專利名稱:一種用于彈膠性產(chǎn)品的多層，多股密實(shí)加勁纜索的生產(chǎn)程序，以及通過這種程序所生產(chǎn)的纜索的制作方法
這個(gè)發(fā)明是關(guān)于一種用于彈膠性產(chǎn)品中的多層、多股密實(shí)加勁纜索的絞合程序，其方法是將直徑相同的金屬線輸入到若干逐個(gè)絞合點(diǎn)上，兩個(gè)或更多的金屬線被輸入第一個(gè)絞合點(diǎn)上，或者一根金屬線被輸入第一個(gè)絞合點(diǎn)，6根金屬線被輸入第二個(gè)絞合點(diǎn)，以及按照這種生產(chǎn)程序制成的加勁纜索。
從DE-OS2934012已得知了這樣的一種程序以及采用這種程序所生產(chǎn)的加勁纜索。在這個(gè)已知的程序中，對(duì)一層金屬線提供一個(gè)絞合點(diǎn)。為了保證單根金屬線在成品纜索套管中，確實(shí)處于予定的位置上，金屬線在被輸入實(shí)際合股機(jī)之前，首先要進(jìn)行普通的輔助絞扭。輔助絞扭的操作工序?qū)⑦M(jìn)一步保證，獲得按照金屬線在成品纜索套管中位置而定的金屬線所需長度。用滾筒來保證每根金屬線的相應(yīng)長度，滾筒的旅轉(zhuǎn)速度是視拉力而定的。
采用這種已知程序，在生產(chǎn)2層以上加勁纜索時(shí)，它首先不能保證金屬線處于其予定的位置，因而，從這種程序生產(chǎn)的加勁纜索長度上可以看到金屬線的換位現(xiàn)象。這種換位將使加勁纜索的密實(shí)性減弱。單根金屬線之間長度補(bǔ)償也不能做到足夠準(zhǔn)確。然而，如果單根金屬線過長，那么這些金屬線在進(jìn)一步的加工中，例如，在調(diào)直或滾壓時(shí)，會(huì)像地毯的小皺褶一樣，折疊起來形成大的皺褶，呈環(huán)狀而從纜索套管中突出來。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供在開頭所提及這種類型的加勁纜索及其生產(chǎn)程序，在這個(gè)發(fā)明中，不會(huì)出現(xiàn)上文所述的缺陷，并且可以保證使每根金屬線在成品纜索套管中能準(zhǔn)確地處于予定的位置上。本發(fā)明的另一目標(biāo)還提供了一種生產(chǎn)程序和加勁纜索，可以有效地避免成品纜索套管中單根金屬線的過剩長度。
如果，2根或更多的金屬線被輸入第一絞合點(diǎn)，那么，可以精密地確定即將輸入的金屬線的位置，因?yàn)槊看文芙又谝淮谓g合點(diǎn)而輸入到下一個(gè)絞合點(diǎn)的最多金屬線數(shù)量將由絞合點(diǎn)上所能提供的相應(yīng)位置而定，在這些位置上每根輸入的金屬線要能至少與已經(jīng)存在的兩根金屬線相接觸。
如果，一根金屬線被輸入至第一個(gè)絞合點(diǎn)，而6根金屬線被輸入到第二個(gè)絞合點(diǎn)，那么，可以精確地獲得即將輸入的金屬線的位置，因?yàn)槊看文芙又诙€(gè)絞合點(diǎn)而輸入到下一個(gè)絞合點(diǎn)的最多金屬線數(shù)量將以絞合點(diǎn)上所能提供的相應(yīng)位置而定，即在這些位置上每根輸入的金屬線至少能與已經(jīng)存在的兩根金屬線相接觸。
這樣，按照本發(fā)明，金屬線將不再會(huì)層層堆積。確切地說，最多按已形成的基本合股體上的穩(wěn)定堆積點(diǎn)，而有相應(yīng)多的金屬線輸入至每個(gè)絞合點(diǎn)上;從而將有更多的穩(wěn)定堆積點(diǎn)形成在基本合股體上，在隨后絞合點(diǎn)上，為更多的金屬線形成了穩(wěn)定的堆積點(diǎn)。穩(wěn)定堆積點(diǎn)僅僅存在于當(dāng)新輸入的金屬線能與至少已經(jīng)存有的兩根金屬絲接觸處，因此，金屬絲絞入于一凹處或凹槽中，由于，它支承于已經(jīng)存有的兩根金屬絲上故其位置是固定的。
