CN105189144B - 车辆充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
呈径向结构形式的车辆充气轮胎，尤其一种商用车辆轮胎，该车辆充气轮胎具有一个由至少三个层(7，8，9)，即两个工作层(8，9)和一个相对于这些工作层(8，9)在径向内部安排的阻挡层(7)构成的帘线带包(3)，其中这些帘线带层(7，8，9)中的每个具有嵌入到弹性体中的由钢帘线制成的增强织物，这些增强织物在每个帘线带层(7，8，9)中分别相对于彼此平行地并且彼此间隔地安排；为了满足根据FMVSS的穿透测试和为了同时降低该车辆充气轮胎的生产费用提出，该阻挡层(7)的这些钢帘线(11)具有1x 3的构造，其中该单线直径(13)是0.36mm‑0.45mm并且这些钢帘线(11)以50‑110端数每分米(EPDM)的密度安排在该阻挡层(7)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种呈径向结构形式的车辆充气轮胎，尤其一种商用车辆轮胎，该车辆充气轮胎具有一个由至少三个层，即两个工作层和一个相对于这些工作层在径向内部安排的阻挡层构成的帘线带包，其中这些帘线带层中的每个具有嵌入到弹性体中的由钢帘线制成的增强织物，这些增强织物在每个帘线带层中分别相对于彼此平行地并且彼此间隔地安排。
背景技术
本领域技术人员已知的是具有一个帘线带的商用车辆轮胎，该帘线带具有两个工作层和一个阻挡层。商用车辆轮胎的帘线带通常具有四个层，这四个层由嵌入到橡胶混合物中的钢帘线组成。该径向最内部的层在一个4层帘线带中称为“第1个帘线带层”或根据该层的功能称为“阻挡层”。按功能是所谓的“工作层”的第2个帘线带层和第3个帘线带层在径向外部安排在该第1个帘线带层上。该径向外部的工作层由第4个帘线带层、所谓的“覆盖层”或“保护层”覆盖。
该第1个帘线带层的钢帘线总体上具有一个相对于圆周方向>45°的角度。该第1个帘线带层根据其功能：即阻挡这两个工作层在圆周方向上的可移动性，被称为所谓的“阻挡层”。此外，通过该阻挡层从径向外部向径向内部实质性地提高了对该胎体穿透损坏(Durchstossverletzungen)的抵抗力。在多个国家、除其他之外在美国、在FMVSS 119中确定了一种对应的测试并且满足一个限定的最小值是用于销售和运营轮胎的前提条件。
该测试是借助于压入或压穿的钢芯棒针对穿透的道路障碍物、例如路边石障碍(Bordsteinschwellen)对车辆充气轮胎的轮胎胎体强度的静态测试。
这两个工作层的钢帘线典型地具有相对于该轮胎圆周方向在15°与30°之间的相同的角度，其中一个工作层的钢帘线相对于该轮胎圆周方向与另一个工作层的钢帘线逆向地倾斜。因此，一个工作层的钢帘线相对于另一个工作层的钢帘线交叉地安排。这些工作层接收高的切力和拉力，承载帘线带中的主要负荷并且因此对帘线带耐用性具有特殊意义。
该第4个帘线带层具有钢帘线，这些钢帘线通常与该圆周方向围成一个在15°与30°之间的角度。该第4个帘线带层具有针对这两个放置在下方的工作层的一个保护层的功能，其方式为使得该保护层形成针对石块或可能穿过该胎面包(Laufstreifenpaket)的其它物体的障碍。
例如已知的是，将3x0.20+6x0.35构造的钢帘线用于该阻挡层。该钢帘线具有一个由3个彼此捻绕的0.20mm直径的钢单线构成的核心束，这些钢单线被6个0.35mm直径的单线包围。
由此产生为1.14mm的帘线直径并且厚度大致为1.65mm的橡胶层。这些帘线典型地以30至60端数每分米(EPDM)的密度安排在该阻挡层中。
发明内容
一直致力于在其耐用性方面改善该车辆充气轮胎并且如果额外可能的话，降低车辆充气轮胎的生产成本。因此本发明所基于的目的在于，这样实施一种开篇所述类型的具有一个至少三层的帘线带包的商用车辆轮胎，使得该商用车辆轮胎的耐用性被改善、生产成本被降低并且使得满足在FMVSS中规定的穿透测试。
根据本发明该目的是通过如下方式实现：该阻挡层的帘线具有3x单线直径(FD)的构造，其中该单线直径是0.36mm-0.45mm并且使得这些帘线以50-110端数每分米(EPDM)的密度安排在该阻挡层中。
实现具有一个至少三个层的帘线带的一种商用车辆轮胎，该商用车辆轮胎的阻挡层在其有助于满足在FMVSS中规定的穿透测试方面和在该阻挡层的耐用性方面得到改善并且降低了生产成本。
3x FD增强织物构造描述了一种由3个彼此捻绕的单线构成的增强织物，其中FD在0.36mm-0.45mm之间。每个单线在此具有大致相同的直径(FD)，该直径在0.36mm至0.45mm的范围内。每个单线具有一个大致圆形的横截面。
在根据本发明的轮胎的阻挡层中安排与在现有技术的阻挡层中大致相同数量的钢帘线，然而这些钢量被不同地分配：每个帘线在这些单线的更大的横截面下然而具有较小的钢量，同时提高了每面积单位的帘线密度。
