EA018029B1 - Прорезиненный по месту слоистый корд для каркасного армирования шины - Google Patents

Abstract

Предложен металлический корд, состоящий из двух слоев (Ci, Се), (3+N)-конструкции, прорезиненный по месту, содержащий внутренний слой (Ci), образованный из трех проволок сердечника диаметра d, намотанных вместе в винтовую спираль с шагом p, и наружный слой (Ce) из N проволок, причем N варьируется от 6 до 12, диаметра d, которые намотаны вместе в винтовую спираль с шагом рвокруг внутреннего слоя (Ci). Корд согласно изобретению имеет следующие характеристики (d, d, pи рв мм): 0,08<d<0,30; 0,08<d≤0,20; p/p≤1; 3<p<30; 6<p<30; причем внутренний слой облицован смесью на основе диенового каучука, называемой "заполняющей резиновой смесью", которая для любой длины корда 2 см или более присутствует в центральном канале, образованном тремя проволоками сердечника, и в каждом из зазоров, находящихся между тремя проволоками сердечника и N-проволоками наружного слоя (Ce); и содержание заполняющей резиновой смеси в корде составляет от 5 до 35 мг на 1 г корда. Кроме того, предложен многожильный трос, содержащий по меньшей мере один двухслойный корд согласно настоящему изобретению и предназначенный, в частности, для шин промышленных транспортных средств типа гражданских строительных машин.

Description

Изобретение относится к двухслойным металлическим кордам (3+М)-конструкции, которые могут использоваться, в частности, для армирования резиновых изделий.

Кроме того, изобретение также относится к металлическим кордам прорезиненного по месту типа, т.е. к кордам, которые прорезиниваются изнутри сырой (т.е. невулканизованной) резиновой смесью в процессе фактического получения указанных кордов перед введением в резиновые изделия, такие как шины, которые предназначены для армирования.

Более того, изобретение относится к шинам и каркасному армированию, также называемому каркасом, указанных шин, в частности, для армирования каркасов шин для промышленных транспортных средств, таких как грузовые автомобили.

Как известно, радиальная шина содержит протектор, два нерастяжимых борта, две боковины, соединяющие борта с протектором, и брекер, помещенный по окружности между каркасным армированием и протектором. Каркасное армирование выполнено известным способом по меньшей мере из одного слоя резины (или слоя), который армирован армирующими элементами (армирующими жилами), такими как свитые жилы или монофиламенты, обычно металлического типа в случае шин для промышленных транспортных средств.

Для упрочнения указанных каркасных армирований обычно практикуют применение, которое называется слоистые стальные корды, образованные из центрального сердечника и одного или более слоев концентрических проволок, расположенных вокруг сердечника. Наиболее часто используемые слоистые корды представляют собой по существу корды (Μ+Ν)- или (М+Ы+Р)-конструкции, образованные из сердечника из М-проволок, окруженных по меньшей мере одним слоем Ν-проволок, причем указанный слой, необязательно, сам окружен наружным слоем Р-проволок, причем М-, Ν- и даже Р-проволоки имеют одинаковый диаметр для простоты и по экономическим соображениям.

Для осуществления их функции каркасного армирования шин многослойные корды должны в первую очередь иметь хорошую гибкость и высокую выносливость при работе на изгиб, что означает, в частности, что их проволоки должны иметь относительно небольшой диаметр, предпочтительно менее 0,30 мм, более предпочтительно менее 0,20 мм, который обычно является меньше, чем диаметр проволок, используемых в традиционных кордах для армирования короны шин.

Указанные многослойные корды также подвергаются воздействию высоких напряжений при пробеге шин, в частности подвергаются повторному изгибанию или колебаниям искривления, что вызывает истирание проволок, в частности, благодаря контактированию между смежными слоями, и поэтому вызывая износ и усталость. Корды поэтому должны иметь высокую устойчивость к так называемой фреттинг-усталости.

Наконец, важно для них быть пропитанными резиновой смесью, насколько может данный материал проникнуть во все промежутки между проволоками, составляющими корды. Действительно, если данное проникновение является недостаточным, вдоль кордов образуются незаполненные каналы, и коррозионные агенты, например вода, способные проникнуть в шины, например, в результате разрезов, перемещаются по каналам прямо в каркас шины. Присутствие влаги играет важную роль, вызывая коррозию и ускорение указанного процесса разрушения (явление коррозионной усталости) по сравнению с использованием в сухой атмосфере.

Все указанные усталостные явления могут быть сгруппированы под общим термином фреттингкоррозионная усталость и вызывают постепенное ухудшение механических свойств кордов и могут влиять на ресурс кордов в наиболее жестких условиях пробега.

С другой стороны, доступность углеродистых сталей даже более высокой прочности и долговечности означает, что изготовители шин сегодня стремятся насколько возможно использовать корды, имеющие только два слоя, в частности, с тем, чтобы упростить изготовление кордов, снизить толщину композитных армирующих слоев и, таким образом, снизить гистерезис шины и в конечном счете снизить стоимость самих шин и энергопотребление транспортных средств, оборудованных такими шинами.

По всем вышеуказанным причинам двухслойные корды, наиболее часто используемые в настоящее время в каркасах армирования шин, представляют собой по существу корды (3+№)-конструкции, образованной из сердечника, или внутреннего слоя, из 3 проволок, и наружного слоя из Ν-проволок (например, 8 или 9 проволок), причем узел необязательно способен быть скреплен наружной обвязочной проволокой, намотанной в винтовую спираль вокруг наружного слоя.

Как известно, данный тип конструкции обеспечивает проникновение в корд снаружи каландрованной резиновой смеси или другого резинового изделия в процессе его вулканизации и, соответственно, делает возможным улучшение устойчивости к фреттинг/коррозионной усталости кордов.

Кроме того, известно, что хорошее проникновение резиновой смеси в корд делает возможным благодаря меньшему объему уловленного воздуха в корде снизить время вулканизации шины (сниженное время в прессе).

Однако корды (3+№)-конструкции имеют недостаток в том, что они не могут быть прямо пропитаны в сердечнике из-за присутствия канала, или капилляра, в центре трех проволок сердечника, который канал, или капилляр, остается незаполненным после внешней пропитки резиновой смесью и поэтому подходящим благодаря явлению фитиления для распространения коррозионной среды, такой как вода.

- 1 018029

Данный недостаток кордов с (3+Ы)-конструкцией является хорошо известным и рассматривается, например, в публикациях АО 01/00922, АО 01/49926, АО 2005/071157 и АО 2006/013077.

Для решения указанной проблемы проницаемости сердечника из (3+Ы)-кордов заявка на патент США № 2002/160213 предлагает получать корды прорезиненного по месту типа.

Способ, описанный в данной заявке, заключается в индивидуальной облицовке (т.е. облицовке в отдельности проволоки-к-проволоке) невулканизованной резиновой смесью выше по потоку от точки сборки трех проволок (или точки скручивания) только одной или предпочтительно каждой из трех проволок для того, чтобы получить облицованный резиновой смесью внутренний слой перед тем, как Νпроволоки наружного слоя последовательно укладываются вместе свиванием вокруг облицованного таким образом внутреннего слоя.

Указанный способ обладает многими проблемами. Во-первых, облицовка только одной проволоки в трех (как показано, например, на фиг. 11 и 12 указанного документа) не гарантирует, что конечный корд достаточно наполнен резиновой смесью, и поэтому не удается получить оптимальную коррозионную стойкость и долговечность. Во-вторых, хотя облицовка проволока-к-проволоке каждой из трех проволок (как показано, например, на фиг. 2 и 5 указанного документа) дает фактически заполнение корда, это приводит к использованию избыточно большого количества резиновой смеси. Просачивание резиновой смеси от периферии конечного корда затем становится неприемлемым в условиях промышленного свивания и нанесения резиновой смеси.

Благодаря очень высокой липкости невулканизованной резиновой смеси прорезиненный таким образом корд становится неподходящим из-за того, что он нежелательно прилипает к приспособлениям для изготовления или между витками корда, когда последний наматывают на приемный барабан, без указания конечной невозможности правильного каландрования корда. Необходимо напомнить здесь, что каландрование состоит в превращении корда при введении между двумя слоями невулканизованной резиновой смеси в покрытую резиной металлическую ткань, служащую в качестве полуготового продукта для любого последующего изготовления, например для построения шины.

Другой проблемой, выдвинутой индивидуальной облицовкой каждой из трех проволок, является большое количество пространства, требуемое при использовании трех экструзионных головок. Благодаря такому требованию пространства изготовление кордов, содержащих цилиндрические слои (т.е. слои с шагами р! и р₂, которые отличают один слой от другого, или имеющими шаги р! и р₂, которые являются одинаковыми, но с направлениями скручивания, которые отличают один слой от другого), должны быть обязательно выполнены в двух дискретных операциях: (1) на первой стадии - индивидуальная облицовка проволок с последующим свиванием и намоткой внутреннего слоя; и (ίί) на второй стадии - свивание наружного слоя вокруг внутреннего слоя. Снова из-за высокой липкости невулканизованной резиновой смеси намотка и промежуточное хранение внутреннего слоя требуют использования вставок и широких шагов намотки при намотке на промежуточный барабан для того, чтобы избежать нежелательного склеивания между намотанными слоями и между витками данного слоя.

Все вышеуказанные ограничения являются карательными с промышленной точки зрения и приходят в противоречие с достижением высоких скоростей изготовления.

При продолжении своих исследований Заявителями был найден новый слоистый корд (3+Ν)конструкции, прорезиненный по месту, специальная структура которого в сочетании со специальным способом изготовления позволяет снизить указанные недостатки.

Следовательно, первым объектом изобретения является металлический корд, состоящий из двух слоев (С1, Се), (3+№)-конструкции, прорезиненный по месту, содержащий внутренний слой (С1), образованный из трех проволок сердечника диаметра άι, намотанных вместе в винтовую спираль с шагом р₁, и наружный слой (Се) из N проволок, причем N варьируется от 6 до 12, диаметра ά₂, которые намотаны вместе в винтовую спираль с шагом р₂ вокруг внутреннего слоя (С1), причем корд характеризуется тем, что он имеет следующие характеристики (ф, ά₂, ρι и р₂ выражены в мм):

0,08<ф<0,30;

0,08<ф<0,20;

р1/р2<1;

3<р1<30;

6<р₂<30;

причем внутренний слой облицовывается смесью на основе диенового каучука, назывемой заполняющей резиновой смесью, которая для любой длины корда 2 см или более присутствует в центральном канале, образованном тремя проволоками сердечника, и в каждом из зазоров, находящихся между тремя проволоками сердечника и Ν-проволоками наружного слоя (Се); и содержание заполняющей резиновой смеси в корде составляет от 5 до 35 мг на 1 г корда.

