用于飛機輪胎的胎冠增強件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機輪胎，具體涉及飛機輪胎的胎冠增強件。
【背景技術】
[0002]在下文中，輪胎的周向、軸向和徑向方向分別表示在輪胎的旋轉方向上與輪胎的胎面表面相切的方向、平行于輪胎的旋轉軸線的方向和垂直于輪胎的旋轉軸線的方向?！霸趶较蛏衔挥趦炔炕蛟趶较蛏衔挥谕獠俊币庵浮案咏喬サ男D軸線或更遠離輪胎的旋轉軸線” ο “在軸向上位于內部或在軸向上位于外部”意指“更接近輪胎的赤道平面或更遠離輪胎的赤道平面”，輪胎的赤道平面為經(jīng)過輪胎的胎面表面的中間并且垂直于輪胎的旋轉軸線的平面。
[0003]通常地，輪胎包括胎面，所述胎面旨在經(jīng)由胎面表面與地面接觸并且通過兩個胎側連接至兩個胎圈，兩個胎圈旨在提供輪胎和輪輞之間的機械連接，輪胎安裝在輪輞上。
[0004]子午線飛機輪胎更特別地包括例如在文獻EP1381525中描述的徑向胎體增強件和胎冠增強件。
[0005]徑向胎體增強件是連接輪胎的兩個胎圈的輪胎增強結構。飛機輪胎的徑向胎體增強件通常包括至少一個胎體層，每個胎體層由增強體組成，所述增強體通常為覆蓋有彈性體或彈性體混合物類型的聚合材料的織物，增強體互相平行并且與周向方向形成在80°和100°之間的角度。
[0006]胎冠增強件是在徑向上位于胎面的內部并且至少部分在徑向上位于徑向胎體增強件的外部的輪胎增強結構。飛機輪胎的胎冠增強件通常包括至少一個胎冠層，每個胎冠層由互相平行的增強體組成，所述增強體覆蓋有彈性體或彈性體混合物類型的聚合材料。在胎冠層中，在構成工作增強件(通常由織物增強體組成)的工作層和構成保護增強件的保護層之間通常存在差別，所述保護增強件由金屬或織物增強體組成并且在徑向上設置在工作增強件的外部。工作層控制胎冠增強件的機械性質。保護層主要保護工作層免受可能通過胎面沿徑向朝向輪胎內部傳播的攻擊。胎冠層，特別是工作層，在幾何上的特征在于其軸向寬度，即其軸向端部之間的距離。
[0007]胎體層和胎冠層的織物增強體通常為由紡絲織物長絲制成的簾線，優(yōu)選由脂族聚酰胺或芳族聚酰胺制成?？椢镌鰪婓w在拉伸下的機械性質(模量、伸長和斷裂力)在初始調節(jié)之后測量?！俺跏颊{節(jié)”意指織物增強體在測量之前在根據(jù)歐洲標準DIN EN 20139(20±20C的溫度;65 ± 2%的相對濕度)的標準氣氛下儲存至少24小時。以已知的方式使用ZWICKGmbH&Co(德國)的1435型或1445型拉伸測試機進行測量?？椢镌鰪婓w在400mm的初始長度上以200mm/min的額定速度經(jīng)受拉伸。所有結果在10次測量上取平均。
[0008]例如用于覆蓋胎體層和胎冠層的增強體的彈性體材料可以在固化之后通過由拉伸測試確定的拉伸應力/應變特征進行機械表證。根據(jù)本領域技術人員已知的方法(例如根據(jù)國際標準ISO 37)并且在由國際標準ISO 471定義的標稱溫度(23+或-2 V )和相對濕度(50+或-5 %相對濕度)條件下在試樣上進行該拉伸試驗。彈性配混物在10 %伸長下的用兆帕(MPa)表示的彈性模量是賦予在試樣的10%伸長下測得的拉伸應力的名稱。
[0009]在飛機輪胎的制備過程中，更具體地在鋪設工作增強件的步驟的過程中，通常通過在成型鼓的側表面上沿周向成圈纏繞或沿周向之字形纏繞條帶從而獲得工作層，所述條帶由至少一根覆蓋有彈性體配混物的連續(xù)織物增強體制成。不管是通過沿周向成圈纏繞制備還是通過沿周向之字形纏繞制備，工作層都是由纏繞的每圈條帶的寬度并置構成。
