專利名稱：一種開放型鋼簾線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于增強(qiáng)輪胎、工業(yè)傳送帶等使用的開放型鋼簾線。
背景技術(shù)：
鋼簾線產(chǎn)品一個(gè)重要問題是它的抗腐蝕性能，由于水的浸入導(dǎo)致單絲腐蝕，而影 響其使用壽命。為提高鋼絲簾線的抗腐蝕的性能，曾經(jīng)嘗試將鋼簾線表面鍍上一層金屬涂 層或者制成一種開放型的鋼簾線以使橡膠滲入鋼簾線內(nèi)部。為了提高鋼簾線的滲膠性能， 日本實(shí)用新型專利申請(qǐng)昭61-108397U公開了一種開放型簾線，單絲被捻制成界面為橢圓 形的鋼簾線。但這種簾線在2kg的載荷下伸長(zhǎng)率很高，伸長(zhǎng)率高導(dǎo)致鋼簾線單絲之間的間 隙變小，使橡膠或塑料滲入困難。進(jìn)一步，日本發(fā)明專利申請(qǐng)昭62-170594A公開了一種鋼 簾線，同樣具有開放型的結(jié)構(gòu)，鋼絲至少分為兩組，每組具有不同變形量的，最大的變形量 為1. 65，最小的變形量為1. 05，變化的范圍為0. 2-0. 4。此種情況下，鋼絲的螺旋狀并沒有 優(yōu)化，因此，簾線的工藝性能及橡膠的滲透性以及單絲之間的協(xié)調(diào)和簾線強(qiáng)度的保持性就 不可避免的惡化了。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種開放型鋼簾線，該鋼簾線具有開放型結(jié)構(gòu)，可以大大改善橡 膠和塑料的滲入性能，耐腐蝕性能好。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種開放型鋼簾線，它由表面鍍有黃銅的兩根以上 單絲編捻而成，單絲經(jīng)過預(yù)變形成螺旋狀后進(jìn)行編捻；編捻成的鋼簾線截面為橢圓形，橢圓 形滿足(x/a)2+(y/b)2 = 1，b/a 0. 70-0. 90 ；式中a-長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，b-短軸長(zhǎng)度，X-螺旋形單絲長(zhǎng)軸變量，y-螺旋形單絲短軸變量。所述鋼簾線在5kg下的低負(fù)荷伸長(zhǎng)率為0. 50-0. 90% ；鋼簾線在2kg及5kg下的低 負(fù)荷伸長(zhǎng)率的比值不大于0.80。所述鋼簾線由3至6根單絲編捻而成，鋼簾線截面中至少 有一處單絲間的間隙不同于其他單絲之間的間隙。所述鋼簾線中單絲直徑為0. 15-0. 40mm, 鋼簾線捻距為6-30mm。本實(shí)用新型單絲均預(yù)變形彎曲成螺旋狀結(jié)構(gòu)以使它們分離，并捻制成截面為橢圓 形的開放型鋼簾線，可以降低低負(fù)荷伸長(zhǎng)率，提高橡膠的滲膠率，從而提高了簾線的耐腐蝕 性能。本實(shí)用新型中采用3-6根鋼絲進(jìn)行捻制，在滿足滲膠性能的前提下，獲得了高強(qiáng)度的 鋼簾線，并使得制造的鋼簾線具有經(jīng)濟(jì)性。鋼簾線經(jīng)校直器或過捻消除殘余應(yīng)力，鋼簾線的 疲勞壽命顯著提高。

圖1為本實(shí)用新型中單絲相位一致的鋼簾線的截面圖圖2為本實(shí)用新型中單絲相位不一致的鋼簾線的截面圖[0011]圖3為校直器的原理示意圖圖4為鋼簾線結(jié)構(gòu)與彎曲疲勞性能示意圖圖5為滲膠性能與低負(fù)荷伸長(zhǎng)率之間的關(guān)系示意圖圖6為實(shí)施例中經(jīng)一校直器消除殘余應(yīng)力的鋼簾線的截面圖圖7為實(shí)施例中經(jīng)另一校直器消除殘余應(yīng)力的鋼簾線的截面圖
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型鋼簾線為開放型捻制結(jié)構(gòu)，截面為橢圓形。單絲均預(yù)變形彎曲成螺旋 狀結(jié)構(gòu)以使它們各自分離，如果螺旋狀單絲相位一致，則鋼簾線截面如圖1所示，如果單絲 相位不一致，則截面如圖2所示，圖1和圖2中所示鋼簾線單絲數(shù)量均為5。鋼簾線截面為橢圓形，橢圓形滿足(x/a)2+(y/b)2 = 1，b/a 0. 70-0. 90 ；式中a-長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，b-短軸長(zhǎng)度，X-螺旋形單絲長(zhǎng)軸變量，y-螺旋形單絲短軸變 量。