Настоящее изобретение относится также к применению такого корда для армирования резиновых изделий или полуготовых продуктов, например слоев, шлангов, лент, конвейерных лент и шин.

Корд согласно настоящему изобретению предназначен, в частности, для использования в качестве армирующего элемента для каркасного армирования шины, предназначенной для промышленных транс

- 2 018029 портных средств, таких как автофургоны и транспортные средства, известные как тяжелые транспортные средства, т.е. подземные транспортные средства, автобусы, дорожные транспортные средства, такие как грузовые автомобили, тракторы, трейлеры или еще вездеходы, сельскохозяйственные и гражданские строительные машины и транспортные или погрузочно-разгрузочные средства любого другого типа.

Настоящее изобретение также относится к резиновым изделиям или самим полуготовым продуктам, когда они армируются кордом согласно настоящему изобретению, в частности, к шинам, предназначенным для промышленных транспортных средств, таким как автофургоны или грузовые автомобили.

Настоящее изобретение и его преимущества будут легко поняты в свете последующего описания и вариантов, и фиг. 1-6 относятся к указанным вариантам, на которых показано в виде диаграмм, соответственно:

фиг. 1 - поперечное сечение корда (3+9)-конструкции согласно настоящему изобретению компактного типа;

фиг. 2 - поперечное сечение традиционного корда (3+9)-конструкции снова компактного типа;

фиг. 3 - поперечное сечение корда (3+9)-конструкции согласно настоящему изобретению типа, состоящего из цилиндрических слоев;

фиг. 4 - поперечное сечение традиционного корда (3+9)-конструкции снова типа, состоящего из цилиндрических слоев;

фиг. 5 - пример установки скручивания и прорезинивания по месту, которая может быть использована для изготовления кордов компактного типа согласно настоящему изобретению; и фиг. 6 - радиальное сечение шины большой грузоподъемности с радиальным каркасным армированием либо в соответствии, либо не в соответствии с настоящим изобретением в данном общем представлении.

I. Измерения и испытания.

1-1. Определение прочностных характеристик.

Что касается металлических проволок и кордов, измерения разрушающего усилия Е_т (максимальна нагрузка в Н), предела прочности при растяжении, обозначенного К._т (в МПа), и относительного удлинения при разрыве, обозначенного Л₁ (в % общего удлинения), проводятся при растяжении согласно стандарту Ι8Θ 6892 (1984).

Что касается резиновой смеси, измерения модулей проводятся при растяжении и (если не указано иное) согласно стандарту Л8ТМ Ό 412 (1998) (образец С), истинный секущий модуль (т.е. по отношению к фактическому поперечному сечению образца) при 10% удлинении, обозначенный Е10 и выраженный в МПа, измеряется при втором растяжении (т.е. после соответствующего цикла) в нормальных условиях температуры и влажности согласно стандарту Л8ТМ Ό 1349 (1999).

Ι-2. Определение воздухопроницаемости.

Данное испытание обеспечивает определение длительной воздухопроницаемости испытываемых кордов путем измерения объема воздуха, проходящего через образец при постоянном давлении в заданное время. Принцип такого испытания, хорошо известного в техники, заключается в показе эффективности обработки корда для того, чтобы сделать его непроницаемым к воздуху. Испытание, например, описано в стандарте Л8ТМ Ό2692-98.

Испытание здесь проводят либо на кордах в состоянии изготовления, либо на кордах, извлеченных из шин или из слоев шин, которые они армировали, и поэтому корды являются покрытыми вулканизованной резиной.

В первом случае корды в состоянии изготовления должны быть заблаговременно покрыты снаружи резиновой смесью. Для выполнения этого ряд из 10 кордов, размещенных так, чтобы быть параллельными (с расстоянием между кордами 20 мм), помещают между двумя слоями (два прямоугольника с размерами 80x200 мм) вулканизованной резиновой смеси, причем каждый слой имеет толщину 3,5 мм. Вся сборка затем зажимается в форме, причем каждый из кордов поддерживается под достаточным напряжением (например, 2 декаН) для того, чтобы гарантировать, что он остается прямым при помещении в форму, с использованием зажимающих модулей. Процесс вулканизации (отверждения) имеет место в течение 40 мин при температуре 140°С и под давлением 15 бар (1500 кПа) (подводимым прямоугольным плунжером с размерами 80x20 мм). После этого сборка удаляется из формы и режется на 10 образцов таким образом покрытых кордов, например, в форме параллелепипедов с размерами 7x7x20 мм, для определения характеристик.

В качестве резинового покрытия используется традиционная резиновая смесь для шин, причем указанная смесь является на основе натурального (пептизированного) каучука и углеродной сажи N330 (65 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), а также содержит следующие обычные добавки: серу (7 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), сульфенамидный ускоритель (1 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), ΖηΟ (8 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), стеариновую кислоту (0,7 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), антиоксидант (1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) и нафтенат кобальта (1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука). Модуль Е10 резинового покрытия составляет примерно 10 МПа.

Например, испытание проводят на образцах корда длиной 2 см, поэтому покрывают их окружаю

- 3 018029 щей резиновой смесью (или резиновым покрытием) следующим образом: воздух под давлением 1 бар (100 кПа) вводят во впуск корда и измеряют объем выходящего из него воздуха с использованием расходомера (калиброванного, например, от 0 до 500 см³/мин). В процессе измерения образец корда фиксируется в прессованном уплотнении (например, из плотной пены или резиновом уплотнении) таким образом, что измеряется только количество воздуха, проходящего через корд от одного конца к другому вдоль его продольной оси. Герметизирующая способность уплотнения проверяется заблаговременно с использованием сплошного резинового образца, т.е. без корда.

Измеренная средняя скорость потока воздуха (среднее для 10 образцов) является ниже высокой продольной непроницаемости корда. Точность такого измерения составляет ±0,2 см³/мин, измеренные значения, равные или ниже 0,2 см³/мин, считаются равными 0; они соответствуют корду, который может быть назван полностью воздухонепроницаемым вдоль его оси (т.е. вдоль его продольного направления).

1-3. Содержание заполняющей резиновой смеси.

Количество заполняющей резиновой смеси определяется путем измерения разности между массой исходного корда (поэтому прорезиненного по месту корда) и массой корда (поэтому массой его проволок), из которого заполняющая резиновая смесь была удалена соответствующей электролитической обработкой.

Образец корда (длиной 1 м), намотанный сам на себя для того, чтобы снизить его размер, составляет катод электролизера (соединенный с отрицательным токовыводом генератора), тогда как анод (соединенный с положительным токовыводом) состоит из платиновой проволоки. Электролит состоит из водного раствора (деминерализованная вода), содержащего 1 моль/л карбоната натрия.

Образец, полностью погруженный в электролит, имеет напряжение, приложенное к нему в течение 15 мин с током 300 мА. Корд затем удаляют из ванны и споласкивают избытком воды. Указанная обработка обеспечивает легкое отсоединение резины от корда (если этого не происходит, электролиз продолжают в течение нескольких минут). Резину тщательно удаляют, например, простым протиранием ее с использованием впитывающей ткани при расплетении проволок одной за одной от корда. Проволоки снова споласкивают водой и затем погружают в химический стакан, содержащий смесь 50% деминерализованной воды и 50% этанола. Химический стакан погружают в ультразвуковую ванну на 10 мин.

Проволоки, очищенные таким образом от любых следов резины, удаляют из химического стакана, сушат в токе азота или воздуха и, наконец, взвешивают.

Из указанного расчетом выводится содержание заполняющей резиновой смеси в корде, выраженное в мг (миллиграммах) заполняющей резиновой смеси на 1 г (грамм) исходного корда, среднее из 10 измерений (т.е. для 10 м корда в сумме).

1-4. Испытание ленты.

Испытание ленты представляет собой известное испытание на усталость, описанное, например, в заявках на патент ЕР-А-0648891 или \УО 98/41682, причем испытываемые корды были введены в резиновое изделие, которое вулканизуется.

Принцип данного испытания заключается в следующем: резиновое изделие представляет собой бесконечную ленту, выполненную из известной резиновой смеси, подобной резиновой смеси, широко используемой для каркасов радиальных шин. Ось каждого корда направлена вдоль продольного направления ленты, и корды отделены от поверхностей указанной ленты толщиной резины примерно 1 мм. Когда лента размещается так, чтобы образовать цилиндр вращения, корды образуют винтовую спираль, обматывающую такую же ось, как указанный цилиндр (например, шаг спирали равен примерно 2,5 мм).

Указанная лента затем подвергается воздействию следующих напряжений; лента вращается около двух рядов таким образом, что каждая элементарная часть каждого корда подвергается воздействию растягивающего усилия 12% начального разрушающего усилия и подвергается циклам колебаний искривления, которые заставляют ленту проходить от радиуса кривизны бесконечности до радиуса кривизны 4 0 мм для 50 миллионов циклов. Испытание проводится в регулируемой атмосфере, температура и влажность воздуха в контакте с лентой поддерживаются при примерно 20°С и 60% относительной влажности. Длительность напряжения каждой ленты составляет около 3 недель (504 ч). После указанного напряжения корды удаляют из лент при очистке от резины и определяют остаточное разрушающее усилие проволок подвергнутых усталостным нагрузкам кордов.

Дополнительно получают ленту, идентичную предыдущей, и разбирают таким же образом, как ранее, но в данном случае без усталостного испытания сердечника. Определяют начальное разрушающее усилие проволок кордов, не подвергнутых усталостным нагрузкам.

Наконец, рассчитывают снижение разрушающего усилия после усталости (обозначенное как АГ_т и выраженное в %) при сравнении остаточного разрушающего усилия с начальным разрушающим усилием. Указанное снижение ДГ_т обусловлено, как известно, усталостью и износом проволок, вызванных объединенным воздействием напряжений и воды из окружающего воздуха, эти условия являются сравнимыми с условиями, которым подвергаются армирующие корды в каркасах шин.