如果，按照本發(fā)明的程序，在每個(gè)絞合點(diǎn)上，金屬線僅聚積在穩(wěn)定堆積點(diǎn)上，那么，可以簡單而精密地預(yù)先確定每根金屬線的所需長度，這樣，帶著適當(dāng)附加長度的金屬線就被輸入到它的絞合點(diǎn)上。每次所需的附加長度可以根據(jù)所產(chǎn)生的絞合點(diǎn)結(jié)構(gòu)來計(jì)算，其詳細(xì)說明見下文。
附加長度的輸送，都是通過對(duì)同附加長度相對(duì)應(yīng)的金屬線預(yù)加工而有效地進(jìn)行的。金屬線預(yù)加工可在狹孔、梭芯或棱邊上彎曲形成。如果金屬線彎曲發(fā)生時(shí)，狹孔、梭芯、棱邊繞著金屬線周邊旋轉(zhuǎn)，那么金屬線就被預(yù)加工成像一螺旋。如果彎曲一直保持在金屬線周邊的同一個(gè)位置上，并且如果金屬線在距第一次彎曲一定距離的相反方向再次彎曲，那么，金屬線就呈平面波紋形。外層金屬線的精確長度可以通過螺旋形預(yù)加工金屬線的升角和直徑求出，或者通過波形預(yù)加工金屬線的幅度和波長而求知。
金屬線的預(yù)加工也可采用扭力的方法。牽引金屬線的線軸應(yīng)當(dāng)這樣旋轉(zhuǎn)，即使金屬線在所有情況下都自身絞扭起來。
按照本發(fā)明，這個(gè)程序的優(yōu)點(diǎn)是，第一，在生產(chǎn)多層、多股組合加勁纜索的過程中，不再需要去已知程序中所要求的纜索套管輔助絞扭處理。按照本發(fā)明程序生產(chǎn)出來的加勁纜索密實(shí)性特別好。采用這種程序生產(chǎn)出來的加勁纜索從其全長看，單根金屬線一直處于同一位置上。金屬線在被輸入絞合點(diǎn)之前的預(yù)先加工成形對(duì)于成品纜索沒有損傷，因?yàn)樵趯?shí)際繞制過程中，這種預(yù)成形也可避免，例如，在雙絞扭合股機(jī)中。
本項(xiàng)發(fā)明的目標(biāo)還通過一種用于彈膠性產(chǎn)品的多層，多股組合加勁纜索來實(shí)現(xiàn)的，這種纜索至少含有12根同樣直徑的單線，其最里層含有一至四根單線，每一根單線在纜索的橫剖面上總是處于同一位置，生產(chǎn)是通過向幾個(gè)連續(xù)絞合點(diǎn)上輸送單根金屬線，輸送程序是首先用2-4根，或者先一根接著六根，而且是每次輸至下一個(gè)絞合點(diǎn)上時(shí)，其數(shù)量須按照每次輸入的金屬線至少可與兩根已存在的金屬線接觸所能得到的位置而定。
在這種加勁纜索中，加勁纜索的單位絞扭長度中單線長度，則按其在加勁纜索橫斷面中的位置從里向外而增長。
當(dāng)外層單線至少為3根，內(nèi)層單線為6根，與其他單線沿加勁纜索長度明顯地按線性接觸排列時(shí)，纜索的優(yōu)點(diǎn)最為突出。
本發(fā)明在下圖和舉例中作了更詳細(xì)的說明。
圖1，按照本發(fā)明的生產(chǎn)程序，供作生產(chǎn)多層、多股，密實(shí)加勁纜索的設(shè)備示意圖。
圖2、按照本發(fā)明的生產(chǎn)程序，單根線預(yù)成形的設(shè)備示意圖。
圖3、按照本發(fā)明的生產(chǎn)程序，單根線牽引設(shè)備示意圖。
圖4、已知合股生產(chǎn)程序的示意圖，作為比較。
圖5、按照本發(fā)明生產(chǎn)程序，合股過程示意圖。
圖6、按照本發(fā)明的生產(chǎn)程序，單股線在加勁纜索中的參考環(huán)形線示意圖。它是計(jì)算每單股線附加長度的依據(jù)。
圖7、按照本發(fā)明的生產(chǎn)程序所生產(chǎn)的加勁纜索高倍微觀剖面圖。
