涂覆复合物）：在1巴的压力下将空气喷射进入线股的入口，并且使用流量计测量离开线股的空气体积（例如，从0至500立方厘米/分钟进行校准）。在测量过程中，将线股试样固定在压缩密封件（例如，橡胶密封件或致密泡沫密封件）中，从而仅测量沿着其纵向轴线从一端至另一端穿过金属丝绳的空气量。使用固体橡胶试样（也就是说没有丝绳的固体橡胶试样）预先检查密封件的密封能力。

测量的平均空气流速（10个试样的平均值）越低，金属丝绳的纵向不透气性越高。由于测量的精确度达到±0.2立方厘米/分钟，0.2立方厘米/分钟或更小的测量值都认为等于零-它们对应于沿着其轴线（即沿着其纵向方向）可被认为是完全气密的线股。

在气密性测试中，“气密”金属丝绳的特征在于0.2立方厘米/分钟或更小的平均空气流速，而“几乎气密”金属丝绳的特征在于小于2立方厘米/分钟，优选小于1立方厘米/分钟的平均空气流速。

附图的具体描述

在本说明书中，除非另外指明，示出的所有百分比（％）均为重量百分比。

此外，通过表达“在a和b之间”表示的任何数值区间代表从大于a到小于b的数值的范围（即不包括端点a和b），而通过表达“从a至b”表示的任何数值区间意味着从a至b的数值的范围（即包括绝对端点a和b）。

术语“金属丝绳”在本申请中按照定义被理解为表示主要由金属材料构成（即，大于50数量%的这些丝线）或完全由金属材料构成（100％的丝线）的丝线所形成的丝绳。丝线优选为由钢制成，更优选由碳钢制成。然而，当然也可以使用其它钢，例如不锈钢，或者其它合金。

当使用碳钢时，其碳含量（以钢的重量%计）优选为在0.2%和1.2%之间，特别是在0.5%和1.1%之间。这些含量表示轮胎所需的机械性能和丝线的可行性之间的良好折衷。应该注意到，在0.5％和0.6％之间的碳含量最终使得这样的钢较为低廉，因为其更加容易拉制。取决于目标应用，本发明的另一个有利的具体实施方案还可以是使用具有低碳含量的钢，例如在0.2％和0.5％之间，这特别是因为更低的成本和更大的丝线可拉制性。

所使用的金属或钢，无论其具体为碳钢还是不锈钢，其本身都可以涂敷有金属层，所述金属层例如改进了金属丝绳和/或其组成元件的加工性能，或者改进了丝绳和/或轮胎本身的使用性能，例如粘附、抗腐蚀或抗老化的性能。根据一个优选的具体实施方案，所使用的钢涂敷有黄铜（Zn-Cu合金）层或锌层。需要回顾的是，在丝线制造工艺的过程中，黄铜涂层或锌涂层使得丝线拉制更为容易，并且使得丝线更好地粘合至橡胶。然而，丝线可以涂覆有除了黄铜层或锌层之外的金属薄层，和/或涂覆有例如具有改进这些丝线的抗腐蚀性和/或其对于橡胶的粘附性的功能的可能基于硅烷的有机偶联剂，例如Co、Ni、Al的薄层或者Cu、Zn、Al、Ni、Co、Sn的两种或更多种金属的合金的薄层。

本发明的多线股丝绳中所使用的线股优选地由碳钢制成，并且具有优选大于2500MPa，更优选大于2800MPa的断裂强度（RM）。根据本发明的一个具体实施方案的丝绳的每一根构成线股的总断裂伸长（由AT表示）（其是丝绳结构上的弹性伸长和塑性伸长的总和）优选为大于2.0％，更优选为至少2.5％。

根据本发明的多线股帘线

I-结构

本发明的多线股金属丝绳具有4×（4+M）构造。其包括以螺旋捻距P3螺旋装配的四根基本线股，每根基本线股由4+M构造的双层丝绳组成，所述双层丝绳包括由以捻距P1螺旋装配的四根直径D1的丝线形成的内层C1，和M根直径D2的丝线的不饱和外层C2，M大于或等于8并且小于或等于11，它们围绕内层C1以捻距P2螺旋装配，P1小于P2，所述内层C1的所述四根丝线以与所述外层C2的所述M根丝线相同的捻向螺旋缠绕，所述外层C2的所述M根丝线以与以螺旋捻距P3螺旋装配的所述四根基本线股相同的方向缠绕。直径D1和D2的每一者大于或等于0.10mm但是小于或等于0.50mm。