1-5. Испытание шин на выносливость.

Выносливость кордов на фреттинг-коррозионнную усталость оценивают на каркасных слоях шин

- 4 018029 грузовых автомобилей при испытании на пробег очень большой длительности.

Для осуществления указанного изготавливают шины грузовых автомобилей, имеющие каркасное армирование, состоящее из одиночного прорезиненного слоя, армированного испытываемыми кордами. Указанные шины монтируют на подходящие известные ободья и накачивают до одинакового давления (избыточным давлением относительно номинального давления) воздухом, насыщенным влажностью. Указанные шины затем подвергают пробегу на автоматической роликовой машине при очень высокой нагрузке (избыточная нагрузка относительно номинальной нагрузки) и при одинаковой скорости для определенного числа километров. В конце испытания на пробег корды извлекают из каркаса шины при очистке от резины и определяют остаточное разрушающее усилие на проволоках и на кордах, подвергнутых усталостным нагрузкам.

Дополнительно получают шины, идентичные предыдущим, и разбирают таким же образом, как ранее, но в данном случае без их испытаний на пробег. Таким образом, после разборки определяют начальное разрушающее усилие проволок и кордов, не подвергнутых усталостным нагрузкам.

Наконец, рассчитывают снижение разрушающего усилия после усталости (обозначенное как АТ_т и выраженное в %) при сравнении остаточного разрушающего усилия с начальным разрушающим усилием. Снижение АТ_т обусловлено как усталостью, так и износом (снижение поперечного сечения) проволок, причем усталость и износ вызваны объединенным воздействием различных механических напряжений, в частности, интенсивной работой благодаря усилиям контакта между проволоками, и воды из окружающего воздуха, другими словами, фреттинг-коррозионнной усталостью корда внутри шины в ходе пробега.

Также можно выбрать испытание на пробег до форсированного разрушения шины благодаря усталости каркасного слоя или другого вида случая, который может иметь место ранее (например, отслоение протектора).

II. Подробное описание изобретения.

В настоящем описании, если не указано иное, все указанные процентные содержания (%) представляют собой процентные содержания по массе.

Кроме того, любой интервал значений, обозначенный выражением между а и Ь, представляет собой интервал значений от более а до менее Ь (т.е. пределы а и Ь не входят), тогда как любой интервал значений, обозначенный выражением от а до Ь, означает интервал значений от а до Ь (т.е. пределы а и Ь входят).

ΙΙ-1. (3+Ы)-корд изобретения.

Металлический корд, состоящий из двух слоев (С1, Се) изобретения, (3+Ы)конструкции содержит: внутренний слой (С1), состоящий из трех проволок сердечника диаметра б₁, намотанных вместе в винтовую спираль с шагом р₁; и наружный слой (Се) из N проволок, причем N варьируется от 6 до 12, диаметра б₂. намотанных вместе в винтовую спираль с шагом р₂ вокруг внутреннего слоя (С1).

Корд также имеет следующие неотъемлемые характеристики:

0,08 мм <б₁<0,30;

0,08 мм <б₂<0,20;

Ρι/Ρ2<1;

3<р1<30;

6<р2<30;

причем внутренний слой покрывается смесью на основе диенового каучука, называемой заполняющей резиновой смесью, которая для любой длины корда 2 см или более присутствует в центральном канале, образованном тремя проволоками сердечника, и в каждом из зазоров, лежащих между тремя проволоками сердечника и Ν-проволоками наружного слоя (Се); и содержание заполняющей резиновой смеси в корде составляет от 5 до 35 мг на 1 г корда.

Данный корд согласно изобретению, таким образом, может быть определен термином прорезиненный по месту корд: его внутренний слой С1 и его наружный слой Се разделены радиально оболочкой заполняющей резиновой смеси, которая заполняет, по меньшей мере, частично каждый из зазоров или полостей, присутствующих между внутренним слоем С1 и наружным слоем Се. Кроме того, его центральный капилляр, образованный тремя проволоками внутреннего слоя, сам также заполняется заполняющей резиновой смесью.

Корд согласно изобретению имеет другую неотъемлемую характеристику, которая заключается в том, что содержание заполняющей резиновой смеси составляет от 5 до 35 мг заполняющей резиновой смеси на 1 г корда.

Ниже указанного минимума нельзя гарантировать, что по всей любой длине корда по меньшей мере 2 см заполняющая резиновая смесь действительно присутствует, по меньшей мере, частично в каждом из зазоров корда, тогда как выше указанного максимума могут иметь место различные проблемы, описанные выше, благодаря просачиванию заполняющей резиновой смеси от поверхности на периферии корда. Ввиду всех указанных причин предпочтительно, чтобы содержание заполняющей резиновой смеси со

- 5 018029 ставляло от 5 до 30 мг, например, от 10 до 25 мг, на 1 г корда.

Такое содержание заполняющей резиновой смеси вместе с регулированием данного содержания в указанных пределах делается возможным только при осуществлении специального способа скручивания/нанесения резинового покрытия, приспособленного к геометрии (3+Ы)-корда, который будет описан подробно ниже.

Осуществление специального способа при обеспечении получаемого корда, имеющего регулируемое количество заполняющей резиновой смеси, гарантирует присутствие внутренних резиновых перегородок (либо непрерывных, либо прерывающихся вдоль оси корда) или резиновых пробок в корде согласно изобретению, особенно в его центральном канале, в достаточных количествах. Таким образом, корд изобретения становится непроходимым для распространения вдоль корда любой коррозионной жидкости, такой как вода, или кислород из воздуха, таким образом, предотвращая описанное выше явление фитиления.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту изобретения подтверждается следующая характеристика: на любой длине корда 2 см или более корд является воздухонепроницаемым или фактически воздухонепроницаемым в продольном направлении. Другими словами, каждый зазор (или полость) в (3+Ы)-корде, включая центральный канал, образованный тремя проволоками сердечника, имеет пробку (или внутреннюю перегородку) заполняющей резиновой смеси каждые 2 см таким образом, что указанный корд (будучи покрыт снаружи полимером, таким как резина) является воздухонепроницаемым или фактически воздухонепроницаемым по его продольному направлению.

В испытании на воздухопроницаемость, описанном в разделе 1-2, воздухонепроницаемый (3+Ν)корд характеризуется средней скоростью потока воздуха менее или самое большее равно 0,2 см³/мин, тогда как фактически воздухонепроницаемый характеризуется средней скоростью потока воздуха менее 0,2 см³/мин, более предпочтительно менее 1 см³/мин.

Согласно другому особенно предпочтительному варианту изобретения корд изобретения не имеет или фактически не имеет заполняющую резину на его периферии. Подразумевается, что такое выражение означает, что ни частицы, ни заполняющая резина не видны невооруженным глазом на периферии корда, т.е. специалист в данной области техники не увидит разницы невооруженным глазом на расстоянии 2 м или более между барабаном (3+Ы)-корда в соответствии с изобретением и барабаном традиционного (3+Ы)-корда, т.е. непрорезиненного по месту, после изготовления.

Для оптимизированного баланса между прочностью, работоспособностью, жесткостью и выносливостью при работе на изгибание предпочтительно, чтобы диаметры проволок слоев С1 и Се, когда указанные проволоки имеют либо одинаковый диаметр, либо различный диаметр от одного слоя к другому, удовлетворяли следующим соотношениям:

0,10<άι<0,25;

0,10<ά₂<0,20.

Еще более предпочтительно удовлетворяются следующие соотношения:

0,10<άι<0,20;

0,10<ά₂<0,20.

Проволоки слоев могут иметь диаметр, который является одинаковым или различным от одного слоя к другому. Предпочтительно использовать проволоки, имеющие одинаковый диаметр от одного слоя к другому (т.е. άι=ά₂), поэтому, в частности, упрощая изготовление и снижая стоимость кордов.

Предпочтительно удовлетворяется следующее соотношение:

0,5<ρι/ρ₂<1.

Как известно, необходимо напомнить здесь, что шаг р представляет собой длину, измеренную параллельно оси корда, на конце которой проволока, имеющая указанный шаг, делает один полный оборот вокруг указанной оси корда.

Согласно частному варианту шаги р! и р₂ являются одинаковыми (ρι=ρ₂). Это существует в частном случае для слоистых кордов компактного типа, как показано, например, на фиг. 1, на которой два слоя С1 и Се имеют другую характеристику намотки в одинаковом направлении скручивания (8/8 или Ζ/Ζ). В таких компактных слоистых кордах компактность является такой, что практически отдельный слой проволок является невидимым. Отсюда следует, что поперечное сечение таких кордов имеет контур, который является многоугольным и нецилиндрическим, как, например, показано на фиг. 1 (компактный (3+9)-корд согласно настоящему изобретению) или на фиг. 2 (компактный (3+9)-корд в качестве контрольного, т.е. корд, который является непрорезиненным по месту).

Шаг р₂ предпочтительно выбирается так, чтобы быть между 6 и 25 мм, например, в интервале от 8 до 22 мм, в частности, когда άι=ά₂. В таком случае шаг ρ! более предпочтительно выбирается так, чтобы быть между 3 и 25 мм, например, в интервале от 4 до 20 мм, в частности, когда άι=ά₂.

Наружный слой имеет предпочтительную характеристику быть насыщенным слоем, т.е. по определению нет достаточного пространства в данном слое в дополнение к его, по меньшей мере, (Н_тах+1)-ой проволоке диаметра ά₂, причем Ы_тах представляет собой максимальное число проволок, которое может быть намотано в качестве слоя вокруг внутреннего слоя С1. Данная конструкции имеет преимущество

- 6 018029 ограничения риска просачивания заполняющей резиновой смеси с ее поверхности и обеспечения для данного диаметра корда более высокой прочности.

Таким образом, число N проволок может варьироваться очень широко в зависимости от частного варианта изобретения, например, от 6 до 12, причем понятно, что максимальное число Ν_Ο3Χ будет увеличиваться, если их диаметр б₂ снижается по сравнению с диаметром б₁ проволок сердечника, так что предпочтительно поддерживать наружный слой в насыщенном состоянии.