圖1所示一個(gè)設(shè)備，可用以進(jìn)行本發(fā)明的生產(chǎn)程序。數(shù)字1指的是繞線盤2的放松線軸架。為了清楚起見，在這個(gè)放松線軸架上只畫了8個(gè)金屬線繞線盤2。單股線E從繞線盤2，通過導(dǎo)線管14，被輸送到實(shí)際合股設(shè)備上。這個(gè)合股設(shè)備包括有5個(gè)金屬線堆積點(diǎn)4.1到4.5，因此固定5個(gè)絞合點(diǎn)。
在每根線的堆積點(diǎn)4.1到4.5的前面，裝置了配線板3.1到3.5，配線板作成像一塊多孔板，具有輸入接管(圖中未示出)。圖中較清楚地示出了堆積點(diǎn)4.3到4.5，因?yàn)樗鼈儽仨毷谴_切地加以制作。這些金屬線堆積點(diǎn)4.3到4.5，除具有一般中心接管外，還包括一些壓力夾緊裝置(亦未在圖中示出)。在每個(gè)金屬線堆積點(diǎn)4.4到4.5的前面裝有一種階段預(yù)成形裝置6.4和6.5。單根金屬線E，通過配線板輸入到階段預(yù)成形裝置6.4或6.5。在離開最后一個(gè)堆積點(diǎn)4.5后，合在一起的多股單線被送至(外部和內(nèi)部絞扭)雙絞扭合股機(jī)7中，在合股機(jī)7中，制成的多層，多股密實(shí)加勁纜索被繞在合股繞線盤8上。
圖2所示是一個(gè)階段預(yù)成形裝置機(jī)頭6的放大示意圖。依靠裝在階段預(yù)成形裝置機(jī)頭前的絞扭止動(dòng)器未示出，單根金屬線E可被這個(gè)預(yù)成形機(jī)頭預(yù)制成螺旋線(不用絞扭止動(dòng)器)或者予制成平面波紋線(用絞扭止動(dòng)器)。階段預(yù)成形裝置機(jī)頭6實(shí)質(zhì)上包括2個(gè)園盤9、10，在園盤中有2個(gè)狹孔11和12分別排列在兩個(gè)部分圓周M1和M2上。每根金屬線E在階段預(yù)成形裝置機(jī)頭上預(yù)制成形，圓盤9和10上各具有兩個(gè)預(yù)制狹孔11和12。預(yù)制狹孔11和12各具有一棱邊，供金屬線E在棱邊上彎曲。預(yù)制狹孔11和12的縫隙寬度，部分圓周線直徑的分度，和絞扭角度，決定了預(yù)成形的程度。預(yù)成形后的單根金屬線，通過金屬線堆積點(diǎn)4，被合成一起送至絞合點(diǎn)13。
圖3示意單股線用的放松繞線盤的兩種不同實(shí)施例。在繞線盤2上，單線E受到一個(gè)切線方向的拉力，通過線導(dǎo)輪15輸入絞合點(diǎn)13.1。在一個(gè)雙絞扭裝置中設(shè)有繞線盤16，供單線18輸入，單線在這里按照已知的Anundel程序進(jìn)行絞扭預(yù)成形。17表示導(dǎo)線輪。單股線的扭轉(zhuǎn)成形可以單獨(dú)進(jìn)行，或與階段預(yù)成形機(jī)頭6結(jié)合進(jìn)行。兩個(gè)裝置的目的都是要保證單股線在其相應(yīng)位置上具有所要求的附加長度。然后，經(jīng)過絞扭的單線可被輸入絞合點(diǎn)13.2，13.3以及后面的絞合點(diǎn)。
圖4是根據(jù)已知DE-OS2934012中的，單根金屬線分層輸入示意圖。這里有3個(gè)絞合點(diǎn)13.1，13.2和13.3用于生產(chǎn)含有27股單線的多層，多股密實(shí)加勁纜索。三根金屬線E被輸入第一個(gè)絞合點(diǎn)13.1，9根輸入第二個(gè)絞合點(diǎn)13.2，進(jìn)而15根單線被輸入第三個(gè)絞合點(diǎn)13.3。圖4上端所示是在絞合點(diǎn)13.1到13.3各個(gè)情況下，處于其予定位置上的單股線，黑色點(diǎn)所示是被輸?shù)浇g合點(diǎn)的單股線，圓圈表示已經(jīng)被輸入到前一個(gè)絞合點(diǎn)的，或前面各絞合點(diǎn)的單股線。
