CN107428200A - 包括针织物和增强元件的轮胎 - Google Patents

包括针织物和增强元件的轮胎 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包括组件(54’)的轮胎，所述组件(54’)包括针织物(56)和多个增强元件(48)，其中增强元件(48)彼此平行延伸，并且每个增强元件(48)在针织物(56)的至少一部分上与针织物(56)交织。

Description

包括针织物和增强元件的轮胎
技术领域
本发明涉及包括一组针织物和一组增强元件的轮胎，涉及这种组件在轮胎中的用途，以及制造这种轮胎的方法。
背景技术
本发明应用于任何类型的车辆，然而优选地旨在用于选自货车、重型车辆如“重载车辆”(即地铁、大客车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)和越野车辆)的车辆、农业或土木工程机械、飞机和其他运输或搬运车辆。
现有技术已知的轮胎，其包括锚固在两个胎圈中并在径向上被胎冠增强件覆盖的胎体增强件，所述胎冠增强件本身由通过两个胎侧接合至胎圈的胎面所覆盖。
胎体增强件包括一个或多个胎体帘布层。在胎体增强件的多个功能中，一个功能是保护胎冠和胎侧不被刺穿。已知的做法是通过使用数个胎体帘布层(例如两个胎体帘布层)来显著增加胎冠的强度。每个胎体帘布层包括基本上彼此平行并且嵌入于弹性体基体中的增强元件，并且根据实施方案包括包含数个金属基本单丝或金属单丝的多丝线股。
胎冠增强件包括工作增强件。除了工作增强件之外，胎冠增强件可以潜在地包括保护增强件和环箍增强件，所述保护增强件径向布置在胎面和工作增强件之间，所述环箍增强件径向插入在保护增强件和工作增强件之间。保护增强件旨在保护工作增强件和胎体增强件免受外部冲击，特别是刺穿。工作增强件包括基本上彼此平行并嵌入于弹性体基体中的金属增强元件。
出于此目的，保护增强件包括布置在工作增强件上面的保护帘布层，以限制刺穿。保护帘布层包括基本上彼此平行并嵌入于弹性体基体中的增强元件。根据实施方案，这些增强元件包括包含数个金属基本单丝或金属单丝的多丝线股。
为了改进轮胎的抗刺穿性，已知的做法是增加保护增强件和/或胎体增强件的厚度。在胎体增强件的情况下，这种厚度的增加是非常高度有效的。
然而，虽然表现出令人满意的抗刺穿性，但仍可改进现有技术的保护增强件和/或胎体增强件。具体地，增加增强件的厚度导致轮胎质量的显著增加，并且在大多数情况下导致滚动阻力的不可接受的增加。
此外，当发生刺穿时，一方面存在轮胎将失去压力的风险，另一方面存在工作增强件和/或胎体增强件的金属增强元件将在腐蚀剂进入并穿过胎冠增强件后开始腐蚀的风险。
发明内容
本发明的目的是改进轮胎的抗刺穿性。
为此，本发明的一个主题是一种包括组件的轮胎，所述组件包括织物和多个增强元件，其中所述增强元件彼此平行延伸并且每个增强元件在针织物的至少一部分上与针织物十字交叉。
根据定义，针织物是包括针迹的增强元件。每个针迹包括与另一个线圈相交织的线圈。因此，在由针迹构成的织物的针织物和包括纬纱丝状元件和经纱丝状元件的织物的机织织物之间做出区分，所述纬纱丝状元件基本上彼此平行，并且所述经纱丝状元件同样基本上彼此平行。
在纬编针织物和经编针织物之间做出区分。在纬编针织物中，针迹基本形成在同一行的线圈彼此相邻布置(穿过针织物的宽度)的方向上。在经编针织物中，针迹基本形成在同一列(纵行)的线圈彼此相邻布置(沿着针织物的长度)的方向上。
它们有不同的结构。结构是指在针织物中形成重复图案的丝状元件交织的方式。非限制性地，结构包括平针、贴边平针、1×1罗纹、畦编罗纹、双罗纹、在纬编针织物和锁扣针织物情况下的正反针、经编针织物情况下的图集。
交叉被定义为增强元件和针织物之间的接触点。
由于轮胎其中增强元件与针织物十字交叉的结构，轮胎在布置该组件的位置处具有改进的抗刺穿性。发生的情况是针织物的针迹由增强元件保持在一起，反之亦然，因此在压头的作用下，针织物的针迹和增强元件相互之间移动(如果有的话)很小，因此提供显著的抗刺穿性。
根据一个实施方案，所述针织物包括：
-线圈的列，同一列的线圈基本上在称为主方向的整个方向上依次布置，
-线圈的行，同一行的线圈基本上在称为横向方向的整个方向上相邻布置，
并且其中每个增强元件基本上在主方向的整个方向或者横向整个方向上延伸。
优选地，针织物由选自聚酯、聚酰胺、聚酮、聚乙烯醇、纤维素、矿物纤维、天然纤维、弹性体材料或这些材料的混合物的材料中的一种或多种丝状元件组成。
在聚酯中，可以例如提及PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PBN(聚萘二甲酸丁二醇酯)、PPT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)和PPN(聚萘二甲酸丙二醇酯)。
在聚酰胺中，可以提及脂族聚酰胺如聚酰胺4-6,6，6-6(尼龙)，11或12和芳族聚酰胺如芳纶。
