專(zhuān)利名稱(chēng)：用于增強(qiáng)橡膠制品的鋼絲簾線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼絲簾線，該鋼絲簾線包括由第一鋼絲組成的第一組和由第二鋼絲組成的第二組。第二組螺旋纏繞在第一組周?chē)?br> 背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，具體地說(shuō)是在橡膠增強(qiáng)技術(shù)，尤其是輪胎增強(qiáng)技術(shù)中，具有加捻鋼絲的鋼絲簾線已為人所知。
其中，3+9+15鋼絲簾線已經(jīng)并仍然是用于增強(qiáng)載重輪胎的護(hù)胎帶或帶層的一種廣泛使用的鋼絲簾線。作為該3+9+15簾線的一個(gè)例子是具有如下的結(jié)構(gòu)-3×0.22+9×0.22+15×0.22+0.15 6.3/12.5/18/3.5 S/S/Z/S盡管其已被廣泛使用，但該3+9+15簾線具有許多缺陷。
首先，這種3+9+15簾線的制造過(guò)程不經(jīng)濟(jì)。實(shí)際上，需要進(jìn)行至少兩個(gè)或四個(gè)不同的加捻步驟才能制造出成品簾線。在第一步驟中，必須對(duì)三個(gè)芯部絲線進(jìn)行加捻。在第二步驟中，將九個(gè)中間層絲線纏繞在芯部絲線的周?chē)?。在第三步驟中，將15個(gè)外層絲線纏繞在中間層絲線的周?chē)?。在第四步驟，將另外的絲線纏繞在簾線的周?chē)?br> 在通常的3+9+15簾線中，采用兩個(gè)不同的加捻方向S和Z以便在簾線中達(dá)到轉(zhuǎn)矩平衡。在這里所給出的例子中，三個(gè)芯部絲線和九個(gè)中間層絲線沿S方向加捻，15個(gè)外層絲線沿Z方向加捻。如果在所有的步驟中都采用倍捻裝置來(lái)制造這種簾線，這就意味著后續(xù)沿Z方向?qū)?5個(gè)外層絲線所進(jìn)行的加捻使先前沿S方向所進(jìn)行的加捻部分地退捻。因此，在制造過(guò)程中造成了能量損失，并進(jìn)一步加重了制造3+9+15簾線的成本。
其次，3+9+15鋼絲簾線具有橡膠滲透不完全的特性。因此，在使用過(guò)程中，濕氣會(huì)到達(dá)單個(gè)鋼絲處，這會(huì)嚴(yán)重地降低鋼絲簾線和所增強(qiáng)的輪胎的壽命。
人們已進(jìn)行了多種嘗試來(lái)克服上述缺陷并試圖尋找3+9+15結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)的替代品。
有些是為了提供一種可更加經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行制造的鋼絲簾線結(jié)構(gòu)。一種3+9+15簾線的例子是所有的層都沿相同的方向進(jìn)行纏繞。另一個(gè)例子是所謂的1×27致密簾線，其中，所有的絲線都以相同的纏繞間距沿相同的方向進(jìn)行纏繞。這可生產(chǎn)出更經(jīng)濟(jì)的簾線，但不能解決橡膠滲透性的問(wèn)題。
另外的嘗試是為了提供一種可提高橡膠滲透性的鋼絲簾線結(jié)構(gòu)。一種3×d1+9×d2+15×d3簾線的例子是三個(gè)芯部絲線的絲徑d1大于中間層絲線的絲徑d2，且中間層絲線的絲徑d2大于或等于外層絲線的絲徑d3。在簾線中心采用較粗的絲線使層之間形成更大的間隙并形成絲線之間存在間隙的不飽和層。
另一個(gè)例子是3+8+13簾線，也就是，簾線的中間層和外層不再充滿最大可能量的絲線。從中間層或外層中去掉了一個(gè)或多個(gè)絲線，從而在絲線之間產(chǎn)生間隙，因此就可滲入橡膠。
3+9+15簾線的另外的一個(gè)例子是在每一層也就是在芯部、在中間層和在外層都預(yù)成形至少一個(gè)絲線，從而使它們呈波形。波形絲線可在絲線和相鄰絲線之間形成更大的間隙，并允許橡膠滲入。
