專(zhuān)利名稱(chēng)：用于加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)及制造該簾線(xiàn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加強(qiáng)橡膠制品的廉價(jià)的金屬簾線(xiàn)，其允許橡膠順利地滲透進(jìn)該簾線(xiàn)中，同時(shí)保持較高的抗壓剛度，還涉及一種制造這種簾線(xiàn)的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)用于機(jī)動(dòng)車(chē)輪胎中的加強(qiáng)金屬簾線(xiàn)的兩個(gè)主要的要求是橡膠的高滲透程度和高抗壓剛度，抗壓剛度影響機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)彎性能。但是在現(xiàn)在的這種加強(qiáng)金屬簾線(xiàn)中，上面的兩個(gè)要求彼此相沖突。例如，雖然專(zhuān)利公報(bào)1中公開(kāi)的鋼絲簾線(xiàn)(其單絲的波紋的節(jié)距小于波紋的扭搓節(jié)距)具有較高的橡膠滲透程度，但是這種簾線(xiàn)的抗壓剛度比單絲沒(méi)有這種波紋的金屬簾線(xiàn)(稱(chēng)為密實(shí)性簾線(xiàn))的抗壓剛度要低。這是因?yàn)榧词共y形成有較小的節(jié)距和/或波紋是二維波紋，當(dāng)單絲扭成簾線(xiàn)時(shí)，形成了節(jié)距等于扭搓節(jié)距的三維的大波紋，使得金屬絲彎曲部分的腹部以等于扭搓節(jié)距的間距面向徑向向外。這些部分抵抗壓縮載荷的能力較低，從而降低了簾線(xiàn)的抗壓剛度。如果在金屬絲扭搓在一起之前單絲的波紋在高度上較大，則無(wú)論單絲的腹部面向徑向向內(nèi)還是向外，簾線(xiàn)的抗壓剛度在其整個(gè)長(zhǎng)度上都趨于較低。
專(zhuān)利公報(bào)3-5教導(dǎo)了在將金屬絲扭搓在一起之前不使單絲起波紋的條件下，提高橡膠滲透程度和耐蝕性的構(gòu)思。但是為此，必須在將各股扭搓在一起之前僅扭搓單絲各股中的一股。這增加了設(shè)備成本和制造成本。由于專(zhuān)利文獻(xiàn)2的簾線(xiàn)是具有開(kāi)放構(gòu)造的簾線(xiàn)，因此其在較低的載荷下顯示出較高的伸長(zhǎng)率。這可能使鄰近的簾線(xiàn)被置于橡膠中以加強(qiáng)橡膠時(shí)彼此接觸，這是因?yàn)樗鼈兛赡馨l(fā)生卷曲并且不穩(wěn)定。
為了增加扭搓速率，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的鋼絲簾線(xiàn)包括兩平行單絲中的第一支原絲，其中兩平行的單絲形成有細(xì)的二維或三維波紋并捆綁在一起，以基本彼此平行延伸，以及通過(guò)將兩單絲扭搓在一起形成的第二股，其中第一支原絲和第二股以比第一支原絲的單絲起波紋的節(jié)距大的節(jié)距扭搓在一起。
專(zhuān)利文獻(xiàn)2的鋼絲簾線(xiàn)包括兩股，每股包括兩個(gè)或三個(gè)單絲或支原絲，它們?cè)诒舜私佑|的同時(shí)彼此平行布置，并扭搓在一起，從而基本上彼此平行，同時(shí)在它們之間保持單絲或支原絲的直徑的8-30％的間隙。
專(zhuān)利文獻(xiàn)3的鋼絲簾線(xiàn)通過(guò)將兩平行直線(xiàn)元件和兩直線(xiàn)元件的一股扭搓在一起而成，用以提高橡膠滲透進(jìn)簾線(xiàn)中的程度，同時(shí)保持較高的彈性。
專(zhuān)利文獻(xiàn)4的鋼絲簾線(xiàn)包括兩單絲構(gòu)成的第一組和三單絲構(gòu)成的第二組，它們都平行于簾線(xiàn)的軸線(xiàn)延伸。簾線(xiàn)的縱向隔開(kāi)半個(gè)節(jié)距距離的任意兩橫截面大致為傘形和倒傘形。
專(zhuān)利文獻(xiàn)5的鋼絲簾線(xiàn)通過(guò)將三絲構(gòu)成的第二股圍繞兩絲構(gòu)成的扭搓節(jié)距為50mm的第一股螺旋地纏繞而形成，使得第二股比第一股的扭搓節(jié)距小，在第一股的每個(gè)扭搓節(jié)距中第一與第二股之間形成10％或更大的間隙。
日本專(zhuān)利公開(kāi)06-73672[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本專(zhuān)利公開(kāi)60-10151[專(zhuān)利文獻(xiàn)3]日本專(zhuān)利公開(kāi)61-01554[專(zhuān)利文獻(xiàn)4]日本專(zhuān)利公開(kāi)03-23673[專(zhuān)利文獻(xiàn)5]日本專(zhuān)利317480
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，其顯示出較高的橡膠滲透性，同時(shí)保持較高的抗壓剛度，并且其可以以較低的設(shè)備成本和生產(chǎn)成本制造，還提供一種制造這種簾線(xiàn)的方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，包括第一預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)，所述第一預(yù)制股和第二預(yù)制股，或所述第一和第二預(yù)制股以及所述第五金屬絲線(xiàn)；所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線(xiàn)的第四金屬絲線(xiàn)；第一預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)，第一和第二預(yù)制股，或第一和第二預(yù)制股以及第五金屬絲線(xiàn)以扭搓節(jié)距P扭搓在一起。
優(yōu)選地，加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)具有如下特征。
(1)第二和第四金屬絲線(xiàn)中至少之一以與簾線(xiàn)扭搓相同的方向纏繞第一和第三金屬絲線(xiàn)中相應(yīng)的一個(gè)。
(2)第二和第四金屬絲線(xiàn)中至少之一以節(jié)距p1纏繞第一和第三金屬絲線(xiàn)中相應(yīng)的一個(gè)，p1相對(duì)于簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距P滿(mǎn)足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991。
(3)如果簾線(xiàn)包括第一和第二預(yù)制股，則第二和第四金屬絲線(xiàn)分別以節(jié)距p1和p2纏繞第一和第三金屬絲線(xiàn)，p1和p2相對(duì)于簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距P滿(mǎn)足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991和0.922≤p2/P≤0.991。
(4)簾線(xiàn)以處于3.5到7.3度范圍內(nèi)的扭搓角α被扭搓。利用如圖8所示的方法“鋼絲繩手冊(cè)(Wire Rope Handbook)”(Hakua Shobo于1967年10月15日出版，第154頁(yè))確定簾線(xiàn)的扭搓角α。在該方法中，在形成金屬簾線(xiàn)之后，測(cè)量其直徑(層芯直徑)和扭搓節(jié)距，并由如下等式計(jì)算扭搓角αtanα＝πd′s/P其中α是扭搓角(度)，d′是層芯直徑，P是扭搓長(zhǎng)度。
本發(fā)明提供了下面三種具體的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)。
(I)包括第一預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，第一預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)以扭搓節(jié)距P扭搓在一起(第一實(shí)施例)。
(II)包括第一預(yù)制股和第二預(yù)制股的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，第二預(yù)制股包括第三金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞第三金屬絲線(xiàn)的第四金屬絲線(xiàn)，第一和第二預(yù)制股以節(jié)距P扭搓在一起(第二實(shí)施例)。
(III)包括第一預(yù)制股、第二預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，第二預(yù)制股包括第三金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞第三金屬絲線(xiàn)的第四金屬絲線(xiàn)，第一和第二預(yù)制股以及第五金屬絲線(xiàn)以節(jié)距P扭搓在一起(第三實(shí)施例)。
第一實(shí)施例的由三根金屬絲線(xiàn)形成的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)這樣來(lái)制造通過(guò)使第一金屬絲線(xiàn)通過(guò)穿過(guò)線(xiàn)(pass line)的中心，用第一錠翼圍繞第一金屬絲線(xiàn)螺旋形地纏繞第二金屬絲線(xiàn)以形成第一預(yù)制股，將第一預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)引入扭搓裝置中，并以節(jié)距P將第一預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)扭搓在一起。
第二或第三實(shí)施例的由四根或五根金屬絲線(xiàn)形成的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)這樣來(lái)制造通過(guò)使第一和第三金屬絲線(xiàn)通過(guò)穿過(guò)線(xiàn)(pass line)的中心，分別用第一和第二錠翼圍繞第一和第三金屬絲線(xiàn)螺旋形地纏繞第二和第四金屬絲線(xiàn)以形成第一和第二預(yù)制股，將第一和第二預(yù)制股和/或第五金屬絲線(xiàn)引入扭搓裝置中，并以節(jié)距P將第一和第二預(yù)制股和/或第五金屬絲線(xiàn)扭搓在一起。
在這些方法中，第二和/或第四金屬絲線(xiàn)優(yōu)選由從動(dòng)輪供應(yīng)，第二和/或第四錠翼由驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)，以使第一和/或第二錠翼每旋轉(zhuǎn)一圈第二和/或第四金屬絲線(xiàn)扭搓一次，從而第二和/或第四金屬絲線(xiàn)以恒定的節(jié)距纏繞第一和/或第三金屬絲線(xiàn)。
優(yōu)選地，通過(guò)穿過(guò)線(xiàn)中心的第一和/或第三金屬絲線(xiàn)由卷軸供應(yīng)，該卷軸由驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的金屬簾線(xiàn)包括上述的第一預(yù)制股、和第二預(yù)制股和/或第五金屬絲線(xiàn)。螺旋形地纏繞第一和/或第三絲線(xiàn)的第二和/或第四絲線(xiàn)用作間隔件，該間隔件確保在金屬絲線(xiàn)之間形成間隙，橡膠在無(wú)需使任何金屬絲線(xiàn)起波紋的條件下可以滲入該間隙中。這樣，橡膠可以順利且充分地滲入根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)中。同樣地，本發(fā)明的簾線(xiàn)保持較高的抗壓剛度。
可以用簡(jiǎn)單的絲線(xiàn)供應(yīng)單元和錠翼將第二和/或第四金屬絲線(xiàn)螺旋形地纏繞在第一和/或第三金屬絲線(xiàn)上。僅需要一個(gè)扭搓裝置。因此，根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)可以以較低的設(shè)備成本和生產(chǎn)成本制造。
通過(guò)沿與簾線(xiàn)扭搓相同的方向?qū)⒌诙?或第四金屬絲線(xiàn)纏繞在第一和/或第三金屬絲線(xiàn)上，每扭搓節(jié)距的第二和/或第四金屬絲線(xiàn)的圈數(shù)將大于第二和/或第四金屬絲線(xiàn)沿相反方向纏繞時(shí)的圈數(shù)，使得間隙可以更可靠地形成在金屬絲線(xiàn)之間。
第二和第四金屬絲線(xiàn)應(yīng)當(dāng)以不超過(guò)扭搓節(jié)距P的0.991倍的節(jié)距p1和p2纏繞第一和第三金屬絲線(xiàn)。這是因?yàn)槿绻鹥1和p2的值過(guò)于接近扭搓節(jié)距P，則絲線(xiàn)之間的間隙較小。
此外，纏繞節(jié)距p1或p2與扭搓節(jié)距P之比應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥?.922，以保持較高的抗壓剛度。這是因?yàn)?，纏繞節(jié)距p1和p2越小，橡膠滲透的程度越高，而纏繞節(jié)距p1和p2越低，簾線(xiàn)可以更容易地彎曲，從而抗壓剛度降低。因此，纏繞節(jié)距p1和p2與扭搓節(jié)距P之比優(yōu)選地不小于0.922。
金屬簾線(xiàn)的扭搓角α(度)由簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距和直徑確定，優(yōu)選地不小于3.5度(小于此值時(shí)，簾線(xiàn)在其端部趨于徑向向外展開(kāi))，并且不大于7.3度(大于此值時(shí)，隨著纏繞節(jié)距p1和p2，簾線(xiàn)可以容易地彎曲，從而抗壓剛度降低)。
由于上述原因，根據(jù)本發(fā)明的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)可以用本發(fā)明的方法使用簡(jiǎn)單的設(shè)備以較低的生產(chǎn)成本制造。


本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬簾線(xiàn)沿著縱向彼此隔開(kāi)1/3扭搓節(jié)距的距離的平面剖開(kāi)的截面的示意圖，該金屬簾線(xiàn)通過(guò)將三根絲線(xiàn)扭搓在一起而形成[圖2]兩根絲線(xiàn)的透視圖，示出兩根絲線(xiàn)中的一根如何圍繞另一根絲線(xiàn)纏繞[圖3]本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬簾線(xiàn)沿著縱向彼此隔開(kāi)1/4扭搓節(jié)距的距離的平面剖開(kāi)的截面的示意圖，該金屬簾線(xiàn)通過(guò)將四根絲線(xiàn)扭搓在一起而形成[圖4]兩個(gè)預(yù)制股(pre-strand)的透視圖，每個(gè)預(yù)制股包括兩根絲線(xiàn)，示出形成每個(gè)預(yù)制股的兩根絲線(xiàn)中的一根如何圍繞另一根絲線(xiàn)纏繞[圖5]本發(fā)明第三實(shí)施例的金屬簾線(xiàn)的截面圖，該金屬簾線(xiàn)通過(guò)將五根絲線(xiàn)扭搓在一起而形成[圖6]制造第一實(shí)施例的金屬簾線(xiàn)的設(shè)備的示意圖[圖7]制造第二實(shí)施例的金屬簾線(xiàn)的設(shè)備的示意圖[圖8]確定扭搓角度的視圖[圖9]常規(guī)的具有二維波紋的1×3×d簾線(xiàn)的截面圖[圖10]常規(guī)的具有三維波紋的1×3×d簾線(xiàn)的截面圖[圖11]常規(guī)的具有二維波紋的1×4×d簾線(xiàn)的截面圖[圖12]常規(guī)的具有二維波紋的1×5×d簾線(xiàn)的截面圖[圖13]常規(guī)的具有三維波紋的1×4×d簾線(xiàn)的截面圖[圖14]常規(guī)的具有三維波紋的1×5×d簾線(xiàn)的截面圖附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-5金屬絲線(xiàn)6，6a1和6a2絲線(xiàn)的預(yù)制股7-9加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)10-1-10-3卷軸支架11-1-11-6卷軸12-1-12-3導(dǎo)紗器13，13-1和13-2卷軸支架14，14-1和14-2錠翼15，15-1和15-2用于防止絲線(xiàn)退捻的輥16扭搓裝置17帶孔盤(pán)18扭搓口19正緯器具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1-7描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示意性地示出第一實(shí)施例的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)7沿著縱向彼此隔開(kāi)1/3P(P＝簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距)的距離的平面剖開(kāi)的橫截面。該實(shí)施例的簾線(xiàn)可以扭搓成字母Z的樣式。但是所示出并描述的簾線(xiàn)扭搓成字母S的樣式。
如圖2所示，金屬簾線(xiàn)7這樣形成，即通過(guò)將金屬絲線(xiàn)2圍繞金屬絲線(xiàn)1螺旋形地纏繞以形成預(yù)制股6，并將預(yù)制股6與另一金屬絲線(xiàn)3扭搓在一起。如果鋼板絲線(xiàn)用作絲線(xiàn)1-3，則該簾線(xiàn)將是鋼絲簾線(xiàn)。但是根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)不限于鋼絲簾線(xiàn)。
因?yàn)轭A(yù)制股6和絲線(xiàn)3三維地扭搓成字母S的樣式，并且金屬絲線(xiàn)2進(jìn)一步纏繞金屬絲線(xiàn)1，所以金屬絲線(xiàn)2用作確定預(yù)制股6與金屬絲線(xiàn)3之間的合適間隙的隔離件。所述間隙提高了橡膠滲透進(jìn)簾線(xiàn)的程度。每根絲線(xiàn)不起波紋或者進(jìn)行不規(guī)則地預(yù)成形，使得簾線(xiàn)7的抗壓剛度等于具有1×3構(gòu)造的緊密簾線(xiàn)的抗壓剛度，而緊密簾線(xiàn)的抗壓剛度較高但橡膠滲透的程度極低。具體地，如果三根金屬絲線(xiàn)簡(jiǎn)單地扭搓在一起，則形成具有1×3構(gòu)造的緊密簾線(xiàn)。在這種緊密簾線(xiàn)中，存在與外部隔離的間隙。由于橡膠不能滲透這種隔離的間隙中，因此該簾線(xiàn)的橡膠滲透程度較低。根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)不是緊密簾線(xiàn)，因?yàn)轭A(yù)制股6通過(guò)將金屬絲線(xiàn)2圍繞金屬絲線(xiàn)1螺旋形地纏繞而形成，然后將預(yù)制股6和絲線(xiàn)扭搓在一起。
為了不形成與外部隔離的間隙，金屬絲線(xiàn)2優(yōu)選地沿與簾線(xiàn)扭搓相同的方向纏繞金屬絲線(xiàn)1。出于上述的原因，金屬絲線(xiàn)2纏繞絲線(xiàn)1的節(jié)距p1優(yōu)選地滿(mǎn)足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991。
出于上述原因，扭搓角度α優(yōu)選地為3.5到7.3度。
圖3示意性地示出第二實(shí)施例的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)8沿著縱向彼此隔開(kāi)1/4P(P＝簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距)的距離的平面剖開(kāi)的橫截面。第二實(shí)施例的簾線(xiàn)還可以扭搓成字母Z或S的樣式。所示出的簾線(xiàn)扭搓成字母S的樣式。
如圖4所示，第二實(shí)施例的金屬簾線(xiàn)8這樣來(lái)形成，即通過(guò)將金屬絲線(xiàn)2圍繞金屬絲線(xiàn)1螺旋形地纏繞以形成預(yù)制股6a1，將金屬絲線(xiàn)4圍繞金屬絲線(xiàn)3螺旋形地纏繞以形成預(yù)制股6a2，并以節(jié)距P將預(yù)制股6a1和6a2扭搓在一起。
如果鋼板絲線(xiàn)用作絲線(xiàn)1-4，則該簾線(xiàn)成為鋼絲簾線(xiàn)。但是根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)不限于鋼絲簾線(xiàn)。
因?yàn)轭A(yù)制股6a1和6a2三維地扭搓成字母S的樣式，并且金屬絲線(xiàn)2和4分別進(jìn)一步纏繞金屬絲線(xiàn)1和3，所以金屬絲線(xiàn)2和4用作確定各金屬絲線(xiàn)之間的合適間隙的隔離件。所述間隙提高了橡膠滲透進(jìn)簾線(xiàn)的程度。
每根絲線(xiàn)不起波紋或者進(jìn)行不規(guī)則地預(yù)成形，使得簾線(xiàn)7的抗壓剛度等于具有1×4構(gòu)造的緊密簾線(xiàn)的抗壓剛度，而該緊密簾線(xiàn)的抗壓剛度較高但橡膠滲透的程度極低。具體地，如果四根金屬絲線(xiàn)簡(jiǎn)單地扭搓在一起，則形成具有1×4構(gòu)造的緊密簾線(xiàn)。在這種緊密簾線(xiàn)中，存在與外部隔離的間隙。由于橡膠不能滲透這種隔離的間隙中，因此該簾線(xiàn)的橡膠滲透程度較低。根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)不是緊密簾線(xiàn)，因?yàn)轭A(yù)制股6a1和6a2通過(guò)將金屬絲線(xiàn)2和4分別圍繞金屬絲線(xiàn)1和3螺旋形地纏繞而形成，然后將預(yù)制股6a1和6a2扭搓在一起。
金屬絲線(xiàn)2和4中至少之一要沿與簾線(xiàn)扭搓相同的方向纏繞相應(yīng)的金屬絲線(xiàn)1或3。借助于該布置，簾線(xiàn)每扭搓一次，絲線(xiàn)2和4轉(zhuǎn)多于一圈。這易于在絲線(xiàn)之間形成間隙。
出于上述原因，金屬絲線(xiàn)2和4要以節(jié)距p1和p2纏繞金屬絲線(xiàn)1和3，以分別滿(mǎn)足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991和0.922≤p2/P≤0.991。
正如在第一實(shí)施例中，扭搓角度α優(yōu)選地為3.5到7.3度。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，描述根據(jù)本發(fā)明的制造(第一實(shí)施例的)加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)的方法。如圖6所示，用于制造根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)的設(shè)備包括卷軸支架10-1和10-2，分別可旋轉(zhuǎn)地支撐卷軸11-1和11-2；導(dǎo)紗器12-1和12-2；可旋轉(zhuǎn)地支撐卷軸11-3的支撐板13；錠翼14；用于防止絲線(xiàn)退捻的輥15；以及具有帶孔盤(pán)17和扭搓口18的扭搓裝置16。
金屬絲線(xiàn)1從卷軸11-1上展開(kāi)，供給通過(guò)導(dǎo)紗器12-1和錠翼14的中心導(dǎo)紗器，并從錠翼14中出來(lái)。從卷軸11-3上展開(kāi)的金屬絲線(xiàn)2在從錠翼14突出的部分處螺旋形地纏繞絲線(xiàn)1。如果卷軸11-3是不可旋轉(zhuǎn)的，則絲線(xiàn)2纏繞絲線(xiàn)1的節(jié)距將隨著卷繞在卷軸11-3上的絲線(xiàn)量而改變。但是在所示的實(shí)施例中，卷軸11-3是可以旋轉(zhuǎn)的，并由驅(qū)動(dòng)源以這樣的速度驅(qū)動(dòng)，即，使得絲線(xiàn)2纏繞絲線(xiàn)1的節(jié)距是恒定的。借助于該布置，所扭搓的簾線(xiàn)的殘余扭矩也得以穩(wěn)定。金屬絲線(xiàn)2通過(guò)旋轉(zhuǎn)的錠翼14從卷軸11-3上展開(kāi)，并螺旋形地纏繞金屬絲線(xiàn)1，同時(shí)錠翼14每旋轉(zhuǎn)一圈其被扭搓一次。通過(guò)扭搓金屬絲線(xiàn)2，其可以自發(fā)地纏繞金屬絲線(xiàn)1。
這樣形成的預(yù)制股6供給到輥15之間并對(duì)角地卷繞在其上，使得絲線(xiàn)不會(huì)解開(kāi)。然后預(yù)制股6供給通過(guò)帶孔盤(pán)17的導(dǎo)紗孔，并與另一金屬絲線(xiàn)3一起通過(guò)扭搓口18供給到扭搓裝置16中，其中金屬絲線(xiàn)3從卷軸11-2上展開(kāi)并供給通過(guò)導(dǎo)紗器12-2和帶孔盤(pán)17的導(dǎo)紗孔。在扭搓裝置16中，預(yù)制股6與金屬絲線(xiàn)3扭搓在一起并供給通過(guò)正緯器19。如此形成的金屬簾線(xiàn)7卷繞在卷軸11-4上。正緯器19不僅使簾線(xiàn)變直，而且給極不穩(wěn)定定位的任何絲線(xiàn)的任何縱向部分重新定位(參見(jiàn)圖1的第i節(jié)距的ai部分)。
如果要形成扭搓成S樣式的簾線(xiàn)，則可以通過(guò)使錠翼14逆時(shí)針(從頂部觀察)旋轉(zhuǎn)而使金屬絲線(xiàn)2沿與簾線(xiàn)的扭搓方向相同的方向纏繞金屬絲線(xiàn)1。
絲線(xiàn)1和3應(yīng)當(dāng)通過(guò)用一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元旋轉(zhuǎn)卷軸11-1和卷軸11-2來(lái)供給，使得絲線(xiàn)1和3直到預(yù)制股6和絲線(xiàn)3在扭搓裝置16中扭搓在一起時(shí)才進(jìn)行扭搓。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，描述圖3所示的第二實(shí)施例的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)的制造方法。用于制造第二實(shí)施例的簾線(xiàn)的設(shè)備包括卷軸支架10-1和10-2，分別可旋轉(zhuǎn)地支撐卷軸11-1和11-2；導(dǎo)紗器12-1和12-2；分別可旋轉(zhuǎn)地支撐卷軸11-3和11-4的支撐板13-1和13-2；錠翼14-1和14-2；用于防止絲線(xiàn)解開(kāi)的兩對(duì)輥15-1和15-2；以及具有帶孔盤(pán)17和扭搓口18的扭搓裝置16。
金屬絲線(xiàn)1和2分別從卷軸11-1和11-2上展開(kāi)，供給通過(guò)導(dǎo)紗器12-1和12-2以及錠翼14-1和14-2的中心導(dǎo)紗器，并從錠翼14-1和14-2中出來(lái)。從卷軸11-3和11-4上展開(kāi)的金屬絲線(xiàn)2和4在從錠翼14-1和14-2突出的部分處螺旋形地纏繞絲線(xiàn)1和2。卷軸11-3和11-4是可以旋轉(zhuǎn)的，并由驅(qū)動(dòng)源以這樣的速度驅(qū)動(dòng)，即，使得每個(gè)絲線(xiàn)2、4纏繞相應(yīng)的絲線(xiàn)1、3的節(jié)距是恒定的。借助于該布置，所扭搓的簾線(xiàn)的殘余扭矩也得以穩(wěn)定。金屬絲線(xiàn)2和4通過(guò)旋轉(zhuǎn)的錠翼從卷軸11-3和11-4上展開(kāi)，并螺旋形地纏繞金屬絲線(xiàn)1和3，同時(shí)錠翼14每旋轉(zhuǎn)一圈它們被扭搓一次。通過(guò)扭搓金屬絲線(xiàn)2和4，它們可以自發(fā)地纏繞金屬絲線(xiàn)1和3。
這樣形成的預(yù)制股6a1和6a2供給到各對(duì)輥15-1和15-2之間并對(duì)角地卷繞在其上，使得絲線(xiàn)不會(huì)解開(kāi)。預(yù)制股6a1和6a2然后供給通過(guò)帶孔盤(pán)17的導(dǎo)紗孔，并通過(guò)扭搓口18供給到扭搓裝置16中。在扭搓裝置16中，預(yù)制股6a1和6a2扭搓在一起并供給通過(guò)正緯器19。如此形成的金屬簾線(xiàn)8卷繞在卷軸11-5上。
如果要形成扭搓成S樣式的簾線(xiàn)，則可以通過(guò)使錠翼14-1和14-2逆時(shí)針(從頂部觀察)旋轉(zhuǎn)而使金屬絲線(xiàn)2和4沿與簾線(xiàn)的扭搓方向相同的方向纏繞金屬絲線(xiàn)1和3。在該實(shí)施例中，預(yù)制股6a1和6a2在結(jié)構(gòu)上與它們的在相同方向以相同節(jié)距纏繞的金屬絲線(xiàn)2和4是相同的。
絲線(xiàn)1和3應(yīng)當(dāng)通過(guò)用一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元旋轉(zhuǎn)卷軸11-1和11-2來(lái)供給，使得絲線(xiàn)1和3直到預(yù)制股6a1和6a2在扭搓裝置16中扭搓在一起時(shí)才進(jìn)行扭搓。
本發(fā)明還包括如圖5所示的1×5構(gòu)造的金屬簾線(xiàn)9，其通過(guò)將預(yù)制股6a1和6a2與另一金屬絲線(xiàn)5扭搓在一起而形成。除了制造第二實(shí)施例的簾線(xiàn)8所需的所有部件(參見(jiàn)圖7)以外，用于制造簾線(xiàn)9的設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在支架10-3上并由驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)的附加卷軸11-6(參見(jiàn)圖7的假想線(xiàn))。金屬絲線(xiàn)5從卷軸11-6上展開(kāi)，并供給通過(guò)導(dǎo)紗器12-3。然后絲線(xiàn)5與預(yù)制股6a1和6a2在扭搓裝置16中扭搓在一起形成簾線(xiàn)9。
制備根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的簾線(xiàn)樣品(簾線(xiàn)樣品(2)，其纏繞節(jié)距p1和扭搓角α處于優(yōu)選的范圍內(nèi)，以及簾線(xiàn)樣品(1)，其纏繞節(jié)距p1和扭搓角α在優(yōu)選范圍之外)以及常規(guī)的簾線(xiàn)樣品，并對(duì)它們進(jìn)行各種性能對(duì)比測(cè)試。
測(cè)試結(jié)果如表1所示。
表1

每個(gè)常規(guī)的簾線(xiàn)樣品僅使其金屬絲線(xiàn)之一在下面的條件下起波紋。
二維波紋節(jié)距(初始階段)4.7mm高度(扭搓之后)0.025±0.005mm三維波紋節(jié)距(初始階段)1/2.5×P(P＝簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距)
高度(扭搓之后)0.028±0.005mm圖9示出帶有二維波紋的1×3×d結(jié)構(gòu)的常規(guī)簾線(xiàn)的橫截面，圖10示出帶有三維波紋的1×3×d結(jié)構(gòu)的常規(guī)簾線(xiàn)的橫截面。
對(duì)表1中性質(zhì)的描述(1)橡膠的滲透程度對(duì)于嵌入橡膠中的每根金屬簾線(xiàn)，當(dāng)對(duì)簾線(xiàn)施加500gf的拉伸時(shí)，橡膠在壓力下硫化，以形成簾線(xiàn)加強(qiáng)的橡膠樣品，將簾線(xiàn)從橡膠中拔出，其兩根絲線(xiàn)與剩余的一根絲線(xiàn)分離，并用裸眼或用放大鏡觀察所述兩絲線(xiàn)和所述一絲線(xiàn)。橡膠在整個(gè)長(zhǎng)度上滲入簾線(xiàn)中的樣品被確定為100％的橡膠滲透程度。
(2)抗壓剛度切割在(1)中制備的每個(gè)橡膠樣品，使得存在簾線(xiàn)的橡膠部分的厚度為0.5mm，并用壓縮試驗(yàn)器將其壓縮到預(yù)定的沖程。然后借助標(biāo)準(zhǔn)簾線(xiàn)的抗壓剛度(表1中的樣品No.1，其具有1×3結(jié)構(gòu))測(cè)量每個(gè)樣品的抗壓剛度。
壓縮條件夾緊距離50mm沖程6mm壓縮速度10mm/分鐘表1的測(cè)試結(jié)果清楚地表明，在根據(jù)第一實(shí)施例的簾線(xiàn)樣品中，所有參數(shù)都處于優(yōu)選范圍內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)樣品(2)在橡膠滲透程度和抗壓剛度方面都尤其優(yōu)越。
制備根據(jù)本發(fā)明第二和第三實(shí)施例的簾線(xiàn)樣品(簾線(xiàn)樣品(2)，其纏繞節(jié)距p1和扭搓角α處于優(yōu)選的范圍內(nèi)，以及簾線(xiàn)樣品(1)，其纏繞節(jié)距p1和扭搓角α在優(yōu)選范圍之外)以及常規(guī)的簾線(xiàn)樣品，并對(duì)它們進(jìn)行各種性能對(duì)比測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表2



每個(gè)常規(guī)的簾線(xiàn)樣品僅使其金屬絲線(xiàn)之一在下面的條件下起波紋。
二維波紋節(jié)距(初始階段)4.7mm高度(扭搓之后)0.025±0.005mm三維波紋節(jié)距(初始階段)1/2.5×P(P＝簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距)高度(扭搓之后)0.028±0.005mm圖11示出帶有二維波紋的1×4×d結(jié)構(gòu)的常規(guī)簾線(xiàn)的橫截面，圖12示出帶有二維波紋的1×5×d結(jié)構(gòu)的常規(guī)簾線(xiàn)的橫截面，圖13示出帶有三維波紋的1×4×d結(jié)構(gòu)的常規(guī)簾線(xiàn)的橫截面，圖14示出帶有三維波紋的1×5×d結(jié)構(gòu)的常規(guī)簾線(xiàn)的橫截面。
對(duì)表2中性質(zhì)的描述(1)橡膠的滲透程度對(duì)于嵌入橡膠中的每根金屬簾線(xiàn)，當(dāng)對(duì)簾線(xiàn)施加500gf的拉伸時(shí)，橡膠在壓力下硫化，以形成簾線(xiàn)加強(qiáng)的橡膠樣品。然后將簾線(xiàn)從橡膠中拔出。則包括四根金屬絲線(xiàn)的每根簾線(xiàn)分成兩組，每組包括兩根金屬絲線(xiàn)。包括五根金屬絲線(xiàn)的每根簾線(xiàn)分成由兩根絲線(xiàn)構(gòu)成的組和由三(2+1)根絲線(xiàn)構(gòu)成的組。用裸眼或用放大鏡觀察這樣分得的絲線(xiàn)組。橡膠在整個(gè)長(zhǎng)度上已滲入簾線(xiàn)中的樣品被確定為100％的橡膠滲透程度。
(2)抗壓剛度切割在(1)中制備的每個(gè)橡膠樣品，使得存在簾線(xiàn)的橡膠部分的厚度為0.5mm，并用壓縮試驗(yàn)器將其壓縮到預(yù)定的沖程。然后借助設(shè)定為100％的標(biāo)準(zhǔn)簾線(xiàn)的抗壓剛度(表2中的樣品No.1，其具有1×4構(gòu)造，以及樣品No.17，其具有1×5構(gòu)造)測(cè)量每個(gè)樣品的抗壓剛度。
壓縮條件夾緊距離50mm沖程6mm壓縮速度10mm/分鐘表2的測(cè)試結(jié)果清楚地表明，在根據(jù)第二和第三實(shí)施例的包括四根或五根金屬絲線(xiàn)的簾線(xiàn)樣品中，所有參數(shù)都處于優(yōu)選范圍內(nèi)的根據(jù)本發(fā)明的簾線(xiàn)樣品(2)在橡膠滲透程度和抗壓剛度方面都尤其優(yōu)越。
根據(jù)本發(fā)明的金屬簾線(xiàn)可以使用如圖6或7所示的簡(jiǎn)單設(shè)備制造。設(shè)備成本和制造成本因此較低。
權(quán)利要求
1.一種加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，包括第一股和第五金屬絲線(xiàn)，所述第一股和第二股，或所述第一和第二股以及所述第五金屬絲線(xiàn)，所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線(xiàn)的第四金屬絲線(xiàn)，所述第一預(yù)制股和所述第五金屬絲線(xiàn)，所述第一和第二預(yù)制股，或所述第一和第二預(yù)制股以及所述第五金屬絲線(xiàn)以扭搓節(jié)距P扭搓在一起。
2.如權(quán)利要求1的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，其中，所述第二和第四金屬絲線(xiàn)中至少之一以與簾線(xiàn)扭搓相同的方向纏繞所述第一和第三金屬絲線(xiàn)中相應(yīng)的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1或2的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，其中，所述第二和第四金屬絲線(xiàn)中至少之一以節(jié)距p1纏繞所述第一和第三金屬絲線(xiàn)中相應(yīng)的一個(gè)，p1相對(duì)于簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距P滿(mǎn)足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991。
4.如權(quán)利要求1或2的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，包括所述第一和第二預(yù)制股，其中，所述第二和第四金屬絲線(xiàn)分別以節(jié)距p1和p2纏繞第一和第三金屬絲線(xiàn)，p1和p2相對(duì)于簾線(xiàn)的扭搓節(jié)距P滿(mǎn)足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991和0.922≤p2/P≤0.991。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，其以處于3.5到7.3度范圍內(nèi)的扭搓角α被扭搓。