此处将要回顾的是，已知的是，捻距P表示平行于外部线股的轴线或多线股丝绳的轴线而测量的长度，分别具有该捻距的丝线或外部线股按照所述长度围绕所述轴线绕一整圈。

每根基本线股的外层是“不饱和”的，线股的所述外层C2的丝线的数量M小于可以围绕线股的内层C1螺旋缠绕成单层的直径D2的丝线的最大数量MMAX。

提供丝线数量小于可以围绕线股的内层C1螺旋缠绕成单层的直径D2的丝线的最大数量MMAX的线股的外层C2的事实的结果是增加了线股的外层C2的丝线之间的平均距离，因此使得橡胶复合物更易于渗透进入线股的芯部。

根据一个特定的具体实施方案，线股的所述外层C2的丝线的数量M比可以围绕线股的内层C1螺旋缠绕成单层的直径D2的丝线的最大数量MMAX小1（M=MMAX-1）。该构造提供丝绳的机械强度及其可渗透性之间的极好折衷。

根据一个有利的具体实施方案，选择线股的所述外层C2的丝线的数量M，使得围绕线股的内层C1（由四根直径D1的丝线构成）螺旋缠绕的直径D2的丝线之间的平均最小距离大于或等于D2/X，其中X=π(DC1+D2)/DC，DC1为线股的内层C1的直径，其本身取决于直径D1。本领域技术人员将理解MMAX对应于X的整数部分。优选地，围绕线股的内层C1螺旋缠绕的直径D2的丝线之间的平均最小距离大于或等于D2/MMAX，更优选还大于或等于0.05mm。

对于丝绳压缩时的强度、可行性、刚度和耐用性之间的最佳折衷，优选的是在每根基本线股中，直径D1和D2的每一者大于或等于0.15mm但是小于或等于0.35mm。

根据一个有利的具体实施方案，在每根基本线股中，捻距P1大于或等于3mm但是小于或等于捻距P2，捻距P2小于或等于20mm（3mm≤P1<P2≤20mm）。更优选地，捻距P2小于或等于15mm（3mm≤P1<P2≤15mm），甚至更优选小于或等于10mm（3mm≤P1<P2≤10mm）。

优选地，在每根基本线股中，P2大于或等于5mm但是小于或等于10mm。选择捻距P1和P2的这些优选值的结果是外层C2的丝线保持在由内层C1的丝线形成的圆柱形封皮的表面上。这增加了外层C2的不饱和度并且因此增加了线股的可渗透性。

优选地，P3大于或等于7mm但是小于或等于25mm，甚至更优选大于或等于10mm但是小于或等于20mm。捻距P3、P2和P1的这些优选值以及选择相同捻向的结果是捻合的增加，这是有利的。

在根据本发明的丝绳的线股中，两个层的丝线可以具有相同的直径（即D1=D2），这特别简化了线股的制造并降低其成本，或者从一层C1至另一层C2具有不同的直径（即D1≠D2），前提是线股的所述外层C2的丝线的数量M小于可以围绕线股的内层C1螺旋缠绕成单层的直径D2的丝线的最大数量MMAX。例如，当M=8时，D1可以等于D2或者不同于D2。然而，当M=11时，D1必须大于D2，否则M不再小于MMAX。

优选地，在每根基本线股中，直径D1和D2的比例D1/D2大于或等于0.5但是小于或等于1.5，甚至更优选地，该比例D1/D2大于或等于0.7但是小于或等于1.3。

图1至4示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的丝绳。

图1以垂直于丝绳轴线（假设笔直且静止）的横截面示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+8）构造的多线股丝绳10的实施例。在该实施例中，内层C1的丝线11的直径D1与外层C2的丝线12的直径D2相同。考虑到内层C1的丝线11的数量，MMAX的值等于10。外层C2的丝线12之间的平均最小距离大于或等于D2/8并且对应于上述关于不饱和外层C2的标准之一。