圖5的示意圖表明了，按照本發(fā)明的生產(chǎn)程序，單線是如何被輸入到所要求的5個(gè)絞合點(diǎn)13.1到13.5的。從圖5上端的剖面圖上可以看到，只有如絞合點(diǎn)上所具有的位置那么多的單線(黑色)能被輸入到每個(gè)絞合點(diǎn)，在這些位置上每根輸入的金屬單線至少與2根已經(jīng)存在的金屬線(圓圈)相接觸。此外，從圖5中可以看到，3根單線可以被輸入到第二個(gè)絞合點(diǎn)13.2，6根單線可以被輸入到第三絞合點(diǎn)13.3，9根單線可以被輸入到絞合點(diǎn)13.4。如圖5所示，如果纜索要包含27根單線，那么，最后的6根單股線被輸入絞合點(diǎn)13.5后，即形成加勁纜索C，然后絞合。
在各情況下由于單線的位置所要求的金屬線的附加長度可以按照以下所示進(jìn)行計(jì)算。為了說明這一點(diǎn)，圖6再次示出一根加勁纜索，它包含27股單線，其中3根單股線d，集中安排在直徑為D1的部分圓周線上。另外3根單股線d2放在直徑為D2的部分圓周線上(為了清楚起見D2未示出)。下一步的單股線按照如下方式安排6根單線d3在部分圓周線D3上，另6根單線d4在部分圓周線D4上(未示出)，另3根單線d5在部分圓周線D5上(未示出)，還有6根單線d6在部分圓周線D6上。
金屬線附加長度的確定和計(jì)算可按照下列方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)類型27×0.22的加勁纜索為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算，含有27根各自直徑為0.22mm的單股線。這種結(jié)構(gòu)類型由三個(gè)不同的單線層組成1層 3×0.222層 9×0.223層 15×0.22合成結(jié)構(gòu) 27×0.22全部三個(gè)線層的絞扭長度和絞扭方向必須相同。纜索用27根單線，在一臺(tái)外部-內(nèi)部-合股機(jī)上制成，如圖1和圖5所示。
三個(gè)線層的各自絞扭長度系數(shù)En實(shí)際線長與絞扭長度之比互不相同，而且，按照金屬線各自所在位置，第二層和第三層也有區(qū)別。單股線束的絞扭角按照以下公式計(jì)算tan an＝ (Dn×π)/(S)其中，Dn表示各單股線束的中間纜索直徑，S為絞扭長度(見圖6)。運(yùn)用公式可以計(jì)算出結(jié)合系數(shù)EnEn＝ (1n)/(S) ＝ 1/(COS×n)從圖6可以清楚地看到對(duì)于27×0.22結(jié)構(gòu)的纜索具有一系列的中間纜索直徑，在此用D1到D6來表示。在第二層的9根線套管中，具有2個(gè)不同中間纜索直徑的單線束，而在第三層15根線套管中有3個(gè)不同中間纜索直徑的單線組。
表1給出關(guān)于27×0.22纜索，用不同線層和不同線束的不同制概要。
27×d型纜索單股線束的中間纜索直徑Dn可以采用下列公式計(jì)算;其中d是單股線的直徑D1＝2d×tan30°D2＝2d× 1/(COS30°)D3＝d×1+25tan230°]]>D4＝2d×4+tan230°]]>D5＝8d×tan30°D6＝2d×1+16×tan230°]]>這個(gè)表說明，對(duì)于15根線套管中的單線束6，如果要求絞扭長度為18.0毫米，單線長應(yīng)當(dāng)是18.333毫米，同樣，對(duì)于3根線套管中的單線束1，單股線長僅需18.018毫米。因此，絞扭之后，單線束1的3根線套管，與單線束6的金屬線相比具有1.75%的附加長度。與單線束6相比較，其他單線束具有相應(yīng)的組6為小的附加長度。
在纜索制作過程中由于各種原因，如矯直、輔助絞扭影響、繞線張力等，3根線套管中的金屬線的附加長度會(huì)產(chǎn)生象地毯小皺褶似的皺褶，而形成大的地毯皺，呈環(huán)形從(中間)纜索套管中突出來。