在一个实施方案中，每个增强元件是包括至少一个多丝线股的丝状元件，所述多丝线股包括数个基本单丝，并且其中每个基本单丝由金属材料和/或纺织材料制成。
在另一实施方案中，每个增强元件是由金属单丝制成的丝状元件。
丝状元件是指相对于其横截面具有很大长度的任何长线形元件，无论横截面的形状如何如圆形、长方形、矩形或正方形、甚至扁平，例如这种丝状元件可能被扭曲或波浪形。当横截面为圆形时，丝状元件的直径优选小于5mm，更优选在100μm至1.2mm的范围内。
例如，每个多丝线股为包括数个织物多丝纤维合股在一起的织物合股纱，包括数个多丝织物纤维的织物帘线，包括数个金属单丝的金属帘线或包括数个织物或金属帘线然后称为合股纱的组件。
根据定义，金属材料是指每个主要(即其重量大于50％)或全部(其重量为100％)由金属材料制成的金属单丝。金属材料优选是钢，更优选是有利地包含0.4至1.2重量％之间的碳的珠光体(或铁素体-珠光体)碳钢。
有利地，每个织物多丝股线包括在20至1000之间的基本单丝，优选在50至500之间，更优选在70至300之间的基本单丝。这些大量的基本单丝使得可以确保足够的抗刺穿性。
有利地，每个基本单丝的直径范围为10μm至100μm，优选为10μm至50μm，更优选为12μm至30μm。这样的直径使得可以获得包括相对柔韧的针织物的组件并因此与轮胎中的用途相容。
根据一个实施方案，每个增强元件与同一列的线圈和/或与两个不同线圈列的间线圈元件十字交叉，间线圈元件连接两个属于两个不同线圈列的线圈。优选地，两个不同线圈列是连续的列。
在一个实施方案中，每个间线圈元件连接属于同一行的两个线圈。
在另一个实施方案中，每个间线圈元件连接属于两个不同行(优选连续的)两个线圈。
有利地，增强元件与每f列每列中的至少一个线圈和/或与每f对连续线圈列的每对连续线圈列的至少一个间线圈元件十字交叉。
因此，在优选的其中f＝1的实施方案中，增强元件与每列中的至少一个线圈和/或与每对连续线圈列的至少一个间线圈元件十字交叉。在另一个其中f＝2的实施方案中，增强元件与每两列每列中的至少一个线圈和/或与每两对列的每对连续线圈列的至少一个间线圈元件十字交叉。
优选地，增强元件与同一列的每个线圈和/或与两个连续线圈列的每个间线圈元件十字交叉。
在一个实施方案中，增强元件与同一行的线圈和/或与同一行线圈的间线圈元件同相十字交叉。
“增强元件”与同一行的线圈和/或与同一行线圈的间线圈元件“同相十字交叉”是指增强元件与线圈和/或与针织物的间线圈元件以相同的方式十字交叉，这意味着，在行的情况下，增强元件通过经过针织物的相同面(面)(反面或正面)而交叉线圈和/或间线圈。
具体地，针织物包括本领域技术人员众所周知和可区分的两个面。因此，针织物包括反面和正面。正面也称为前面。反面也称为后面。这些面在标准NF EN 14971中有明显的定义。
因此，标准NF EN 14971限定正面是主要由正向针迹构成的针织物的面，即针迹在针织物中以使得腿部经过形成在前一行的相同列中的针编弧的这种方式缝合。标准NF EN14971限定反面是主要由反向针迹构成的针织物的面，即针迹在针织物中以使得线圈(也称为针迹的针编弧)和间线圈元件(也称为针迹的沉降弧)和经编中的针背垫纱经过在前一行和下一行的相同列中形成的针迹的腿部的这种方式缝合。
在另一个实施方案中，增强元件与同一行的线圈和/或与同一行线圈的间线圈元件反相十字交叉。
表述“增强元件”与同一行的线圈和/或与同一行线圈的间线圈元件“反相十字交叉”与表述“增强元件同相十字交叉”的定义相反。这意味着两个连续的增强元件不以相同的方式与针织物的线圈和/或间线圈元件十字交叉，即，在行的情况下，两个连续的增强元件通过经过针织物的相对面(反面和正面)而交叉线圈和/或间线圈元件。
在一个特别优选的实施方案中，针织物包括反面和正面，增强元件通过从每k行的正面转至反面而与同一列的线圈十字交叉和/或通过从每k行的正面转至反面而与两个连续线圈列的间线圈元件十字交叉。
在一个优选的实施方案中，k＝2。换句话说，这意味着在该实施方案中，增强元件通过交错地经过反面和正面而与同一列的线圈十字交叉，和/或通过交错地经过反面和正面而与两个连续的线圈列的间线圈元件十字交叉。
有利地，针织物涂布有增粘粘合剂的层。所使用的粘合剂例如为RFL(间苯二酚-甲醛-乳液)类型或例如在公开WO2013017421、WO2013017422、WO2013017423中所描述的粘合剂。
在一个优选的实施方案中，轮胎包括由胎面覆盖的胎冠，两个胎侧，两个胎圈，每个胎侧将每个胎圈连接至胎冠，锚固在每个胎圈中并且延伸穿过胎侧朝向胎冠的胎体增强件，径向插入在胎体增强件和胎面之间的胎冠增强件，所述胎冠增强件包括组件。
在一个实施方案中，所述胎冠增强件由包括两个工作帘布层的工作增强件构成。在该实施方案中，所述胎冠增强件不具有保护增强件，且这意味着轮胎可以轻质化。
任选地，每个工作帘布层包括与轮胎的周向方向形成15°至40°，优选20°至30°的角度的工作增强元件。
