本發明涉及一種用于輪胎的增強橡膠產品、輪胎、制備增強橡膠產品的方法和用于制備該增強橡膠產品的設備。本發明適用于任何類型的輪胎。

背景技術：
現有技術中已知例如具有用于重型車輛類型的車輛的徑向胎體增強件的輪胎。輪胎包括胎面、兩個不可伸展的胎圈、兩個將胎圈連接至胎面的胎側和沿周向設置在胎體增強件和胎面之間的胎冠增強件。胎體和胎冠增強件包括一個或多個增強簾布層，所述增強簾布層包括嵌入覆蓋橡膠塊的增強元件。每個增強元件具有長直整體形狀并且在基本上平行于其長度的主方向上延伸。在現有技術中，每個增強元件包括形成具有多個金屬單絲的芯部的絲狀元件，例如分層簾線。在特定情況下，增強元件還包括覆蓋絲狀元件的聚合物護套，例如由熱塑性塑料(例如尼龍)制成的護套。聚合物護套具有基本上圓形的橫截面。在增強簾布層內，增強元件和覆蓋橡膠塊通過在聚合物護套的外表面和覆蓋橡膠塊的內表面之間的粘性類型的結合而彼此固定。現在，在輪胎運轉過程中施加的某些反復的機械應力的作用下，特別是在聚合物護套和覆蓋橡膠塊之間造成周向和/或軸向移動的扭轉的作用下，該粘性結合可能損失效力。如果發生這種情況，即使絲狀元件仍然具有可以允許增強元件正確地執行其功能的機械性質和耐久性質并且粘性結合不破壞，增強元件不再能夠執行其增強所述增強簾布層的功能。因此必須更換輪胎。

技術實現要素：
本發明的目的在于延長輪胎可以使用的時間。為此目的，本發明的一個主題是用于輪胎的增強橡膠產品，所述增強橡膠產品包括在主方向上延伸并且嵌入覆蓋橡膠塊的增強元件，所述增強元件包括：-至少一個絲狀元件，所述絲狀元件被聚合物護套覆蓋，和-至少一個錨固元件，所述錨固元件用于所述覆蓋橡膠塊的周向和/或軸向機械錨固，所述周向和/或軸向機械錨固元件在所述聚合物護套中或上形成。根據本發明的增強橡膠產品使得有可能延長輪胎可以使用的時間。特別地，另一方面，護套限制或甚至避免外部試劑(特別是可能的腐蝕試劑)滲入并且與一個或多個絲狀元件接觸，由此限制增強元件的失效。此外，由于周向和/或軸向機械錨固元件，護套和覆蓋橡膠塊之間的粘性結合破壞的風險降低。周向和/或軸向機械錨固元件使得有可能通過將覆蓋橡膠塊機械錨固在護套中或上從而保證機械結合。該機械結合加上粘性結合，由此經受更少的機械應力。粘性結合在此意指基本上由于護套和覆蓋橡膠塊之間的化學和/或靜電性質的相互作用而造成穩固性的結合。機械結合在此意指基本上由于護套和覆蓋橡膠塊之間的的幾何布置而造成穩固性的結合。機械錨固元件可以提供僅在周向上、僅在軸向上或在周向和軸向兩者上的機械錨固。周向機械錨固意指錨固元件避免護套相對于覆蓋橡膠塊在周向方向上的任何移動。軸向機械錨固意指錨固元件避免護套相對于覆蓋橡膠塊在軸向方向(亦即平行于主方向的方向)上的任何移動。絲狀元件意指其長度相對于其橫截面較大的任何長直元件，無論該橫截面的形狀如何，例如圓形、橢圓形、矩形或正方形或甚至扁平，該絲狀元件有可能為直線或非直線的，例如捻合或波狀的。當橫截面為圓形形狀時，其直徑優選小于5mm更優選在從0.1至2mm的范圍內。在一個實施方式中，一個或多個絲狀元件為紡織的。紡織的意指一個或多個絲狀元件由選自如下的材料制成：聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PPT)或聚萘二甲酸丙二醇酯(PPN)，聚酰胺，例如脂族聚酰胺如尼龍，或芳族聚酰胺如芳綸，聚酮，纖維素例如人造絲或這些材料的混合物。在另一個實施方式中，一個或多個絲狀元件為金屬的。按照定義，金屬的意指一個或多個絲狀元件主要(亦即大于50重量％)或全部(100重量％)由金屬材料制成。優選地，金屬材料為鋼，更優選有利地包含在0.4重量％和1.2重量％之間的碳的珠光體(或鐵素體-珠光體)碳鋼。