專利名稱：生產(chǎn)鋼絲簾線的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)鋼絲簾線的方法以及更具體地說涉及按照這個(gè)方法生產(chǎn)的鋼絲簾線，它包括一束至少三根的鋼絲。
已知鋼絲簾線作為車輛充氣輪胎中的嵌入體用來改善行駛，動(dòng)態(tài)特性，穩(wěn)定性和延長使用壽命，它一般由鋼絞線制成，但是一般地說，一根鋼絞線是一束至少兩根或多根的鋼絲絞織和/或纏繞在一起，通過絞線機(jī)經(jīng)過非常復(fù)雜的程序生產(chǎn)的。
還有，已知鋼絲簾線的芯是由圍中心分隔的一束鋼絲組成，它不再用另外的絞合方法生產(chǎn)，而可以直接在絞合中形成。
從專利DE 3914330 C2中知道的方法是在生產(chǎn)鋼絲中纏繞并過度纏繞鋼絞線以便得到所希望的剩余扭矩。這樣的剩余扭矩在成品鋼絲簾線中代表一種重要的特性，因?yàn)樗鼈冎饕刂粕夏z的鋼絲簾線網(wǎng)的平直度。除此之外，剩余扭矩還同鋼絲簾線斷面切割邊緣的均勻性有關(guān)。
從專利DE 0 492 682 A1知道的是用于輪胎簾子布的一束鋼絲，包括2至7根基本圓形橫截面的鋼絲。各個(gè)鋼絲在一個(gè)平面上平行并列取向，并被一根或多根鋼絲在單一的包復(fù)方向上包復(fù)。一根或多根芯絲排列在一個(gè)平面中或芯絲的平面作為一個(gè)整體，剩余扭應(yīng)力為重要特征。選擇該彈性剩余扭應(yīng)力使得該束鋼絲在其整個(gè)長度上基本保持平直，只要它不經(jīng)受外力的作用。選擇剩余扭應(yīng)力的大小和方向，使得芯絲的彈性剩余扭應(yīng)力被包復(fù)鋼絲的回復(fù)力所抵消。
從專利DE-OS 2619086中知道的是一種用于彈性體產(chǎn)品的加強(qiáng)簾線，由螺旋型鋼絲，一根或幾根包復(fù)鋼絲纏繞在芯線上，芯線由不是互相纏繞的兩根或多根鋼絲組成。在這種配置中芯絲有相同的螺旋型構(gòu)形，并相互鄰近，反向排列，使得每根芯絲線性地至少與另一根芯絲接觸。在已知的加強(qiáng)簾線中包復(fù)絲螺旋的方向和節(jié)距與芯絲的相同。通過將該絲組合成一束芯絲生產(chǎn)已知的加強(qiáng)簾線。引導(dǎo)該束在第一下掠的邊緣上通過，并引導(dǎo)一根或幾根絲的每根通過1個(gè)或幾個(gè)下掠的邊緣，并圍繞該束捻轉(zhuǎn)。下掠的邊緣的曲率半徑控制鋼絲的曲率半徑。
在捻轉(zhuǎn)和預(yù)成形各個(gè)鋼絲時(shí)，必須注意該加工不要損害它們的疲勞強(qiáng)度。更具體地說，當(dāng)通過齒輪和類似物成形時(shí)，高強(qiáng)度的各個(gè)鋼絲受到局部點(diǎn)壓縮，結(jié)果使它們不適合循環(huán)應(yīng)力，因?yàn)檫@樣的局部變形是產(chǎn)生疲勞斷裂的開始點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)鋼絲簾線的方法，鋼絲簾線有一束鋼絲作為芯線，它在技術(shù)上可以很簡單的實(shí)現(xiàn)，所生產(chǎn)的鋼絲簾線在強(qiáng)度、疲勞特性、工作性能等質(zhì)量指標(biāo)上都有改善。更具體地說，按照本發(fā)明的方法能夠達(dá)到比那些已知的方法更小的曲率半徑。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，提出一種生產(chǎn)鋼絲簾線的方法，包括如下各步驟A.從卷盤上開卷至少兩根鋼絲作為芯絲，B.將開卷的芯絲結(jié)合成一股鋼絞線，和C.在假捻機(jī)中捻轉(zhuǎn)開卷的芯絲，D.從卷盤上開卷至少1根鋼絲作為包復(fù)絲，和E.將包復(fù)絲纏繞在芯絲上，芯絲已螺旋地預(yù)成形為一根芯線。