有利地，工作增强元件从一个工作帘布层交叉至另一个工作帘布层。还更有利地，每个工作帘布层的增强元件的角度相同。因此，如果在一个工作帘布层中增强元件与轮胎周向方向的角度等于+A°，则另一个工作帘布层的增强元件与轮胎周向方向的角度等于-A°。
在该第一实施方案的第一可替代形式中，至少一个工作帘布层包括组件，所述组件的增强元件形成工作帘布层的工作增强元件。因此，至少一个工作帘布层的增强元件在执行其通常的功能时提供一种抵抗刺穿的方式。
在该第一实施方案的第二可替代形式中，每个工作帘布层包括组件，每个组件的增强元件形成每个工作帘布层的工作增强元件。在该第二可替代形式中，每个工作帘布层的增强元件在执行其通常的功能时提供一种抵抗刺穿的方式。
在另一实施方案中，胎冠增强件包括工作增强件和保护增强件，所述工作增强件包括两个工作帘布层，所述保护增强件包括保护帘布层。
任选地，每个工作帘布层包括与轮胎周向方向形成15°至40°，优选20°至30°的角度的工作增强元件，并且保护帘布层包括与轮胎周向方向形成5°至35°，优选10°至30°的角度的保护增强元件。
有利地，工作增强元件从一个工作帘布层交叉至另一个工作帘布层。还更有利地，每个工作帘布层的增强元件的角度相同。因此，如果在一个工作帘布层中增强元件与轮胎周向方向的角度等于+A°，则另一个工作帘布层的增强元件与轮胎周向方向的角度等于-A°。
在该第二实施方案的第一可替代形式中，保护帘布层包括组件，所述组件的增强元件形成保护帘布层的保护增强元件。所述保护帘布层提供一种有效地抵抗刺穿的方式。
在该第二实施方案的第二可替代形式中，至少一个工作帘布层包括组件，所述组件的增强元件形成工作帘布层的工作增强元件。因此，除了保护帘布层之外，至少一个工作帘布层的增强元件在执行其通常的功能时提供一种抵抗刺穿的方式。
在该第二实施方案的第三可替代形式中，每个工作帘布层包括组件，每个组件的增强元件形成每个工作帘布层的工作增强元件。在该第三可替代形式中，除了保护帘布层之外，每个工作帘布层的增强元件在执行其通常的功能时提供一种抵抗刺穿的方式。
在某些实施方案中，保护帘布层径向插入在工作帘布层之间。
在其它实施方案中，保护帘布层径向插入在胎面和工作增强件之间。
优选地，组件在轮胎的周向方向形成连续的带束。
在另一实施方案中，胎体增强件包括组件。
因此，本发明提出了对轮胎的增强帘布层进行纬纱填充，以使得可以改进轮胎的抗刺穿能力。-
本发明还涉及组件通过轮胎增强元件的用途，所述组件包括针织物和多个增强元件，其中所述增强元件彼此平行延伸，并且每个增强元件在针织物的至少一部分上与针织物十字交叉。
本发明的另一主题为制造如上所述的轮胎的方法，其中组件嵌入于至少一个弹性体基体中。
优选地，弹性体为二烯弹性体。
“二烯”类型弹性体或橡胶(这两个术语为同义词)通常意指至少部分(即均聚物或共聚物)得自二烯单体(带有两个共轭或非共轭碳-碳双键的单体)的弹性体。
特别优选地，二烯弹性体选自聚丁二烯(BR)、合成聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的共混物的二烯弹性体。这种共聚物更优选地选自丁二烯/苯乙烯共聚物(SBR)、异戊二烯/丁二烯共聚物(BIR)、异戊二烯/苯乙烯共聚物(SIR)、异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBIR)和这些共聚物的混合物。
在一个实施方案中，轮胎用于选自货车、重型车辆如“重载车辆”-即地铁、大客车、道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)、越野车辆的工业车辆、农业车辆或土木工程机械、飞机、其他运输或搬运车辆。
附图说明
根据仅通过以说明的方式给出且不旨在限制所述发明的以下描述和以下的附图将更好地理解本发明：
图1为根据本发明第一实施方案的包括组件的轮胎的横截面视图。
图2为根据本发明第一实施方案的组件的细节示意图，所述组件包括纬编针织物和与针织物的间线圈元件同相十字交叉的增强元件；
图3为根据本发明第二实施方案的组件的示意图，所述组件包括纬编针织物和与针织物的间线圈元件反相十字交叉的增强元件；
图4为根据本发明第三实施方案的组件的示意图，所述组件包括经编针织物和与针织物的间线圈元件同相十字交叉的增强元件；
图5为根据本发明第四实施方案的组件的示意图，所述组件包括经编针织物和与针织物的间线圈元件反相十字交叉的增强元件；
图6为根据本发明第五实施方案的组件的正面的照片。
图7为图6的组件的反面的照片；以及
图8和图9分别为根据第二实施方案和第三实施方案的类似于图1的轮胎的视图。
在不同的附图中，类似的元件由相同的附图标记表示。此外，为了呈现使本发明更容易理解的视图，各种元件不一定按比例进行绘制。
具体实施方式
在以下的描述中，当使用术语“径向”时，适当地区分本领域技术人员对该词的数个不同用途。
