專利名稱：用于加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線及制造該簾線的方法
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，其允許橡膠順利地滲透進(jìn)該簾線中，同時(shí)保持較高的抗壓剛度，還涉及一種制造這種簾線的方法。
背景技術(shù)：
對用于機(jī)動車輪胎中的加強(qiáng)金屬簾線的兩個(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)動車的轉(zhuǎn)彎性能。但是在現(xiàn)在的這種加強(qiáng)金屬簾線中，上面的兩個(gè)要求彼此相沖突。例如，雖然專利公報(bào)1中公開的鋼絲簾線(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，但是這種簾線的抗壓剛度比單絲沒有這種波紋的金屬簾線(稱為密實(shí)性簾線)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，則無論單絲的腹部面向徑向向內(nèi)還是向外，簾線的抗壓剛度在其整個(gè)長度上都趨于較低。
專利公報(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。由于專利文獻(xiàn)2的簾線是具有開放構(gòu)造的簾線，因此其在較低的載荷下顯示出較高的伸長率。這可能使鄰近的簾線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，專利文獻(xiàn)1的鋼絲簾線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。
專利文獻(xiàn)2的鋼絲簾線包括兩股，每股包括兩個(gè)或三個(gè)單絲或支原絲，它們在彼此接觸的同時(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。
專利文獻(xiàn)3的鋼絲簾線通過將兩平行直線元件和兩直線元件的一股扭搓在一起而成，用以提高橡膠滲透進(jìn)簾線中的程度，同時(shí)保持較高的彈性。
專利文獻(xiàn)4的鋼絲簾線包括兩單絲構(gòu)成的第一組和三單絲構(gòu)成的第二組，它們都平行于簾線的軸線延伸。簾線的縱向隔開半個(gè)節(jié)距距離的任意兩橫截面大致為傘形和倒傘形。
專利文獻(xiàn)5的鋼絲簾線通過將三絲構(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。
日本專利公開06-73672[專利文獻(xiàn)2]日本專利公開60-10151[專利文獻(xiàn)3]日本專利公開61-01554[專利文獻(xiàn)4]日本專利公開03-23673[專利文獻(xiàn)5]日本專利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，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，包括第一預(yù)制股和第五金屬絲線，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；所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線的第二金屬絲線，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線的第四金屬絲線；第一預(yù)制股和第五金屬絲線，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具有如下特征。
(1)第二和第四金屬絲線中至少之一以與簾線扭搓相同的方向纏繞第一和第三金屬絲線中相應(yīng)的一個(gè)。
(2)第二和第四金屬絲線中至少之一以節(jié)距p1纏繞第一和第三金屬絲線中相應(yīng)的一個(gè)，p1相對于簾線的扭搓節(jié)距P滿足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991。
(3)如果簾線包括第一和第二預(yù)制股，則第二和第四金屬絲線分別以節(jié)距p1和p2纏繞第一和第三金屬絲線，p1和p2相對于簾線的扭搓節(jié)距P滿足如下關(guān)系0.922≤p1/P≤0.991和0.922≤p2/P≤0.991。
(4)簾線以處于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(Wire Rope Handbook)”(Hakua Shobo于1967年10月15日出版，第154頁)確定簾線的扭搓角α。在該方法中，在形成金屬簾線之后，測量其直徑(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。