下面的鋼絲簾線結(jié)構(gòu)也廣泛地用作載重輪胎的護(hù)胎帶或帶層--3×0.20+6×0.35--3×0.35+8×0.35但這些結(jié)構(gòu)都存在與3+9+15結(jié)構(gòu)相同的缺陷。需要進(jìn)行兩次纏繞操作來(lái)制造簾線且不能實(shí)現(xiàn)橡膠的完全滲入。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了避免現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種3+9+15鋼絲簾線、3+6鋼絲簾線或3+8鋼絲簾線的替代簾線產(chǎn)品。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種可完全滲入橡膠的鋼絲簾線。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種制造經(jīng)濟(jì)的鋼絲簾線。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種鋼絲簾線，該鋼絲簾線包括一個(gè)第一組和一個(gè)第二組。第二組以一個(gè)簾線纏繞間距螺旋纏繞在第一組的周?chē)?。第一組包括第一數(shù)目的第一鋼絲，其中，第一數(shù)目是3-8。第二組包括第二數(shù)目的第二鋼絲。第二數(shù)目等于或最好是大于第一數(shù)目。第一鋼絲具有一個(gè)大于300mm的加捻間距且最好是無(wú)捻的(無(wú)限大的加捻間距)。至少一個(gè)第二鋼絲進(jìn)行多邊預(yù)成形。一個(gè)以上的第二鋼絲可進(jìn)行多邊預(yù)成形。最好是所有的第二鋼絲進(jìn)行多邊預(yù)成形。
多邊預(yù)成形技術(shù)可參見(jiàn)US5687557，這里作為參考對(duì)其進(jìn)行引用。
下面將對(duì)在一個(gè)加捻步驟中制造出這種鋼絲簾線進(jìn)行描述。
第二鋼絲的多邊預(yù)成形使鋼絲簾線具有透空式結(jié)構(gòu)，從而允許橡膠或其它基體材料滲入到第一組為止。
最好，第二鋼絲以一個(gè)纏繞間距相互纏繞，后面稱(chēng)為組纏繞間距。該組纏繞間距最好等于簾線纏繞間距。后面將進(jìn)行說(shuō)明，該優(yōu)選實(shí)施例可通過(guò)倍捻裝置在一個(gè)加捻步驟中獲得。
為了促使橡膠或另一種基體材料滲入到第一組鋼絲內(nèi)或者為了獲得預(yù)定的延伸率，對(duì)至少一個(gè)第一鋼絲進(jìn)行預(yù)成形使其呈波形?？蓪?duì)一個(gè)以上的第一鋼絲且最好是所有的第一鋼絲進(jìn)行預(yù)成形使其呈波形。這種空間波形可以是螺旋形。但是，該波形最好是空間波形，也就是，波不在一個(gè)平面內(nèi)而是在一個(gè)平面之外具有尺寸。最好，該空間波形具有第一彎皺和第二彎皺。該第一彎皺所處的平面基本上與第二彎皺所處的平面不同。
現(xiàn)有技術(shù)文件JP04-370283A、JP06-073672A和JP07-042089A都公開(kāi)了包括兩組鋼絲的鋼絲簾線，其中一組螺旋纏繞在另一組周?chē)P04-370283A的鋼絲簾線具有只由兩個(gè)第一鋼絲組成的第一組和由N個(gè)第二鋼絲組成的第二組，其中，N等于2或3。對(duì)這N個(gè)第二鋼絲進(jìn)行預(yù)成形從而使其呈波形。
JP06-073672A的鋼絲簾線具有由兩個(gè)第一鋼絲組成的第一組和由兩個(gè)第二鋼絲組成的第二組。對(duì)第一鋼絲進(jìn)行預(yù)成形使其呈波形。
JP07-042089A的鋼絲簾線具有由兩個(gè)第一鋼絲組成的第一組和由兩個(gè)或三個(gè)第二鋼絲組成的第二組。對(duì)第一鋼絲進(jìn)行預(yù)成形使其呈波形，在鋼絲簾線中，第一鋼絲與第二鋼絲具有相同的長(zhǎng)度。
但是，JP04-370283A、JP06-073672A或JP07-042089A的鋼絲簾線中沒(méi)有一個(gè)可代替具有相同增強(qiáng)效果的3+9+15、3+6或3+8結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一鋼絲的第一數(shù)目是3-5，第二鋼絲的第二數(shù)目是4-8。例如，第一數(shù)目等于4，而第二數(shù)目等于6。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖1簡(jiǎn)要地示出了本發(fā)明鋼絲簾線的制造過(guò)程；圖2示出了本發(fā)明鋼絲簾線的實(shí)際橫截面；圖3示出了本發(fā)明鋼絲簾線的理論橫截面。
