CN111278757B - 用于制造弹性体复合材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造弹性体复合材料的方法(200)，其包括以下步骤：将多个具有圆形横截面和直径Df在0.05mm至6mm范围内的金属单丝(30)缠绕(130)到多个储存卷轴(20)上，每个卷轴包括限定曲率半径Rm大于59mm的圆柱形量规(62)的毂(22)，每个金属单丝(30)缠绕在毂(22)上；储存(140)多个卷轴，每个卷轴包括金属单丝(30)的缠绕物；从多个卷轴上解绕(210)多个金属单丝；使多个金属单丝彼此平行设置(220)，以及，将多个金属单丝嵌入(230)弹性体基质中，以形成弹性体复合材料。

Description

用于制造弹性体复合材料的方法
技术领域
本发明涉及一种制造弹性体复合材料的方法，该弹性体复合材料在制造轮胎的方法中特别有用。
背景技术
轮胎是通过组装然后固化胎胚得到的。胎胚包括多个帘布层形式的未固化弹性体部件。帘布层的纵向部分在制造过程中沿周向设置在胎胚上，然后该部分的两个端部对接在一起。
帘布层可以由金属单丝增强。在下文中，表述“增强帘布层”和“弹性体复合材料”将互换使用。通常在帘布层内设置单丝，当帘布层平放时，单丝位于同一个平面内，彼此平行并规则地间隔开。它们也可以是倾斜的，使得它们与帘布层的纵向方向形成给定的角度。
增强帘布层的制造特别包括在多个卷轴上缠绕和储存多个单丝的步骤。单丝绕卷轴圆周的一次称为一圈。一组圈被称为缠绕物。接下来，增强帘布层的制造包括这样一个步骤，在该步骤中，多个单丝从多个卷轴上解绕。然后，如上所述，单丝在制造过程中平行于帘布层的纵向方向设置，然后通过压延或挤出工艺嵌入未固化橡胶层中。通过沿给定角度的斜面以规则的间隔切割在嵌入步骤结束时获得的帘布层，然后通过在它们的未切割边缘处组装这些切割物，而获得包括与纵向方向形成给定角度的单丝的增强帘布层。
卷轴包括一个毂和两个凸缘。卷轴的尺寸构成了期望的单丝质量(所述单丝质量倾向于使尺寸最大化)和与卷轴的使用方法或运输相关的限制(所述限制倾向于使尺寸最小化)之间的折衷。因此，该尺寸由该领域的制造商标准化和应用。在轮胎领域，对于直径范围从0.05mm至0.60mm的单丝，使用标准卷轴，该卷轴的毂包括具有半径等于59mm的圆形横截面的圆柱体。
单丝在卷轴上的储存导致单丝的塑性变形。具体地说，当单丝在储存结束时从卷轴上解绕并且没有任何外部应力的时候，其形成的路径稍微弯曲。通过下面描述的方法测量的直线度的缺乏被称为弯曲。
将单丝储存在卷轴上所产生的弯曲可以局部地由恒定符号的曲率半径以及随着单丝解绕而减小的曲率半径来表征。单丝螺旋缠绕在卷轴上通过单丝的捻合产生非常轻微的变形。取60cm的解绕单丝的一部分，其没有任何应力。单丝的该部分基本上包含在一个平面内并形成弧。该平面沿着解绕单丝的整个长度是相同的，并且平行于卷轴的轴向平面。举例来说，由储存在标准卷轴上的单丝部分形成的弧的高度高达12cm。
多个单丝的弯曲导致丝状元件设置在其中的增强帘布层的形状缺陷，例如起伏、捻合、卷曲、帘布层不精确地切割成多个部分，或者帘布层的一部分难以设置和抵靠在胎胚上。
虽然可以人工铺设具有形状缺陷的帘布层，但由于其工业生产率低，这对于制造有限数量的轮胎是不可想象的。当自动化时，铺设具有超过一定阈值的形状缺陷的帘布层被证明是困难的，甚至是不可能的。
一种可能的解决方案是包括在单丝从卷轴上解绕之后使其在相反的方向上变形的操作。因此，在称为“捻合”的步骤期间和/或在缠绕和储存的新步骤期间，单丝的弯曲可以通过在同一平面中的相反曲率的变形而减小。
然而，单丝缠绕得越靠近卷轴的毂，储存单丝产生的弯曲增加得越多，换句话说，由储存产生的弯曲沿单丝并不恒定，而捻合赋予丝线相反符号但恒定的曲率半径。因此，尽管捻合确实可以减少单丝的平均弯曲以及靠近卷轴的毂的单丝的弯曲，但它可能增加远离毂的单丝的弯曲。