(I)包括第一預(yù)制股和第五金屬絲線的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線，第一預(yù)制股包括第一金屬絲線和螺旋形地纏繞第一金屬絲線的第二金屬絲線，第一預(yù)制股和第五金屬絲線以扭搓節(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，第一預(yù)制股包括第一金屬絲線和螺旋形地纏繞第一金屬絲線的第二金屬絲線，第二預(yù)制股包括第三金屬絲線和螺旋形地纏繞第三金屬絲線的第四金屬絲線，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的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線，第一預(yù)制股包括第一金屬絲線和螺旋形地纏繞第一金屬絲線的第二金屬絲線，第二預(yù)制股包括第三金屬絲線和螺旋形地纏繞第三金屬絲線的第四金屬絲線，第一和第二預(yù)制股以及第五金屬絲線以節(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形成的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線這樣來制造通過使第一金屬絲線通過穿過線(pass line)的中心，用第一錠翼圍繞第一金屬絲線螺旋形地纏繞第二金屬絲線以形成第一預(yù)制股，將第一預(yù)制股和第五金屬絲線引入扭搓裝置中，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形成的加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線這樣來制造通過使第一和第三金屬絲線通過穿過線(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螺旋形地纏繞第二和第四金屬絲線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/或第五金屬絲線扭搓在一起。
在這些方法中，第二和/或第四金屬絲線優(yōu)選由從動輪供應(yīng)，第二和/或第四錠翼由驅(qū)動源驅(qū)動，以使第一和/或第二錠翼每旋轉(zhuǎn)一圈第二和/或第四金屬絲線扭搓一次，從而第二和/或第四金屬絲線以恒定的節(jié)距纏繞第一和/或第三金屬絲線。
優(yōu)選地，通過穿過線中心的第一和/或第三金屬絲線由卷軸供應(yīng)，該卷軸由驅(qū)動源驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的金屬簾線包括上述的第一預(yù)制股、和第二預(yù)制股和/或第五金屬絲線。螺旋形地纏繞第一和/或第三絲線的第二和/或第四絲線用作間隔件，該間隔件確保在金屬絲線之間形成間隙，橡膠在無需使任何金屬絲線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)明的簾線中。同樣地，本發(fā)明的簾線保持較高的抗壓剛度。
可以用簡單的絲線供應(yīng)單元和錠翼將第二和/或第四金屬絲線螺旋形地纏繞在第一和/或第三金屬絲線上。僅需要一個(gè)扭搓裝置。因此，根據(jù)本發(fā)明的簾線可以以較低的設(shè)備成本和生產(chǎn)成本制造。
通過沿與簾線扭搓相同的方向?qū)⒌诙?或第四金屬絲線纏繞在第一和/或第三金屬絲線上，每扭搓節(jié)距的第二和/或第四金屬絲線的圈數(shù)將大于第二和/或第四金屬絲線沿相反方向纏繞時(shí)的圈數(shù)，使得間隙可以更可靠地形成在金屬絲線之間。
第二和第四金屬絲線應(yīng)當(dāng)以不超過扭搓節(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。這是因?yàn)槿绻鹥1和p2的值過于接近扭搓節(jié)距P，則絲線之間的間隙較小。
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。
金屬簾線的扭搓角α(度)由簾線的扭搓節(jié)距和直徑確定，優(yōu)選地不小于3.5度(小于此值時(shí)，簾線在其端部趨于徑向向外展開)，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可以用本發(fā)明的方法使用簡單的設(shè)備以較低的生產(chǎn)成本制造。


本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬簾線沿著縱向彼此隔開1/3扭搓節(jié)距的距離的平面剖開的截面的示意圖，該金屬簾線通過將三根絲線扭搓在一起而形成[圖2]兩根絲線的透視圖，示出兩根絲線中的一根如何圍繞另一根絲線纏繞[圖3]本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬簾線沿著縱向彼此隔開1/4扭搓節(jié)距的距離的平面剖開的截面的示意圖，該金屬簾線通過將四根絲線扭搓在一起而形成[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，示出形成每個(gè)預(yù)制股的兩根絲線中的一根如何圍繞另一根絲線纏繞[圖5]本發(fā)明第三實(shí)施例的金屬簾線的截面圖，該金屬簾線通過將五根絲線扭搓在一起而形成[圖6]制造第一實(shí)施例的金屬簾線的設(shè)備的示意圖[圖7]制造第二實(shí)施例的金屬簾線的設(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簾線的截面圖[圖10]常規(guī)的具有三維波紋的1×3×d簾線的截面圖[圖11]常規(guī)的具有二維波紋的1×4×d簾線的截面圖[圖12]常規(guī)的具有二維波紋的1×5×d簾線的截面圖[圖13]常規(guī)的具有三維波紋的1×4×d簾線的截面圖[圖14]常規(guī)的具有三維波紋的1×5×d簾線的截面圖附圖標(biāo)記說明
1-5金屬絲線6，6a1和6a2絲線的預(yù)制股7-9加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線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用于防止絲線退捻的輥16扭搓裝置17帶孔盤18扭搓口19正緯器具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照圖1-7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7沿著縱向彼此隔開1/3P(P＝簾線的扭搓節(jié)距)的距離的平面剖開的橫截面。該實(shí)施例的簾線可以扭搓成字母Z的樣式。但是所示出并描述的簾線扭搓成字母S的樣式。