本實(shí)用新型中的鋼簾線可以通過將3-6根單絲預(yù)變形105% -140%為螺旋狀結(jié) 構(gòu)，并捻制為開放型簾線，然后將鋼簾線通過校直器或過捻消除殘余應(yīng)力，校直器彎曲比率 不低于12. 5%。單絲變形率通過式(df/dc) X100%表示，式中df為給定數(shù)量由預(yù)變形單絲捻制 成的鋼簾線直徑，dc為給定數(shù)量單絲未經(jīng)預(yù)變形緊密捻制成的鋼簾線直徑。當(dāng)鋼簾線截面 為橢圓形時(shí)，df= (a+b)/2。當(dāng)使用圖3中所示的校直器時(shí)，彎曲比率用式(S/L)X100%，其中8為壓輪的壓 下量，L為校直器同一排相鄰壓輪之間的中心距。彎曲比率必須大于12. 5%，是因?yàn)楫?dāng)彎曲比率小于12. 5%時(shí)，彎曲的鋼簾線由橢 圓形變?yōu)閳A形并將阻礙橡膠的滲透，同樣發(fā)現(xiàn)，變形器的中心距不能小于鋼簾線捻距的2 倍。螺旋狀單絲形狀的變化是為了提高橡膠的滲透性。當(dāng)按照以上條件設(shè)置校直器時(shí)，能最大限度的消除鋼簾線的殘余應(yīng)力，將改善其 抗腐蝕的性能。單絲的數(shù)目為3-6根是基于以下原因當(dāng)單絲的數(shù)目為1或2根時(shí)，同樣單絲直徑 下其強(qiáng)度太低，因此為了獲得高強(qiáng)度的鋼簾線，單絲的直徑將太大并且疲勞性能降低以至 于使鋼簾線不適合實(shí)際應(yīng)用。而且，在使用1至2根單絲的情形下，螺旋狀單絲并不能改善 其滲膠性能。但鋼簾線單絲的數(shù)目為7根或者更多時(shí)，簾線的直徑太粗以使得增強(qiáng)層太厚，從 而使得經(jīng)濟(jì)性能惡化。此外，為了獲得同直徑的鋼簾線可以減小單絲的直徑，但是這樣單絲 的拉拔性能又將會(huì)惡化。本實(shí)用新型中，單絲的直徑推薦為0. 15-0. 40mm，尤其在0. 15_0. 30mm之間，以使 得制造的鋼簾線具有經(jīng)濟(jì)性，亦可保證簾線性能可以滿足實(shí)際應(yīng)用需要。鋼簾線的捻距為 6-30mm，推薦為 6-20mm。鋼簾線在5kg下的低負(fù)荷伸長(zhǎng)率變小，尤其是象征鋼簾線滲膠性能的2kg下的低 負(fù)荷伸長(zhǎng)率變小，從而提高單絲之間的空隙以增強(qiáng)橡膠的滲透性能。換句話說，通過使用螺 旋狀結(jié)構(gòu)的單絲，可以降低2kg下的鋼簾線的低負(fù)荷伸長(zhǎng)率從而提高橡膠的滲透性能。
4[0028]如圖4所示，直線A為將螺旋狀單絲捻制而成截面為橢圓形的鋼簾線，經(jīng)校直器消 除殘余應(yīng)力后的簾線a在25°C下，濕度為90%條件下旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，直線B為螺旋狀 單絲捻制而成截面為橢圓形的鋼簾線，未經(jīng)校直器消除殘余應(yīng)力的鋼簾線b在25°C下，濕 度為90%條件下，旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)。通過圖4可以看出，消除殘余應(yīng)力后鋼簾線的疲勞壽 命顯著提高。為了提高單絲間橡膠的滲透性能，2kg和5kg下低負(fù)荷伸長(zhǎng)率的比值P2/P5建議不 大于0. 80，如圖5所示。圖5的結(jié)果基于以下實(shí)驗(yàn)，1X5開放型結(jié)構(gòu)的橢圓形截面的鋼簾 線置于含炭黑量50份的橡膠中，于145°C，20kgf/cm2中烘烤30min，沿鋼簾線徑向，每塊面 積為5mm的簾布小片，在光學(xué)電鏡下觀察10個(gè)截面以評(píng)價(jià)橡膠在簾線內(nèi)的滲透性能。此外，不規(guī)則排列單絲使至少有一塊單絲之間的間隙不同于其他間隙，以降低
0.2kg載荷下的低負(fù)荷伸長(zhǎng)率，從而提高橡膠的滲透性能。實(shí)施例拉拔5根0. 23mm的單絲，通過變形器變形為螺旋狀結(jié)構(gòu)，直徑為緊密型簾線的