Согласно предпочтительному варианту слой Се содержит 8-10 проволок, другими словами, корд изобретения выбран из группы кордов (3+8)-, (3+9)- и (3+10)-конструкции. Более предпочтительно проволоки слоя Се тогда удовлетворяют следующим соотношениям:

для Ν=8:0,7<(ά₁/ά₂)<1;

для Ν=9:0,9<(ά₁/ά₂)<1,2;

для Ν=10:1,0<(ά₁/ά₂)<1,3

В частности, выбранными из вышеуказанных кордов являются корды, состоящие из проволок, имеющих по существу одинаковый диаметр от одного слоя к другому (άι=ά₂).

Согласно особенно предпочтительному варианту наружный слой содержит 9 проволок.

(3+Ц)-корд изобретения, точно такой же, как все слоистые корды, может быть двух типов, а именно компактного типа или цилиндрического слоистого типа.

Предпочтительно все проволоки слоев С1 и Се наматываются в одном и том же направлении скрутки, т.е. в 8-направлении (8/8-размещение) или в Ζ-направлении (Ζ/Ζ-размещение). Преимущественно намотка слоев С1 и Се в одинаковом направлении минимизирует количество резины между указанными двумя слоями и поэтому износ их составляющих проволок.

Еще более предпочтительно два слоя наматывают в одном и том же направлении (8/8 или Ζ/Ζ) либо с равным шагом (р;=р₂) для того, чтобы получить корд компактного типа, как показано, например, на фиг. 1, либо с различными шагами для того, чтобы получить корд цилиндрического типа, как показано, например, на фиг. 3.

Конструкция корда изобретения преимущественно делает возможным распределение с обвязочной проволокой благодаря лучшему проникновению резины в структуру корда и самообвязывание в результате этого.

Термин металлический корд, как понимается по определению в настоящей заявке, означает корд, формованный из проволок, состоящих преимущественно (т.е. более 50% по числу указанных проволок) или полностью (100% проволок) из металлического материала. Проволоки слоя С1 предпочтительно выполнены из стали, более предпочтительно углеродистой стали. Независимо проволоки слоя Се сами выполнены из стали, более предпочтительно углеродистой стали. Однако, очевидно, что можно использовать и другие стали, например, нержавеющую сталь, или другие сплавы.

Когда используется углеродистая сталь, содержание углерода находится предпочтительно между 0,4 и 1,2%, в частности между 0,5 и 1,1%. Более предпочтительно оно находится между 0,6 и 1,0% (вес.% стали), причем такое содержание представляет собой хороший баланс между необходимыми механическими свойствами композита и работоспособностью проволок. Должно быть отмечено, что содержание углерода между 0,5 и 0,6% действительно делает такие стали менее дорогостоящими, так как они являются более легкими для вытяжки. Другой предпочтительный вариант изобретения может также состоять, в зависимости от предназначенных применений, в использовании сталей с низким содержанием углерода, например, от 0,2 до 0,5%, в частности из-за низкой стоимости и большей способности к вытяжке.

Используемый металл, или сталь, в частности, либо углеродистая сталь, либо нержавеющая сталь, может быть сам покрыт металлическим слоем, улучшающим, например, технологические свойства металлического корда и/или его составляющих компонентов или эксплуатационные свойства корда и/или самой шины, такие как адгезия, коррозионная стойкость или характеристики устойчивости к старению. Согласно предпочтительному варианту используемую сталь покрывают слоем латуни (Ζη-Си-сплав) или слоем цинка. Необходимо напомнить, что в процессе изготовления проволоки латунное или цинковое покрытие делает вытяжку проволоки легче и улучшает связь проволоки с резиной. Однако проволоки могут быть покрыты тонким слоем металла, иного, чем латунь или цинк, например, имеющего функцию улучшения коррозионной стойкости проволок и/или их адгезии к резине, например, тонким слоем Со, N1, А1 или сплава двух или более соединений Си, Ζη, А1, Νί, Со и 8η.

Корды согласно изобретению предпочтительно выполнены из углеродистой стали и имеют предел прочности при растяжении (Е_т) предпочтительно более 2500 МПа, более предпочтительно более 3000 МПа. Общее удлинение при разрыве (А,) корда, которое представляет собой сумму структурного, упругого и пластического удлинений, составляет предпочтительно более 2,0%, более предпочтительно по меньшей мере 2,5%.

Диеновый эластомер (или без различия каучук, причем оба рассматриваются как синонимы) заполняющей резиновой смеси представляет собой предпочтительно диеновый эластомер, выбранный из группы, образованной полибутадиенами (ВЕ), натуральным каучуком (ΝΕ), синтетическими полиизопренами (ГЕ), различными бутадиеновыми сополимерами, различными изопреновыми сополимерами и

- 7 018029 смесями указанных эластомеров. Такие сополимеры более предпочтительно выбраны из группы, образованной сополимерами стирол-бутадиен (8ВК), где они получаются эмульсионной полимеризацией (Е8ВВ) или полимеризацией в растворе (88ВВ). сополимерами бутадиен-изопрен (В1В), сополимерами стирол-изопрен (8ΙΚ) и сополимерами стирол-бутадиен-изопрен (8В1В).

Предпочтительный вариант состоит в использовании изопренового эластомера, т.е. гомополимера или сополимера изопрена, другими словами, диенового эластомера, выбранного из группы, образованной натуральным каучуком (ΝΚ), синтетическими полиизопренами (ΙΒ), различными изопреновыми сополимерами и смесями указанных эластомеров. Изопреновый эластомер представляет собой предпочтительно натуральный каучук или синтетический полиизопрен цис-1,4-типа. Из указанных синтетических полиизопренов предпочтительно использовать полиизопрены, имеющие содержание (в % мол.) цис-1,4-связей более 90%, еще более предпочтительно более 98%. Согласно другим предпочтительным вариантам диеновый эластомер может состоять, полностью или частично, из другого диенового эластомера, такого как, например, 8ВВ-эластомер, используемого несмешанным или смешанным с другим эластомером, например, ВВ-типа.

Заполняющая резиновая смесь может содержать один или более диеновых эластомеров, которые могут использоваться в комбинации с любым типом синтетического эластомера, иного чем диеновый эластомер, или даже с полимерами, иными чем эластомеры.

Заполняющая резиновая смесь является сшивающегося типа, т.е. она обычно включает в себя сшивающую систему, подходящую для обеспечения сшивки смеси в процессе ее вулканизации (т.е. отверждения). Предпочтительно сшивающая система резиновой оболочки является такой, которая называется вулканизационной системой, т.е. она основана на сере (или основана на агенте - доноре серы) и первичном ускорителе вулканизации. Введенными в указанную базовую систему вулканизации могут быть различные известные вторичные ускорители или активаторы вулканизации. Сера используется в предпочтительном количестве между 0,5 и 10 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, более предпочтительно между 1 и 8 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, а первичный ускоритель вулканизации, например, сульфенамид, используется в предпочтительном количестве между 0,5 и 10 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, более предпочтительно между 0,5 и 5,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Однако настоящее изобретение применимо к случаям, в которых заполняющая резиновая смесь не содержит серу или даже любую другую сшивающую систему, причем понятно, что для ее собственной сшивки сшивающая или вулканизационная система, уже присутствующая в каучуковой матрице, которую предназначен армировать корд изобретения, может быть достаточной и способной мигрировать при контакте с окружающей матрицей в заполняющую резиновую смесь.

Заполняющая резиновая смесь может также содержать помимо указанной сшивающей системы все или часть добавок, обычно используемых в резиновых матрицах, предназначенных для изготовления шин, таких как, например, усиливающие наполнители, такие как углеродная сажа или неорганические наполнители, такие как диоксид кремния, аппреты, противостарители, антиоксиданты, пластификаторы или масляные мягчители, либо ароматического, либо неароматического типа, в частности, очень слабо или неароматические масла, например, нафтенового или парафинового типа, с высокой или предпочтительно низкой вязкостью, МЕ8 или ТИЛЕ масла, пластицированные смолы, имеющие высокую Тс (Тд) выше 30°С, технологические добавки для облегчения переработки смесей в невулканизованном состоянии, смолы, повышающие клейкость, агенты антиперевулканизации, акцепторы и доноры метилена, такие как, например, ГМТ (гексаметилентетрамин) или Н3М (гексаметоксиметиламин), усиливающие смолы (такие как резорцин или бисмалеимид), известные адгезионнные промоторные системы типа соли металла, например соли кобальта или никеля или соли лантанидов.

Содержание усиливающего наполнителя, например углеродной сажи, или неорганического усиливающего наполнителя, такого как диоксид кремния, составляет предпочтительно более 50 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, например между 60 и 140 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Более предпочтительно оно составляет более 70 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука, например между 70 и 120 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. В качестве углеродных саж подходящими являются, например, все углеродные сажи, в частности, типа ΗΛΕ, Ι8ΆΕ и 8ЛЕ, традиционно используемые в шинах (известные как сажи шинного сорта). Среди них, в частности, могут быть указаны углеродные сажи сорта Л8ТМ 300, 600 или 700 (например, N326, N330, N347, N375, N683 и N772). Подходящими неорганическими усиливающими наполнителями являются, в частности, минеральные наполнители типа диоксида кремния (δίθ₂), особенно осажденные или пирогенные диоксиды кремния, имеющие площадь поверхности по методу БЭТ менее 450 м²/г, предпочтительно от 30 до 400 м /г.

Специалист в данной области техники будет способен в свете настоящего описания откорректировать рецептуру заполняющей резиновой смеси так, чтобы достигнуть желаемых уровней характеристик (особенно, модуля упругости) и подобрать рецептуру для конкретного рассматриваемого применения.

Согласно первому варианту изобретения рецептура заполняющей резиновой смеси может быть выбрана такой же, как рецептура резиновой матрицы, которую предназначен армировать корд изобретения. Таким образом, отсутствует проблема совместимости между соответствующими материалами заполняющей резиновой смеси и указанной резиновой матрицы.

- 8 018029

Согласно второму варианту изобретения рецептура заполняющей резиновой смеси может быть выбрана отлично от рецептуры резиновой матрицы, которую предназначен армировать корд изобретения. Рецептура заполняющей резиновой смеси может быть, в частности, откорректирована использованием относительно большого количества промотора адгезии, обычно, например, от 5 до 15 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука соли металла, такой как соль кобальта, соль никеля или соль лантанидного металла, такого как неодим (см., в частности, νθ 2005/113666), или преимущественным снижением количества указанного промотора (или даже полностью исключением его) в окружающей резиновой матрице. Конечно, рецептура заполняющей резиновой смеси может также быть откорректирована с целью оптимизировать ее вязкость и, таким образом, ее проникновение в корд в процессе его изготовления.

