[发明专利]用于制造包括两个层的就地被涂覆上橡胶的类型的缆线的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造结构为M+N的双层金属缆线的方法和装置，该缆线特别地用于加强橡胶物品，特别地用于加强轮胎。

本发明更特别地涉及用于制造“就地被涂覆上橡胶”的类型的金属缆线的方法和装置，“就地被涂覆上橡胶(rubberized in situ)”也就是在金属缆线正在被制造的同时，使用未加工状态的橡胶从内部被涂覆上橡胶，从而改进它们的抗腐蚀性并且因而改进它们的耐久性，所述金属缆线特别是用于工业车辆的轮胎的带束层(belts)中。

背景技术

已知的是，径向轮胎包括胎面、两个不可延伸的胎圈、将胎圈联接至胎面的两个侧壁以及带束层，所述带束层圆周地设置在胎体加强物和胎面之间。该带束层由多个橡胶的帘布层(或“层”)组成，它们可以由或者可以不由诸如金属或者织物类型的缆线或者单丝的加强元件(“加强物”)进行加强。

轮胎带束层一般由至少两个重叠的带束层帘布层(有时称为“工作”帘布层或者“交叉的”帘布层)组成，该带束层帘布层的一般为金属的加强缆线实际上在帘布层内相互平行而设置，但是从一个帘布层到另一帘布层交叉，亦即对称地或者不对称地、相对于中间圆周平面、依据正在讨论的轮胎的类型以一般介于10°至45°之间的角度倾斜。交叉的帘布层可以补充有其他帘布层或者橡胶的辅助层，这些层具有依据具体情况变化的宽度，并且可以包含或者可以不包含加强物；作为例子还将提及简单的橡胶垫，其称为“保护”帘布层，其作用是保护剩余的带束层免受外部冲击以及穿孔，或者选择性地称为“环绕(hooping)”帘布层，其包括基本在圆周方向上定向的加强物(称为“零度”帘布层)，它们相对于所述交叉帘布层径向在外或者径向在内。

已知的是，这种轮胎带束层必须满足各种要求，这些要求往往是矛盾的，特别是：

-在变形较小时尽量硬，由于这非常有助于增大轮胎的胎冠的刚度；

-具有尽量低的滞后作用(hysteresis)，这是为了一方面使胎冠的内部区域在行驶过程中的发热最小化，另一方面减少轮胎的滚动阻力，其等同于节省燃料；

-并且最后具有高耐久性，特别地对于在轮胎的肩部区域中交叉的帘布层的端部的分离、断裂的现象，其已知地称为“裂开”，这特别地需要金属缆线，其可加强带束层帘布层，使其完全在多少有些腐蚀性的环境中时在压缩时具有高疲劳强度。

第三个要求对于诸如重型车辆的工业车辆的轮胎是特别重要的，这些轮胎设计为在其所包含的胎面在长时间行驶后达到一定程度的磨损时，能够进行一次或者多次胎面翻新。

对于上述的带束层的加强物，一般使用钢缆(“钢索”)，其被称为“分层的”钢缆(“分层的绳索”)，其包括中央芯部以及围绕该芯部设置的金属丝的一个或者更多同心的层。最广泛应用的分层缆线基本是M+N或者M+N+P结构的缆线，其由N根金属丝的至少一个层围绕M根金属丝的芯部形成，有可能其自身由P根金属丝的外层围绕，为了简单以及成本的原因，M、N或者甚至P根金属丝一般具有相同的直径。

可获得变得更加结实并且更加耐久的碳钢意味着：当今的轮胎制造商尽可能多地趋于使用仅具有两个层的缆线，这特别地是为了简化这些缆线的制造，为了减少复合加强帘布层的厚度从而减少轮胎的滞后作用，这是为了最终减少轮胎本身的成本并且减少安装有这样的轮胎的车辆能量消耗。

为了所有上述的原因，当今在轮胎带束层中最广泛使用的两层缆线基本上是结构为M+N的缆线，其包括M根金属丝(特别地是3或4根金属丝)的芯部或者内层以及N根金属丝(例如6至12根金属丝)的外层。由于由M根芯部金属丝的存在而引起的内层的大直径，尤其是当芯部金属丝的直径选择为大于外层金属丝的直径时，所述外层相对地是不饱和的(unsaturated)。

已知的是，这种类型的结构促进了缆线在橡胶的硫化过程中通过压延(calendering)轮胎的橡胶或者另一种橡胶物质而从外部被渗透的能力，并且因此能够改进缆线在疲劳以及疲劳腐蚀方面的耐久性，特别是针对先前提到的裂开的问题。

此外，已知的是，缆线对橡胶的良好渗透性能够减少轮胎的硫化时间(“加压时间”)，这是因为保持在缆线中的空气的含量更少。