1.15倍，將變形后的單絲捻制成開放型結(jié)構(gòu)簾線，然后通過圖3所示的校直器，壓輪的壓下 量S為4. 2mm，校直器壓輪直徑d為14mm，校直器同一排相鄰壓輪之間的中心距L為20mm， 校直器壓輪總數(shù)為13。所獲得的鋼簾線截面見圖6，鋼簾線的滲膠率接近100%。在另一種情況下，當(dāng)壓輪壓下量S為6. 8mm，校直器同一排相鄰壓輪軸承中心距L 為24mm，所獲得的鋼簾線截面呈橢圓形，含有圖7中所示的直線段，而鋼簾線的滲膠率僅為 20%。按表1中的條件捻制不同結(jié)構(gòu)的1X5X0. 23mm開放型簾線，測(cè)量每種簾線的滲膠 率及耐腐蝕性能，結(jié)果列于表1。此外，鋼簾線的耐疲勞腐蝕性能，以試樣1在25°C下，相對(duì)濕度為90%下，施加 0.5%的彎曲應(yīng)變進(jìn)行旋轉(zhuǎn)彎曲試驗(yàn)，疲勞指數(shù)為100。疲勞指數(shù)越高，疲勞壽命越長(zhǎng)，耐腐 蝕性能也就越好。表 1 由于鋼簾線截面形狀，P5，P2/P5以及橢圓上的短軸/長(zhǎng)軸皆隨單絲的直徑，單絲 的數(shù)量及捻制設(shè)備不同而異。此發(fā)明中的鋼簾線并不僅僅取決于所使用的校直器的規(guī)格。 此例中的發(fā)明可以通過改變傳統(tǒng)校直條件如下獲得對(duì)于1X3X0. 38結(jié)構(gòu)的簾線來說，壓輪直徑d，壓下量S以及壓輪中心距L分別 為19mm，4. 2mm和24mm。鋼簾線截面為橢圓形，短軸/長(zhǎng)軸為0. 81，P5為0. 58%。P2/P5為 0. 69，滲膠率為100%。對(duì)于1X4X0. 23結(jié)構(gòu)的簾線來說，壓輪直徑d，壓下量S以及壓輪中心距L分別 為16mm，4. 2mm和24mm。鋼簾線截面為橢圓形，短軸/長(zhǎng)軸為0. 83，P5為0. 55%。P2/P5為 0. 75，滲膠率為100%。如上所述，對(duì)于實(shí)用新型中所介紹的簾線，不僅橡膠或塑料的滲透性提高了，而且 鋼簾線的耐腐蝕性能也得到了改善。因此這項(xiàng)實(shí)用新型尤其適用于增強(qiáng)乘用車，卡車或公 共汽車的胎體。
權(quán)利要求一種開放型鋼簾線，它由表面鍍有黃銅的兩根以上單絲編捻而成，其特征在于單絲經(jīng)過預(yù)變形成螺旋狀后進(jìn)行編捻；編捻成的鋼簾線截面為橢圓形，橢圓形滿足(x/a)2+(y/b)2＝1，b/a0.70-0.90；式中a-長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，b-短軸長(zhǎng)度，x-螺旋形單絲長(zhǎng)軸變量，y-螺旋形單絲短軸變量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開放型鋼簾線，其特征在于所述鋼簾線在5kg下的低負(fù) 荷伸長(zhǎng)率為0. 50-0. 90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種開放型鋼簾線，其特征在于鋼簾線在2kg及5kg下的低 負(fù)荷伸長(zhǎng)率的比值不大于0. 80。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開放型鋼簾線，其特征在于所述鋼簾線由3至6根單絲 編捻而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開放型鋼簾線，其特征在于鋼簾線截面中至少有一處單 絲間的間隙不同于其他單絲之間的
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的一種開放型鋼簾線，其特征在于所述的單絲直徑 為 0. 15-0. 40mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的一種開放型鋼簾線，其特征在于鋼簾線捻距為 6-30mmo
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋼簾線，它由表面鍍有黃銅的兩根以上單絲編捻而成，單絲經(jīng)過預(yù)變形成螺旋狀后進(jìn)行編捻；編捻成的鋼簾線截面為橢圓形，橢圓形滿足(x/a)2+(y/b)2＝1，b/a0.70-0.90；式中a-長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，b-短軸長(zhǎng)度，x-螺旋形單絲長(zhǎng)軸變量，y-螺旋形單絲短軸變量。該鋼簾線具有開放型結(jié)構(gòu)，可以大大改善橡膠和塑料的滲入性能，耐腐蝕性能也得到了改善，適用于增強(qiáng)乘用車，卡車或公共汽車的胎體。
文檔編號(hào)D07B1/06GK201605479SQ201020002638
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者劉祥, 劉芳, 翟成武, 趙年鵬 申請(qǐng)人:江蘇興達(dá)鋼簾線股份有限公司