[实用新型]钢帘线和轮胎

说明书

本发明提供钢帘线和轮胎，一种具有m+n结构的钢帘线。钢帘线包括具有m根芯钢丝的第一组和具有n根外层钢丝的第二组，第二组和第一组之间以相同的捻距和捻向相互捻在一起，其中芯钢丝相互不加捻，芯钢丝相互平行或者芯钢丝具有大于300mm的捻距，外层钢丝具有小于或等于30mm的捻距，当将芯钢丝和外层钢丝从钢帘线里剥离出来后，芯钢丝具有平均抗拉强度Tc，单位为MPa，外层钢丝具有平均抗拉强度Ts，单位为MPa，Tc和Ts满足：5(Tc‑Ts)200。本发明的钢帘线具有高的生产效率，生产过程中断丝率低，并且钢帘线的破断拉力保持，钢帘线的成本没有增加。

技术领域

本发明涉及一种用于橡胶增强的钢帘线。本发明还涉及一种由该钢帘线增强的橡胶制品。

背景技术

钢帘线广泛被用来增强橡胶制品，比如轮胎、胶管和输送带等等，因为钢帘线能够给橡胶制品带来充分的强度和柔韧性。

近年来绿色轮胎是一个趋势，因为它更轻，能够节约更多能量。作为轮胎的增强件，由高强度钢丝组成的钢帘线也因此被开发出来，因为高强度的钢丝能带来足够的破断拉力以及更细的钢丝直径，因此钢帘线的直径和重量都会大大减少。更细更轻的钢帘线的使用使得轮胎也更薄更轻。

尽管如此，高强度钢丝确难以被加工，比如被捻制成绳，因为更高强度会导致在加工中出现更多的断丝问题。

US5616197公开了一种卡车用轮胎，该轮胎使用U+T结构的钢帘线增强。钢丝具有超高强度，并且轮胎的带束层具有特殊设计，这些使得轮胎重量更轻。

U+T结构的钢帘线，其中U根钢丝不加捻且平行，T根钢丝成股和U根钢丝在相同的捻距和捻向之下加捻。然而，在钢帘线的生产过程中，这种结构的钢帘线出现高断丝率问题，这导致了低的生产效率。

实用新型内容

本发明首要目的是解决上述问题。

本发明第二个目的是提供一种钢帘线，其具有高的破断拉力和高生产效率，并且成本不增加。

本发明第三个目的是提供一种轮胎，其由高破断拉力和高生产效率的钢帘线增强，并且成本不增加。

根据本发明的目的，提供一种具有m+n结构的钢帘线。钢帘线包括具有m根芯钢丝的第一组和具有n根外层钢丝的第二组，第二组和第一组之间以相同的捻距和捻向相互捻在一起，其中芯钢丝相互不加捻，芯钢丝相互平行或者芯钢丝具有大于300mm的捻距，外层钢丝具有小于或等于30mm的捻距，当将芯钢丝和外层钢丝从钢帘线里剥离出来后，芯钢丝具有平均抗拉强度Tc，单位为MPa，外层钢丝具有平均抗拉强度Ts，单位为MPa，Tc和Ts满足：5(Tc-Ts)200。

本发明的钢帘线具有高的生产效率，生产过程中断丝率低，并且钢帘线的破断拉力保持，钢帘线的成本没有增加。

m+n结构的钢帘线，其芯钢丝相互不加捻，芯钢丝相互平行或者芯钢丝具有大于300mm的捻距，在生产这种结构的钢帘线时，芯钢丝所经受的加捻的次数要多于外层钢丝所经受的加捻的次数，这是因为芯钢丝是放置于双捻机(bunching machine)的小船(cradle)之外的，而外层钢丝是放置于双捻机的小船之内的。因此相较于外层钢丝，芯钢丝更容易发生断裂。尤其当钢丝抗拉强度为超高强度时，也就是大于4100-2000×D MPa，芯钢丝断裂更多。本发明解决了这个钢丝断裂问题，通过使芯钢丝的抗拉强度比外层钢丝的抗拉强度高一点点；另外，在不增加钢帘线成本的情况下保持钢帘线的破断拉力。芯钢丝的更高的抗拉强度能抵制住由于多次加捻而产生的更高的扭转剪切应力，这减少了钢帘线生产中芯钢丝断裂。尽管如此，如果Tc和Ts之间的差异太高了，比如高于200MPa,这将导致额外的生产成本，因为这个高的差异主要是通过提高钢丝的碳含量或者调整钢丝的成分，这些都会导致更高的成本，这不是发明人所期望的。另一方面，芯钢丝和外层钢丝之间更高的抗拉强度差异，比如高于200Mpa，这将导致如上所述的在钢帘线生产中更高的断丝率。