[发明专利]制造原地橡胶处理类型的三层帘线的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及制造M+N+P结构的三层金属帘线的方法和设备，其特别能够用来增强特别是轮胎的橡胶制品。

更加具体而言，本发明涉及制造“原地橡胶处理”类型的金属帘线的方法和设备，亦即，在帘线的实际制造期间，利用未交联状态的橡胶而从内部进行橡胶处理的帘线，从而特别是在用于工业车辆的轮胎的胎体增强件当中，提高它们的抗腐蚀性并因此提高它们的耐久度。

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、将胎圈连接至胎面的两个侧壁以及在圆周方向上位于胎体增强件和胎面之间的带束层。这种胎体增强件通过已知的方式由至少一个橡胶的帘布层(或“层”)制成，其通过诸如帘线或单丝的增强元件(“增强件”)得以增强，在承载有重载荷的用于工业车辆的轮胎的情况下，所述增强元件通常为金属类型。

为了对上述胎体增强件进行增强，一般使用称为“分层”钢帘线，其由中心层以及围绕该中心层布置的一个或多个丝线的同心层制成。最常用的三层帘线基本上是M+N+P构造的帘线，其由以下结构形成：M根丝线的中心层，M从1到4变化，该中心层被N根丝线的中间层包围，N典型地从3到12变化，该中间层本身被P根丝线的外层包围，P典型地从8到20变化，对于整体组件而言可以由围绕外层以螺旋缠绕的外缠丝进行缠裹。

众所周知的是，当轮胎滚动的时候这些分层帘线承受较大的应力，特别是承受重复的弯曲或者曲率的变化，这在丝线上产生摩擦，特别是由于邻近的层之间的接触，因此也承受磨损以及疲劳；因此这些分层帘线必须对于所谓“磨蚀疲劳”具有较高的抵抗性。

对于这些帘线而言同样特别重要的是，尽可能地与橡胶进行浸渍，使得这种材料穿透进入构成帘线的多个丝线之间的所有空间。事实上，如果这种穿透不够充分，那么就会沿着帘线并在帘线之内形成空的通道或毛细管，易于穿透轮胎的腐蚀剂(例如水或者甚至空气中的氧)例如由于在其胎面中产生切口而沿着这些空的通道进入轮胎的胎体。与在干燥大气中的使用相比，这种水分的存在在引起腐蚀和加速上述降解的过程中(所谓的“腐蚀疲劳”现象)扮演了重要的作用。

一般而言归到上位术语“摩擦腐蚀疲劳”的所有这些疲劳现象会引起帘线机械性质逐渐变差，并且在最极端恶劣的行驶条件下可能会影响这些帘线的寿命。

为了减缓上述缺点，申请WO 2005/071157已经提出了1+M+N构造的三层帘线，特别是1+6+12构造的三层帘线，其中一个本质特征是，由橡胶配合物构成的护套至少覆盖由M根丝线制成的中间层，帘线的芯部本身(或者独立的丝线)可以覆盖橡胶或者不覆盖橡胶。通过这种特殊设计，不但获得了极好的橡胶渗透性，限制了腐蚀的问题，而且针对现有技术的帘线而言还显著改进了磨蚀疲劳耐久性质。从而非常明显地改进了轮胎的寿命以及其胎体增强件的寿命。

然而，用于制造这些帘线的上述方法以及产生的帘线本身也不是没有缺点的。

首先，这些三层帘线是通过若干步骤获得的，这些步骤具有的缺点在于不连续，所述步骤首先涉及制造中间的1+M(特别是1+6)帘线，然后使用挤出头来包覆这种中间帘线或芯部，最后的最终操作是将剩余的N(特别是12)根丝线在这样被包覆的芯部周围进行卷缆，从而形成外层。为了在外层围绕芯部卷缆之前避免橡胶护套的未固化橡胶的非常高的粘性的问题，在中间卷绕和解绕操作的过程中，还必须使用塑料夹层薄膜。所有这些连续处理操作从工业观点来说都是具有惩罚性的，并且与实现高制造速率背道而驰。

此外，如果希望保证橡胶以较高程度渗透进入帘线从而使得空气最不可能沿着帘线的轴线透过帘线，已经发现，必须使用现有技术的这些方法在包覆的操作过程中使用相对大量的橡胶。这样大量的橡胶或多或少导致了在这样制造的成品帘线的边界处出现未固化橡胶的显著的不需要的溢出。

现在，如同上文已经提及的那样，因为在未固化(未交联)状态中的橡胶具有非常高的粘性，这样的不需要的溢出反过来在帘线的随后处理过程中引起明显的缺点，特别是在压延操作过程中，该压延操作随后进行，用于在制造轮胎和最终固化的最终操作之前将帘线合并进入同样处于未固化状态的橡胶条。

所有上述缺点当然会减慢工业生产速率，并且对于帘线的最终成本及其所增强的轮胎产生不利影响。

发明内容

在从事研究的时候，申请人已经发现了一种改进的制造方法，其能够缓减上述缺点。