按照本發(fā)明提出的方法保證是一種簡單、成本低廉的生產(chǎn)按照本發(fā)明的鋼絲簾線的方法，因?yàn)樵谠撋a(chǎn)線之外不需要附加的成束和/或絞合成股的程序，即在生產(chǎn)線上按照本發(fā)明能一次生產(chǎn)出完整的鋼絲簾線。鋼絲簾線在其中預(yù)先成形的特性還防止了鋼絲被損壞或局部變形，例如在通過齒輪預(yù)先成形中就可能發(fā)生這種情況。因此，按照本發(fā)明的生產(chǎn)的特征是不會(huì)對(duì)鋼絲簾線的疲勞特性造成損害。除此之外，按照本發(fā)明的鋼絲簾線可以達(dá)到較小的曲率半徑。這樣按照本發(fā)明的鋼絲簾線可以用一種類型的機(jī)器生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)各種類型簾線的機(jī)器只需作很少的修改。
按照本發(fā)明的方法也適合生產(chǎn)具有螺旋式預(yù)成形芯絲的鋼絲簾線，它附加的特性是通過適當(dāng)選擇包復(fù)線進(jìn)行包復(fù)從外面可以抵消其剩余扭應(yīng)力。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是，提供有一束鋼絲的鋼絲簾線，它包括至少三根鋼絲，至少兩根鋼絲螺旋式成形為一芯線，它們并列平行地取向，至少一根鋼絲螺旋地纏繞兩根芯絲作為包復(fù)絲。在它的最簡單形式中，按照本發(fā)明制作鋼絲簾線的一束鋼絲包括三根鋼絲，其中二根螺旋式成形并被第三根同樣螺旋式纏繞。各個(gè)鋼絲通過假捻機(jī)用所需要的轉(zhuǎn)數(shù)適當(dāng)?shù)乩p繞，然后在假捻機(jī)的下游一起返回，成為互相平行但成螺旋形的預(yù)成形。與各個(gè)絲的螺旋形預(yù)成形有相同節(jié)距和方向的另一根鋼絲然后圍繞這束平行的各鋼絲包復(fù)。由于按照本發(fā)明鋼絲束的這種構(gòu)形，各個(gè)鋼絲既不會(huì)被損壞也不會(huì)局部變形，從而使由這樣一束鋼絲生產(chǎn)的鋼絲簾線對(duì)輪胎特別是在壓應(yīng)力的情況下具有良好的疲勞特性。
在本發(fā)明的一個(gè)有利的方面，圍繞至少兩根芯絲裝設(shè)一個(gè)或幾個(gè)包復(fù)鋼絲的線網(wǎng)層，結(jié)果是提供一種用于輪胎簾子布的鋼絲束，其中芯束的鋼絲即使用在輪胎的膠帶中時(shí)也不會(huì)從鋼絲繩組合中分離出來。按照本發(fā)明的鋼絲束可以低成本地生產(chǎn)，因?yàn)樾臼⒉恍枰獑为?dú)的操作加工，相反它可在生產(chǎn)線上作為一個(gè)整體生產(chǎn)出來。
在達(dá)到另一個(gè)如從權(quán)利要求16所看到的目的時(shí)，提供一種有一束鋼絲的鋼絲簾線，其中至少二根鋼絲成束并列平行取向，作為芯絲組成一芯線，其特征是剩余扭應(yīng)力被至少一根纏繞芯絲的包復(fù)鋼絲的回復(fù)力所抵消。按照本發(fā)明的鋼絲束可以很簡單地生產(chǎn)，因?yàn)樵撔揪€的鋼絲并不是相互平行地位于一個(gè)平面中，如果位于一平面中在生產(chǎn)中技術(shù)上就包含一定的復(fù)雜性，相反它們是以一束的形式組合。通過適當(dāng)?shù)剡x擇彈性剩余扭應(yīng)力，可以達(dá)到簡單的涂膠方法，因?yàn)榘凑毡景l(fā)明的鋼絲束在涂膠時(shí)仍保持平的位置。