在增強橡膠產品中，覆蓋橡膠塊優選為未加工的。有利地，周向和/或軸向機械錨固元件與聚合物護套整體形成。整體形成意指周向和/或軸向機械錨固元件由與護套相同的材料制成并且與護套成為一體。優選地，增強元件包括多個分別沿周向和/或沿軸向分布在聚合物護套中或上的周向和/或軸向機械錨固元件。在一個實施方式中，周向和/或軸向機械錨固元件包括在聚合物護套中形成的周向和/或軸向機械錨固腔體。腔體沿徑向朝向護套內部延伸。腔體形成能夠接收覆蓋橡膠塊的陽部的陰部。在該實施方式的一個替代形式中，周向和/或軸向機械錨固腔體形成溝槽，所述溝槽分別基本上平行于主方向和/或周向方向延伸。在該實施方式的另一個替代形式中，每個腔體為離散實體。在另一個實施方式中，周向和/或軸向機械錨固元件包括在聚合物護套上形成的周向和/或軸向機械錨固突出部。突出部沿徑向朝向護套外部延伸。機械錨固突出部形成能夠接收在覆蓋橡膠塊的陰部中的陽部。在該實施方式的一個替代形式中，周向和/或軸向機械錨固突出部形成軌道，所述軌道分別基本上平行于主方向和/或周向方向延伸。在該實施方式的另一個替代形式中，每個突出部為離散實體。作為離散實體的腔體或突出部意指腔體或突出部在主方向和周向方向上在有限距離上延伸。有利地，周向和/或軸向機械錨固元件被設置成使聚合物護套和覆蓋橡膠塊沿徑向相對于彼此錨固。除了提供周向和/或軸向機械錨固之外，所述元件還可以避免聚合物護套相對于覆蓋橡膠塊的任何徑向移動，亦即垂直于主方向的任何移動。優選地，在垂直于主方向的平面中，聚合物護套由凹面輪廓(亦即非凸面輪廓)限定。凹面意指在垂直于主方向的平面中，在護套的輪廓上存在至少兩個可以用直線相連而不會獨占地穿過護套的點。任選地，每個錨固元件具有大于或等于0.01mm，優選0.02mm，更優選0.05mm的特征尺寸。特征尺寸意指在垂直于主方向的平面中，限定每個錨固元件的輪廓可以內切的圓的最小直徑。作為一個選擇，聚合物護套由包含選自如下化合物的至少一者的組合物制成：彈性體、熱塑性聚合物和這些化合物的混合物。有利地，聚合物護套由具有120℃或更高，優選140℃或更高，更優選160℃或更高的熔點的組合物制成。因此，護套具有高的承受熱的能力，因此有可能降低在高溫下機械錨固劣化的程度。作為一個選擇，聚合物護套被粘合劑層，例如RFL(間苯二酚-甲醛-乳膠)或等效類型的粘合劑涂層覆蓋。在一個實施方式中，聚合物為彈性體。優選地，彈性體為二烯彈性體，更優選選自：聚丁二烯(BR)、合成聚異戊二烯(IR)、天然橡膠(NR)、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的混合物。所述共聚物更優選地選自苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、異戊二烯-丁二烯共聚物(BIR)、異戊二烯-苯乙烯共聚物(SIR)、異戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBIR)和這些共聚物的混合物。在一個實施方式中，聚合物為熱塑性的。優選地，熱塑性聚合物選自聚酯、聚酰胺、聚酮、纖維素、聚苯醚、熱塑性彈性體(TPE)或這些材料的混合物，更優選聚酯和聚酰胺。優選地，聚酯選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PPT)和聚萘二甲酸丙二醇酯(PPN)，更優選聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。優選地，聚酰胺為脂族聚酰胺，例如尼龍。優選地，熱塑性彈性體(TPE)為苯乙烯彈性體(TPS)。熱塑性彈性體(TPE)可以是官能化的。