Предпочтительно заполняющая резиновая смесь имеет в сшитом состоянии секущий модуль при растяжении Е10 (при 10% удлинении), который находится от 2 до 25 МПа, более предпочтительно от 3 до 20 МПа и находится предпочтительно в интервале от 3 до 15 МПа.

Настоящее изобретение относится, конечно, к корду, описанному выше, как в невулканизованном состоянии (его заполняющая резиновая смесь тогда является невулканизованной), так и в вулканизованном состоянии (его заполняющая резиновая смесь является тогда вулканизованной). Однако, предпочтительно использовать корд изобретения с заполняющей резиновой смесью в невулканизованном состоянии до его последующего введения в полуготовый или готовый продукт, такой как шина, для которого предназначен указанный корд, с тем, чтобы создавать соединение в процессе конечной вулканизации между заполняющей резиновой смесью и окружающей каучуковой матрицей (например, каландрированным каучуком).

На фиг. 1 показан схематически в поперечном сечении перпендикулярно оси корда (принятого быть прямым и в состоянии покоя) пример предпочтительного (3+9)-корда согласно настоящему изобретению.

Указанный корд (обозначенный С-1) является компактного типа, т.е. его внутренний слой С1 и его наружный слой Се намотаны в одном направлении (8/8 или Ζ/Ζ согласно признанной номенклатуре) и, кроме того, с равным шагом (р₄=р₂). Данный тип конструкции имеет последствие в том, что внутренние проволоки (10) и наружные проволоки (11) образуют два концентрических слоя, каждый имеющий контур (показанный пунктирными линиями), который является по существу многоугольным (треугольным в случае слоя С1 и гексагональным в случае слоя Се) и нецилиндрическим, как в случае цилиндрических слоистых кордов, которые будут описаны далее.

Заполняющая резиновая смесь (12) заполняет образованный центральный капилляр (13) (обозначенный треугольником), ограниченный тремя проволоками сердечника (10), очень слегка раздвинутыми друг от друга, при полном покрытии внутреннего слоя С1, образованного тремя проволоками (10). Она также заполняет каждый образованный зазор или полость (также обозначенные треугольником), ограниченные либо одной проволокой сердечника (10) и двумя наружными проволоками (11), которые являются непосредственно соседними, либо двумя проволоками сердечника (10) и наружной проволокой (11), которые являются соседними. Суммарно 12 зазоров, таким образом, присутствуют в (3+9)-корде, к которым добавляется центральный капилляр (13).

Согласно предпочтительному варианту в (3+Ы)-корде изобретения заполняющая резиновая смесь распространяется непрерывным образом вокруг слоя С1, который она покрывает.

Для сравнения на фиг. 2 показано поперечное сечение традиционного (3+9)-корда (обозначенного С-2), т.е. корда, непрорезиненного по месту, также компактного типа. Отсутствие заполняющей резиновой смеси означает, что практически все проволоки (20, 21) находятся в контакте друг с другом, поэтому давая в результате компактную структуру, которая является очень трудной для проникновения (т.е. непроницаемой) снаружи для резиновой смеси. Характеристикой данного типа корда является то, что три проволоки сердечника (20) образуют центральный капилляр, или канал, (23), который является незаполненным и замкнутым и поэтому подходящим путем явления фитиления для распространения коррозионной среды, такой как вода.

На фиг. 3 схематически показан другой пример предпочтительного (3+9)-корда согласно настоящему изобретению.

Корд (обозначенный С-3) является цилиндрического слоистого типа, т.е. его внутренний слой С1 и наружный слой Се являются либо намотанными с одинаковым шагом (р₄=р₂), но в разном направлении (8/Ζ или Ζ/8), либо намотаны с различным шагом (р₄^р₂) в любых направлениях скрутки (8/8 или Ζ/Ζ или 8/Ζ или Ζ/8). Как известно, данный тип конструкции имеет последствием то, что проволоки размещены в два смежных концентрических круглых слоя (С1 и Се), дающих контур корда (и двух слоев), представленный пунктирными линиями, который является цилиндрическим и больше не многоугольным.

Заполняющая резиновая смесь (32) заполняет центральный капилляр (33) (обозначенный треугольником), образованный тремя проволоками сердечника (30), слегка раздвинутыми друг от друга, при полном покрытии внутреннего слоя С1, образованного тремя проволоками (30). Она также заполняет, по меньшей мере, частично (но здесь в данном примере полностью) каждый образованный зазор (или полость), ограниченный либо одной проволокой сердечника (30) и двумя наружными проволоками (31), которые являются непосредственно соседними друг с другом (ближайшими), либо двумя проволоками

- 9 018029 сердечника (30) и наружной проволокой (31), которая является соседней с ними.

Для сравнения на фиг. 4 показано поперечное сечение традиционного (3+9)-корда (обозначенного С-4), т.е. корда, непрорезиненного по месту, также типа, состоящего из двух цилиндрических слоев. Отсутствие заполняющей резиновой смеси означает, что три проволоки (40) внутреннего слоя (С1) практически находятся в контакте друг с другом, поэтому давая в результате центральный капилляр (43), который является незаполненным и замкнутым, непроницаемым снаружи для резиновой смеси и также благоприятным для распространения коррозионной среды.

Корд согласно изобретению может быть обеспечен наружной обвязкой, состоящей, например, из одиночной проволоки, либо выполненной из металла, либо нет, намотанной как спираль вокруг корда с более коротким шагом, чем наружный слой в направлении намотки, противоположном или одинаковом с наружным слоем.

Однако, благодаря своей специальной структуре уже самообвязанный корд изобретения обычно не требует использования наружной обвязочной проволоки, таким образом преимущественно решая проблемы истирания между обвязкой и проволоками самого наружного слоя корда.

Однако, если обвязочная проволока используется, в общем случае, в котором проволоки наружного слоя выполнены из углеродистой стали, можно тогда выбрать обвязочную проволоку, выполненную из нержавеющей стали, с тем, чтобы снизить фреттинг-истирание указанных проволок из углеродистой стали в контакте с обвязкой из нержавеющей стали, как, например, описано в \УО 98/41682 А, причем можно проволоку из нержавеющей стали необязательно заменить экивалентно композитной проволокой, только оболочка которой выполнена из нержавеющей стали, а сердцевина выполнена из углеродистой стали, как описано, например, в ЕР 976541 А. Также можно использовать обвязку, выполненную из сложного полиэфира или термотропного ароматического поли(сложный эфир)амида, как описано в \УО 03/048447 А.

ΙΙ-2. Изготовление (3+Ы)-корда изобретения.

Корд согласно изобретению (3+Ы)-конструкции, описанный выше, может быть изготовлен способом, содержащим следующие четыре стадии, выполняемые в ряд:

во-первых, стадию сборки при скручивании трех проволок сердечника вместе для того, чтобы образовать внутренний слой (С1) в точке сборки;

затем ниже по потоку от точки сборки трех проволок сердечника стадию облицовки, на которой внутренний слой (С1) облицовывается невулканизованной (т.е. несшитой) заполняющей резиновой смесью;

за которой следует стадия сборки, на которой N проволок наружного слоя (Се) скручиваются вокруг таким образом облицованного внутреннего слоя (С1); и конечную стадию балансировки скруток.

Здесь необходимо отметить, что имеются две возможные технологии сборки металлических проволок:

либо свиванием: в таком случае проволоки не подвергаются скручиванию вокруг их собственной оси из-за синхронного вращения до и после точки сборки;

либо скручиванием: в таком случае проволоки подвергаются как общему скручиванию, так и отдельному скручиванию вокруг их собственной оси, таким образом образуя раскручивающий крутящий момент на каждой из проволок.

Одной существенной характеристикой указанного способа является использование при сборке как внутреннего слоя, так и наружного слоя стадии скрутки.

В ходе первой стадии три проволоки сердечника скручиваются вместе (8- или Ζ-направление) для того, чтобы образовать внутренний слой (С1) способом, который известен сам по себе. Проволоки подаются подающим устройством, таким как барабан, разделительная сетка, либо спаренным, либо не спаренным с собирающей направляющей, предназначенной сделать проволоки сердечника сходящимися в общей точке скручивания (или точке сборки).

Образованный таким образом внутренний слой (С1) затем облицовывается невулканизованной заполняющей резиновой смесью, подаваемой экструзионным шнеком при подходящей температуре. Заполняющая резиновая смесь небольшого объема, таким образом, может подаваться в единственной фиксированной точке с помощью единственной экструзионной головки, причем проволоки не имеют индивидуальной оболочки выше по потоку от операций сборки, перед образованием внутреннего слоя, как описано в прототипе.

Данный способ имеет значительное преимущество отсутствия замедления традиционного способа сборки. Он делает возможным полную операцию: начальное скручивание, нанесение резинового покрытия и конечное скручивание - выполнять в ряд и в единственную стадию независимо от типа получаемого корда (компактного корда или цилиндрического слоистого корда), все с высокой скоростью. Указанный способ может осуществляться со скоростью (скорость прогона корда по линии скручивания и нанесения резинового покрытия) более 50 м/мин, предпочтительно более 70 м/мин.

Выше по потоку от экструзионной головки напряжение, созданное на трех проволоках, которое является по существу одинаковым от одной проволоки к другой, находится предпочтительно между 11 и

- 10 018029

25% разрушающего усилия проволок.

Экструзионная головка может содержать одну или более фильер, например, выше по потоку направляющую фильеру и ниже по потоку задающую размер фильеру. Могут быть введены средства измерения и регулирования диаметра корда, они соединяются с экструдером. Предпочтительно температура, при которой экструдируется заполняющая резиновая смесь, составляет от 60 до 120°С, предпочтительно от 60 до 100°С.

Экструзионная головка, таким образом, определяет зону облицовывания, имеющую форму цилиндра вращения, диаметр которого составляет предпочтительно от 0,15 мм до 0,8 мм, более предпочтительно от 0,2 мм до 0,6 мм, и длина которого составляет предпочтительно от 4 до 10 мм.