以同样的方式，在缠绕和储存单丝以使其具有相反弯曲的新步骤期间，在第一储存步骤之后远离毂的单丝在第二储存步骤期间靠近毂定位，反之亦然，这不允许在整个缠绕物上减小平均弯曲。
本发明的目的是弥补现有技术的缺点，并提供一种减少用金属单丝增强的未固化弹性体复合材料的形状缺陷的原创解决方案，同时允许这种复合材料以自动方式铺设。
发明内容
该目的已经通过本发明实现，本发明提出一种制造弹性体复合材料的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
将多个横截面基本为圆形且直径Df在0.05mm至6mm范围内的金属单丝缠绕到多个储存卷轴上，每个卷轴具有旋转轴线并且包括毂，所述毂限定在轴向平面内具有基本上轴向恒定的曲率半径Rm的圆柱形量规，所述曲率半径Rm大于59mm，每个金属单丝围绕每个储存卷轴的毂缠绕，
储存多个卷轴，每个卷轴包括一个金属单丝的缠绕物，
从多个卷轴上解绕多个金属单丝，
使多个金属单丝彼此平行设置，
将多个金属单丝嵌入弹性体基质中，以形成弹性体复合材料。
发明人进行的测量使得可以确定，在超过一定的储存时间(从该储存时间起储存产生的弯曲变得显著)之后，在缠绕在卷轴上的单丝的任何一圈的直径和从卷轴上解绕并且在该圈的位置没有任何应力的单丝的弯曲之间存在关系。具体来说，储存产生的弯曲随着圈直径的减小而增大，并趋向于毂的直径。得出的结论是，任何具有曲率半径大于标准卷轴的毂的曲率半径的卷轴都可以减少在靠近毂的圈上测量的弯曲以及卷轴上单丝的任何缠绕物的平均弯曲，而不仅仅是缠绕物的一部分的弯曲，如现有技术中的情况。
储存金属单丝产生的弯曲大于储存金属帘线产生的弯曲。因此，为了减少单丝的弯曲和增强帘布层的形状缺陷，如上所述将金属单丝围绕卷轴缠绕被证明是特别有利的。
发明人进行的测量使得可以确定的是，储存时间越长，弯曲越大，并且超过一定的储存时间，弯曲变得太大，不适于以高生产率制造增强帘布层。因此，在缠绕单丝之后的储存步骤由于其持续时间因此是单丝塑性变形的部分原因。因此，如上所述将单丝储存在卷轴上使得可以减少储存产生的弯曲。
缠绕方法在制造弹性体复合物(或者换句话说，增强帘布层)的方法中的使用使得可以减少帘布层的形状缺陷(例如起伏或捻合)以及将帘布层切割成多个部分的不精确。
优选地，金属单丝具有基本上圆形的横截面，直径Dm在0.05mm至0.50mm的范围内，优选地，直径Dm在0.18mm至0.42mm的范围内，更优选地，直径Dm在0.28mm至0.42mm的范围内。以这种方式，卷轴使得能够储存不同直径的金属单丝，这些不同直径的金属单丝代表特别适合于轮胎制造的单丝的直径Dm。
优选地，金属单丝包括钢芯。术语芯被理解为是指金属单丝的中心部分是整体的，或者换句话说，是由单个块制成的。钢单丝的使用在轮胎所需的机械性能和单丝的可行性之间提供良好的折衷。
优选地，金属单丝包括直接涂覆该金属单丝或每一金属单丝的钢芯的至少一部分的金属涂层。具体而言，金属涂层可以改善单丝的可加工性或者单丝和/或轮胎本身的使用性能，例如粘合性、耐腐蚀性或抗老化性。优选地，直接涂覆所述或每种金属单丝的钢芯的至少一部分的金属涂层的金属选自锌、铜、锡和这些金属的合金。
有利地，每个卷轴上的每个金属单丝的缠绕张力小于或等于1daN，优选地小于或等于0.8daN，更优选地小于或等于0.6daN，甚至更优选地小于或等于0.5daN。这是因为过度的缠绕张力会在缠绕物施加在卷轴毂上的压力的作用下导致卷轴的损坏。
优选地，金属单丝在卷轴上的缠绕速度为30m.min-1至1200m.min-1，优选为50m.min-1至1000m.min-1。这样的速度范围使得可以满足单丝缠绕过程中所需的工业标准。
在第一变型中，金属单丝与运行构件接触运行，该运行构件是在金属单丝的运行方向上布置在卷轴上游的最后一个运行构件，金属单丝缠绕在卷轴上，以便使运行构件和卷轴之间的金属单丝的曲率符号反向。