熱塑性彈性體(TPE)可以是不飽和的。在一個實施方式中，增強元件包括單個絲狀元件。在另一個實施方式中，增強元件包括一排多個絲狀元件。例如，絲狀元件為基本紡織單絲、基本紡織或金屬帶、紡織或金屬膜、包括多個基本紡織單絲的紡織復絲纖維、包括多個捻合在一起的紡織復絲纖維的紡織合股紗、包括多個紡織復絲纖維的紡織簾線、包括多個金屬單絲的金屬簾線或包括多個紡織或金屬簾線的組件(被稱為線股)。在增強元件包括具有多個金屬單絲或紡織纖維或多個線股的絲狀元件的優選方案中，金屬單絲、紡織纖維或線股通過捻合或絞合組裝。將一提的是存在兩種用于組裝的可能技術：-捻合：其中金屬單絲、紡織纖維或線股圍繞其自身軸線經受集體捻合和單獨捻合，從而在每個單絲或線股上產生解捻扭矩；-或絞合：其中金屬單絲、紡織纖維或線股圍繞其自身軸線僅經受集體捻合而不經受單獨捻合。在一個實施方式中，絲狀元件為金屬的。作為一個選擇，絲狀元件為金屬的并且包括多個單絲并且為原位橡膠化的類型，亦即當實際上使用填充橡膠制備時金屬絲狀元件從內部橡膠化。所述金屬絲狀元件是本領域技術人員已知的。填充橡膠的組成可以與護套的組成相同。優選地，一個或多個絲狀元件在線加護套，亦即當制備增強元件時用護套給一個或多個絲狀元件加護套。有利地，護套直接覆蓋一個或多個絲狀元件。直接意指一個或多個絲狀元件和護套彼此接觸。本發明的另一個主題是輪胎，所述輪胎包括在主方向上延伸并且嵌入覆蓋橡膠塊的增強元件，所述增強元件包括：-至少一個絲狀元件，所述絲狀元件被聚合物護套覆蓋，和-至少一個錨固元件，所述錨固元件用于所述覆蓋橡膠塊的周向和/或軸向機械錨固，所述周向和/或軸向機械錨固元件在所述聚合物護套中或上形成。在經固化輪胎中，覆蓋橡膠塊固化。本發明的另一個主題是制備用于輪胎的增強橡膠產品的方法，所述增強橡膠產品包括在主方向上延伸并且嵌入覆蓋橡膠塊的增強元件，其中：-至少一個絲狀元件被聚合物護套覆蓋；-在聚合物護套中或上形成至少一個錨固元件，所述錨固元件用于形成增強元件的覆蓋橡膠塊的周向和/或軸向機械錨固；以及-增強元件嵌入覆蓋橡膠塊。上文限定的增強橡膠產品可以通過該方法獲得。本發明的另一個主題是用于制備用于輪胎的增強橡膠產品的設備，所述增強橡膠產品包括在主方向上延伸并且嵌入覆蓋橡膠塊的增強元件，所述設備包括：-利用聚合物護套給至少一個絲狀元件加護套的裝置，加護套裝置包括用于成形聚合物護套的孔口，所述孔口具有輪廓并且被設置為使得增強元件包括至少一個錨固元件，所述錨固元件用于覆蓋橡膠塊的周向和/或軸向機械錨固并且在聚合物護套中或上形成，和-用覆蓋橡膠塊覆蓋增強元件的覆蓋裝置。附圖說明通過參考所附附圖而僅以非限制性實施例方式給出的如下描述將會更好地理解本發明，在這些附圖中：-圖1為根據本發明的輪胎的截面圖；-圖2為根據本發明的增強橡膠產品的截面圖，所述增強橡膠產品包括多個根據第一個實施方式的增強元件；-圖3為圖2的增強元件的立體圖；-圖4為圖2的增強元件的主方向的投影；-圖5和圖6顯示根據本發明的用于制備輪胎的增強元件的制備設備；-圖7和圖8為根據第二個和第三個實施方式的增強元件的與圖4相似的圖；-圖9和圖10為根據第四個實施方式的增強元件的與圖3和圖4相似的圖；-圖11為根據第五個實施方式的增強元件的與圖4相似的圖；-圖12為根據第六個實施方式的增強元件的與圖3相似的圖；-圖13為在圖12的增強元件的方向XII上的圖；-圖14為根據第七個實施方式的增強元件的與圖3相似的圖。具體實施方式圖1顯示了用附圖標記1表示的根據本發明的輪胎。輪胎1優選旨在用于工業車輛，所述工業車輛選自貨車、重型車輛例如“重型負荷車輛”–即地鐵車輛、大客車、道路運輸車輛(卡車、拖拉機、拖車)、越野車輛–農業或建筑工地車輛、航空器、其它運輸或搬運車輛。