金屬線的這種附加長度可以通過相應(yīng)的單股線預(yù)成形來避免。
如果采用本發(fā)明的程序，可以生產(chǎn)出非常密實(shí)的多層和多股的加勁纜索，如圖7所示。
圖7所示是按照本發(fā)明生產(chǎn)的27×0.22+0.15E結(jié)構(gòu)型加勁纜索的剖面高倍放大圖。此纜索包含直徑為0.22毫米的27根單線E和1根直徑為0.15毫米的壓扁環(huán)形線(W)的，用來加強(qiáng)加勁纜索的密實(shí)性。
攝制高倍放大圖的樣品是按照以下方式進(jìn)行的。把按照本發(fā)明生產(chǎn)的加勁纜索整個(gè)鑄在一個(gè)塑料塊中，把凝固后的塑料塊按與纜索軸線垂直的方向切開。將切面打平、磨光。把按這種方式制成的樣品放在顯微鏡下放大并攝像。
從圖7中可以看到，按照本發(fā)明所生產(chǎn)的加勁纜索具有規(guī)格一致的剖面，因而有最佳的密實(shí)性。
與通常的纜索相比，此多層組合纜索具有如下優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)過程為單一操作纜索直徑較小合股損失較小，因而纜索強(qiáng)度較大較高的纜索有效強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度高每米重量小單位強(qiáng)度高空氣透氣性明顯低從以下例子中可以看出這些優(yōu)點(diǎn)。
按照本發(fā)明程序生產(chǎn)的不同纜索A、B、C。在纜索A中，6根直徑為0.22mm的單股線被輸入第一絞合點(diǎn)，3根單股線被輸入第四絞合點(diǎn)。在纜索B和C中，分別用直徑為0.175mm(纜B)或0.22mm(纜C)的3根單線輸入第一絞合點(diǎn)，3根單線輸入第二絞合點(diǎn)，6根輸入第三絞合點(diǎn)，9根輸入第四絞合點(diǎn)，6根輸入第五絞合點(diǎn)。被輸入第二和以后各絞合點(diǎn)的單線具有與其在纜索套管中予定位置相對(duì)應(yīng)的附加長度，此附加長度是通過單線在輸往特定的絞合點(diǎn)過程中預(yù)加工成波形而產(chǎn)生的。從表2中可以進(jìn)一步看到按本發(fā)明程序生產(chǎn)的纜索的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如表2中所示。所有纜索都具有1條直徑為0.15mm的環(huán)形線。為便于比較，表中在X、Y、Z記號(hào)下給出了市場上可購到的，可比較的層狀結(jié)構(gòu)纜索。表中列出了對(duì)已知層狀結(jié)構(gòu)纜索和按照本發(fā)明程序所產(chǎn)生纜索進(jìn)行測定的各種技術(shù)數(shù)據(jù)，包括成品直徑(平均值)，斷裂荷載，有效強(qiáng)度，按Taber方法的韌性，按deMttia方法的疲勞壽命，每米重量，比強(qiáng)度，埋置時(shí)的透氣性等。透氣性是按照DE-OS3215506所給程序測定的。從表中可以清楚看到，與已知層狀結(jié)構(gòu)纜索X，Y，Z相比較，以上所述按照本發(fā)明程序生產(chǎn)纜索A，B，C的優(yōu)越程度。例如，按本發(fā)明生產(chǎn)的纜索A的直徑，與已知層狀結(jié)構(gòu)纜索X比較，直徑減少了4.3%。按本發(fā)明生產(chǎn)的纜索B，與已知層狀結(jié)構(gòu)纜索Y比較，直徑減少了4.5%。按本發(fā)明生產(chǎn)的纜索C，與已知層結(jié)構(gòu)纜索Z比，直徑減少3.1%。
權(quán)利要求