单丝的制造也导致单丝的平直度缺陷。就像储存产生的弯曲一样，制造产生的弯曲在局部可以用通常符号不变的曲率半径来表征。单丝的制造通过单丝的捻合产生非常轻微的变形。在缠绕大约60cm的单丝之前，取一部分单丝，其没有任何应力。丝线部分基本上包含在一个平面内并形成弧。该平面在缠绕之前沿着单丝的整个长度是相同的，并且布置在卷轴上游的运行装置使得可以定向单丝，从而包含弯曲的平面平行于卷轴的轴向平面。举例来说，由丝线部分在其制造之后形成的弧的高度高达12cm。
因此，根据本发明可以将单丝缠绕到卷轴上，使得储存产生的单丝弯曲与单丝制造产生的弯曲相反。因此，所得的弯曲平均小于储存单丝(该单丝不具有制造所产生的弯曲)所产生的弯曲。
在第二实施变型中，金属单丝与运行构件接触运行，该运行构件是在金属单丝的运行方向上布置在卷轴上游的最后一个运行构件，金属单丝缠绕在卷轴上，以便保持在运行构件和卷轴之间的金属单丝的曲率符号。
因此，根据本发明可以将单丝缠绕到卷轴上，使得储存产生的单丝弯曲与单丝的初始弯曲叠置。因此，最终弯曲平均小于现有技术中单丝储存在卷轴上产生的弯曲。
优选地，该方法在缠绕步骤的上游包括以下步骤：
拉伸金属单丝。
拉伸使得可以获得待缠绕在卷轴上的金属单丝的所需直径。大多数情况下，拉伸会产生弯曲和捻合，这对于制造增强帘布层来说同样是个问题。这种弯曲可以通过上述两种变型来减小。
优选地，在金属单丝包括钢芯的情况下，所述方法在缠绕步骤的上游包括以下步骤：
用金属涂层涂覆至少部分钢芯。
具体而言，金属涂层可以改善单丝的可加工性或者单丝和/或轮胎本身的使用性能，例如粘合性、耐腐蚀性或抗老化性。
优选地，弹性体基质基于包含至少一种弹性体和至少一种填料的组合物。
优选地，该组合物包含弹性体，优选二烯弹性体。“二烯”弹性体(或等同地，橡胶)被理解为至少部分由二烯单体(即带有两个共轭或非共轭碳-碳双键的单体)产生的弹性体(即均聚物或共聚物)。“异戊二烯弹性体”应理解为是异戊二烯均聚物或共聚物，换句话说，选自如下的二烯弹性体：天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IRs)、各种异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。
二烯弹性体优选选自聚丁二烯(BRs)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IRs)、丁二烯/苯乙烯共聚物(SBRs)、异戊二烯/丁二烯共聚物(BIRs)、异戊二烯/苯乙烯共聚物(SIRs)、丁二烯/苯乙烯/异戊二烯共聚物(SBIRs)以及这些弹性体的混合物。一个优选的实施方案是使用“异戊二烯”弹性体，即异戊二烯的均聚物或共聚物，换言之选自如下的二烯弹性体：天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯(IRs)、各种异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物。异戊二烯弹性体优选是天然橡胶或顺式-1，4型合成聚异戊二烯。
组合物可以包含一种或更多种二烯弹性体，以及所有或一些通常用在旨在制造轮胎的基质中的添加剂，例如填料如炭黑或二氧化硅、偶联剂、抗老化剂、抗氧化剂、增塑剂或增量油，无论后者为芳族或非芳族的性质(特别是具有高粘度或优选低粘度的极弱芳族或完全非芳族(例如环烷或石蜡油类型)的MES或TDAE油)，具有高玻璃化转变温度(高于30℃)的增塑树脂、改进未固化状态下的组合物的加工性的试剂、增粘树脂、抗硫化返原剂、亚甲基受体和给体如HMT(六亚甲基四胺)或H3M(六甲氧甲基三聚氰胺)、增强树脂(如间苯二酚或双马来酰亚胺)、已知的金属盐类型的促粘体系如特别是钴、镍或镧系元素的盐、交联体系或硫化体系。