如圖2所示，金屬簾線7這樣形成，即通過將金屬絲線2圍繞金屬絲線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3扭搓在一起。如果鋼板絲線用作絲線1-3，則該簾線將是鋼絲簾線。但是根據(jù)本發(fā)明的簾線不限于鋼絲簾線。
因?yàn)轭A(yù)制股6和絲線3三維地扭搓成字母S的樣式，并且金屬絲線2進(jìn)一步纏繞金屬絲線1，所以金屬絲線2用作確定預(yù)制股6與金屬絲線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)簾線的程度。每根絲線不起波紋或者進(jìn)行不規(guī)則地預(yù)成形，使得簾線7的抗壓剛度等于具有1×3構(gòu)造的緊密簾線的抗壓剛度，而緊密簾線的抗壓剛度較高但橡膠滲透的程度極低。具體地，如果三根金屬絲線簡單地扭搓在一起，則形成具有1×3構(gòu)造的緊密簾線。在這種緊密簾線中，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，因此該簾線的橡膠滲透程度較低。根據(jù)本發(fā)明的簾線不是緊密簾線，因?yàn)轭A(yù)制股6通過將金屬絲線2圍繞金屬絲線1螺旋形地纏繞而形成，然后將預(yù)制股6和絲線扭搓在一起。
為了不形成與外部隔離的間隙，金屬絲線2優(yōu)選地沿與簾線扭搓相同的方向纏繞金屬絲線1。出于上述的原因，金屬絲線2纏繞絲線1的節(jié)距p1優(yōu)選地滿足如下關(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8沿著縱向彼此隔開1/4P(P＝簾線的扭搓節(jié)距)的距離的平面剖開的橫截面。第二實(shí)施例的簾線還可以扭搓成字母Z或S的樣式。所示出的簾線扭搓成字母S的樣式。
如圖4所示，第二實(shí)施例的金屬簾線8這樣來形成，即通過將金屬絲線2圍繞金屬絲線1螺旋形地纏繞以形成預(yù)制股6a1，將金屬絲線4圍繞金屬絲線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。
如果鋼板絲線用作絲線1-4，則該簾線成為鋼絲簾線。但是根據(jù)本發(fā)明的簾線不限于鋼絲簾線。
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2和4分別進(jìn)一步纏繞金屬絲線1和3，所以金屬絲線2和4用作確定各金屬絲線之間的合適間隙的隔離件。所述間隙提高了橡膠滲透進(jìn)簾線的程度。
每根絲線不起波紋或者進(jìn)行不規(guī)則地預(yù)成形，使得簾線7的抗壓剛度等于具有1×4構(gòu)造的緊密簾線的抗壓剛度，而該緊密簾線的抗壓剛度較高但橡膠滲透的程度極低。具體地，如果四根金屬絲線簡單地扭搓在一起，則形成具有1×4構(gòu)造的緊密簾線。在這種緊密簾線中，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，因此該簾線的橡膠滲透程度較低。根據(jù)本發(fā)明的簾線不是緊密簾線，因?yàn)轭A(yù)制股6a1和6a2通過將金屬絲線2和4分別圍繞金屬絲線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2和4中至少之一要沿與簾線扭搓相同的方向纏繞相應(yīng)的金屬絲線1或3。借助于該布置，簾線每扭搓一次，絲線2和4轉(zhuǎn)多于一圈。這易于在絲線之間形成間隙。
出于上述原因，金屬絲線2和4要以節(jié)距p1和p2纏繞金屬絲線1和3，以分別滿足如下關(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)在參照圖6，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的方法。如圖6所示，用于制造根據(jù)本發(fā)明的簾線的設(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；用于防止絲線退捻的輥15；以及具有帶孔盤17和扭搓口18的扭搓裝置16。
金屬絲線1從卷軸11-1上展開，供給通過導(dǎo)紗器12-1和錠翼14的中心導(dǎo)紗器，并從錠翼14中出來。從卷軸11-3上展開的金屬絲線2在從錠翼14突出的部分處螺旋形地纏繞絲線1。如果卷軸11-3是不可旋轉(zhuǎn)的，則絲線2纏繞絲線1的節(jié)距將隨著卷繞在卷軸11-3上的絲線量而改變。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)動源以這樣的速度驅(qū)動，即，使得絲線2纏繞絲線1的節(jié)距是恒定的。借助于該布置，所扭搓的簾線的殘余扭矩也得以穩(wěn)定。金屬絲線2通過旋轉(zhuǎn)的錠翼14從卷軸11-3上展開，并螺旋形地纏繞金屬絲線1，同時(shí)錠翼14每旋轉(zhuǎn)一圈其被扭搓一次。通過扭搓金屬絲線2，其可以自發(fā)地纏繞金屬絲線1。
這樣形成的預(yù)制股6供給到輥15之間并對角地卷繞在其上，使得絲線不會解開。然后預(yù)制股6供給通過帶孔盤17的導(dǎo)紗孔，并與另一金屬絲線3一起通過扭搓口18供給到扭搓裝置16中，其中金屬絲線3從卷軸11-2上展開并供給通過導(dǎo)紗器12-2和帶孔盤17的導(dǎo)紗孔。在扭搓裝置16中，預(yù)制股6與金屬絲線3扭搓在一起并供給通過正緯器19。如此形成的金屬簾線7卷繞在卷軸11-4上。正緯器19不僅使簾線變直，而且給極不穩(wěn)定定位的任何絲線的任何縱向部分重新定位(參見圖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，則可以通過使錠翼14逆時(shí)針(從頂部觀察)旋轉(zhuǎn)而使金屬絲線2沿與簾線的扭搓方向相同的方向纏繞金屬絲線1。
絲線1和3應(yīng)當(dāng)通過用一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)卷軸11-1和卷軸11-2來供給，使得絲線1和3直到預(yù)制股6和絲線3在扭搓裝置16中扭搓在一起時(shí)才進(jìn)行扭搓。
現(xiàn)在參照圖7，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的制造方法。用于制造第二實(shí)施例的簾線的設(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；用于防止絲線解開的兩對輥15-1和15-2；以及具有帶孔盤17和扭搓口18的扭搓裝置16。
金屬絲線1和2分別從卷軸11-1和11-2上展開，供給通過導(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。從卷軸11-3和11-4上展開的金屬絲線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1和2。卷軸11-3和11-4是可以旋轉(zhuǎn)的，并由驅(qū)動源以這樣的速度驅(qū)動，即，使得每個(gè)絲線2、4纏繞相應(yīng)的絲線1、3的節(jié)距是恒定的。借助于該布置，所扭搓的簾線的殘余扭矩也得以穩(wěn)定。金屬絲線2和4通過旋轉(zhuǎn)的錠翼從卷軸11-3和11-4上展開，并螺旋形地纏繞金屬絲線1和3，同時(shí)錠翼14每旋轉(zhuǎn)一圈它們被扭搓一次。通過扭搓金屬絲線2和4，它們可以自發(fā)地纏繞金屬絲線1和3。
這樣形成的預(yù)制股6a1和6a2供給到各對輥15-1和15-2之間并對角地卷繞在其上，使得絲線不會解開。預(yù)制股6a1和6a2然后供給通過帶孔盤17的導(dǎo)紗孔，并通過扭搓口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正緯器19。如此形成的金屬簾線8卷繞在卷軸11-5上。
如果要形成扭搓成S樣式的簾線，則可以通過使錠翼14-1和14-2逆時(shí)針(從頂部觀察)旋轉(zhuǎn)而使金屬絲線2和4沿與簾線的扭搓方向相同的方向纏繞金屬絲線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2和4是相同的。
絲線1和3應(yīng)當(dāng)通過用一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)卷軸11-1和11-2來供給，使得絲線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9，其通過將預(yù)制股6a1和6a2與另一金屬絲線5扭搓在一起而形成。除了制造第二實(shí)施例的簾線8所需的所有部件(參見圖7)以外，用于制造簾線9的設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在支架10-3上并由驅(qū)動源驅(qū)動的附加卷軸11-6(參見圖7的假想線)。金屬絲線5從卷軸11-6上展開，并供給通過導(dǎo)紗器12-3。然后絲線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9。
制備根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的簾線樣品(簾線樣品(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)的簾線樣品，并對它們進(jìn)行各種性能對比測試。
測試結(jié)果如表1所示。
表1

每個(gè)常規(guī)的簾線樣品僅使其金屬絲線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)簾線的橫截面。
對表1中性質(zhì)的描述(1)橡膠的滲透程度對于嵌入橡膠中的每根金屬簾線，當(dāng)對簾線施加500gf的拉伸時(shí)，橡膠在壓力下硫化，以形成簾線加強(qiáng)的橡膠樣品，將簾線從橡膠中拔出，其兩根絲線與剩余的一根絲線分離，并用裸眼或用放大鏡觀察所述兩絲線和所述一絲線。橡膠在整個(gè)長度上滲入簾線中的樣品被確定為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)簾線的抗壓剛度(表1中的樣品No.1，其具有1×3結(jié)構(gòu))測量每個(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的測試結(jié)果清楚地表明，在根據(jù)第一實(shí)施例的簾線樣品中，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)施例的簾線樣品(簾線樣品(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)的簾線樣品，并對它們進(jìn)行各種性能對比測試。測試結(jié)果如表2所示。
表2



每個(gè)常規(guī)的簾線樣品僅使其金屬絲線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)簾線的橫截面。