1.一種用于彈膠性產(chǎn)品的多層、多股和密實(shí)加勁纜索的合股生產(chǎn)程序，其方法是將直徑相同的金屬線輸入到若干逐次絞合點(diǎn)上，利用兩根或更多根金屬線被輸入到第一絞合點(diǎn)，并具有這樣的特點(diǎn)；即每次最多能接著第一次絞合點(diǎn)而輸入到下一個(gè)絞合點(diǎn)的金屬線數(shù)量將以絞合點(diǎn)所能提供的位置而定，即在這些位置上每根輸入的金屬線至少要能與已經(jīng)存在的兩根金屬線相接觸。
2.一種用于彈膠性產(chǎn)品的多層、多股和密實(shí)加勁纜索的合股程序，其方法是將直徑相同的金屬線輸入到若干逐次絞合點(diǎn)上，由此而有一根金屬線輸入至第一絞合點(diǎn)，和有6根金屬線輸入至第二絞合點(diǎn)，其特征在于即每次最多能接著第二次絞合點(diǎn)而輸入到下一個(gè)絞合點(diǎn)的金屬線數(shù)量將以絞合點(diǎn)所有能提供的相應(yīng)位置而定，即在這些位置上每根輸入的金屬線至少要能與已經(jīng)存在的兩根金屬線相接觸。
3.按照權(quán)項(xiàng)1和2所述的程序，其特征是每次輸入到其絞合點(diǎn)的金屬線均帶有一附加長度，它與各金屬絲所處層次相對(duì)應(yīng)。
4.按照權(quán)利要求
3所述的程序，其特征是附加長度的輸送都是通過把同附加長度相對(duì)應(yīng)的一段金屬線預(yù)先成形來進(jìn)行的。
5.按照權(quán)利要求
4所述的程序，其特征是金屬線的預(yù)先成形是通過在狹孔、梭芯、或梭邊上加以彎曲來進(jìn)行的。
6.按照權(quán)利要求
4或5所述的程序，其特征是金屬線的預(yù)成形是通過扭力方法來進(jìn)行的。
7.一種至少包含12根相同直徑單股線的，用于彈膠性產(chǎn)品中的，多層、多股密實(shí)加勁纜索其最里層包含有1到4根單股線，并且沿纜索的長度，每根單線在纜索橫剖面上總是保持在同一位置上。這種纜索的制造是通過將單根線輸入到若干逐個(gè)絞合點(diǎn)，首先是2到4根，或者是先1根然后6根單線被輸入。每次最多能輸入到隨后的絞合點(diǎn)的金屬線數(shù)量將以絞合點(diǎn)所能提供的相應(yīng)位置而定，即在這些位置上每根輸入的金屬線至少要能與已經(jīng)存在的兩根金屬線相接觸。
8.按照權(quán)利要求
7所述的加勁纜索，其特征是加勁纜索每單位絞扭長度中單股線長度，將按照其在加勁纜索剖面上的位置，從里向外逐漸增加。
9.按照權(quán)利要求
8所述的加勁纜索，其特征是沿加勁纜索的全長，外(層)單股線至少與3根內(nèi)層單股線，而內(nèi)層單股線與另外6根單股線，處于顯著地線性接觸的位置上。
專利摘要
一種用于彈膠性產(chǎn)品的多層、多股和密實(shí)加勁纜索的預(yù)繞生產(chǎn)程序，其方法是將直徑相同的金屬線輸入到若干逐個(gè)絞合點(diǎn)上，由此而有兩根或更多金屬線被輸入到第一絞合點(diǎn)，并且具有這樣的特點(diǎn)；即每次最多能接著第一次絞合點(diǎn)而輸入到下一個(gè)絞合點(diǎn)的金屬線數(shù)量將以絞合點(diǎn)所能提供的相應(yīng)位置而定，即在這些位置上每根輸入的金屬線要至少能與已經(jīng)存在的兩根金屬線相接觸。
文檔編號(hào)D07B3/00GK85104926SQ85104926
公開日1986年12月24日 申請(qǐng)日期1985年6月28日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ろf登豪普特, 岡特·韋普納, 彼得·迪斯蒙 申請(qǐng)人:阿克佐N.V.導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan