CN109982869A - 包括具有钢增强构件的带束层的车辆充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种具有两个或更多个带束层的车辆充气轮胎，这些带束层具有以某一角度彼此交叉的增强构件，其中，每个带束层内的增强构件布置成彼此基本上平行并且彼此间隔开、并且嵌入橡胶材料中，其中，带束具有至少一个第一带束层，该至少一个第一带束层的增强构件由两条捻绕在一起的钢单丝所构成的钢丝帘线形成，其中，钢属于超拉伸(UT)增强构件级、在各自情况下有3185N/mm2至3920N/mm2的抗拉强度。因此，本发明的目的是提供一种具有低滚动阻力以及同时良好操控性能的车辆充气轮胎。实现该目的在于，在该增强构件纵向延伸的方向上处于1％的预限定伸长率的该第一带束层具有26000N每dm宽度至43000N每dm宽度的应力。

Description

包括具有钢增强构件的带束层的车辆充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有两个或更多个带束层的车辆充气轮胎，这些带束层具有以某一角度彼此交叉的增强构件，其中，每个带束层内的增强构件布置成彼此基本上平行并且彼此间隔开、并且嵌入橡胶材料中，其中，该带束具有至少一个第一带束层，该至少一个第一带束层的增强构件由两条捻绕在一起的钢单丝所构成的钢丝帘线形成，其中，钢属于超拉伸(UT)增强构件级、在各自情况下有3185N/mm2至3920N/mm2的抗拉强度。
背景技术
子午线型构造的车辆充气轮胎通常具有：不透气的内层；包含增强构件的子午线胎体，该胎体从该轮胎的顶点区域经由侧壁延伸到胎圈区域中并且通常通过盘绕的抗拉的胎圈芯而锚固在该胎圈区域中；位于径向外侧的成型的胎面；以及布置在该胎面与该胎体之间的带束，该带束具有增强构件层并且通常在径向外侧覆盖有带束箍带。带束箍带可以是单层或多层形式并且至少覆盖带束边缘。
对于生产带束层而言，常规的是使得增强构件嵌入橡胶中，这是通过使得基本上平行放置的一组增强构件在纵向方向上延伸穿过压延机或挤出机来被包封以橡胶混合物实现的。这些网状物通常相对于其纵向方向横向切割，使得单独或连接在一起的部分可以用作轮胎中的增强构件层。
由以某一角度交叉的两个或更多个带束层构成的带束确保胎面在纵向方向以及横向方向上的刚度。在行进期间，该带束用于动力传输、改进侧向控制、并且减少轮胎磨损。
已知并且现今常见的是，将钢丝帘线用作带束的带束层中的增强构件。钢丝帘线在增强构件层中被布置成彼此基本上平行并且彼此间隔开、并且以形成层的方式嵌入橡胶材料中。
EP 0 849 098 B1披露了一种具有第一带束层的车辆充气轮胎，该第一带束层包括2x 0.35mm构造的钢丝帘线，其中，钢单丝具有大约3700N/mm2的抗拉强度。在此类构造的情况下，各自情况下直径为0.35mm的两条钢单丝捻绕以形成帘线。此类第一带束层在相对低的层厚度下具有有利的强度特征。
但是，在构造带束层时还必须考虑例如操控和滚动阻力的其他特征。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有低滚动阻力以及同时良好操控特征的车辆充气轮胎。
实现该目的在于，在该增强构件纵向延伸的方向上处于1％的预限定伸长率的该第一带束层具有26000N每dm宽度至43000N每dm宽度的应力。
根据本发明实现了使用具有有利抗拉强度的增强构件，其中，处于1％的预限定伸长率的第一带束层具有有利的、在第一带束层的每dm宽度上的应力。其背景在于，一方面，小于26000N每dm宽度的应力被证实对于轮胎的操控特征而言是不利的。另一方面，具有大于43000N每dm宽度的应力的第一带束层与相对高的材料用量相关联，这在材料成本和重量以及因而轮胎的滚动阻力方面显示出不利。
结果是，因此提供一种在低滚动阻力下同时具有有利操控特性的轮胎。
在本发明的背景下，超拉伸(UT)增强构件级的钢具有3185N/mm2至3920N/mm2的抗拉强度。“抗拉强度”是使测试对象断裂所需的拉伸应力。抗拉强度通过在测试期间所确定的断裂应力相对于测试体的原始截面来计算。抗拉强度是根据ASTM D 2969、ASTM D 4975以及BISTA E6测出的。用于确定应力的力-伸长率曲线是根据ASTM D 2969、ASTM D 4975以及BISTA E6测出的。
在一个有利实施例中，钢单丝的直径D计为0.31mm至0.36mm。因此，相应增强构件的直径为大约0.62mm至0.72mm。这允许进一步地改进第一层的关于材料用量和滚动阻力的有利特征。
在本发明的背景下，直径D在公式中是未带单位mm(毫米)地使用的。所计算变量限定的单位在公式后做出规定。
已经证实当钢单丝的直径D特别小地为0.31mm至0.33mm、特别优选地为0.32mm时是特别有利的。结果是，提供了特别薄的第一带束层。关于高抗拉强度，有利的是当直径D计为0.34mm至0.36mm、优选地直径D为0.35mm时。
在对于操控与滚动阻力之间的目的冲突特别有利的实施例的情况下，在该增强构件纵向延伸的方向上处于1％的预限定伸长率的第一带束层具有B*(4400-2000*D)*(D/2)2*π/1.6[N]每dm宽度的应力，其中B的值采取80至90。因而，D＝0.32mm的直径产生30240N每dm宽度至34020N每dm宽度的应力。因而，D＝0.35mm的直径产生大约35598N每dm宽度至40048N每dm宽度的应力。
在一个有利实施例中，钢单丝具有3905-2000*D[N/mm2]至4540-2000*D[N/mm2]的抗拉强度，其中D代表钢单丝的直径。这种抗拉强度的钢单丝在小直径下展现出特别有利的强度特征。因而，D＝0.32mm的直径产生3265N/mm2至3900N/mm2的抗拉强度。因而，D＝0.35mm的直径产生3205N/mm2至3840N/mm2的抗拉强度。
有利的是钢增强构件具有525N至620N的断裂强度、优选地580N至590N的断裂强度。还有利的是对于钢增强构件1％的伸长率必须花费340N至400N的力、优选地375N至385N的力。断裂强度和拉力是根据ASTM D 2969、ASTM D 4975以及BISTA E6测得的。特别优选地使用直径为D＝0.32mm的钢单丝。
如果在增强构件层延伸的方向上承载的第一带束层具有大约A*(4400-2000*D)*(D/2)2*π[N]每dm宽度的层强度，其中A的值采取80至90，那么就实现了第一带束层具有特别是关于冲击荷载而言的足够强度、同时具有有利的小的层厚度。因而，D＝0.32mm的直径产生48384N每dm宽度至54431N每dm宽度的层强度。因而，D＝0.35mm的直径产生56957N每dm宽度至64077N每dm宽度的层强度。
轮胎的有利实施例是实现第一带束层中的钢单丝布置成80epdm至95epdm、优选地90epdm。特别有利的是钢单丝的直径计为0.32mm并且丝密度计为85epdm至95epdm、优选地90epdm。
车辆充气轮胎通常具有两个、三个、四个、或更多个带束层。这些层中的每一个可以是第一带束层。该第一带束层可以是径向最内层或径向最外层或中间带束层。
在此有利的是带束具有两个第一带束层，其中，一个第一带束层的钢单丝与另一个第一带束层的钢单丝相对于轮胎圆周方向相反地倾斜。
就材料的重量和用量而言，特别有利的是轮胎的所有带束层都是第一带束层。此类轮胎展现出特别低的滚动阻力。
根据本发明的有利的轮胎可以是用于乘用机动车辆、厢式货车、轻型卡车、多用途运载车、或摩托车的轮胎。
具体实施方式
结合可以用于根据本发明的车辆充气轮胎的第一带束层的以下实例对本发明的进一步优势进行更详细的讨论：
轮胎尺寸185/60R15的示例性轮胎具有相对于圆周方向成28°的带束角度的第一带束层并且具有用作增强构件的2x 0.32UT构造的钢增强构件。钢单丝的直径为D＝0.32mm并且布置成丝密度为90epdm。此外，在增强构件纵向延伸的方向上处于1％的预限定伸长率的第一带束层具有30240N每dm宽度至34020N每dm宽度的应力。钢单丝具有3265N/mm2至3900N/mm2的抗拉强度。层具有48384N每dm宽度至54431N每dm宽度的层强度。