在本發(fā)明的另一個(gè)有利的方面，鋼絲簾線的特征是扁平的基本成橢圓形。按照本發(fā)明的這種橢圓形在應(yīng)用到輪胎時(shí)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)殇摻z簾線的剛度在徑向和側(cè)向上是不同的。例如通過在一對(duì)軋輥之間擠壓鋼絲繩，可以獲得扁平的基本成橢圓形的形狀。
本發(fā)明和按照本發(fā)明的方法的其它有利的方面可以從各項(xiàng)從屬權(quán)利要求中看到。
現(xiàn)在將根據(jù)幾個(gè)示范的實(shí)施方案并參考附圖詳細(xì)討論本發(fā)明，其中

圖1是按照本發(fā)明方法的示意圖，用來生產(chǎn)如圖4所示的按照本發(fā)明的鋼絲簾線。
圖2是按照本發(fā)明方法的示意圖，用來生產(chǎn)如圖3所示的按照本發(fā)明的鋼絲簾線。
圖3是按照本發(fā)明的鋼絲簾線的示意透視圖，鋼絲簾線包括兩根螺旋式預(yù)成形的芯絲，并列平行放置，用一根包復(fù)絲螺旋式纏繞。
圖4是如圖3所示按照本發(fā)明的鋼絲簾線的說明圖，但是包含6根螺旋式預(yù)成形的芯絲，并列平行地放置。
圖5是按照本發(fā)明的鋼絲簾線的示意透視圖，包含3根螺旋式預(yù)成形的芯絲作為并列平行放置的芯，被6根包復(fù)線的線網(wǎng)層纏繞。
圖6是按照本發(fā)明的另一種鋼絲簾線的說明圖，包含12根螺旋式預(yù)成形鋼絲的芯線，被包復(fù)鋼絲的線網(wǎng)層包復(fù)，線網(wǎng)層又被1根螺旋絲螺旋式纏繞。
圖3至6圖解說明按照本發(fā)明的鋼絲簾線的幾種實(shí)施方案，每個(gè)有不同數(shù)目的鋼絲構(gòu)成鋼絲簾線的芯線。圖3中所示是按照本發(fā)明的鋼絲簾線的第一個(gè)實(shí)施方案，二根芯絲10結(jié)合成一束鋼絲作為芯線60，它們是螺旋式成形并列平行取向。二根芯絲10被另一根包復(fù)絲20所纏繞，這個(gè)包復(fù)絲20與芯絲10的螺旋形具有相同的節(jié)距和旋轉(zhuǎn)方向。在這個(gè)示范的實(shí)施方案中，顯示的芯絲10是左旋成形的，包復(fù)絲20也是圍繞2根芯絲10左旋纏繞。對(duì)這樣的鋼絲簾線，節(jié)距一般約為14mm，芯絲10和包復(fù)絲20的直徑約為0.28mm。
現(xiàn)在參考圖4，圖中顯示按照本發(fā)明與圖3顯示的不同的鋼絲簾線實(shí)施方案，其中芯線60由6根螺旋成形的芯絲10組成，芯絲并列平行放置，后左螺旋成形，并被第7根左旋的包復(fù)絲20纏繞。在這個(gè)示范實(shí)施方案中，例如其節(jié)距可以是18mm，所用的鋼絲的直徑可以是0.35mm。
當(dāng)然，很容易理解鋼絲簾線也可以有包含更多數(shù)目鋼絲的鋼絲束。如果芯線中使用較大數(shù)目的鋼絲，那么選擇較細(xì)直徑的鋼絲。根據(jù)需要，可以確定節(jié)距，并且可以選擇包復(fù)絲的直徑與芯線中鋼絲的直徑相同，但也可以是不同的直徑。在芯鋼絲束由12根螺旋成形鋼絲組成的情況下，節(jié)距較有利的是12.5mm，鋼絲的直徑是0.22mm，纏繞芯鋼絲束的包復(fù)絲直徑為0.15mm。
現(xiàn)在參考圖5，圖中示意地用透視圖表示按照本發(fā)明的鋼絲簾線另一個(gè)示范實(shí)施方案。鋼絲簾線的芯線60是由3根螺旋式預(yù)先成形的芯絲10組成，芯絲并列平行放置。它們被6根包復(fù)絲20的線網(wǎng)層包復(fù)，包復(fù)絲與芯絲10以相同的方向緊挨著并列布置。為了更好地理解，所畫的芯絲10比包復(fù)絲20更長。但是芯絲10的旋轉(zhuǎn)方向也可以與包復(fù)絲的旋轉(zhuǎn)方向相反。
芯線60用包復(fù)絲20的線網(wǎng)層這樣緊密包復(fù)有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即使將其用作鋼帶時(shí)芯鋼絲束中的芯絲10也不可能從芯線組合中脫離出來。此外生產(chǎn)這樣的鋼絲簾線，其成本是相當(dāng)?shù)偷?，因?yàn)樾句摻z束60，如下面將要描述的那樣，不需要單獨(dú)加工操作，相反它能在鋼絲簾線的生產(chǎn)線上一起生產(chǎn)。
在圖5顯示的示范實(shí)施方案中，有優(yōu)點(diǎn)特征的芯絲直徑是0.2mm，包復(fù)絲20的直徑是0.35mm。
現(xiàn)在參考圖6，圖中顯示的按照本發(fā)明鋼絲簾線的示范實(shí)施方案與圖5顯示的相似，它把12根左旋螺旋預(yù)成形的芯絲10組合成芯線60，并被15根包復(fù)絲20的左旋的線網(wǎng)層包復(fù)。在這個(gè)示范實(shí)施方案中所有鋼絲必須有相同的直徑0.175mm才是有利的。圖6中顯示的鋼絲簾線另外被1根右旋的螺旋絲30所包扎。螺旋絲30的直徑，例如可以是0.15mm。在這個(gè)示范實(shí)施方案中當(dāng)然芯絲10的旋轉(zhuǎn)方向可以與包復(fù)絲的旋轉(zhuǎn)方向相反。
現(xiàn)在參考圖1，圖中示意地顯示按照本發(fā)明生產(chǎn)如圖4所示按照本發(fā)明的鋼絲的方法。為了生產(chǎn)這種芯束有6根鋼絲的鋼絲簾線，在第一步A操作中芯線10從6個(gè)卷盤11中開卷。在下一步B中6根鋼絲中每3根通過偏轉(zhuǎn)滑輪15組合成一股鋼絞線，然后在第3步C操作中通過兩個(gè)假捻機(jī)40，每個(gè)用給定的節(jié)距(在這種情況下為18mm)右旋，使其螺旋預(yù)成形。在進(jìn)一步D操作中，已經(jīng)離開假捻機(jī)40的2束鋼絲每束3根組合成包含6根鋼絲的鋼絲束，構(gòu)成要生產(chǎn)的鋼絲簾線的芯線60。有6根芯絲10，按右旋螺旋組成的芯線60在相同的操作中用包復(fù)絲20纏繞，包復(fù)絲是在步驟E中從卷盤21開卷，并在步驟F操作中用規(guī)定的節(jié)距(例如18mm)右旋纏繞在芯線60上。用這種生產(chǎn)方法可以生產(chǎn)如圖4所示的按照本發(fā)明的一種鋼絲簾線，它組合左旋的芯絲10和包復(fù)絲20如圖4所示，與圖3顯示的鋼絲簾線相似。
這種生產(chǎn)方法所用的鋼絲用軋制的鋼絲較為有利，鋼的成份如下C 0.6～0.9％Mn0.4～0.8％Si0.1～0.3％
S 0.03％(max)P 0.03％(max)其他伴生元素與普通一樣。在上游區(qū)將軋制線材分幾個(gè)階段從5.5mm軋制到較細(xì)的直徑，拉伸，熱處理和—在接著的最后階段之前，大多數(shù)在濕法拉伸階段—鍍上黃銅。黃銅在拉伸中用作“潤滑劑”，但是它主要用來提高鋼絲簾線和輪胎橡膠混合料的粘接力。通過捻轉(zhuǎn)和絞合適當(dāng)數(shù)目和形狀的鋼絲生產(chǎn)鋼絲簾線，需要選擇機(jī)器的參數(shù)以便得到合適的卷盤尺寸和機(jī)器速度的組合，因?yàn)楦咚傩枰〉墓ぷ骶肀P，相應(yīng)地低速與大的工作卷盤相配合。
按照本發(fā)明說明的生產(chǎn)鋼絲簾線的方法適合生產(chǎn)組合2到30根鋼絲成為芯束的鋼絲簾線，雖然相同類型的芯線設(shè)計(jì)組合多于30根鋼絲也是可能的。
現(xiàn)在參考圖2，圖中顯示按照本發(fā)明生產(chǎn)圖3顯示的鋼絲簾線的方法。在第一步A操作中2根鋼絲10從2個(gè)卷盤11中開卷拉直，并在第2步B中組合在一起。在接著的步驟C中通過假捻機(jī)40右旋以給定的節(jié)距(例如14mm)操作，使2根鋼絲10成形為右旋螺旋形。這2個(gè)螺旋纏繞的鋼絲10組成要生產(chǎn)的鋼絲簾線的芯線60。在下一步E的操作中第3根鋼絲從卷盤21開卷拉直，它是作為包復(fù)絲20右旋地以節(jié)距如14mm，在最后一步F操作中纏繞在芯線60上。
在本發(fā)明的另一方面，如上所述按照本發(fā)明的鋼絲簾線加壓成橢圓形，在如圖5和6所示的鋼絲簾線的情況下這是特別合適的。例如使鋼絲簾線通過一對(duì)軋輥擠壓可以得到鋼絲簾線的橢圓形狀。由于徑向和側(cè)向的剛度不同，在用于輪胎中時(shí)鋼絲簾線的橢圓形有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
按照本發(fā)明提出的鋼絲簾線，簡單并且生產(chǎn)成本低，特別是在壓縮應(yīng)力時(shí)具有優(yōu)良的性能。因?yàn)槭Ｓ嗯?yīng)力已從外面抵消，在上膠時(shí)它保持平的形態(tài)從而使上膠很容易。在用作帶時(shí)所用的鋼絲從芯束中脫離的可能性也是很少的。通過按照本發(fā)明提出的各實(shí)施方案，可以產(chǎn)生許多鋼絲簾線的設(shè)計(jì)，覆蓋廣闊的應(yīng)用范圍，從用于汽車輪胎的鋼絲簾線開始，到各種運(yùn)貨車，直到重載卡車和公共汽車輪胎所用的鋼絲簾線。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)鋼絲簾線的方法，其特征在于如下各步驟A.從卷盤(11)開卷至少兩根鋼絲作為芯絲(10)，B.將開卷的芯絲(10)組合成一鋼絞線(50)，和C.在假捻機(jī)(40)中捻轉(zhuǎn)開卷的芯絲(10)，D.從卷盤(21)開卷至少1根鋼絲作為包復(fù)絲(20)，和E.將包復(fù)絲(20)擰繞在螺旋預(yù)成形為芯線(60)的芯絲(10)上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟C中2，3或4根芯絲互相纏繞，和在附加的步驟D中，將結(jié)合2，3或4根纏繞的芯絲(10)的2股或多股鋼絞線(50)組合成一芯線(60)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少2根芯絲(10)左旋或右旋式纏繞，并且所述至少1根包復(fù)線(20)同樣左旋或右旋地包復(fù)在纏繞的芯絲(10)上。
4.一種用于生產(chǎn)鋼絲簾線的方法，其特征在于，對(duì)如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述生產(chǎn)的鋼絲簾線加壓，使其成為橢圓形。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過一對(duì)軋輥對(duì)該鋼絲簾線加壓，使之成為橢圓形。
6.通過如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的鋼絲簾線，包括至少有三根鋼絲(10，20)的一束鋼絲，至少2根鋼絲是螺旋式成形并且并列平行放置作為芯絲(10)構(gòu)成芯線(60)，至少1根鋼絲螺旋地纏繞在該2根芯絲(10)上作為包復(fù)絲(20)。
7.如權(quán)利要求6所述的鋼絲簾線，其特征在于，所述至少2根芯絲(10)成形為左旋或右旋的螺旋線，和所述至少一根包復(fù)絲(20)同樣左旋或右旋地纏繞在至少2根芯絲(10)上。