Таким образом, количество заполняющей резиновой смеси, подаваемой экструзионной головкой, может легко регулироваться таким образом, что в конечном (3+Ы)-корде данное количество составляет от 5 до 35 мг, предпочтительно от 5 до 30 мг и в частности от 10 до 25 мг на 1 г корда.

Обычно на выходе из экструзионной головки внутренний слой С1 является покрытым во всех точках на его периферии заполняющей резиновой смесью минимальной толщиной, предпочтительно более 5 мкм, более предпочтительно более 10 мкм, например от 10 до 50 мкм.

В конце предыдущей стадии облицовки способ включает в процессе третьей стадии конечной сборки снова при скручивании (8- или Ζ-направление) Ν-проволок наружного слоя (Се) вокруг внутреннего слоя (С1), таким образом облицованного. В ходе операции скручивания Ν-проволоки несут заполняющую резиновую смесь, становясь покрытыми ею. Заполняющая резиновая смесь, вытесняемая давлением, развиваемым наружными проволоками, тогда естественно имеет тенденцию, по меньшей мере, к частичному заполнению зазоров, или полостей, остающимися незаполненными проволоками, между внутренним слоем (С1) и наружным слоем (Се).

На данной стадии (3+№)-корд согласно изобретению является незаконченным: его центральный канал, ограниченный тремя проволоками сердечника, еще не заполнен заполняющей резиновой смесью или в любом случае заполнен недостаточно для получения приемлемой воздухонепроницаемости.

Неотъемлемая следующая стадия состоит в получении прохода корда через устройство балансировки скручивания. Термин балансировка скручивания понимается здесь как означающий, как известно, сведение на нет остаточных крутящих моментов (или раскручивающего упругого последействия), воздействующих на каждую проволоку корда как во внутреннем слое, так и в наружном слое.

Средства балансировки скручивания хорошо известны специалистам в области техники скручивания. Они могут, например, состоять из правильных устройств и/или скручивающих устройств, и/или скручивающих/правильных устройств, состоящих либо из шкивов в случае скручивающих устройств, либо роликов небольшого диаметра в случае правильных устройств, через которые шкивы или ролики прогоняют указанный корд в одной плоскости или предпочтительно по меньшей мере в двух различных плоскостях.

Предполагается на основе опыта, что в процессе прохождения через средства балансировки скручивание, оказываемое на три проволоки сердечника, принуждает двигаться или приводит в движение заполняющую резиновую смесью в сыром состоянии (т.е. несшитую или невулканизованную резиновую смесь), хотя еще горячую и относительно жидкую, снаружи к сердцевине корда совсем внутрь центрального канала, образованного тремя проволоками, обеспечивая в итоге корд согласно изобретению с превосходным свойством воздухонепроницаемости, которое характеризует его. Кроме того, считается, что функция выправления, прикладываемая при использовании правильного устройства, имеет преимущество в том, что контактирование между роликами правильного устройства и проволоками наружного слоя вызывает дополнительное давление на заполняющую резиновую смесь, таким образом, дополнительно способствуя ее проникновению в центральный канал, образованный тремя проволоками сердечника.

Другими словами, описанный выше способ использует скручивание трех проволок сердечника на конечной стадии изготовления корда для распределения заполняющей резиновой смеси естественно и однородно внутри и вокруг внутреннего слоя (С1) при точном регулировании количества подаваемой заполняющей резиновой смеси. Специалисту в данной области техники известно, в частности, как регулировать размещение и диаметр шкивов и/или роликов устройства балансировки скручивания для того, чтобы варьировать интенсивность радиального давления, оказываемого на различные проволоки.

Таким образом, неожиданно создается возможность осуществления проникновения заполняющей резиновой смеси в самую сердцевину корда согласно изобретению при нанесении резиновой смеси ниже по потоку от точки, где собираются три проволоки, а не выше по потоку от нее, как описано в прототипе, еще при регулировании и оптимизировании количества заполняющей резиновой смеси, подаваемой при использовании единственной экструзионной головки.

После конечной стадии балансировки скрутки изготовление (3+№)-корда согласно настоящему изобретению является полным. Корд затем наматывают на приемный барабан для хранения, например, до обработки с помощью каландра для того, чтобы получить композитную ткань металл/резина.

Описанный выше способ делает возможным изготовление кордов согласно настоящему изобретению, которые могут преимущественно не иметь (или по существу не иметь) заполняющую резиновую

- 11 018029 смесь на своей периферии. Такое выражение означает, что частица заполняющей резиновой смеси является невидимой невооруженным глазом на периферии корда, т.е. специалист в данной области техники не может видеть различия после изготовления невооруженным глазом и на расстоянии трех метров или более, даже более предпочтительно двух метров или более, между барабаном корда согласно настоящему изобретению и барабаном традиционного корда, непрорезиненного по месту.

Конечно, описанный выше способ применим для изготовления как компактных кордов (в качестве напоминания и по определению кордов, в которых слои С1 и Се намотаны с одинаковым шагом и в одном и том же направлении), так и цилиндрических слоистых кордов (в качестве напоминания и по определению кордов, в которых слои С1 и Се намотаны либо с различными шагами либо в противоположных направлениях, либо еще с различными шагами и в противоположных направлениях).

Устройство сборки/нанесения резинового покрытия, которое может быть использовано для осуществления описанного выше способа, устройство, содержащее от конца выше по потоку до конца ниже по потоку по направлению продвижения корда в ходе формования:

устройство подачи трех проволок сердечника;

устройство сборки трех проволок сердечника при скручивании их вместе с образованием внутреннего слоя;

устройство облицовки внутреннего слоя;

ниже по потоку от устройства облицовки устройство сборки наружных Ν-проволок при скручивании их вокруг таким образом облицованного внутреннего слоя с образованием наружного слоя; и, наконец, устройство балансировки скрутки.

На фиг. 5 показан пример скручивающего сборочного устройства (50) типа, имеющего постоянное питание и вращающийся приемник, которое может быть использовано для изготовления компактного корда (слои С1 и Се скручены в одном и том же направлении скрутки и с ρι=ρ₂). как показано, например, на фиг. 1, где устройство питания (510) подает три проволоки сердечника (51) через распределительную сетку (52) (осесимметричный распределитель), которая сетка может быть или может не быть спарена со сборочной направляющей (53), после которой три проволоки сердечника сходятся в точке сборки (54) для того, чтобы образовать внутренний слой (С1).

Только что образованный внутренний слой (С1) затем проходит через зону облицовки, состоящую, например, из единственной экструзионной головки (55), через которую предназначен проходить внутренний слой. Расстояние между точкой схождения (54) и точкой облицовки (55) находится, например, между 50 см и 1 м. Ν-проволоки (57) наружного слоя (Се), например, девять проволок, подаваемые устройством подачи (570), затем собираются вокруг таким образом покрытого резиной внутреннего слоя С1 (50), двигаясь по направлению стрелки. Формованный таким образом конечный (3+Ц)-корд, наконец, собирается на вращающемся приемнике (59) после прохождения через устройство балансировки скрутки (58), состоящее, например, из правильного устройства или устройства скрутки-правильного устройства.

Необходимо напомнить, что, как хорошо известно специалистам в данной области техники, корд согласно настоящему изобретению цилиндрического слоистого типа, как показано, например, на фиг. 3 (различные шаги ρ₁ и р₂ и/или различное направление скрутки слоев С1 и Се) будет изготавливаться путем примера с использованием устройства, содержащего два вращающихся элемента (питания и приема) в большей степени, чем один, как описано выше (см. фиг. 5).

ΙΙ-3. Применение корда в каркасном армировании шины.

Как описано во введении настоящего документа, корд согласно изобретению, в частности, предназначен для каркасного армирования шины для промышленных транспортных средств типа грузовых автомобилей.

В качестве примера на фиг. 6 показано радиальное поперечное сечение шины с металлическим каркасным армированием, которое может быть или может не быть в соответствии с настоящим изобретением в указанном обычном представлении. Шина 1 содержит корону 2, армированную армированием короны или брекером 6, две боковины 3 и два борта 4, причем каждый из бортов 4 армирован бортовой проволокой 5. Корона 2 покрыта протектором (не показано). Каркасное армирование 7 намотано вокруг двух бортовых проволок 5 в каждом борте 4, и загиб 8 указанного армирования 7 находится снаружи шины 1, которая показана здесь смонтированной на ее ободе 9. Как известно само по себе, каркасное армирование 7 образуется по меньшей мере одним слоем, армированным радиальными металлическими кордами, т.е. корды являются практически параллельными друг другу и проходят от одного борта к другому так, чтобы составлять угол от 80° до 90° со средней круговой плоскостью (плоскость, перпендикулярная к оси вращения шины, которая расположена на середине пути между двумя бортами 4 и проходит через середину армирования короны 6).

Шина согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что ее каркасное армирование 7 содержит, по меньшей мере, в качестве армирования для по меньшей мере одного каркасного слоя металлический корд согласно настоящему изобретению. Конечно, шина 1 также включает в себя, как известно, внутренний слой резиновой смеси или эластомера (обычно называемый внутренним вкладышем), который определяет радиальную внутреннюю поверхность шины и предназначен для защиты каркасного слоя от диффузии воздуха, идущего из пространства внутри шины.

- 12 018029

В слое каркасного армирования плотность кордов согласно настоящему изобретению составляет, предпочтительно от 40 до 150, более предпочтительно от 70 до 120 на 1 дм (дециметр) каркасного слоя, причем расстояние между двумя смежными кордами от оси до оси предпочтительно составляет от 0,7 до 2,5 мм, предпочтительно от 0,75 до 2,2 мм.

Корды согласно настоящему изобретению предпочтительно размещаются таким образом, что ширина (обозначенная Ье) резиновой перемычки между двумя смежными кордами составляет от 0,25 до 1,5 мм. Как известно, ширина Ье представляет собой разницу между шагом каландрования (шаг размещения корда в прорезиненной ткани) и диаметром корда. Ниже указанного минимального значения резиновый мостик, будучи слишком узким, избегает риска быть механически разрушенным в процессе работы слоя, особенно в процессе деформирования в его собственной плоскости при растяжении или при сдвиге. Выше указанного максимума имеется риск появления видимых дефектов на боковинах шин или пропитываемых объектов при перфорировании между кордами. Более предпочтительно по ряду причин ширина Ье должна составлять от 0,35 до 1,25 мм.