具體實(shí)施方式本發(fā)明的鋼絲簾線最好按如下方式進(jìn)行制造。原料物品是直徑為5.5-6.5mm的鋼條。該鋼條的鋼成分通常包括最小0.60％的碳(例如，至少0.80％，或至少0.92％和最大1.2％)、0.20-0.90％的鎂和0.10-0.90％的硅；硫和磷的含量最好都保持在0.03％以下；成分中可加入其它元素例如鉻(達(dá)到0.2-0.4％)、硼、銅、鈷、鎳、釩…，以使需要獲得預(yù)定拉伸強(qiáng)度的變形量最小。
通過(guò)多個(gè)連續(xù)的拉模對(duì)鋼條進(jìn)行干式拉伸，直到可獲得具有中間直徑的鋼絲。通過(guò)中間韌化處理中斷該干式拉伸，從而獲得適合于進(jìn)一步進(jìn)行拉伸的金屬結(jié)構(gòu)。
在中間直徑處，鋼絲最好涂覆有一個(gè)金屬涂層。涂層的確切種類(lèi)可根據(jù)最終的應(yīng)用場(chǎng)合而決定。該涂層可以是防腐涂層例如鋅或者是可促進(jìn)粘附到基體材料上的涂層例如在橡膠情況下為黃銅，或所謂的三元黃銅例如銅-鋅-鎳(例如64％/35.5％/0.5％)和銅-鋅-鈷(例如64％/35.7％/0.3％)，或無(wú)銅粘附層例如鋅-鈷或鋅-鎳。
具有金屬涂層的鋼絲可進(jìn)一步進(jìn)行濕式拉伸直到形成具有絲徑的最終鋼絲。該最終直徑的確切值也取決于最終的應(yīng)用場(chǎng)合。通常，絲徑范圍是0.03-1.10mm，更準(zhǔn)確地說(shuō)是0.15-0.60mm，例如0.20-0.45mm。
鋼絲最終的拉伸強(qiáng)度可根據(jù)原始的鋼條成分、變形程度和鋼絲直徑值而變化。
最好，鋼絲具有較高的拉伸強(qiáng)度。這就是大于下述最小值的拉伸強(qiáng)度TS，TS＞2250-1150×log d MPa其中，d是絲徑mm。
這種鋼絲可具有高達(dá)4000Mpa甚至更高的拉伸強(qiáng)度。
下面將結(jié)合圖1來(lái)描述最后的加捻操作過(guò)程。從圖1的右側(cè)開(kāi)始，直徑為0.38mm的四個(gè)第一鋼絲10從供料盤(pán)12上展開(kāi)并通過(guò)導(dǎo)向輪14、16和18引導(dǎo)向兩對(duì)帶齒的輪19，這兩對(duì)帶齒的輪對(duì)第一鋼絲10進(jìn)行第一彎皺和第二彎皺。第一彎皺所處的平面與第二彎皺所處的平面不同。
雙彎皺技術(shù)在WO9928547A有相應(yīng)的描述。
然后，雙皺的第一鋼絲10的絲束22通過(guò)滑輪20引導(dǎo)到倍捻裝置的第一錠翼24上。絲束22的方向在滑輪26上進(jìn)行反轉(zhuǎn)，此后，絲束22從中央進(jìn)入倍捻裝置。在其在錠翼24上運(yùn)動(dòng)以及此后的過(guò)程中，雙皺第一鋼絲10的絲束22已接受了兩次加捻。
絲徑為0.38mm的六個(gè)第二鋼絲26從倍捻裝置內(nèi)的供料盤(pán)28上展開(kāi)。這六個(gè)第二鋼絲在導(dǎo)向輪30上被引向預(yù)成形裝置31，預(yù)成形裝置31對(duì)第二鋼絲26進(jìn)行多邊預(yù)成形。多邊預(yù)成形的第二鋼絲26進(jìn)一步在分配盤(pán)32上被引向簾線成型模34，在簾線成型模中，第二鋼絲26與第一鋼絲10的絲束22相遇。然后，第一鋼絲10的絲束22和第二鋼絲26通過(guò)滑輪20反向倍捻裝置的第二錠翼36。在它們?cè)诘诙V翼36上運(yùn)動(dòng)及此后的過(guò)程中，就可形成本發(fā)明最終的鋼絲簾線38第一鋼絲10的絲束22是無(wú)捻的，且第二鋼絲26是加捻的。最終產(chǎn)品是滿足下式的鋼絲簾線384×0.38+6×0.3822/S組纏繞間距與簾線纏繞間距相同，且大約是22mm。
通常，組纏繞間距和簾線纏繞間距可在30倍絲徑和150倍絲徑之間例如50倍和70倍絲徑之間進(jìn)行變化，但不排除這些范圍以外的值。
下面的表1概述了該鋼絲簾線38的一些特性。
表1
圖2示出了鋼絲簾線38的實(shí)際橫截面。鋼絲簾線38具有由大約四個(gè)平行且無(wú)捻的第一鋼絲10組成的第一組。由于是雙皺的，因此鋼絲10之間可存在間隙。因此橡膠可滲入到第一組內(nèi)。由六個(gè)第二鋼絲26組成的第二組纏繞在第一組周?chē)?。六個(gè)第二鋼絲26已進(jìn)行了多邊預(yù)成形，因此允許通過(guò)第二組滲入橡膠并到達(dá)第一組。