首先，该表述指的是轮胎的半径。这意味着，如果点A比点B更接近轮胎的旋转轴线，则称点A位于点B的“径向内侧”(或者“在径向上位于”点B的“内侧”)。相反地，如果点C比点D更远离轮胎的旋转轴线，则称点C位于点D的“径向外侧”(或者“在径向上位于”点D的“外侧”)。“径向向内(或向外)”前进将意味着朝向更小(或更大)的半径前进。
就径向距离而言，该词的这一含义同样适用。
另一方面，当增强元件或增强件的增强元件与周向方向形成大于或等于65°且小于或等于90°的角度时，则称增强元件或增强件是“径向的”。
“轴向”方向是平行于轮胎的旋转轴线的方向。如果点E比点F更接近轮胎的中平面，则称点E位于点F的“轴向内侧”(或“在轴向上位于”点F的“内侧”)。相反地，如果点G比点H更远离轮胎的中平面，则称点G位于点H的“轴向外侧”(或“在轴向上位于”点H的“外侧”)。
轮胎的“中平面”M是垂直于轮胎的旋转轴线并且与每个胎圈的环形增强结构等距设置的平面。
“周向”方向是垂直于轮胎的半径以及轴向方向两者的方向。
此外，由表述“在a和b之间”表示的任何数值范围代表由大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括极限a和b)，而由表述“a至b”表示的任何数值范围意指由极限“a”延伸直至极限“b”的数值范围(即包括严格极限“a”和“b”)。
根据本发明的轮胎的实施例的具体描述
在图中示出了与轮胎的轴向(X)、径向(Y)和周向(Z)方向通常分别对应的参考结构X、Y、Z。
图1描绘了根据本发明的轮胎，并由一般附图标记10表示。轮胎10基本上围绕轴线X旋转。此处轮胎10旨在用于工业车辆，例如货车、重型车辆如“重载车辆”-即地铁、大客车、道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)、越野车辆、农业车辆或土木工程机械、飞机、其他运输或搬运车辆。
轮胎10包括包含胎冠增强件14的胎冠12，所述胎冠增强件14包括工作增强件15和保护增强件17，所述工作增强件15包括增强元件的两个工作帘布层16、18，所述保护增强件17包括保护帘布层19。胎冠增强件14由胎面20覆盖。此处，所述保护增强件17，保护帘布层19在径向上插入在工作增强件15和胎面20之间。
两个胎侧22使所述胎冠12径向向内延伸。轮胎10进一步包括在径向上位于胎侧22内部的两个胎圈24和径向胎体增强件32，每个胎圈24包括环形增强结构26，在这种情况下，胎圈丝线28由大量的填充橡胶30所覆盖。胎体增强件32由胎冠增强件14径向覆盖。
胎体增强件32优选包括径向织物增强元件的单个胎体帘布层34，所述帘布层34通过围绕胎圈丝线28卷起而锚固在每个胎圈24中，以在每个胎圈24内形成从胎圈24通过胎侧22延伸至胎冠12的主线股38和卷边40，此处卷边40的径向外部端部42基本上在轮胎高度的中间。
因此胎体增强件32从胎圈24通过胎侧22延伸至胎冠12。作为替代，胎体增强件32的径向增强元件是金属的。
工作帘布层16、18包括与轮胎周向方向形成15°至40°，优选20°至30°的角度的金属增强元件或织物增强元件。在由金属制成的工作增强元件的这种情况下，所述工作增强元件从一个工作帘布层交叉至另一个工作帘布层。
保护帘布层19包括与轮胎周向方向形成5°至35°，优选10°至30°的角度的金属保护增强元件或织物保护增强元件，在此情况下为金属保护增强元件。
每个工作帘布层16、18，保护帘布层19和胎体帘布层34包括弹性体基体，对应帘布层的增强元件嵌入于弹性体基体中。弹性体(或橡胶，这两个术语为同义词)基体是指包含至少一种弹性体的基体。工作帘布层16、18，保护帘布层19和胎体帘布层34的弹性体基体的组合物是用于压延通常包括二烯弹性体的增强元件的常规组合物，例如天然橡胶、增强填料(例如炭黑和/或二氧化硅)、交联体系(例如硫化体系，优选含有硫)、硬脂酸和氧化锌，以及可能的硫化加速剂和/或阻滞剂和/或各种添加剂。
参考图2至图7，胎冠增强件14包括以下描述的组件44。此处，保护帘布层通过增强元件包括组件44，所述组件44包括针织物46和多个增强元件48。所述增强元件48彼此平行延伸并且每个增强元件48在针织物46的至少一部分上与针织物46十字交叉。所述组件的增强元件48形成保护帘布层19的保护增强元件。
因此，这种组件由于针织物和增强元件之间的十字交叉而更抗刺穿。具体地，针织物使得可以限制增强元件之间的分离，反之亦然。
优选地，针织物46由选自聚酯、聚酰胺、聚酮、聚乙烯醇、纤维素，矿物纤维、天然纤维，弹性体材料或这些材料的混合物的材料中的一种或多种丝状元件构成。
此外，每个增强元件48有利地是包含至少一个包含数个基本单丝的多丝线股的丝状元件并且其中每个基本单丝由金属材料和/或纺织材料制成。
如图2至图5所示，所述或每个针织物46包括线圈B的列C1、C2、C3、C4(Ci)和线圈B的行R1、R2、R3、R4(Rj)。同一列Ci的线圈B基本上在称为主方向X1的整个方向上依次布置。同一行Rj的线圈B基本上在称为横向方向Z1的整个方向上相邻布置。在本说明书的剩余部分，列Ci和行Rj的线圈表示为Bi,j。