在通过由外部侵入的外来物体穿透的情况下，通过该提高的帘线密度实现这些单个帘线的更均匀的负荷，由此获得与根据现有技术的实施方式相比、在根据FMVSS的穿透测试中更高的比耐受性(spezifische)。
通过该更高的单线直径实现了这些单个单线的更好的抗切割性，由此进一步提升了比耐受性。
与根据现有技术的具有可比较的帘线直径和可比较的单线直径的构造相比，该提出的3x FD帘线构造具有特别有利的体积利用率，也就是单线体积与帘线体积的比例和由此特别有利的经济性。根据现有技术的具有可比较的帘线直径和可比较的强度的帘线构造具有更大的帘线直径。
对具有大于132的负荷指数的商用车辆轮胎有利的是在具有FD在0.42至0.45mm范围内的3x FD阻挡层和50至80端数每分米(EPDM)的钢帘线密度的一个实施方式，因为以此实现对该轮胎类别而言必需的刚度和强度。
便利的是，该阻挡层的这些钢帘线由强度等级为HT或强度等级更高的钢组成，由此使得实现每帘线体积的尽可能高的强度。
下面的表格示出了帘线构造，与现有技术的阻挡层的帘线(行1a，1b)相比，该帘线构造使用在一个根据本发明的车辆充气轮胎的阻挡层中(行2a-4b)。
表
相对于每个帘线构造给出了该帘线的外直径、在该阻挡层中该帘线的安排密度、由此得出的帘线与帘线间距以及相对于行1a的参考帘线的比帘线体积。
通过更小的帘线直径和由此更小的层厚度实现该阻挡层更少的材料成本。同时有利的是更小的帘线与帘线间距，参见例如与现有技术1a和1b相对比的实施方式4a和4b。虽然更密的覆盖(更高的EPDM数量)可能此外产生了改善的保护作用，然而在帘线之间剩下太少橡胶，这在出现外部变形时可能会不利地导致高的拉伸度。
附图说明
下面借助示意性示出实施例的图示对本发明的其它特征、优点和细节进行详细说明。图中示出
图1示出了穿过在帘线带和胎面的区域中的车辆充气轮胎一半的一个部分横截面；
图2示出了穿过图1的轮胎的阻挡层的钢帘线的一个横截面；
图3示出了图2的钢帘线的一个三维视图。
具体实施方式
图1示出了穿过用于一个通常的标准构造的载重汽车的一个车辆充气轮胎的胎面和帘线带区域的一个横截面，该车辆充气轮胎具有：带有钢帘线作为增强织物的一个胎体1、一个气密的内层2、一个多层的帘线带包3和一个成型的胎面6。
该帘线带包3具有四个帘线带层7、8、9和10，其中该第四个、径向最外部的帘线带层具有所有层中最小的宽度并且形成所谓的保护层10。该第一个帘线带层是所谓的阻挡层7，该第二个帘线带层和该第三个帘线带层是所谓的工作层8、9。该最宽的帘线带层是该第二个帘线带层8，该第二个帘线带层因此完全覆盖该第一个帘线带层7。该第三个帘线带层9比该第一个帘线带层7更宽或同样宽。此外，该第四个帘线带层10可以实施为与该第三个帘线带层9同样宽。所有的帘线带层7、8、9、10由嵌入到一种橡胶混合物(帘线带橡胶)中的由钢帘线制成的增强织物组成，其中这些钢帘线彼此平行地并且彼此间隔地安排。
图2示出了穿过图1的轮胎的阻挡层7的一个横截面。该阻挡层7具有强度等级为HT的钢帘线11，该钢帘线嵌入到一种橡胶混合物15中。这些钢帘线11相彼此平行地并且彼此间隔地安排在该阻挡层7中。这些钢帘线11具有3x单线直径(FD)的构造，其中该单线直径13(FD)是0.36mm-0.45mm。这些钢帘线以50-110端数每分米(EPDM)的密度安排在该阻挡层7中。
图3示出了3x FD 13构造的图2的钢帘线的一个三维视图。
附图标记说明
1 胎体
2 内层
3 帘线带包
6 胎面
7 阻挡层(第1个帘线带层)
8 工作层(第2个帘线带层)
9 工作层(第3个帘线带层)
10 保护层(第4个帘线带层)
11 钢帘线
12 单线
13 单线直径
14 帘线直径
15 节距长度
Claims (3)
1.一种呈径向结构形式的车辆充气轮胎，该车辆充气轮胎具有一个由至少三个层，即两个工作层(8，9)和一个相对于这些工作层(8，9)在径向内部安排的阻挡层(7)构成的帘线带包(3)，其中所述层中的每个具有嵌入到弹性体中的由钢帘线制成的增强织物，这些增强织物在每个所述层中分别相对于彼此平行地并且彼此间隔地安排，
其特征在于，
该阻挡层(7)的这些钢帘线(11)具有3x单线直径(13)的构造，其中在该阻挡层(7)中的这些钢帘线(11)具有在0.42至0.45mm范围内的单线直径并且以50至80端数每分米(EPDM)的钢帘线密度安排。
2.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该阻挡层(7)的这些钢帘线(11)由强度等级为高拉伸(HT)或强度等级更高的钢组成。
3.根据权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，该车辆充气轮胎是商用车辆轮胎。
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