專利名稱：用于加強橡膠制品的鋼絲繩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加強橡膠制品尤其是充氣輪胎的鋼絲繩，該鋼絲繩包括至少三根圍繞一根連續(xù)芯線排列的鋼絲。
已知這類鋼絲繩，更具體地說，它們用于加強充氣輪胎，例如汽車和卡車的輪胎。已知這樣的鋼絲繩作為帶狀鋼索鑲嵌件嵌入到輪胎中。
當在貨車和卡車輪胎中應用這樣的鋼絲繩時，鑲嵌件或加強件要比應用在轎車輪胎中時承受較高的應力，這就是為什么對加強卡車輪胎的鋼絲繩要求更高的原因。因此，當將生產(chǎn)成本較低，結(jié)構(gòu)簡單例如用于轎車輪胎的鋼絲繩用在貨車和卡車輪胎中時，很容易產(chǎn)生帶邊緣的脫離。
例如，這樣簡單構(gòu)造的鋼絲繩包括由三根直徑為0.2mm的鋼絲組成的一根芯線和圍繞這個芯線絞合的6根0.35mm直徑的鋼絲。生產(chǎn)這樣的鋼絲繩比較簡單，一般在生產(chǎn)過程中也不會產(chǎn)生什么問題。但是如上所述，由于它的剛性在輪胎中很容易產(chǎn)生帶邊緣的脫離，使輪胎報廢。
當鋼絲繩生產(chǎn)成本提高，應用更多的鋼絲股時能顯著地減小帶邊緣脫離的風險(例如鋼絲繩有三根鋼絲的芯線，該芯線被9根鋼絲包繞，外面有15根每根直徑為0.22mm的鋼絲的包復層。以及一根直徑為0.15mm的圍繞這個結(jié)構(gòu)的螺旋鋼絲)。但是在這樣有較高鋼絲數(shù)的情況下，由于各個鋼絲互相之間的相對幾何配置，會自動出現(xiàn)內(nèi)部空腔，從而不再可能讓灌封的橡膠穿透到其中，所以灌封橡膠的粘接仍然限于外殼部分。除此之外，包在里面的空氣中所含的水份從內(nèi)部對鋼絲有腐蝕作用，使鋼絲過早老化和損壞。
從專利DE 26 48 524A1中知道的是一種鋼絲繩，它是用于加強橡膠制品的一種介質(zhì)，其結(jié)構(gòu)是三根或多根實心金屬絲圍繞一根非金屬可壓縮材料的連續(xù)芯線絞合在一起。更具體地說，這種非金屬可壓縮的材料是一種可硫化的橡膠，熱塑塑料，芳香族聚酰胺或天然的或人造的纖維材料。通過應用這樣的非金屬可壓縮材料作為鋼絲繩的芯線，在鋼絲繩中另外存在的空間實際上或大體上被充滿，因此就消除了各個外層鋼絲在側(cè)向壓力作用下所產(chǎn)生的位移。在將鋼絲繩嵌入到輪胎中時，通過彈性體或紡織線使鋼絲圍繞芯線聚集在一起，以這種方式達到充滿鋼絲繩中的空間，從而使各鋼絲能夠互相接近并使芯線輕微變形。
從專利DE-PS 816 308中知道的是一種用于橡膠制品的嵌入件，它的鋼絲繩包括一根未硫化或預硫化的橡膠芯線，其中各鋼絲相互隔開設置。由于這些橡膠芯線，使鋼絲繩具有高度的彈性形變，所以鋼絲繩的特性是有較高的柔軟性。
從專利DE-OS 2 209 752中知道的是作為傳送帶中加強嵌入件的鋼絲繩，包括例如圍繞一根彈性體芯線絞合的各鋼絲。
相對于上述，本發(fā)明基于下述目的，提供一種上述類型的鋼絲繩，它結(jié)構(gòu)簡單從而生產(chǎn)成本較低，另一方面又保證良好的錨固作用和在要加強的橡膠制品中鋼絲繩邊緣的合適位置，并減少鋼絲繩內(nèi)部腐蝕的風險。