优选地，聚合物基质的交联体系是被称为硫化体系的体系，亦即基于硫(或基于硫给体试剂)和主硫化促进剂的体系。可以将各种已知的次硫化促进剂或硫化活性剂加入这种基础硫化体系。硫以在0.5至10phr之间的优选含量使用，主硫化促进剂(例如次磺酰胺)以在0.5至10phr之间的优选含量使用。增强填料(例如炭黑和/或二氧化硅)的含量优选高于30phr，特别地在30至100phr之间。
所有炭黑，特别是通常用于轮胎的HAF、ISAF或SAF型炭黑(“轮胎级”炭黑)适合用作炭黑。在通常用于轮胎的炭黑之中，将特别提及300、600或700(ASTM)级的炭黑(例如N326、N330、N347、N375、N683或N772)。BET表面积小于450m2/g，优选30至400m2/g的沉淀或热解二氧化硅是特别合适的二氧化硅。
根据本说明书，本领域技术人员将知晓，如何调节橡胶组合物的配方从而实现所需的性能水平(特别是弹性模量)，以及如何使得这种配方适合预期的特定应用。
优选地，在交联状态下，每种聚合物基质的10％伸长下的割线伸长模量在4至25MPa之间，更优选在4至20MPa之间；特别是在5至15MPa之间的值被证明是特别合适的。除非另有声明，模量的测量根据1998年的标准ASTM D 412(试样“C”)在拉伸下进行：“真实的”割线模量(即相对于试样的实际横截面)在第二次伸长(即在一次适应循环之后)在10％伸长下测量，在此用Ms表示并且单位为MPa(根据1999年的标准ASTM D 1349，在标准温度和相对湿度条件下)。
本发明还涉及一种制造胎胚的方法，包括以下步骤:
根据本发明制造至少一种的弹性体复合材料，
将弹性体复合材料缠绕在轮胎成型鼓上，以获得胎胚。
将根据本发明的弹性体复合材料缠绕到胎胚上使得可以降低将一部分增强帘布层布置和抵靠在胎胚上的难度。因此，制造胎胚更容易。
附图说明
根据基于以下附图的描述的剩余部分，将更好地理解本发明：
图1是根据本发明的储存卷轴的第一变型的纵向截面图，单丝缠绕在该储存卷轴上，
图2是图1中卷轴的轴向截面图；
图3是类似于图1的根据本发明的储存卷轴的第二变型的视图，
图4是可以缠绕在图1或图3的卷轴上的单丝的横截面图，
图5是图4中单丝样本的视图，
图6是用于制造根据本发明的单丝的方法的简化描述，
图7示出用于制造胎胚的方法中的步骤的流程图，
图8是根据本发明的制造弹性体复合材料的方法的简化描述。
在各种附图中，相同或相似的元件具有相同的附图标记。因此，没有系统地重复它们的描述。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明涉及一种包括旋转轴线60的储存卷轴20，其旨在用于缠绕轮胎制造中使用的金属单丝30。
卷轴的轴向平面或截面被理解为垂直于旋转轴线60的平面，而纵向平面或截面被理解为包含卷轴的旋转轴线的平面。
卷轴包括与旋转轴线60同轴的两个凸缘21和一个毂22。每个凸缘21通过其侧壁中的一个紧固到毂22上。根据第一变型(图1)，卷轴20的最大轴向尺寸范围为158mm至178mm，优选为163mm至173mm，而根据第二变型(图3)，其最大轴向尺寸范围为320mm至340mm，优选为325mm至335mm。
毂22和凸缘21被孔23穿过，该孔23与旋转轴线60同轴并且旨在用于各种过程，特别是在缠绕和解绕单丝的步骤中。卷轴20是机械焊接的钢板组件。每个凸缘的外径从250mm到260mm，优选从254mm到256mm。
毂22限定在轴向平面中具有曲率半径Rm的圆柱形量规。举例来说，毂可以由多个杆围绕圆形轮廓以规则的间隔固定到每个凸缘21上制成。杆的轮廓包括至少一个恒定半径的弧，杆被定向成使得弧形轮廓实现毂上单丝的接触表面。为了具有轴向最紧凑的毂，毂包括在轴向平面中具有圆形横截面的圆柱体。曲率半径Rm基本上轴向恒定，或者换句话说，曲率半径Rm沿着毂长度的至少90％轴向恒定。
在制造之后，没有任何外部应力的单丝30形成基本上直线的路径，并且具有垂直于该路径的圆形横截面。基本上直线的表述被理解为是指放置在几米水平面上的单丝保持在间隔几厘米的两条平行线之间。举例来说，根据公差阈值，平面的长度可以是6m，线之间的距离可以是7.5cm。因此，单丝具有可以局部表征的轻微的平直度缺陷。