Предпочтительно резиновая смесь, используемая для ткани слоя каркасного армирования, имеет в вулканизованном состоянии (т.е. после отверждения) секущий модуль при растяжении Е10 от 2 до 25 МПа, более предпочтительно от 3 до 20 МПа, в частности от 3 до 15 МПа, когда ткань предназначена для формования слоя каркасного армирования.

III. Варианты осуществления изобретения.

Последующие эксперименты показывают способность настоящего изобретения обеспечить корды со значительно улучшенной выносливостью, в частности, в каркасном армировании шины, благодаря превосходному свойству воздухонепроницаемости вдоль их продольной оси.

Ш-1. Эксперимент 1. Изготовление кордов.

В последующих испытаниях используют слоистые корды (3+9)-конструкции, как показано на фиг. 1, образованные из тонких проволок из углеродистой стали с латунным покрытием.

Проволоки из углеродистой стали получают известным способом, например, из механически обработанных проволок (5-6 мм в диаметре), которые прежде всего упрочняют прокаткой или вытяжкой до промежуточного диаметра, близкого к 1 мм. Используемой сталью является известная углеродистая сталь (стандарт США ΑΙ8Ι 1069) с содержанием углерода 0,70%.

Проволоки промежуточного диаметра подвергают обезжириванию и/или протравливанию перед их последующей обработкой. После того как латунное покрытие было нанесено на указанные промежуточные проволоки, так называемую конечную операцию упрочнения проводят на каждой проволоке (т.е. после конечной термообработки патентирования) ее холодной вытяжкой во влажной среде со смазкой вытяжки, например, в форме водной эмульсии или дисперсии.

Таким образом вытянутые стальные проволоки имеют следующие диаметры и механические свойства.

Таблица 1

Сталь	0 (мм)	(Н)	кга (мпа)
ΝΤ	0,18	68	2820

Латунное покрытие, окружающее проволоки, имеет очень небольшую толщину, намного меньше микрона, например, около 0,15-0,30 мкм, которая является незначительной по сравнению с диаметром стальных проволок. Конечно, состав стали, используемой для проволок, является в плане его различных элементов (например, С, Сг, Мп) таким же, как состав, используемый для стали исходной проволоки.

Указанные проволоки затем собирают в форме слоистых кордов (3+9)-конструкции (смотри С-1 на фиг. 1 и С-2 на фиг. 2), конструкция которых находится в соответствии с кордами, показанными на фиг. 1 и 2, и механические свойства которых приведены в табл. 2.

Таблица 2

Корд	Р1 (мм)	Р2 (ММ)	Гп (декаН)	Кт(МПа)	Ае(%)
С-1	12,5	12,5	78,5	2720	1, 9
С-2	6,3	12,5	81, 0	2770	1,9

(3+9)-корд изобретения (С-1), как показано на фиг. 1, формуют суммарно из 12 проволок диаметром 0,18 мм каждая, которые наматывают с одинаковым шагом (р₁=р₂=12,5 мм) и в одном и том же направлении скрутки (8) для того, чтобы получить компактный корд. Содержание заполняющей резиновой смеси, определенное в соответствии с методикой, указанной выше в разделе 1-3, составляет примерно 24 мг на 1 г корда. Указанная заполняющая резиновая смесь заполняет центральный канал, или капилляр, образованный тремя проволоками сердечника, слегка раздвинутыми друг от друга, при полном покрытии внутреннего слоя С1, образованного тремя проволоками. Она также заполняет, по меньшей мере, частично, если не полностью, каждый из двенадцати зазоров, образованных либо одной проволокой сердечника и двумя наружными проволоками, которые являются непосредственно соседними с ней, либо двумя проволоками сердечника и наружной проволокой, которая является соседней с ними. Данный корд С-1 согласно изобретению не имеет наружной обвязочной проволоки.

- 13 018029

Для получения указанного корда используют устройство, как описано выше и изображено на фиг.

5. Заполняющей резиновой смесью является традиционная резиновая смесь для каркасного армирования шин, имеющая такую же рецептуру, как резиновый слой для каркаса, который корд С-1 предназначен армировать в последующем эксперименте. Смесь экструдируют при температуре примерно 82°С через определяющую размер фильеру 0,410 мм.

Контрольный корд (С-2) (3+9)-конструкции, как изображено на фиг. 2, формуют суммарно из 12 проволок диаметром 0,18 мм. Он содержит внутренний слой С1 из трех проволок, намотанных вместе в спираль (8-направление) с шагом р_ь равным примерно 6,3 мм, причем слой С1 находится в контакте с цилиндрическим наружным слоем из 9 проволок, которые сами намотаны вместе в спираль (8направление) вокруг сердечника с двойным шагом р₂, равным примерно 12,5 мм. Он дополнительно содержит одиночную наружную обвязочную проволоку небольшого диаметра (диаметр 0,15 мм, шаг спирали 3,5 мм), не показанную на фиг. 2 для упрощения, предназначенную, в частности, как известно, для увеличения стойкости к короблению и, особенно, выносливости каркаса в условиях пробега при низком давлении; указанный контрольный корд является непроницаемым снаружи прямо в его центр, он не имеет заполняющей резиновой смеси.

ΙΙΙ-2. Эксперимент 2. Выносливость кордов в испытании брекера.

В данном эксперименте слоистые корды С-1 и С-2 вводят при каландровании в резиновые слои (пленки), состоящие из смеси, используемой традиционно для изготовления слоев каркасного армирования радиальных шин для грузовых автомобилей. Указанная смесь является на основе натурального (пептизированного) каучука и углеродной сажи N330 (55 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука). Она также содержит следующие обычные добавки: серу (6 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), сульфенамидный ускоритель (1 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), ΖηΟ (9 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), стеариновую кислоту (0,7 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука), антиоксидант (1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) и нафтенат кобальта (1 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука). Модуль Е10 смеси составляет примерно 6 МПа.

Композитные ткани, таким образом каландрованные, поэтому имеют резиновую матрицу, образованную из двух тонких слоев (около 0,6 мм в толщину) резиновой смеси, которые накладываются на любую сторону кордов. Шаг каландрования (шаг укладки кордов в прорезиненную ткань) составляет примерно 1,5 мм. При данном диаметре кордов (около 0,73 и 1,02 мм для кордов С-1 и С-2, соответственно) толщина резиновой смеси на обратной стороне кордов находится между примерно 0,15 и 0,25 мм.

Полученные таким образом прорезиненные ткани затем подвергают испытанию брекера, описанному в разделе 1-4 выше; после очистки от резины получают следующие результаты:

Таблица 3

Корд	ЛЕт (%) на отдельных слоях и корде
СЁ	Се	Корд
С-1	6,3	5,3	5, 6
С-2	11	18	16

В табл. 3 показано, что независимо от участка анализируемого корда (внутренний слой С1 или наружный слой Се) наилучшие результаты (наименьшее снижение) систематически находят на корде С-1 согласно настоящему изобретению. В частности, можно видеть, что общее снижение ДР_т корда изобретения является примерно в три раза меньше, чем у контрольного корда.

ΙΙΙ-3. Эксперимент 3. Выносливость кордов в качестве каркасного армирования шин.

В данном новом эксперименте получают другой корд согласно изобретению, обозначенный С-3, идентичный корду С-1, за исключением его шагов ρι и р₂ (в данном эксперименте они равны 6 и 10 мм, соответственно). Поскольку шаги ρι и р₂ являются различными, структура данного корда является цилиндрического типа, как показано на фиг. 3. Содержание заполняющей резиновой смеси составляет примерно 27 мг на 1 г корда.

Корд С-3 имеет свойства, приведенные в табл. 4.

Таблица 4

Корд	Р1 {мм)	Р2 (ММ)	Гт (декан)	к„(мпа)	Αί (%)
С-3	6	10	79,2	2745	2,4

Слоистые корды С-2 и С-3 затем вводят при каландровании в резиновые слои (пленки) с образованием прорезиненных тканей, как указано выше в эксперименте 2, затем проводят две серии испытаний на пробег на шинах грузовых автомобилей (обозначенных, соответственно, Р-2 и Р-3) размеров 225/90 КТ7,5 с шинами в каждой серии, предназначенными для пробега, а другими - для декортикации на новой шине. Каркасное армирование шин состоит из единственного радиального слоя прорезиненных тканей.

Шины Р-3, армированные кордами С-3 согласно изобретению, являются шинами в соответствии с изобретением. Шины Р-2, армированные контрольными кордами С-2, составляют контрольные шины прототипа - благодаря своей идентифицированной характеристике шины Р-2 представляют контроль отбора в данном эксперименте.

- 14 018029

Поэтому шины Р-2 и Р-3 являются идентичными, за исключением кордов С-2 и С-3, армирующих их каркасное армирование 7.

В частности, армирования короны или брекеры 6 формуют способом, известным как таковой, из двух триангуляционных полуслоев, армированных металлическими кордами, наклонными под углом 65°, на верх которых наложены два пересекающихся рабочих слоя. Рабочие слои армированы известными металлическими кордами, размещенными по существу параллельно друг другу и наклоненными под углом 26° (радиальный внутренний слой) и под углом 18° (радиальный наружный слой). Два рабочих слоя также покрывают защитным слоем, армированным традиционными эластичными (с высоким удлинением) металлическими кордами, наклоненными под углом 18°. Все углы наклона измеряют относительно средней круговой плоскости.

Шины подвергают жесткому испытанию на пробег, как описано в разделе 1-5, при проведении испытания до тех пор, пока не будет преодолено общее расстояние 250000 км. Такое пройденное расстояние эквивалентно непрерывному пробегу, близкому к примерно 8 месяцам и к более 100 млн. усталостных циклов.

После испытания на пробег резину счищают, т.е. корды извлекают из шин. Корды затем подвергают испытаниям на растяжение, определяя в каждом случае начальное разрушающее усилие (на корде, извлеченном из новой шины) и остаточное разрушающее усилие (на корде, извлеченном из шины, подвергшейся испытанию на пробег) каждого типа проволоки в соответствии с положением проволоки в корде и для каждого из испытываемых кордов.

Среднее снижение АТ_т приводится в процентах в табл. 5, причем его рассчитывают как для проволок внутреннего слоя С1, так и для проволок наружного слоя Се. Общее снижение ДТ_т также определяют на самих кордах.