作為一個變體，輪胎1旨在用于客運車輛或兩輪車輛。輪胎1包括胎冠2(所述胎冠2用胎冠增強件3增強)、兩個胎側4和兩個胎圈5，這些胎圈5的每一者用胎圈線6增強。胎冠2上覆蓋胎面，所述胎面在該示意性的圖中并未示出。胎體增強件7圍繞兩個胎圈線6和每個胎圈5纏繞并且包括例如朝向輪胎1外部設置的卷邊8。胎冠增強件3包括胎冠簾布層9。圖2顯示了可以用于制備輪胎1的增強橡膠產品10。一旦輪胎1硫化，圖2的增強橡膠產品10旨在形成胎冠簾布層9。增強橡膠產品10因此以其未加工狀態(即在輪胎1的硫化之前)顯示。作為一個變體，增強橡膠產品10可以旨在形成胎體增強件7的胎體簾布層。增強橡膠產品10包括多個嵌入覆蓋橡膠塊14的增強元件12。增強橡膠產品10呈現在縱向方向上延伸的條帶的整體形式。增強橡膠產品的寬度L和高度h使得L>h，優選L>10.h。增強元件12橫穿增強橡膠產品10的寬度或多或少地均勻分布，亦即橫穿增強橡膠產品10的寬度，每個增強元件與下一個增強元件等距。常規的方式下的覆蓋橡膠塊14包括二烯彈性體例如天然橡膠，增強填料例如炭黑和/或二氧化硅，交聯體系例如優選包含硫的硫化體系、硬脂酸和氧化鋅，和可能的硫化促進劑和/或緩凝劑。下圖中已經顯示了對應于增強元件的軸向(X)、徑向(Y)和周向(Z)方向的方向X、Y、Z。圖2和圖3顯示了根據第一個實施方式的增強元件12。在圖6至圖13中所示的實施方式中，通過相同的附圖標記表示與圖2和圖3中所示相似的元件。增強元件12(假設為直線的并且靜止)在基本上平行于軸向方向X的主方向A上延伸。增強元件12包括至少一個絲狀元件16，在該情況下為單個絲狀元件16。增強元件16還包括直接覆蓋絲狀元件16的聚合物護套18。在該情況下，絲狀元件16是金屬的。作為一個變體，絲狀元件16可以是紡織的。在該特定情況下，聚合物護套18由包含熱塑性聚合物的組合物制成，所述熱塑性聚合物在該情況下為脂族聚酰胺，更特別是聚酰胺-6,6(通常被稱為尼龍)。作為一個變體，護套18由包含彈性體，優選二烯彈性體(在該情況下為天然橡膠)的組合物制成。護套18被粘合劑層(未示出)覆蓋，所述粘合劑層在該情況下為RFL類型的粘合劑涂層。此外，增強元件12包括至少一個錨固元件22，所述錨固元件22用于覆蓋橡膠塊14的周向和/或軸向機械錨固并且在護套18中或上形成。金屬絲狀元件16在此包括分層簾線24，所述分層簾線24包括具有一個金屬單絲F1的內層26和具有六個金屬單絲F2的外層26。簾線24的金屬單絲F1、F2通過絞合或捻合組裝。增強元件12包括多個用于塊14的周向機械錨固的元件22。由此避免了護套18和覆蓋橡膠塊14相對于彼此在周向方向Z上的任何移動。每個周向機械錨固元件22在護套18中形成。周向機械錨固元件22在護套18中沿周向分布。每個周向機械錨固元件22包括在護套18中形成的周向機械錨固腔體30。每個周向機械錨固腔體30形成溝槽32，所述溝槽32基本上平行于主方向A延伸。在該特定情況下，每個溝槽32在垂直于主方向A的平面中具有基本上多邊形(在該情況下為三角形)的橫截面。在垂直于主方向A的平面中，護套18由凹面(亦即非凸面)輪廓C限定。圖4和圖5顯示了用于制備增強元件12的設備并且通過整體附圖標記40表示。設備40包括供應絲狀元件16的進料裝置42，組裝絲狀元件16的組裝裝置44，加熱絲狀元件16的加熱裝置46，給絲狀元件16加護套的加護套裝置48，冷卻增強元件12的冷卻裝置50和用橡膠塊14覆蓋元件12的覆蓋裝置52。進料裝置42包括分別供應單絲F1和F2的卷軸54、55。組裝裝置44包括聯接至組裝引導件58的分配格柵56。加熱裝置46包括感應爐60。冷卻裝置50包括水浴62。