圖3簡(jiǎn)要示出了本發(fā)明的3+5鋼絲簾線38。鋼絲簾線38具有由三個(gè)第一鋼絲10構(gòu)成的第一組，其具有空間波形形狀，因而在第一組中存在間隙。這通過(guò)每個(gè)第一鋼絲10周?chē)奶摼€予以示出。由五個(gè)第二鋼絲26組成的第二組纏繞在第一組周?chē)?。第二鋼絲26已進(jìn)行了多邊預(yù)成形，因此在第二鋼絲之間以及第一組和第二組之間形成間隙。
除了圖2和圖3所示實(shí)施例以外，本發(fā)明的鋼絲簾線還可有其它的實(shí)施方式。例如3+43+63+73+8
4+54+74+85+65+75+86+66+76+8第一和第二鋼絲的絲徑不必相等。甚至在一組內(nèi)絲徑也可以不同，這就意味著第一組可包括具有不同直徑的第一鋼絲，且第二組可包括具有不同直徑的第二鋼絲。
雖然本發(fā)明的鋼絲簾線特別適合于增強(qiáng)載重輪胎的護(hù)胎帶或帶層，但其也可應(yīng)用于在需要或優(yōu)選完全滲入橡膠或完全滲入塑料的其它場(chǎng)合中。
權(quán)利要求
1.一種鋼絲簾線，該鋼絲簾線包括一個(gè)第一組和一個(gè)第二組，所述第一組以簾線纏繞間距螺旋纏繞在所述第二組周?chē)?，所述第一組包括第一數(shù)目的第一鋼絲，所述第一數(shù)目是3-8，所述第二組包括第二數(shù)目的第二鋼絲，所述第二數(shù)目等于或大于所述第一數(shù)目，所述第一鋼絲具有一個(gè)大于300mm的加捻間距，至少一個(gè)所述第二鋼絲進(jìn)行多邊預(yù)成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲簾線，其中，所述第二鋼絲以一個(gè)組纏繞間距相互纏繞。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼絲簾線，其中，所述組纏繞間距等于所述簾線纏繞間距。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼絲簾線，其中，所述第二數(shù)目大于所述第一數(shù)目。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼絲簾線，其中，對(duì)至少一個(gè)所述第一鋼絲進(jìn)行預(yù)成形使其呈波形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼絲簾線，其中，所述波形為空間波形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼絲簾線，其中，所述空間波形具有第一彎皺和第二彎皺，第一彎皺所處的平面基本上與第二彎皺所處的平面不同。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼絲簾線，其中，所述第一數(shù)目是3-5，所述第二數(shù)目是4-8。
9.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼絲簾線，其中，所述第一數(shù)目等于4，而第二數(shù)目等于6。
全文摘要
一種鋼絲簾線(38)包括一個(gè)第一組和一個(gè)第二組。第二組以一個(gè)簾線纏繞間距螺旋纏繞在第一組周?chē)５谝唤M包括第一數(shù)目的第一鋼絲(10)。第一數(shù)目是3－8。第二組包括第二數(shù)目的第二鋼絲(26)。第二數(shù)目等于或大于第一數(shù)目。第一鋼絲(10)具有一個(gè)大于300mm的纏繞間距。至少一個(gè)第二鋼絲(26)進(jìn)行多邊預(yù)成型以便允許滲入橡膠。
文檔編號(hào)D07B7/02GK1505719SQ02808857
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2002年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月26日
發(fā)明者漢斯·考韋爾斯, 德克·梅爾紹特, 斯泰恩·萬(wàn)內(nèi)斯特, 萬(wàn)內(nèi)斯特, 梅爾紹特, 漢斯 考韋爾斯 申請(qǐng)人:貝克特股份有限公司