单丝在毂上以螺旋和连续层缠绕。这组圈形成这样一个缠绕物，该缠绕物限定呈环曲形状的单丝的填充体积61。容积61由毂22、两个凸缘21和由轴向连续圈组成的缠绕物外层限定，其特征在于毂的半径Rm、缠绕物的外径De和长度Le。外径D3小于或等于235mm，优选小于或等于230mm，并且根据第一变型，被称为填充长度的轴向长度Le从150mm到160mm，优选从153mm到155mm，而根据第二变型，从310mm到320mm，优选从315mm到317mm。
缠绕在卷轴20的毂22上的单丝30的直径Df的范围为0.05mm至6mm。优选地，金属单丝30的直径Df的范围为0.05mm至0.50mm，更优选为0.18mm至0.42mm，甚至更优选为0.28mm至0.42mm(图4)。
单丝30在卷轴20上的长期储存和储存条件(例如温度)导致单丝的塑性变形，即使在缠绕过程中，单丝的变形主要位于弹性变形范围内。单丝的塑性变形是相对于缠绕结束时卷轴上的单丝所采用的形状。这导致单丝的平直度缺陷，该缺陷限定基本上轴向的平面、恒定符号的曲率和恒定符号的曲率的变化。
根据本发明，毂22的曲率半径Rm大于59mm。举例来说，曲率半径Rm也可以满足Rm≥65，优选Rm≥71mm，甚至更优选≥76mm，或者甚至80mm≤Rm≤85mm，优选82mm≤Rm≤83mm。
制造100金属单丝的方法。
图8示出制造100金属单丝30的方法。单丝从上游到下游沿方向63延伸。
使用包括本领域技术人员熟知的步骤的方法制造金属单丝。
该方法首先包括涂覆步骤110，在该步骤中，单丝的钢芯通过通常包括化学浴的涂覆装置111涂覆有金属涂层，该金属涂层选自锌、铜、锡和这些金属的合金。
接下来，该方法包括拉伸大直径钢单丝以获得具有所需尺寸和机械性能的具有整体钢芯的单丝的不间断系列120的步骤。拉伸的单丝通过模具121获得。举例来说，在不间断系列120的拉伸步骤结束时，单丝的直径范围为0.05mm至0.6mm，断裂强度为2000至5000MPa。
然后，金属单丝与各种运行构件91、92接触运行，这些运行构件特别地具有引导和输送单丝的功能。举例来说，卷轴上单丝的缠绕张力小于或等于1daN。
布置在卷轴20上游的最后运行构件92具有将单丝的缠绕物引导到卷轴上的功能。在横向缠绕装置的作用下，卷轴20和/或最后运行构件92可在平行于旋转轴线60的轴向方向上相对于彼此移动。
最后，在储存步骤140中，通过缠绕130金属单丝的方法将单丝以螺旋缠绕在储存卷轴20上，然后储存一定时间。
金属单丝在卷轴上的缠绕速度为30m.min-1至1200m.min-1，优选为50m.min-1至1000m.min-1。
根据本发明的制造200弹性体复合材料的方法
为了制造弹性体复合材料，或者换句话说，制造增强帘布层33，通过制造100金属单丝的方法制造多个金属单丝。在解绕步骤210中，多个单丝30从多个卷轴20解绕(图8)。然后，在步骤220中，使多个单丝彼此平行设置。在步骤230中，以这种方式设置的多个单丝被嵌入到弹性体基质中，以形成增强帘布层。然后包装并储存获得的帘布层33。
制造300胎胚的方法
胎胚的制造包括通过制造200弹性体复合材料的方法制造至少一种弹性体复合材料的步骤。该方法于是包括至少一个步骤，在该步骤中，将弹性体复合材料缠绕310到轮胎成型鼓上，以获得胎胚。更具体地，增强帘布层在制造过程中被圆形地设置在胎胚上，然后帘布层的两个端部对接在一起。
测量和比较测试
为了测量单丝30在制造或储存后的弯曲，测量由单丝30的样本33形成的弧的高度。该测量方法包括以下步骤，使得有可能在单丝被制造、储存或组装后表征单丝的局部弯曲：
-切割给定长度的单丝样本33，
-测量如图7所示的单丝样本33的弯曲C，放置在水平面上的单丝样本基本上形成一个弧，该弧的特征在于其高度，或者换句话说，弧和其下面的弦62之间的垂直于弦的最大距离。