對表2中性質(zhì)的描述(1)橡膠的滲透程度對于嵌入橡膠中的每根金屬簾線，當(dāng)對簾線施加500gf的拉伸時(shí)，橡膠在壓力下硫化，以形成簾線加強(qiáng)的橡膠樣品。然后將簾線從橡膠中拔出。則包括四根金屬絲線的每根簾線分成兩組，每組包括兩根金屬絲線。包括五根金屬絲線的每根簾線分成由兩根絲線構(gòu)成的組和由三(2+1)根絲線構(gòu)成的組。用裸眼或用放大鏡觀察這樣分得的絲線組。橡膠在整個(gè)長度上已滲入簾線中的樣品被確定為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的簾線樣品中，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)明的金屬簾線可以使用如圖6或7所示的簡單設(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，包括第一股和第五金屬絲線，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，所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線的第二金屬絲線，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線的第四金屬絲線，所述第一預(yù)制股和所述第五金屬絲線，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，其中，所述第二和第四金屬絲線中至少之一以與簾線扭搓相同的方向纏繞所述第一和第三金屬絲線中相應(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，其中，所述第二和第四金屬絲線中至少之一以節(jié)距p1纏繞所述第一和第三金屬絲線中相應(yīng)的一個(gè)，p1相對于簾線的扭搓節(jié)距P滿足如下關(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，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分別以節(jié)距p1和p2纏繞第一和第三金屬絲線，p1和p2相對于簾線的扭搓節(jié)距P滿足如下關(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，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，包括第一預(yù)制股和第五金屬絲線，所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線的第二金屬絲線，所述第一預(yù)制股和所述第五金屬絲線以扭搓節(jié)距P扭搓在一起。
7.一種加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線，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和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線的第二金屬絲線，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線的第四金屬絲線，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，包括第一預(yù)制股、第二預(yù)制股和第五金屬絲線，所述第一預(yù)制股包括第一金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第一金屬絲線的第二金屬絲線，所述第二預(yù)制股包括第三金屬絲線和螺旋形地纏繞所述第三金屬絲線的第四金屬絲線，所述第一和第二預(yù)制股以及所述第五金屬絲線以扭搓節(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的方法，包括使所述第一金屬絲線通過穿過線的中心，用第一錠翼圍繞所述第一金屬絲線螺旋形地纏繞所述第二金屬絲線以形成所述第一預(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的方法，包括使所述第一和第三金屬絲線通過穿過線的中心，分別用第一和第二錠翼圍繞所述第一和第三金屬絲線螺旋形地纏繞所述第二和第四金屬絲線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的方法，其中，所述第二和/或第四金屬絲線由從動輪供應(yīng)，所述第二和/或第四錠翼由驅(qū)動源驅(qū)動，以使所述第一和/或第二錠翼每旋轉(zhuǎn)一圈所述第二和/或第四金屬絲線扭搓一次，從而所述第二和/或第四金屬絲線以恒定的節(jié)距纏繞所述第一和/或第三金屬絲線。
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的方法，其中，通過所述穿過線中心的所述第一和/或第三金屬絲線由卷軸供應(yīng)，該卷軸由驅(qū)動源驅(qū)動。
全文摘要
用于加強(qiáng)橡膠制品的金屬簾線和制造該簾線的方法。在由三至五根金屬絲線形成的金屬簾線中，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，絲線股(6)通過將一根金屬絲線(2)纏繞在另一金屬絲線(1)上而形成，絲線股(6)以股節(jié)距P與剩下的一根金屬絲線(3)扭搓，以形成由三根金屬絲線形成的金屬簾線(7)。在制造由四根金屬絲線形成的簾線的方法中，形成兩組絲線股，并將它們彼此扭搓。此外，在制造由五根金屬絲線形成的簾線的方法中，向該兩組絲線股中進(jìn)一步加入一根金屬絲線，并將它們彼此扭搓。
文檔編號D07B3/10GK1965126SQ200580010190
公開日2007年5月16日 申請日期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 申請人:住友電工鋼鐵電纜株式會社, 栃木住友電工株式會社