8.如權(quán)利要求6或7所述的鋼絲簾線，其特征在于，該芯絲(10)螺旋預(yù)成形的節(jié)距與纏繞芯絲的包復(fù)絲(20)的節(jié)距相一致。
9.如權(quán)利要求6至8中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于預(yù)成形的節(jié)距和纏繞包復(fù)絲(20)的節(jié)距在6mm到30mm之間。
10.如權(quán)利要求6至9中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于每根預(yù)成形芯絲(10)的螺旋線的外徑是在0.1和0.5mm之間。
11.如權(quán)利要求6至10中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于該芯絲(10)的直徑是在0.12到0.5mm之間。
12.如權(quán)利要求6至11中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于圍繞至少兩根芯絲(10)提供一個(gè)或多個(gè)包復(fù)絲(20)的線網(wǎng)層。
13.如權(quán)利要求6至12中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于該芯絲(10)和該包復(fù)絲(20)的直徑是相同的。
14.如權(quán)利要求6至12中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于該芯絲(10)和該包復(fù)絲(20)的直徑是不同的。
15.如權(quán)利要求6至14中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于圍繞該包復(fù)絲(20)提供一根螺旋絲(20)。
16.如權(quán)利要求6至15中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于至少兩根鋼絲作為芯絲(10)形成一芯線(60)，它們并列平行成束取向，它的特點(diǎn)是彈性剩余扭應(yīng)力被圍繞芯絲(10)的至少一根包復(fù)絲(20)的回復(fù)力所抵消。
17.如權(quán)利要求16所提出的鋼絲簾線，其特征在于彈性剩余扭應(yīng)力是由假捻機(jī)(40)產(chǎn)生的。
18.如權(quán)利要求6至17中任何一項(xiàng)所述的鋼絲簾線，其特征在于該鋼絲是扁平的，基本成橢圓形。
19.如權(quán)利要求18所述的鋼絲簾線，其特征在于該扁平的鋼絲簾線其寬度對(duì)高度的比是1.15到1.50。
全文摘要
一種用于生產(chǎn)鋼絲簾線的方法,該鋼絲簾線用于具有一束鋼絲的充氣輪胎,它的芯線包括排成一束平行并相互鄰近的鋼絲10。最好至少有3根鋼絲10,20,至少2根鋼絲10并列平行設(shè)置螺旋式纏繞作為芯絲10構(gòu)成一芯線60,至少一根鋼絲螺旋式纏繞在2根芯絲10上作為包覆絲20。按照本發(fā)明,通過假捻機(jī)40獲得鋼絲10的螺旋式變形。芯絲10的這種螺旋變形,特別能夠防止鋼絲從芯束中脫離。芯絲相互之間的剩余扭應(yīng)力同包覆絲的回復(fù)力相抵消。鋼絲簾線具有扁平,尤其是橢圓形的形狀也是有利的。
文檔編號(hào)B60C9/00GK1202942SQ96198549
公開日1998年12月23日 申請(qǐng)日期1996年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月25日
發(fā)明者S·道雅克 申請(qǐng)人:德拉特科德薩爾股份有限兩合公司