进行弯曲测量，目的是确定储存后缠绕物的任何圈的半径和在该圈的位置的单丝弯曲之间的关系。
试验阶段包括从样本33产生多个不同半径的圆形圈。样本由单丝30获得，单丝30具有由其制造产生的初始弯曲。然后，样本以圆形方式设置，以便形成给定半径的圈，该圈形成在包含样本的平面中，以便不会在该平面外产生将使测量失真的弯曲。提供给样本的曲率可以与样本制造产生的初始弯曲的曲率符号相同或相反。然后样本在与标准丝线卷轴相同的条件下储存两周的时间。
表1列出样本的配置和进行的弯曲测量。单丝的直径等于0.32mm。
测量表明，单丝的最终弯曲随着圈半径的增加而减小。因此，可以确认，曲率半径大于标准卷轴的毂的最大曲率半径的毂使得可以减少单丝的弯曲。
表1
Figure BDA0002463618570000111
表1可以得出这样的结论，即通过采用毂的曲率半径Rm大于59mm的卷轴，与现有技术的卷轴相比，弯曲减小，该弯曲越小，曲率半径越大。
本申请中未描述的补充测试表明，对于Rm≥59mm的半径值，储存的单丝的弯曲减少是可见的，而对于Rm≥65mm的半径值，弯曲减少已经显著的。根据上表，应注意的是当曲率半径Rm满足Rm≥71mm时，储存的单丝的弯曲减少非常显著。从这些结果中，应当理解，通过增加曲率半径Rm可以进一步减小弯曲。
为了使卷轴具有可接受的弯曲和尺寸，使得能够最大化可储存的单丝数量，发明人已经确定满足Rm≥76mm的曲率半径Rm是特别合适的，并且当曲率半径Rm等于82.5mm时，由储存在卷轴上的单丝产生的弯曲减少一半，同时允许储存最佳数量的单丝。

Claims (13)

1.一种用于制造弹性体复合材料的方法(200)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-将多个横截面基本为圆形且直径Df在0.05mm至0.50mm范围内的金属单丝(30)缠绕(130)到多个储存卷轴(20)上，每个卷轴具有旋转轴线(60)并且包括毂(22)，所述毂(22)限定在轴向平面内具有基本上轴向恒定的曲率半径Rm的圆柱形量规(62)，所述曲率半径Rm满足80mm≤Rm≤85mm，每个金属单丝(30)围绕每个储存卷轴的毂(22)缠绕，
-储存(140)多个卷轴，每个卷轴包括一个金属单丝(30)的缠绕物，
-从多个卷轴上解绕(210)多个金属单丝，
-使多个金属单丝彼此平行设置(220)，
-将多个金属单丝嵌入(230)弹性体基质中，以形成弹性体复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个金属单丝的直径Df的范围从0.18mm至0.42mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，每个金属单丝包括钢芯。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，每个金属单丝包括直接涂覆至少部分钢芯的金属涂层。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，直接涂覆至少部分钢芯的金属涂层的金属选自锌、铜、锡和这些金属的合金。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中，每个卷轴(20)上的每个金属单丝(30)的缠绕张力小于或等于1daN。
7.根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中，每个金属单丝(30)在每个卷轴(20)上的缠绕速度为30m.min-1至1200m.min-1。
8.根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中，每个金属单丝与运行构件接触运行，该运行构件是在每个金属单丝的运行方向上布置在每个卷轴(20)上游的最后一个运行构件，每个金属单丝(30)缠绕在每个卷轴(20)上，以便使运行构件和每个卷轴(20)之间的每个金属单丝(30)的曲率符号反向。