每个针织物44的主X1方向和横向Z1方向相对于彼此形成75°和105°之间，优选85°和95°之间的角度。此处，主X1方向和横向Z1方向基本上彼此垂直。
横向整个方向Z1与轮胎10的周向方向Z形成至多等于10°的角度，并且在此情况下角度等于0°，每个针织物46的横向整个方向Z1基本上平行于轮胎的周向方向Z。针织物46的主方向整个方向X1基本上平行于轮胎的径向方向X。
有利地，每个增强元件48基本上在主方向整个方向X1或横向整个方向Z1上延伸。
优选地，如图2至图7所示，每个增强元件48基本上在主方向整个方向X1上延伸。在那种情况下，这种组件也称为列填充的针织物，即含有在工作件的整个长度上填充并通过基本结构的针迹保持在适当位置的元件的针织物。
有利地，每个增强元件48与同一列Ci的线圈B和/或与两个不同线圈列(在此情况下，连续列Ci和Ci+1)的间线圈元件E十字交叉。间线圈元件Ei,j定义为连接两个属于两个不同线圈列i，j(在此情况下，连续线圈列)的线圈的针织物的丝状元件的部分。
在纬编的情况下，这是连接属于两个连续列Ci、Ci+1的同一行Rj的两个线圈Bi,j、Bi+1,j的丝状元件的部分。
在经编的情况下，这是连接属于两个不同列和两个不同行(i≠i'和j≠j')的两个线圈Bi,j、Bi',j’的丝状元件的部分。优选地，i'＝i+1且j'＝j+1，这意味着两个行和两个列是连续的。
优选地，如图2至图7所示，组件44包括多个增强元件48，所述增强元件48被布置成使得增强元件48与每f列每列中的至少一个线圈B和/或与每f对连续线圈列的每对连续线圈列的至少一个间线圈元件E十字交叉。
优选地，f＝1，这意味着组件44包括多个增强元件48，所述增强元件48被布置成使得每个增强元件48与每列的线圈B和/或与每对连续线圈列的间线圈元件十字交叉。
优选地，每个增强元件48与同一列的每个线圈B和/或与两个连续线圈列的每个间线圈元件E十字交叉。
具有相当数量的增强元件和针织物的列使得可以获得增强元件的最大密度和增强元件之间良好控制的分离。
优选地，每个增强元件48与针织物46在针织物46的每行上十字交叉。当然，每个增强元件可以与针织物以针织物行的规则间隔进行十字交叉，这种重复性以这样一种方式来选择，以实现组件的预定的机械性能。
有利地，增强元件48与针织物的行R的线圈和/或与针织物的行R的线圈的间线圈元件同相十字交叉。如图2、图4、图6和图7所示，增强元件48与针织物的同一行R的线圈的所有间线圈元件同相十字交叉。因此，参考这些图，就增强元件48-1、48-2和48-3而言，这些增强元件与同一行Rj的所有线圈Bi,j和/或与同一行Rj的线圈的所有间线圈元件Ei,j以相同的方式十字交叉。根据以上给出的限定，增强元件48-1、48-2和48-3与同一行Rj的每个间线圈元件Ei,j在针织物的同一面十字交叉。
在可替代的形式中，增强元件48与同一行R的线圈和/或与同一行R的线圈的间线圈元件反相十字交叉。如图3和图5所示，就两个连续增强元件48-1和48-2而言，这些增强元件与两个连续线圈Bi,j和/或与同行Rj的两个连续间线圈元件Ei,j不以相同的方式十字交叉。根据以上给出的限定，增强元件48-1和48-2与同一行Rj的每个间线圈元件Ei,j在针织物的相对面上十字交叉。
优选地，所述或每个针织物44为图4至图7中所示的经编针织物。然而，也可以想到图2和图3中所示的纬编针织物。对于每个针织物44，任何类型的构造都是可能的。
每个针织物44是使用本领域技术人员在本领域中常规的针织方法进行生产。
此外，针织物具有反面和正面。在所示的实施方案中，针织物44以这样的方式布置使得反面相对于正面在径向上位于外部。
每个针织物44使得增强元件48通过从每k行Rj的正面转至反面而与同一列Ci的线圈B十字交叉和/或通过从每k行Rj的正面转至反面而与两个连续线圈列Ci,Cj的间线圈元件E十字交叉。优选地，k＝1。
图2和图3示出根据本发明的组件44和44’的两个实施方案，其中针织物46是由数个丝状元件构成的纬编针织物。仅示出了组件的一部分，其中示出了针织物的4列和4行部分。
在这两个实施方案中，每个增强元件48-i在两个连续的列Ci、Ci+1之间与针织物46十字交叉。
在这种特别的情况下，每个增强元件48-i与两个连续线圈列的间线圈元件Ei,j十字交叉，这些间线圈元件Ei,j连接两个属于两个连续列Ci和Ci+1的线圈。
此外，每个增强元件48-i与每对连续线圈列的间线圈元件十字交叉并且与两个连续线圈列的每个间线圈元件十字交叉。
此外，所有增强元件与同一行的线圈的间线圈元件同相十字交叉。
在图2和图3中的每个针织物44使得增强元件48通过从每行Rj的正面转至反面而与两个连续线圈列Ci,Cj的间线圈元件E十字交叉。换句话说，这意味着每个增强元件48-i在间线圈元件Ei,j的反面(或正面)上且在下一行的间线圈元件Ei,j+1的正面(或反面)上十字交叉。
参考图2，增强元件48-1十字交叉：
-在行R2的间线圈元件E2,3的后面，
-在行R3的间线圈元件E2,3的前面，以及