Claims (11)

1.一种具有两个或更多个带束层的车辆充气轮胎，这些带束层具有以某一角度彼此交叉的增强构件，其中，每个带束层内的增强构件布置成彼此基本上平行并且彼此间隔开、并且嵌入橡胶材料中，
其中，该带束具有至少一个第一带束层，该至少一个第一带束层的增强构件由两条捻绕在一起的钢单丝所构成的钢丝帘线形成，其中，钢属于超拉伸(UT)增强构件级、在各自情况下有3185N/mm2至3920N/mm2的抗拉强度，
其特征在于，
在该增强构件纵向延伸的方向上处于1％的预限定伸长率的该第一带束层具有26000N每dm宽度至43000N每dm宽度的应力。
2.如权利要求1所述的车辆充气轮胎，其特征在于，直径D计为0.31mm至0.36mm，优选的是直径D计为0.31mm至0.33mm、特别优选地是0.32mm。
3.如权利要求2所述的车辆充气轮胎，其特征在于，直径D计为0.34mm至0.36mm，优选的是直径D计为0.35mm。
4.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，其特征在于，在该增强构件纵向延伸的方向上处于1％的预限定伸长率的该第一带束层具有B*(4400-2000*D)*(D/2)2*π/1.6[N]每dm宽度的应力，其中B的值采取80至90。
5.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，这些钢单丝在各自情况下有3905-2000*D[N/mm2]至4540-2000*D[N/mm2]的抗拉强度，其中D代表这些钢单丝的直径。
6.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，这些钢单丝的直径为D＝0.32mm，在于这些钢增强构件具有525N至620N的断裂强度，并且在于，由340N至400N的力引起钢增强构件1％的伸长率。
7.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，在该增强构件层延伸方向上承载的该第一带束层具有大约A*(4400-2000*D)*(D/2)2*π[N]每dm宽度的层强度，其中A的值采取80至9。
8.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，该第一带束层中的这些钢增强构件布置成80epdm至95epdm、优选地90epdm。
9.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，该带束恰好具有两个带束层，并且在于这两个带束层是第一带束层。
10.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，该带束的所有带束层是第一带束层。
11.如以上权利要求中的一项或多项所述的车辆充气轮胎，
其特征在于，该车辆充气轮胎是用于乘用机动车辆、厢式货车、轻型卡车、多用途运载车、或摩托车的轮胎。
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