為了達到這個目的，按照本發(fā)明設置的用于加強橡膠制品，更具體地說是充氣輪胎的鋼絲繩包括至少三根鋼絲圍繞一根連續(xù)的芯線絞合，芯線是由非金屬材料組成，在要加強的橡膠制品硫化時芯線能在縱向方向收縮。按照本發(fā)明構(gòu)造的這樣鋼絲繩在硫化時，組成鋼絲繩芯的芯線產(chǎn)生縱向收縮，即芯線在鋼絲繩的縱向方向上收縮，其結(jié)果是芯線從鋼絲繩的切割邊緣處縮回，從而周圍芯線的各鋼絲形成一空穴。在硫化期間橡膠混合料就能穿過進入到這個空穴，其結(jié)果保證了鋼絲繩在要加強的橡膠制品中特別優(yōu)良的錨固作用。
在本發(fā)明的一個有利方面，芯線是由未拉伸的脂肪族聚酰胺最好是未拉伸的尼龍組成。未拉伸的聚酰胺，特別是未拉伸的尼龍有如下優(yōu)點，當要加強的橡膠制品硫化時，它不僅在縱向收縮，而且在收縮過程中脂肪族聚酰胺的直徑同時增加。由于直徑的增加，聚酰胺穿透進入到圍繞芯線的各鋼絲之間存在的空穴中并大體上充滿各空穴。當用未拉伸的脂肪族聚酰胺，特別是未拉伸的尼龍作為芯線時，按照本發(fā)明的鋼絲繩，在一方面提供如下優(yōu)點，由于橡膠混合料能穿透進入因聚酰胺芯線收縮在鋼絲繩終端所形成的空穴中，將鋼絲繩的切割邊緣較好地定位在要加強的橡膠制品中，另一方面按照本發(fā)明的鋼絲繩還提供這樣的優(yōu)點，收縮的聚酰胺芯線縮回到鋼絲繩的內(nèi)部，在那里它充滿各個鋼絲之間的空穴，從而避免各鋼絲從鋼絲繩內(nèi)部的腐蝕。
本發(fā)明現(xiàn)在將通過一示范的實施方案參考附圖進行描述，其中

圖1是按照本發(fā)明的在要加強的橡膠制品硫化之前的用于加強橡膠制品的鋼絲繩的示意橫剖面圖。
圖2是按照本發(fā)明如圖1所示的鋼絲繩在要加強的橡膠制品硫化之后的示意圖。
圖3是圖2所示的鋼絲繩在要加強的橡膠制品硫化之后沿剖面線III-III所取的示意剖面圖。
現(xiàn)在參考圖1，圖中顯示按照本發(fā)明用于加強橡膠制品特別是充氣輪胎的鋼絲繩1的示意橫剖面圖。按照本發(fā)明的鋼絲繩1包括一根芯線3，圍繞它平行對稱絞合6根鋼絲2。在所示的實例中鋼絲2和芯線3兩者有同樣的直徑。
可以按鋼絲繩將來打算的應用，即依照要加強輪胎的類型和尺寸選擇鋼絲2和芯線3的直徑。在圖示的示范實施方案中，直徑可以是0.35mm，但是也可以是其他的直徑。當然，將很容易理解，也可以應用那樣的鋼絲繩，它的鋼絲2和芯線3的直徑是不同的。
由于鋼絲2和芯線3的橫截面是圓形的，在每兩根相鄰的鋼絲2和芯線3之間形成空穴4。
按照本發(fā)明如圖1所示的鋼絲繩1的芯線3是由非金屬材料制成，它在要加強的橡膠制品硫化時能夠縱向收縮。應用這個特性來在要加強的橡膠制品，具體地說在充氣輪胎中產(chǎn)生鋼絲繩的牢固的錨固。為了這個目的，圖示的鋼絲繩1—在壓迫和切割成帶形線網(wǎng)層之后—加工成一種所謂生胎，隨后對生胎硫化。在硫化時芯線3縱向收縮，即它沿鋼絲繩1的縱軸方向朝它的中心線收縮(參看圖3)，結(jié)果在鋼絲繩1的切割邊緣6處形成空穴，硫化的混合料可以穿透進入到空穴中，這樣就得到鋼絲繩，更具體地說是它的鋼絲2與要加強橡膠制品的嚙合。