[0010]沿周向成圈纏繞意指在輪胎的周向方向上以直徑等于鋪設條帶的成型鼓的直徑的螺旋進行纏繞，并且相對于周向方向的平均角度在0°和5°之間。通過成圈纏繞獲得的工作層被稱為周向的，因為相互平行的條帶的織物增強體在赤道平面中與周向方向形成的角度在O。和5°之間。
[0011]沿周向之字形纏繞意指在輪胎的周向方向上以周期性曲線進行纏繞，所述周期性曲線意指由在極值之間震蕩的周期性波紋形成的曲線。以周期性曲線纏繞條帶意指經(jīng)纏繞條帶的中線(定義為離條帶邊緣等距的線)與周期性曲線重合。周期性曲線的極值之間的峰到峰幅度因此定義了工作層的軸向寬度，即其軸向端部之間的距離。周期性曲線的周期通常為鋪設條帶的成型鼓的周長的0.5倍和3倍之間。周期性曲線的特征還在于其在輪胎的赤道平面中與輪胎的周向方向形成的角度，或更具體地曲線的切線在輪胎的赤道平面中與輪胎的周向方向形成的角度，以及在周期性曲線的極值處的曲率半徑。對于常規(guī)之字形纏繞，周期性曲線相對于周向方向的角度(所述角度對應于由構成條帶的相互平行的織物增強體形成的角度)通常在5°和35°之間。沿周向之字形纏繞意味著工作層必須成對組裝，一對工作層構成工作雙層。
[0012]工作雙層由兩個工作層組成，所述兩個工作層在主要部段中(即在沿軸向位于工作雙層的兩個軸向端部的內部的部分中)沿徑向重疊，并且在其軸向端部處通過多于兩個沿徑向重疊的工作層組成。相比于主要部段中的兩個工作層，在軸向端部處的在徑向方向上的額外數(shù)目的額外工作層被稱為軸向端部額外厚度。該軸向端部額外厚度通過條帶在周期性曲線的極值處的交叉形成。工作增強件因此由多個工作雙層的徑向重疊組成。這樣的包括通過沿周向之字形纏繞條帶獲得的工作層的工作增強件已經(jīng)描述于文獻EP 0540303、EP 0850787、EP1163120和EP 1,518,666。
[0013]在沿周向之字形纏繞的情況下，已知工作雙層的軸向端部額外厚度對耐久性損傷的出現(xiàn)(例如可能發(fā)展成工作增強件的明顯劣化的裂紋)敏感，因此縮短輪胎的壽命。這些裂紋可能在工作雙層的軸向端部額外厚度的內交界面處或者在兩個相鄰工作雙層的軸向端部額外厚度之間的交界面處出現(xiàn)。
[0014]文獻FR2910381描述了可以在重型負載下以高速使用同時具有低重量的飛機輪胎。這樣的輪胎包括工作增強件，所述工作增強件包括至少一個沿徑向位于內部的成圈纏繞的工作層和至少兩個沿徑向位于外部的之字形纏繞的工作層，至少一個成圈纏繞的工作層比之字型工作層更寬。

【發(fā)明內容】

[0015]本發(fā)明人自己設定的目的是通過降低工作層的軸向端部額外厚度對開裂風險敏感度來改進飛機輪胎的工作增強件的耐久性。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過如下的飛機輪胎來實現(xiàn)，所述飛機輪胎包括:
[0017]-工作增強件，所述工作增強件沿徑向位于胎面的內部并且沿徑向位于胎體增強件的外部，
[0018]-所述工作增強件包括至少兩個工作雙層，所述工作雙層沿徑向重疊并且各自具有從第一軸向端部至第二軸向端部的軸向寬度(U、L2)，
[0019]-每個工作雙層至少部分地包括兩個工作層，所述工作層沿徑向重疊并且各自由條帶在軸向上部分并置而制成，
[0020]-具有軸向寬度W的所述條帶沿周向以周期性曲線延伸，所述周期性曲線在輪胎的赤道平面中與輪胎的周向方向形成非零角度A并且在其極值處具有曲率半徑R，
[0021 ]-所述條帶由覆蓋有彈性體配混物的增強體制成，