覆蓋裝置52包括壓延機64，所述壓延機64傳送形成塊14的兩個橡膠表層。加護套裝置48包括擠出機66，所述擠出機66傳送護套18的組合物。加護套裝置48還包括孔口68，所述孔口68用于成形護套18并且在圖5中顯示。成形孔口68具有輪廓C’，所述輪廓C’補充護套18的輪廓C。因此輪廓C’被設置成使得增強元件12包括用于塊14的周向機械錨固的元件22。現在將描述制備增強元件12的方法。首先使用設備40，特別是裝置42至44制備絲狀元件16。之后，在裝置48中用護套18覆蓋絲狀元件16。之后，使用成形孔口68在護套中形成周向機械錨固元件22。最后，使用壓延機64將增強元件12嵌入覆蓋橡膠塊14。將注意可以使用上述方法獲得增強元件12。圖6和圖7分別顯示了根據第二個和第三個實施方式的增強元件。不同于第一個實施方式，在第二個和第三個實施方式中，用于增強元件12的周向機械錨固的錨固元件22被設置成使護套18和覆蓋橡膠塊14相對于彼此沿徑向錨固。由此避免了護套18和覆蓋橡膠塊14相對于彼此在徑向方向Y上的任何移動。特別地，在垂直于主方向A的平面中，每個周向機械錨固元件22具有可變橫截面，其中周向機械錨固元件22的第一部分P1(在該情況下為溝槽32)的周向尺寸d1大于周向機械錨固元件22的第二部分P2的周向尺寸d2，第一部分P1在徑向上相對于第二部分P2位于內部。圖8和圖9顯示了根據第四個實施方式的增強元件。不同于第一個實施方式，根據第四個實施方式，用于增強元件12的周向機械錨固的每個錨固元件22在護套18上形成并且與護套18整體形成。每個周向機械錨固元件22包括在護套上形成的周向機械錨固突出部31。每個周向機械錨固突出部31形成軌道33，所述軌道33基本上平行于主方向A延伸。圖10顯示了根據第五個實施方式的增強元件。不同于第四個實施方式，根據第五個實施方式，用于增強元件12的周向機械錨固的錨固元件22被設置成使護套18和覆蓋橡膠塊14沿徑向相對于彼此錨固。特別地，在垂直于主方向A的平面中，每個周向機械錨固元件22具有可變橫截面，其中周向機械錨固元件22的第一部分P1(在該情況下為軌道33)的周向尺寸d1大于周向機械錨固元件22的第二部分P2的周向尺寸d2，第一部分P1在徑向上相對于第二部分P2位于外部。圖11和圖12顯示了根據第六個實施方式的增強元件。不同于第一個實施方式，根據第六個實施方式，用于增強元件12的機械錨固的每個錨固元件22允許塊14相對于護套18的軸向機械錨固。由此避免了護套18和覆蓋橡膠塊14相對于彼此在軸向方向X上的任何移動。每個軸向機械錨固元件22包括在護套18上形成的軸向機械錨固突出部31，在該情況下為基本上平行于周向方向Z延伸的軌道33。軸向機械錨固元件22在護套18上方沿軸向分布。作為一個變體，每個機械錨固元件22可以是在護套18中形成的軸向機械錨固溝槽。圖13顯示了根據第七個實施方式的增強元件。不同于之前的實施方式，根據第七個實施方式，用于增強元件12的機械錨固的每個錨固元件22允許塊14相對于護套18的周向和軸向機械錨固。每個周向和軸向機械錨固元件22包括在護套18中形成的腔體31。腔體31在護套18中沿周向和沿軸向分布。每個腔體31為離散實體。作為一個變體，每個周向和軸向機械錨固元件22可以是在護套18中形成的周向和軸向機械錨固突出部31。本發明并不限制于已經描述的實施方式。增強元件也可以包括胎圈線。如果增強元件包括一排多個絲狀元件，絲狀元件被共同護套覆蓋。所述排包括彼此并列并且被共同護套覆蓋的絲狀元件。還有可能預想這樣的增強元件，所述增強元件包括以離散實體或其它形式的機械錨固腔體和突出部，允許周向錨固或軸向錨固或兩種錨固。上文描述的各個實施方式可以組合，只要這些實施方式互相相容。