9.根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中，每个金属单丝与运行构件接触运行，该运行构件是在每个金属单丝的运行方向上布置在每个卷轴(20)上游的最后一个运行构件，每个金属单丝(30)缠绕在每个卷轴(20)上，以便在运行构件和每个卷轴(20)之间保持每个金属单丝(30)的曲率符号。
10.根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中，所述方法在缠绕步骤的上游包括以下步骤：
-拉伸(110)多个金属单丝。
11.根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中，在金属单丝包括钢芯的情况下，所述方法在缠绕步骤的上游包括以下步骤：
-用金属涂层涂覆(120)至少部分钢芯。
12.根据权利要求1至5的任一项所述的方法，其中，弹性体基质基于包含至少一种弹性体和至少一种填料的组合物。
13.一种用于制造胎胚的方法(300)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-通过根据权利要求1至12的任一项的用于制造弹性体复合材料的方法(200)制造至少一种弹性体复合材料，
-将弹性体复合材料缠绕(310)到轮胎成型鼓上，以获得胎胚。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3099189A1 (fr) * 2019-07-25 2021-01-29 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Procédé de fractionnement et de réassemblage
FR3112714B1 (fr) 2020-07-24 2022-07-29 Michelin & Cie Traitement thermique d’un élément de renfort

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3749558A (en) * 1970-02-12 1973-07-31 Gen Etablissements Michelin Nickel-coated steel core wires and cables
US5871171A (en) * 1994-09-23 1999-02-16 Terry Kenney Molded product of recycled plastic and rubber
CN1341058A (zh) * 1999-02-19 2002-03-20 米其林技术公司 一种轮胎骨架层、其制作方法以及轮胎的制造方法
CN1408631A (zh) * 2001-09-19 2003-04-09 株式会社特线工程 用于极细金属线的绕线架及其制造方法
WO2003031207A1 (en) * 2001-10-08 2003-04-17 Bridgestone/Firestone North American Tire, Llc Reinforced ply material with untwisted sets of steel monofilaments
CN1449453A (zh) * 1998-02-24 2003-10-15 倍耐力轮胎公司 用于弹性材料制品之增强结构的表面处理的钢丝以及包括这种钢丝的制品
CN1669782A (zh) * 2004-03-18 2005-09-21 住友橡胶工业株式会社 钢丝帘布层及其制造方法以及使用该钢丝帘布层的充气轮胎