現(xiàn)在參考圖2，圖中顯示按照本發(fā)明如圖1所示的鋼絲繩1在硫化之后的橫剖面圖。由于它的收縮，芯線3不僅在長度上改變，同時它的直徑也增加。這造成芯線3擴張到如上所述的空穴4中，實際將它們充滿。從圖2中很清楚看到，由鋼絲2圓形排列所包圍的空間實際上完全被芯線3的非金屬材料所充滿，從而那里基本上不再存在空穴。
由于按照本發(fā)明由鋼絲包圍的空間完全被充滿，極大地減小了因包住的潮氣從內(nèi)部腐蝕鋼絲繩的危險。
現(xiàn)在參考圖3，圖中示意顯示按照本發(fā)明如圖2顯示的鋼絲繩，在硫化之后沿剖面線III-III所看到的縱向剖面圖。圖3顯示按照本發(fā)明的鋼絲繩1在灌封狀態(tài)下位于要加強的橡膠制品5中。橡膠制品5為了看得更清楚沒有在圖2中示出，而是以剖面形式顯示在圖3中。在這種情況下要加強的橡膠制品是一種充氣輪胎。
正如從圖3的縱向剖面圖中很清楚看到，被鋼絲2包圍的芯線3在硫化期間收縮，使得在鋼絲2之間的切割邊緣6區(qū)域中形成空穴，要加強的橡膠制品5的橡膠混合料已經(jīng)穿透進入到空穴中。
由于按照本發(fā)明的這樣穿透，達到鋼絲繩，更具體地說是鋼絲2和要加強的橡膠制品5在切割邊緣區(qū)6的嚙合，從而形成特別良好的灌封和鋼絲繩1在要加強的橡膠制品5中的連接。
按照本發(fā)明，達到了鋼絲繩邊緣6在要加強的橡膠制品5中的良好定位，并同時減少了腐蝕的危險。
作為芯線3的非金屬材料，未拉伸的脂肪族聚酰胺，更具體地說是未拉伸的尼龍?zhí)貏e合適。在硫化這樣未拉伸的尼龍制成的芯線3時，芯線收縮約5-7％，其結(jié)果是在鋼絲繩1的切割邊緣6處形成足夠大的空穴，橡膠混合料可以穿透進入到空穴中，在那里能夠與鋼絲2的黃銅表面產(chǎn)生牢固的結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種用于加強橡膠制品，更具體地說是充氣輪胎的鋼絲繩，包括至少三根圍繞一根連續(xù)芯線(3)絞合的鋼絲(2)，其特征在于該芯線(3)是由非金屬材料組成，在該要加強的橡膠制品(5)硫化時，該材料能縱向收縮。
2.按照權(quán)利要求1所述的鋼絲繩，其特征在于該芯線(3)由未拉伸的脂肪族聚酰胺組成。
3.按照權(quán)利要求2所述的鋼絲繩，其特征在于該芯線(3)由未拉伸的尼龍組成。
4.按照權(quán)利要求1至3中任何一項所述的鋼絲繩，其特征在于所述鋼絲(2)有相同的直徑。
5.按照權(quán)利要求1至4中任何一項所述的鋼絲繩，其特征在于該鋼絲(2)和該芯線(3)在要加強的橡膠制品(5)硫化之前有相同的直徑。
全文摘要
用于加強橡膠制品,更具體地說是汽車和卡車的充氣輪胎的一種鋼絲繩,包括至少三根圍繞一根連續(xù)芯線3絞合的鋼絲2。芯線3由非金屬材料組成,它在要加強的橡膠制品5硫化時能夠縱向收縮,這種材料具體是未拉伸的尼龍。在要加強的橡膠制品5硫化時,芯線3收縮并在直徑方向擴張。
文檔編號D07B1/06GK1202943SQ96198550
公開日1998年12月23日 申請日期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 申請人:德拉特科德薩爾股份有限兩合公司