-在行R4的间线圈元件E2,3的后面。
对于所有的增强元件，这种交叉重复，特别是对于48-2和48-3。
因此，在图2所示的实施方案中，图2中所有织物的增强元件48与每行Rj线圈的间线圈元件同相十字交叉。
参考图3，增强元件48-2十字交叉：
-在行R2的间线圈元件E2,3的前面，
-在行R3的间线圈元件E2,3的后面，以及
-在行R4的间线圈元件E2,3的前面。
与之相比，每个增强元件48-1和48-3十字交叉：
-在行R2的间线圈元件E1,2和E3,4的后面，
-在行R3的间线圈元件E1,2和E3,4的前面，以及
-在行R4的间线圈元件E1,2和E3,4的后面。
因此，在图3所示的实施方案中，成对的增强元件48-i处于反相，这意味着对于每对连续的增强元件48-i、48-j，两个增强元件48-i、48-j与相同行Rj的线圈的间线圈元件反相十字交叉。
当然，在其它可替代形式中，每个增强元件48-i可以针织物46规则的行间隔(例如每K行，其中k>2)与线圈B或间线圈元件Ei,j十字交叉。因此，在增强元件48处于同相的情况下，每个增强元件48-i可以以下面的方式与针织物46十字交叉：
-在行Rj,Rj+k,Rj+2k…的间线圈元件Ei,j的后面，
-在行Rj+1,Rj+1+k,Rj+1+2k…的间线圈元件Ei,j的前面。
在增强元件48处于反相的情况下，每个增强元件48可以以下面的方式与针织物46十字交叉：
-在增强元件48-m的情况下，在行Rj,Rj+k,Rj+2k…的间线圈元件Ei,j的后面，
-在增强元件48-2m的情况下，在行Rj,Rj+k,Rj+2k…的间线圈元件Ei+1,j+1的前面，
-在增强元件48-m的情况下，在行Rj+1,Rj+1+k,Rj+1+2k…的间线圈元件Ei,j的前面，
-在增强元件48-2m的情况下，在行Rj+1,Rj+1+k,Rj+1+2k…的间线圈元件Ei+1,j+1的后面。
因此，所有增强元件48可以同相或反相十字交叉，具有一定的重复性。
图4和图5示出根据本发明的组件54和54’的两个其它实施方案，其中针织物56是由数个丝状元件针织在一起构成的经编针织物。仅描述了组件的一部分。对于所示的两个实施方案的针织物是相同的。针织物是平针结构的经编针织物。
不同于图2和图3中所示的实施方案，在图4和图5中针织物56的每个增强元件48-i与两个连续线圈列的间线圈元件Ei,j十字交叉，每个间线圈元件Ei,j连接两个属于两个连续线圈列且属于两个连续线圈行的线圈。因此，每个间线圈元件Ei,j连接线圈Bi,j和Bi+1,j+1。
图6和图7分别是根据本发明第五实施方案的同一组件64的正面和反面的照片。针织物66已经在经编机上生产，所述经编机是完全螺纹的，这意味着所有的穿综钩都被固定至被称为棒的支撑件上，在其针中具有丝状元件。各种丝状元件根据以下棒移动编码进行加工：棒1：10/01//-棒2：10/23//-棒3：00//-棒4：00/11/00/22/11/22//。在下文中，该编码被称为类型3编码。
在前述实施方案中，针织物由涂覆有RFL型增粘粘合剂层的织物材料的数个丝状元件构成。
每个增强元件包括包含由金属或织物材料制成的数个基本单丝的多丝线股。在图2、图3、图4和图5的组件的情况下，每个增强元件由彼此缠绕的两个织物多丝线股组成，例如由芳纶、聚酯或尼龙制成。在图6和图7的情况下，每个增强元件在这种情况下包括结构3+9的帘线，每个基本单丝是直径等于0.18mm的金属丝线。
图8显示了根据本发明第二实施方案的轮胎。与根据第一实施方案的轮胎不同，在图8的轮胎中，保护帘布层19径向插入在工作帘布层16、18之间。在图8显示的可替代形式中，正如与根据第一实施方案的轮胎一样，保护帘布层19包括组件，组件的增强元件48，其形成保护帘布层19的保护增强元件。在未示出的另一可替代形式中，工作帘布层16、18中的一个(在此情况下为工作帘布层16)包括组件，所述组件的增强元件形成工作帘布层16、18的工作增强元件。同样可以是帘布层18。在另一种替代形式中，每个工作层16,18包括组件，每个组件的加强元件48形成每个工作层16,18的加工增强元件。同样可以是帘布层18。在另一可替代形式中，每个工作帘布层16、18包括组件，每个组件的增强元件48形成每个工作帘布层16、18的工作增强元件。
图9显示了根据本发明第三实施方案的轮胎。与根据第一实施方案的轮胎不同，在图9的轮胎中，胎冠增强件14由包括两个工作帘布层的工作增强件15构成。换句话说，胎冠增强件14不具有保护增强件。在图9所示的可替代形式中，工作帘布层16、18中的一个(在此情况下为工作帘布层16)包括组件，所述组件的增强元件48形成工作帘布层16的工作增强元件。同样可以是帘布层18。在另一可能但未示出的可替代形式中，每个工作帘布层16、18包括组件，每个组件的增强元件48形成每个工作帘布层16、18的工作增强元件。
对比试验
比较根据本发明的轮胎帘布层和根据现有技术的对照轮胎T0的帘布层。