CN203512979U (zh) * 2013-08-22 2014-04-02 沈亚汝 一种光纤收线盘具
CN204641270U (zh) * 2014-12-22 2015-09-16 贝卡尔特公司 直的钢单丝、带束层和轮胎

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566261A (en) * 1984-09-14 1986-01-28 The Goodyear Tire & Rubber Company Metallic cable and apparatus for manufacturing the same
FR2707553B1 (fr) * 1993-07-13 1995-09-22 Hutchinson Pièce en élastomère et son procédé de réalisation.
WO2002053356A1 (en) * 2000-12-29 2002-07-11 Pirelli Pneumatici S.P.A. Method and apparatus for manufacturing pneumatic tires
BR0200346A (pt) * 2001-02-20 2002-10-08 Goodyear Tire & Rubber Método e aparelho para armazenar material em tira
US6908060B2 (en) * 2003-08-28 2005-06-21 Patrick A. Hibbs Retail electrical wire reel caddy
CN102656107B (zh) * 2009-12-18 2015-08-19 倍耐力轮胎股份公司 用于控制细长元件在收集卷筒上的缠绕以及服务织物的插置的方法和设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3749558A (en) * 1970-02-12 1973-07-31 Gen Etablissements Michelin Nickel-coated steel core wires and cables
US5871171A (en) * 1994-09-23 1999-02-16 Terry Kenney Molded product of recycled plastic and rubber
CN1449453A (zh) * 1998-02-24 2003-10-15 倍耐力轮胎公司 用于弹性材料制品之增强结构的表面处理的钢丝以及包括这种钢丝的制品
CN1341058A (zh) * 1999-02-19 2002-03-20 米其林技术公司 一种轮胎骨架层、其制作方法以及轮胎的制造方法
CN1408631A (zh) * 2001-09-19 2003-04-09 株式会社特线工程 用于极细金属线的绕线架及其制造方法
WO2003031207A1 (en) * 2001-10-08 2003-04-17 Bridgestone/Firestone North American Tire, Llc Reinforced ply material with untwisted sets of steel monofilaments
CN1669782A (zh) * 2004-03-18 2005-09-21 住友橡胶工业株式会社 钢丝帘布层及其制造方法以及使用该钢丝帘布层的充气轮胎
CN203512979U (zh) * 2013-08-22 2014-04-02 沈亚汝 一种光纤收线盘具
CN204641270U (zh) * 2014-12-22 2015-09-16 贝卡尔特公司 直的钢单丝、带束层和轮胎

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