图2示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+9）构造的多线股丝绳10的第二个实施例。内层C1的丝线11的直径D1与外层C2的丝线12的直径D2相同。考虑到内层C1的丝线11的数量，MMAX的值等于10。外层C2的丝线12之间的平均最小距离大于或等于D2/9并且对应于上述关于不饱和外层C2的标准之一。

图3示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+10）构造的多线股丝绳10的第三个实施例。在此，内层C1的丝线11的直径D1大于外层C2的丝线12的直径D2。外层C2的丝线12之间的平均最小距离大于或等于D2/10。

图4示意性地显示了根据本发明的具体实施方案的4×（4+11）构造的多线股丝绳10的最后实施例。内层C1的丝线11的直径D1大于外层C2的丝线12的直径D2。外层C2的丝线12之间的平均最小距离大于或等于D2/11。

II–制造

基本线股的制造

根据已知过程制造上述4+M构造的基本线股，所述过程包括优选有序且连续进行的如下步骤：

首先进行装配步骤，其中在装配点捻合或绞合四根芯部丝线从而形成线股的内层C1；

任选地，在用于装配四根芯部丝线的所述点的下游进行涂覆步骤，其中用未固化（即未交联）填充橡胶复合物涂覆线股的内层C1；

随后进行装配步骤，其中围绕线股的内层C1捻合或绞合线股的外层C2的M根丝线；以及

优选地，特别是在涂覆操作的过程中进行最终均衡扭转步骤。

在此要回顾的是，对于装配金属丝线有两种可行的技术：

通过绞合：在这种情况下，丝线不承受围绕其自身轴线的扭转，因为在装配点之前和之后同步旋转；

或者通过捻合：在这种情况下，丝线承受围绕其自身轴线的共同捻合和单独捻合，从而在每根丝线上产生解捻扭矩。

上述过程的一个优选特征是，当装配线股的内层（C1）和线股的外层C2时，都使用捻合步骤。

在第一步骤的过程中，将四根芯部丝线捻合在一起（S或Z捻向），从而通过本身已知的方式形成内层C1；通过适合使得芯部丝线会聚在公共捻合点（或者装配点）上的诸如线轴、分离网格（无论其是否联接至装配引导件）的供应装置输送丝线。

然后，可以用在合适温度下通过挤出螺栓供应的未固化填充橡胶复合物涂覆由此形成的线股的内层C1。因此，填充橡胶复合物可以借助于单个挤出头输送至单个固定小点，而不必向现有技术中所描述的那样在形成内层之前在装配操作的上游对丝线进行单独涂覆。

该过程的显著优点在于不会减慢常规装配过程。因此其使得有可能以高速有序地并且在单个步骤中进行完整操作-初始捻合、橡胶涂覆和最终捻合，无论所生产的丝绳的类型如何（紧凑丝绳或圆柱形层状丝绳）。

最后，优选通过围绕由此涂覆的线股的内层C1捻合（以与内层情况相同的方向S或Z）线股的外层C2的M根丝线从而进行最终装配操作。

任选地后续步骤是使丝绳穿过捻合均衡装置。本领域技术人员公知的是，术语“捻合均衡”在此被理解为意指在线股的内层C1和线股的外层C2中消除作用在线股的每根丝上的剩余扭矩（或由解捻合造成的弹性回复力矩）。

在该最终均衡步骤之后，完成外部线股的制造。在绞合基本线股以获得本发明的多线股丝绳的后续操作之前，将该线股缠绕在一个或多个接收线轴上用于储存。

能够用于实施上述过程的装配/橡胶涂覆设备是这样一种设备，所述设备沿着形成的线股的前进方向上从上游端至下游端包括：

用于供应四根芯部丝线的装置；

用于通过捻合或绞合四根芯部丝线来装配四根芯部丝线从而形成线股的内层C1的装置；

任选地，用于涂覆线股的内层C1的装置；

用于通过围绕由此涂覆的线股的内层C1捻合或绞合M根外部丝线来装配M根外部丝线从而形成线股的外层C2的装置；和最后，

任选的，用于均衡扭转的装置。

图5显示了具有旋转进料器和旋转接收器的捻合装配设备200的实施例，其可用于制造例如图1所示的4+8构造的圆柱形分层类型的线股（其中层C1的捻距P1不同于层C2的捻距P2）。在该设备200中，进料装置210经过分配网格211（轴对称分配器）输送四根芯部丝线11（其中仅描绘三根），所述分配网格211可以或可以不联接至装配引导件212，经过所述装配引导件212之后四根丝线11会聚在装配点或捻合点213上，从而形成线股的内层（C1）。