Таблица 5

Шина	Корд	ДЕ’:Г (%) на отдельных слоях и корде
Ст	Се	Корд
Р-2	С-2	11	22	18
Р-3	С-3	4,8	7,8	7,0

В табл. 5 снова показано, что независимо от участка анализируемого корда (внутренний слой С1 или наружный слой Се) наилучшие результаты (наименьшее снижение) несомненно получают на корде С-3 согласно настоящему изобретению. В частности, должно быть отмечено, что общее снижение АТ_т корда изобретения является примерно в 2,5 раза меньшим по сравнению с контрольным кордом.

В соответствии с указанными результатами визуальное исследование различных проволок показывает, что количество износа или фреттинга (эрозия материала в точке контакта), являющееся результатом повторного совместного прорезинивания проволок, является заметно ниже в корде С-3, чем в корде С-2.

Итак, использование корда С-3 согласно настоящему изобретению позволяет существенно увеличить долговечность каркаса, которая, кроме того, является уже превосходной на контрольной шине, армированной кордом С-2.

В заключение, как показывают приведенные выше эксперименты, корды согласно изобретению позволяют значительно снизить фреттинг-коррозионную усталость кордов в каркасном армировании шин, в частности в шинах грузовых автомобилей, и, таким образом, долговечность шин увеличивается.

Наконец, было также установлено, что корды согласно настоящему изобретению благодаря их специальной конструкции (следует напомнить, что они не требуют наружной обвязочной проволоки) и, вероятно, значительно улучшенной стойкости к короблению дают каркасное армирование шин существенно лучшей долговечности в 2-3 раза при пробеге при пониженном давлении.

Все результаты улучшенной долговечности, описанные выше, также очень хорошо соотносятся со степенью проникновения в корды резиновой смеси, как пояснено ниже в эксперименте 4.

ΙΙΙ-4. Эксперимент 4. Испытания на воздухопроницаемость.

Корды С-1 согласно изобретению также подвергают испытанию на воздухопроницаемость, описанному в разделе 1-2, при измерении объема воздуха (в см³), проходящего через корды в 1 мин (среднее от 10 измерений для каждого испытываемого корда).

Для каждого испытываемого корда С-1 и для 100% измерений (т.е. десяти образцов в десятке) была определена скорость потока менее 0,2 см³ или ноль. Другими словами, корды согласно изобретению могут быть названы воздухонепроницаемыми вдоль их осей - они поэтому имеют оптимальную степень проникновения резиновой смеси.

Контрольные корды, прорезиненные по месту, такой же конструкции, как компактные корды С-1 согласно изобретению, получают отдельной облицовкой либо единичной проволоки, либо каждой из трех проволок внутреннего слоя С1. Данную облицовку выполняют с использованием экструзионных фильер различного диаметра (230-300 мкм), на этот раз помещенных выше по потоку от точки сборки (облицовка и скручивание в линию), как описано в прототипе. Для точного сравнения количество заполняющей резиновой смеси, кроме того, регулируют таким образом, что содержание заполняющей резино

- 15 018029 вой смеси в конечных кордах (между 4 и 30 мг/г корда, определенное в соответствии с методикой, приведенной в разделе 1-3) является близким к содержанию кордов изобретения.

В случае облицовки единичной проволоки, независимо от испытываемого корда, наблюдают, что 100% измерений (т.е. 10 образцов в 10) показывают скорость потока воздуха более 2 см³/мин. Измеренная средняя скорость потока варьируется от 2,5 до 9 см³/мин в используемых рабочих условиях, в частности, при испытываемом диаметре экструзионной фильеры.

В случае отдельной облицовки каждой из трех проволок, хотя обеспечиваемая измеренная средняя скорость потока во многих случаях является ниже 2 см³/мин, наблюдается, что полученные корды имеют относительно большое количество заполняющей резиновой смеси на своей периферии, делая их неподходящими для операции каландрования в промышленных условиях.

Очевидно, изобретение не ограничивается описанными выше вариантами его осуществления.

Так, например, корд согласно изобретению может быть использован для армирования изделий, отличных от шин, например, шлангов, лент и конвейерных лент. Предпочтительно он также может быть использован для армирования частей шин, отличных от каркасного армирования, особенно, армирования короны шин для промышленных транспортных средств, таких как грузовые автомобили.

В частности, настоящее изобретение также относится к любому многожильному стальному корду (или многожильному тросу), структура которого вводит в качестве элементарной жилы по меньшей мере один слоистый корд согласно изобретению.

В качестве примера многожильных тросов согласно настоящему изобретению, которые могут быть, например, использованы в шинах промышленных транспортных средств для гражданского строительства, в частности, в их каркасном армировании или армировании короны, могут быть указаны многожильные тросы следующей общей конструкции:

(1+6)(3+Ν), образованная суммарно из семи элементарных жил, одна - в центре, а шесть других жил свиваются вокруг центра;

(3+9)(3+Ν), образованная суммарно из двенадцати элементарных жил, одна - в центре, а шесть других жил свиваются вокруг центра, но где каждая элементарная жила (или по меньшей мере часть из них), образованная слоистым кордом (3+Ν)-, в частности, (3+8)- или (3+9)-конструкции, либо компактного типа, либо цилиндрического слоистого типа, представляет собой (3+Ц)-корд согласно настоящему изобретению, прорезиненный по месту.

Такие многожильные стальные тросы, в частности (1 + 6)(3 + 8)-, (1 + 6)(3 + 9)-, (3 + 9)(3 + 8)- или (3 + 9)(3 + 9)-конструкции, могут быть сами прорезинены по месту в процессе их изготовления, т.е. в данном случае центральная жила является сама по себе, или жилы центра, если имеется несколько из них, являются само по себе облицованными невулканизованной резиновой смесью (причем резиновая смесь имеет рецептуру, идентичную или отличную от рецептуры, используемой для прорезинивания на месте отдельных жил) перед тем, как периферийные жилы, образующие наружный слой, укладываются в положение при свивании.

Claims (26)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Металлический корд, состоящий из двух слоев (С1, Се), (3+Ц)-конструкции, прорезиненный по месту, содержащий внутренний слой (С1), образованный из трех проволок сердечника диаметра б_ь намотанных вместе в винтовую спираль с шагом р1, и наружный слой (Се) из Ν проволок, причем Ν варьируется от 6 до 12, диаметра ά₂, которые намотаны вместе в винтовую спираль с шагом р₂ вокруг внутреннего слоя (С1), отличающийся тем, что он имеет следующие характеристики (б_ь ά₂, Ρι и р₂ в мм):

   0,08<б!<0,30;

   0,08<ά₂<0,20;

   р1/р2<1;

   3<Ρ1<30;

   6< Ρ₂<30;

   причем внутренний слой покрыт смесью на основе диенового каучука, представляющего собой заполняющую резиновую смесь, которая у корда длиной 2 см или более присутствует в центральном канале, образованном тремя проволоками сердечника, и в каждом из зазоров, находящихся между тремя проволоками сердечника и Ν-проволоками наружного слоя (Се);

   при этом содержание заполняющей резиновой смеси в корде составляет от 5 до 35 мг на 1 г корда.
2. 2. Корд по п.1, отличающийся тем, что диеновый каучук заполняющей резиновой смеси выбран из группы, состоящей из полибутадиенов, натурального каучука, синтетических полиизопренов, сополимеров бутадиена, сополимеров изопрена и смесей указанных эластомеров.
3. 3. Корд по п.2, отличающийся тем, что диеновым каучуком является натуральный каучук.
4. 4. Корд по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что удовлетворяются следующие соотношения (ά₁ и ά₂ в мм):

   0,10<б!<0,25;

   0,10<ά₂<0,20.

   - 16 018029
5. 5. Корд по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что удовлетворяется следующее соотношение: 0,5<рх/р2<1.
6. 6. Корд по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что р₁=р₂.
7. 7. Корд по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что р₂ составляет от 6 до 25 мм.
8. 8. Корд по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что р₁ составляет от 3 до 25 мм.
9. 9. Корд по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что наружный слой (Се) является насыщенным слоем.
10. 10. Корд по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что наружный слой (Се) содержит 8, 9 или 10 проволок.
11. 11. Корд по п. 10, отличающийся тем, что проволоки наружного слоя (Се) удовлетворяют следующим соотношениям:

    для Ν=8:0,7<(ά₁/ά₂)<1;

    для N=9:0, 9<(ά1/ά₂)<1,2;

    для Ν=10:1,0< (ά₁/ά₂)< 1,3.
12. 12. Корд по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что ά₁=ά₂.
13. 13. Корд по п.12, отличающийся тем, что наружный слой (Се) содержит 9 проволок.
14. 14. Корд по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что содержание заполняющей резиновой смеси составляет от 5 до 30 мг на 1 г корда.
15. 15. Корд по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что в испытании на воздухопроницаемость он имеет среднюю скорость потока воздуха менее 2 см³/мин.
16. 16. Корд по п.15, отличающийся тем, что в испытании на воздухопроницаемость он имеет среднюю скорость потока воздуха менее или самое большое 0,2 см³/мин.
17. 17. Многожильный трос, по меньшей мере одной из жил которого является корд по любому из пп.116.
18. 18. Многожильный трос по п.17, имеющий (1+6)(3+Н)-конструкцию, образованную суммарно из семи отдельных жил, одной - в центре, а другими шестью - свитыми вокруг центра, причем каждая имеет (3+N)-конструкцию·
19. 19. Многожильный трос по п.17, имеющий (3+9)(3+Н)-конструкцию, образованную суммарно из двенадцати отдельных жил, тремя - в центре, а другими шестью - свитыми вокруг центра, причем каждая имеет (3+N)-конструкцию·
20. 20. Многожильный трос по п.18 или 19, в котором Ν равно 8 или 9.
21. 21. Многожильный трос по любому из пп.17-20, в котором многожильный корд сам прорезинен по месту.
22. 22. Применение корда или троса по любому из пп.1-21 в качестве элемента для армирования шины.
23. 23. Применение по п.22, в котором корд или трос присутствуют в каркасном армировании шины.
24. 24. Шина, содержащая корд по любому из пп.1-17 или трос по любому из пп.17-23.
25. 25. Шина по п.24, предназначенная для промышленного транспортного средства.
26. 26. Шина по п.24 или 25, в которой корд или трос присутствуют в каркасном армировании шины.