6.一種加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，包括第一預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)，所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，所述第一預(yù)制股和所述第五金屬絲線(xiàn)以扭搓節(jié)距P扭搓在一起。
7.一種加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，包括第一預(yù)制股和第二預(yù)制股，所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線(xiàn)的第四金屬絲線(xiàn)，所述第一和第二預(yù)制股以扭搓節(jié)距P扭搓在一起。
8.一種加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)，包括第一預(yù)制股、第二預(yù)制股和第五金屬絲線(xiàn)，所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線(xiàn)的第二金屬絲線(xiàn)，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線(xiàn)和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線(xiàn)的第四金屬絲線(xiàn)，所述第一和第二預(yù)制股以及所述第五金屬絲線(xiàn)以扭搓節(jié)距P扭搓在一起。
9.一種制造權(quán)利要求1-3、5和6中任一項(xiàng)的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)的方法，包括使所述第一金屬絲線(xiàn)通過(guò)穿過(guò)線(xiàn)的中心，用第一錠翼圍繞所述第一金屬絲線(xiàn)螺旋形地纏繞所述第二金屬絲線(xiàn)以形成所述第一預(yù)制股，將所述第一預(yù)制股和所述第五金屬絲線(xiàn)引入扭搓裝置中，并以節(jié)距P將所述第一預(yù)制股和所述第五金屬絲線(xiàn)扭搓在一起。
10.一種制造權(quán)利要求1-5、7和8中任一項(xiàng)的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)的方法，包括使所述第一和第三金屬絲線(xiàn)通過(guò)穿過(guò)線(xiàn)的中心，分別用第一和第二錠翼圍繞所述第一和第三金屬絲線(xiàn)螺旋形地纏繞所述第二和第四金屬絲線(xiàn)以形成所述第一和第二預(yù)制股，將所述第一和第二預(yù)制股和/或所述第五金屬絲線(xiàn)引入扭搓裝置中，并以節(jié)距P將所述第一和第二預(yù)制股和/或所述第五金屬絲線(xiàn)扭搓在一起。
11.一種制造權(quán)利要求9或10的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)的方法，其中，所述第二和/或第四金屬絲線(xiàn)由從動(dòng)輪供應(yīng)，所述第二和/或第四錠翼由驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)，以使所述第一和/或第二錠翼每旋轉(zhuǎn)一圈所述第二和/或第四金屬絲線(xiàn)扭搓一次，從而所述第二和/或第四金屬絲線(xiàn)以恒定的節(jié)距纏繞所述第一和/或第三金屬絲線(xiàn)。
12.一種制造權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)的方法，其中，通過(guò)所述穿過(guò)線(xiàn)中心的所述第一和/或第三金屬絲線(xiàn)由卷軸供應(yīng)，該卷軸由驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
用于加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線(xiàn)和制造該簾線(xiàn)的方法。在由三至五根金屬絲線(xiàn)形成的金屬簾線(xiàn)中，橡膠滲入其中的能力增加，而不降低抗壓剛度，此外可以降低設(shè)備成本和制造成本。在該方法中，絲線(xiàn)股(6)通過(guò)將一根金屬絲線(xiàn)(2)纏繞在另一金屬絲線(xiàn)(1)上而形成，絲線(xiàn)股(6)以股節(jié)距P與剩下的一根金屬絲線(xiàn)(3)扭搓，以形成由三根金屬絲線(xiàn)形成的金屬簾線(xiàn)(7)。在制造由四根金屬絲線(xiàn)形成的簾線(xiàn)的方法中，形成兩組絲線(xiàn)股，并將它們彼此扭搓。此外，在制造由五根金屬絲線(xiàn)形成的簾線(xiàn)的方法中，向該兩組絲線(xiàn)股中進(jìn)一步加入一根金屬絲線(xiàn)，并將它們彼此扭搓。
文檔編號(hào)D07B3/10GK1965126SQ200580010190
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者岡本賢一, 酒井康夫, 齋藤和彥 申請(qǐng)人:住友電工鋼鐵電纜株式會(huì)社, 栃木住友電工株式會(huì)社