测试的针织物制造成两种不同的棒移动编码，类型1编码和类型3编码。类型3编码对应于参考上文描述的本发明第五实施方案描述的那种，并且在图6和图7中示出。类型1编码如下：棒1：10/01//-棒2：00/11/00/33/22/33//-棒3：00//-棒4：22/11/22/00/11/00//。
轮胎T0的帘布层包括弹性体基体，在弹性体基体中嵌入有结构3+9的金属帘线，每个金属长丝具有等于0.18mm的直径。
根据本发明的每个轮胎T1至T6的每个帘布层包括弹性体基体，在弹性体基体中嵌入有填充有增强元件的针织物。每个增强元件是包括单个多丝线股的丝状元件，所述多丝线股包括数个基本单丝，并且其中每个基本单丝由织物材料制成。织物材料或者是芳纶或者是尼龙。保护帘布层是通过压光宽度为1mm的两个弹性体条带之间的组件而产生。针织物可以涂覆有也可以不涂覆有RFL型的增粘粘合剂涂层。针织物是使用上述两个编码中的一个和给定的针迹密度进行生产。针迹密度根据标准NF EN 14971进行确定。
下表1总结了测试帘布层的各种特性。
表1
轮胎 编码 增强元件 涂层 密度(针迹/cm)
T1 1 芳纶 RFL粘合剂 8.2
T2 1 芳纶 RFL粘合剂 5.3
T3 3 芳纶 RFL粘合剂 5.3
T4 3 尼龙 RFL粘合剂 5.3
T5 1 尼龙 RFL粘合剂 8.2
T6 1 芳纶 - 8.2
在每个制造的帘布层上进行刺穿试验，在该测试过程中，每个帘布层都暴露于压痕工具，该压痕工具施加设定的位移负荷，使得针织物的反面暴露于压痕工具。在测试的过程中，将帘布层固定至刚性支撑件上，将压痕工具固定至测力传感器上。压痕工具是具有直径4.5mm的圆柱体和纵向主体的钉子和具有锥角30°的圆锥形形状的头部和直径为1mm的平坦端部。移动压痕工具与帘布层接触直至帘布层被刺穿。测量随着移动的变化而施加至帘布层的力的变化。
刺穿力的值对应于施加至帘布层的最大负荷直至其被穿孔之前那一刻。含有测试组件的帘布层的刺穿力的值总结在下表2中。
表2
轮胎 刺穿力(N)
T0 101.8
轮胎 反面刺穿力(N)
T1 343.5
T2 253.8
T3 336.3
T4 256.9
T5 257.1
T6 339.0
注意，根据本发明的轮胎的帘布层承受比对照轮胎的帘布层高得多的最大刺穿负荷。具体地，根据本发明的轮胎(T1至T6)的组件中的最大刺穿负荷与对照T0相比高出2.5至3.4倍。
本发明并不限制于上述实施方案。
具体地，由填充有增强元件的针织物形成的组件可以布置在轮胎中除上文所描述位置的其它位置上，例如在胎体增强件中，环箍增强件中，或者甚至在下胎侧中，例如在胎圈。
在未示出的实施方案中，每个增强元件是由金属单丝构成的丝状元件。金属单丝的直径在0.10mm至0.40mm的范围内。
在未示出的实施方案中，每个增强元件是由彼此缠绕的两个织物多丝线股构成的丝状增强元件。
还有可能结合上文描述或设想的不同实施方案的特征，只要这些特征彼此相容。

Claims (28)

1.轮胎(10)，其特征在于所述轮胎(10)包括组件(44；44'；54；54'；64)，所述组件(44；44'；54；54'；64)包括针织物(46；56；66)和多个增强元件(48)，其中所述增强元件彼此平行延伸并且每个增强元件在针织物的至少一部分上与针织物十字交叉。
2.根据权利要求1所述的轮胎(10)，其中所述针织物包括：
-线圈(B)的列(C1、C2、C3、C4)，同一列(C1、C2、C3、C4)的线圈(B)基本上在称为主方向的整个方向(X1)上依次布置，
-线圈的行(R1、R2、R3、R4)，同一行(R1、R2、R3、R4)的线圈(B)基本上在称为横向方向的整个方向(Z1)上相邻布置；
并且其中每个增强元件基本上在主方向的整个方向或者横向整个方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎(10)，其中每个增强元件是包括至少一个多丝线股的丝状元件，所述多丝线股包括数个基本单丝，并且其中每个基本单丝由金属材料和/或织物材料制成。
4.根据权利要求1或2所述的轮胎(10)，其中每个增强元件是由金属单丝组成的丝状元件。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的轮胎(10)，其中每个增强元件与同一列的线圈十字交叉和/或与两个不同线圈列的间线圈元件十字交叉，间线圈元件连接两个属于两个不同的，优选连续的线圈列的线圈。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的轮胎(10)，其中每个间线圈元件连接两个属于同一行的线圈。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的轮胎(10)，其中每个间线圈元件连接两个属于两个不同的，优选连续的行的线圈。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的轮胎(10)，其中增强元件与每f列每列中的至少一个线圈十字交叉和/或与每f对连续线圈列的每对连续线圈列的至少一个间线圈元件十字交叉。