一旦形成，随后可以使内层C1穿过任选的涂覆区域，所述涂覆区域例如由内层将在穿过的单个挤出头214构成。会聚点213和涂覆点214之间的距离例如在50cm和1m之间。由进料装置220输送的线股的外层（C2）的N根丝线12（例如八根丝线）然后通过围绕任选橡胶涂覆的沿箭头所示方向前进的线股的内层（C1）捻合而进行装配。由此形成的线股C1＋C2在已经穿过用于均衡扭转的装置230之后，最终收集在旋转接收器240上，所述用于均衡扭转的装置230例如由矫直机或捻合机-矫直机构成。

多线股帘线的制造

按照本领域技术人员公知的方式，通过使用旨在装配线股的绞合机械或捻合机械来绞合或捻合之前获得的基本线股从而进行用于制造本发明的多线股丝绳的过程。

根据一个优选的实施方法，所使用的捻合过程包括用于获得HE（高伸长）类型的优先多线股丝绳的如下已知步骤（例如参见上述专利申请WO 2004/003287）：

以给定的暂时捻距将四根基本线股螺旋缠绕在一起形成单层；

进行过度捻合从而减小该暂时捻距，也就是说增加所述层的螺旋角度，并且因此增加所述层的螺旋曲率；和

通过解捻合固定获得的丝绳，从而获得零剩余扭矩。

III–帘线的用途

本发明的多线股帘线可以用于增强除了轮胎之外的制品，例如软管、带束、传送带；有利地，其还能够用于除其胎冠增强件之外的轮胎部分，特别是用于工业车辆的轮胎的胎体增强件。

然而，正如在本文的背景部分中解释的那样，本发明的丝绳特别适合作为大型工业车辆的轮胎胎冠增强件，这些车辆例如为土木工程车辆，特别是矿用类型的土木工程车辆。

例如，图6高度示意性地显示了穿过具有金属胎冠增强件的轮胎的径向横截面，在这种概括性的描述中，该金属胎冠增强件可以是根据本发明的增强件，也可以不是。

该轮胎1包括用胎冠增强件或带束6增强的胎冠2、两个胎侧3和两个胎圈4，这些胎圈4的每一者用胎圈丝线5进行增强。胎冠2被胎面覆盖。胎体增强件7缠绕每个胎圈4中的两根胎圈丝线5，该增强件7的卷边8例如指向轮胎1的外侧（这里显示为安装在其轮辋9上）。正如本身已知的，胎体增强件7由至少一个用“径向”丝绳增强的帘布层形成，也就是说这些丝绳实际上彼此平行，并从一个胎圈延伸至另一个胎圈从而与圆周正中平面（即垂直于轮胎的旋转轴线的平面，该平面位于两个胎圈4之间正中，并穿过胎冠增强件6中部的轴线）形成80°和90°之间的角度。

根据本发明的具体实施方案的轮胎的特征在于，其带束6至少包括根据本发明的具体实施方案的多线股丝绳，以作为至少一个带束帘布层的增强件。在图6中以相当简洁的方式示意性地显示的该带束6中，将理解本发明的多线股丝绳可以例如增强所谓的“工作”带束帘布层中的某些或全部。当然，已知的是，该轮胎1还包括橡胶复合物或弹性体的内层（通常称为“内衬”），其限定了轮胎的径向内面并且适合保护胎体帘布层免受来自轮胎内部空间的空气的扩散的影响。

IV–具体实施方案

以下测试证实本发明提供具有高断裂强度和良好弹性同时仍然易于被橡胶复合物渗透的多线股丝绳的能力。

所使用的丝线和帘线的性质和性能

在以下测试中，将如图2示意性地显示的由精细黄铜涂覆的碳钢丝线形成的4＋9构造的双层线股用作基本线股。

以已知的方式制备碳钢丝线，例如来自丝线托盘（直径为5至6mm），其首先通过轧制和/或拉制进行硬化加工，降低为接近1mm的中间直径。用于根据本发明的具体实施方案的丝绳的钢例如为NT（常规拉伸）碳钢，其碳含量为大约0.7%且余量包含铁、锰、硅和由于钢制造过程而导致的常见的不可避免的杂质。