[0022]所述至少兩個沿徑向重疊的工作雙層的各自的軸向寬度(L1、L2)之間的差異DL至少等于2 X (ff+(R-ff/2) X (1-cosA))。
[0023]沿徑向重疊的工作雙層意味著兩個工作雙層至少部分地彼此接觸并且不被一些其它元件沿徑向分離。換言之，這兩個工作雙層在徑向方向上是連貫的。
[0024]根據(jù)定義，制成工作增強件的工作雙層由兩個工作層的徑向重疊制成。工作雙層的寬度等于最寬工作層的軸向寬度。工作層的軸向寬度在工作層的軸向端部之間測量，即在工作層的軸向最外點之間測量。工作層的軸向端部在輪胎上通過軸向最外織物增強體體現(xiàn)。
[0025]所述至少兩個工作雙層(即兩個連貫的工作雙層)的各自的軸向寬度(L^L2)之間的差異DL對應于兩個工作雙層的各自的軸向端部之間的軸向距離的兩倍。
[0026]所述至少兩個工作雙層的各自的軸向寬度(U、L2)之間的差異DL的最小值2X (W+(R-W/2) X (1-cosA))保證了兩個連貫的工作雙層的軸向端部額外厚度彼此錯開并且因此不彼此沿徑向重疊。消除該徑向重疊(已經(jīng)證實該徑向重疊對開裂特別敏感)意味著可以改進該區(qū)域中的工作增強件的耐久性。此外，該錯開允許徑向最外工作雙層的軸向端部額外厚度通過平坦表面與徑向最內工作雙層的主要部段接觸。
[0027]條帶的軸向寬度W有利地至少等于2mm，優(yōu)選至少等于6mm。條帶通常包括至少2個織物增強體，所述織物增強體的直徑大約等于1mm，因此產(chǎn)生2_的最小條帶寬度。至少等于6mm的條帶寬度能夠縮短形成工作雙層所需的鋪設時間，因此增加生產(chǎn)率。
[0028]還更有利地，條帶的軸向寬度W至多等于20mm，優(yōu)選至多等于14mm。條帶的寬度越大，軸向端部額外厚度中的條帶部分之間的交界面數(shù)目越多，因此開裂風險越高。因此，至多等于20_，優(yōu)選至多等于14_的條帶寬度保證了耐久性和生產(chǎn)率之間的良好折中。
[0029]還有利的是，在條帶的周期性曲線的極值處的曲率半徑R和條帶的寬度W之間的比例R/W至少等于13。換言之，相比于條帶的寬度W，曲率半徑R需要足夠大。當在制造過程中鋪設條帶時，在周期性曲線的極值處的方向變化的過程中，該最小值能夠避免條帶在其平面向外屈曲的風險。
[0030]通過條帶的周期性曲線在赤道平面中與周向方向形成的角度A有利地至少等于3°，優(yōu)選至少等于5°。該最小角度值使得能夠保證工作增強件的最小側偏剛度，側偏剛度定義為為了獲得圍繞輪胎徑向方向的1°的旋轉角度所必須施加的轉矩。
[0031]通過條帶的周期性曲線在赤道平面中與周向方向形成的角度A有利地至多等于35°，優(yōu)選至多等于25°。該最大角度值能夠保證工作增強件的最大側偏剛度。
[0032]根據(jù)一個優(yōu)選的實施方案，條帶的增強體由織物材料制成。織物增強體通常用于飛機輪胎的工作增強件，因為其能夠實現(xiàn)在剛度和強度方面的機械性質與質量之間的良好折中。
[0033]根據(jù)實施方案的第一個優(yōu)選的替代形式，條帶的增強體由脂族聚酰胺(其為織物材料)制成。事實上，由脂族聚酰胺(例如尼龍)制成的增強體通常用于飛機輪胎的領域，因為其相對輕質，這允許顯著節(jié)省輪胎的質量，并因此允許飛機可承載的有效載荷的增加。
[0034]根據(jù)實施方案的第二個優(yōu)選的替代形式，條帶的增強體由芳族聚酰胺(其為織物材料)制成。由芳族聚酰胺(例如芳綸)制成的增強體事實上能夠實現(xiàn)機械強