9.根据权利要求8所述的轮胎(10)，其中增强元件与同一列的每个线圈十字交叉和/或与两个连续线圈列的每个间线圈元件十字交叉。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的轮胎(10)，其中增强元件与同一行的线圈同相十字交叉和/或与同一行线圈的间线圈元件同相十字交叉。
11.根据权利要求5至9中任一项所述的轮胎(10)，其中增强元件与同一行的线圈反相十字交叉和/或与同一行线圈的间线圈元件反相十字交叉。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的轮胎(10)，其中针织物包括反面和正面，增强元件通过从每k行的正面转至反面而与同一列的线圈十字交叉和/或与通过从每k行的正面转至反面而与两个连续线圈列的间线圈元件十字交叉。
13.根据前述权利要求中任一项所述的轮胎(10)，所述轮胎(10)包括由胎面(20)覆盖的胎冠(12)，两个胎侧(22)，两个胎圈(24)，每个胎侧(22)将每个胎圈(24)连接至胎冠(12)，锚固在每个胎圈(24)中并且延伸穿过胎侧(22)朝向胎冠(12)的胎体增强件(32)，径向插入在胎体增强件(32)和胎面(20)之间的胎冠增强件(14)，所述胎冠增强件(14)包括组件(44；44'；54；54'；64)。
14.根据权利要求13所述的轮胎(10)，其中所述胎冠增强件(14)由包含两个工作帘布层(16、18)的工作增强件(15)组成。
15.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中每个工作帘布层(16、18)包括与轮胎周向方向形成15°至40°，优选20°至30°的角度的工作增强元件。
16.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中所述工作增强元件从一个工作帘布层(16、18)交叉至另一个工作帘布层。
17.根据权利要求15或16所述的轮胎(10)，其中工作帘布层(16、18)中的至少一个包括组件(44；44'；54；54'；64)，所述组件的增强元件(48)形成工作帘布层(16、18)的工作增强元件。
18.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中每个工作帘布层(16、18)包括组件(44；44'；54；54'；64)，每个组件的增强元件(48)形成每个工作帘布层(16、18)的工作增强元件。
19.根据权利要求13所述的轮胎(10)，其中所述胎冠增强件(14)包括工作增强件(15)和保护增强件(17)，所述工作增强件(15)包括两个工作帘布层(16、18)，所述保护增强件(17)包括保护帘布层(19)。
20.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中每个工作帘布层(16、18)包括与轮胎周向方向形成15°至40°，优选20°至30°的角度的工作增强元件，并且保护帘布层(19)包括与轮胎周向方向形成5°至35°，优选10°至30°的角度的保护增强元件。
21.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中所述工作增强元件从一个工作帘布层(16、18)交叉至另一个工作帘布层。
22.根据权利要求20或21所述的轮胎(10)，其中保护帘布层(19)包括组件(44；44'；54；54'；64)，组件的增强元件(48)形成保护帘布层(19)的保护增强元件。
23.根据权利要求20或21所述的轮胎(10)，其中工作帘布层(16、18)中的至少一个包括组件(44；44'；54；54'；64)，组件的增强元件(48)形成工作帘布层(16、18)的工作增强元件。
24.根据前一权利要求所述的轮胎(10)，其中每个工作帘布层(16、18)包括组件(44；44'；54；54'；64)，每个组件的增强元件(48)形成每个工作帘布层(16、18)的工作增强元件。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的轮胎(10)，其中所述保护帘布层(19)径向插入在工作帘布层(16、18)之间。
26.根据权利要求19至24中任一项所述的轮胎(10)，其中所述保护帘布层(19)径向插入在胎面(20)和工作增强件(15)之间。
27.包括针织物和多个增强元件的组件在轮胎增强元件中的用途，其中所述增强元件彼此平行延伸并且每个增强元件在针织物的至少一部分上与针织物十字交叉。
28.制造根据权利要求1至26中任一项所述的轮胎(10)的方法，其中组件(44；44'；54；54'；64)嵌入于至少一种弹性体基体中。
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