中间直径的丝线在其随后的转换之前经受脱脂和/或酸浸处理。在黄铜涂层已经沉积这些中间丝线上之后，通过使用例如水乳液或水分散体形式的拉制润滑剂在潮湿介质中对其冷拉制而在每根丝线上进行所谓的“最终”硬化加工操作（即在最终铅淬火热处理之后）。

由此拉制的钢丝线具有如下直径和机械性能：

钢	φ(mm)	FM(N)	RM(MPa)
				NT	0.26	145	2900

表1

之后以线股的形式装配这些丝线，然后以丝绳的形式装配，所述丝绳的机械性能示于表2：

表2

字母“R”对应于参照丝绳。为了制造这些丝绳，使用捻合装配装置。术语“AS”在此表示丝绳的“结构伸长”。该术语的测量方式是本领域技术人员公知的，并且例如描述在文献US 2009/294009（参考图1和与图1相关的描述）中。

测试结果

表3显示了透气性测试的结果。通过平均空气流速（10个测量的平均）和NP0（即对应于零空气流速的测量的数量）表征可渗透性，NP0在测试试样上确定。

字母	单位	“R”	“A”
				平均流速	立方厘米/分钟	100	20-50
NP0[测试试样]	%	0	20

表3

与不满足全部所声称的要求的参照弹性丝绳“R”相比，通过降低的平均流速和平均流速被认为零的情况的数量的显著增加证实了根据本发明的具体实施方案的丝绳“A”的改善的渗透性能。

Claims (11)

1.一种4×（4+M）构造的多线股金属丝绳，其可以特别用于增强工业车辆的轮胎带束，所述多线股金属丝绳由以螺旋捻距P3螺旋装配的四根基本线股形成，每根基本线股由L+M构造的双层丝绳组成，所述双层丝绳包括由以捻距P1螺旋装配的四根直径D1的丝线形成的内层C1，和M根直径D2的丝线的不饱和外层C2，M大于或等于8并且小于或等于11，它们围绕内层C1以捻距P2螺旋装配，P1小于P2，所述内层C1的所述四根丝线以与所述外层C2的所述M根丝线相同的捻向螺旋缠绕，所述外层C2的所述M根丝线以与所述四根基本线股相同的方向缠绕，并且其中所述直径D1和D2的每一者大于或等于0.10mm但是小于或等于0.50mm。

2.根据权利要求1所述的多线股丝绳，其中，在每根基本线股中，所述直径D1和D2的每一者大于或等于0.15mm但是小于或等于0.35mm。

3.根据权利要求1或2所述的多线股丝绳，其中，在每根基本线股中，所述捻距P1大于或等于3mm但是小于所述捻距P2，所述捻距P2小于或等于20mm（3mm≤P1<P2≤20mm）。

4.根据权利要求3所述的多线股丝绳，其中，在每根基本线股中，所述捻距P1大于或等于3mm但是小于所述捻距P2，所述捻距P2小于或等于10mm（3mm≤P1<P2≤10mm）。

5.根据权利要求4所述的多线股丝绳，其中，在每根基本线股中，P2大于或等于5mm但是小于或等于10mm。

6.根据权利要求1至5任一项所述的多线股丝绳，其中P3大于或等于7mm但是小于或等于25mm。

7.根据权利要求6所述的多线股丝绳，其中P3大于或等于10mm但是小于或等于20mm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的多线股丝绳，其中，在每根基本线股中，所述直径D1和D2的比例大于或等于0.5但是小于或等于1.5。

9.根据权利要求1至8任一项所述的多线股丝绳，其中，在每根基本线股中，所述直径D1和D2的比例大于或等于0.7但是小于或等于1.3。

10.一种包括根据权利要求1至9任一项所述的丝绳的轮胎。

11.根据权利要求10所述的轮胎，其中所述多线股丝绳存在于所述轮胎的所述带束中。

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