用於加強彈性產品,特別是輪胎的金屬索的方法及裝置的製作方法
2023-09-23 17:57:50
專利名稱：用於加強彈性產品,特別是輪胎的金屬索的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來形成構成金屬加強索的一條或者多條基元線的裝置。該索特別適合於加強合成彈性基體產品，比如輪胎。
特別是，根據本發明的預成型裝置適用於生產高碳(highcradlebon)金屬線，這種金屬線適合製造具有高拉伸率的索。
「高拉伸率」是指加強部件在應力作用下被拉長到很大長度的能力，這取決於所使用的特殊材料和/或在輪胎特殊製造工序中所選的某些特定的幾何形狀和/或輪胎的使用條件。
特別是，用「HE」(高拉伸率)表示的這些索的極限拉伸率在4％到10％之間。
從本發明中的預成型裝置中引出的線接著供應到現有技術中傳統絞合位置，在那裡線能夠沿著要得到的索縱軸纏繞在一起。
本發明的另一個目的製造上述索的工序，包括下面的步驟通過使其沿著縱向發生永久變形而形成構成上述索的一條或者多條基元線；通過在索縱軸上螺旋纏繞將基元線絞合在一起。
而且，本發明還涉及到一種金屬索，最好是加強索，通過上述成型工序和隨後的絞合工序得到。
這裡的索是特別設計的，適用於製造機動車輪胎部件，但是也可以很容易用來製造其他物品，如高壓流體管、帶、傳送帶或其它由彈性合成材料製成的產品。
眾所周知，通常用來加強彈性產品的金屬索一般是由數根基元線沿著索自身縱軸螺旋纏繞形成的。
上述生產索的預成型裝置包括一個支持架；一個與上述支持架連接並能繞著預定軸旋轉的轉子；一個固定在支持架上、其擺動軸與轉子的旋轉軸重合的吊架；裝在上述吊架上和/或外部的可操作的給料裝置，適合於將從各自給料管中出來的一條或者多條基元線送進來，上述一條或者多條基元線都是沿著合適的絞合路線傳送；最好有至少一個能在下面絞合工序中影響基元線的預成型裝置。
預成型裝置使上述一條或者多條基元線發生永久彎曲變形，以適於支持並提高隨後的線螺旋排列，螺旋排列保證了索必要的結構緻密性。
而且需要注意的是，尤其是在製造輪胎的時候，這些索一般需要有很高機械阻力並對所嵌入的彈性材料具有很好的物理化學附著力，而且上述索的每條線對周圍的材料有很好的穿透性。
事實上，為了消除索在輪胎或其他彈性產品中不必要的腐蝕，基元線需要在整個長度上被它所嵌入的彈性材料完全覆蓋。
當使用更複雜的索時，這樣的結果是很難達到的，即使是在使用較少基元線構成的索的情況下，也是不容易獲得的。
事實上，為了使索具有所需的幾何和結構穩定性，構成索的基元線是緊密接觸的，即彼此密切的定位，導致在上述沿著縱向伸展的索中有一個或者更多的閉合空穴。
這些空穴是閉合的，因此在普通的膠化階段彈性材料不會到達那裡，結果，腐蝕可能在空穴內部發生，並沿著基元線傳播。
結果，這就意味著，由於在輪胎結構上發生切割或穿刺或者其他原因，潮溼和/或外部介質會進入到上述的閉合空穴中，不可避免的會發生快速腐蝕，這樣就會大大損害輪胎和索的結構阻力。
而且，由於彈性材料無法到達那裡，上述閉合空穴的存在還降低了線對彈性體的附著力，如果上述索被用於製造輪胎的話，沒有了附著力，在使用中就會出現所不希望看到的線與彈性體分開的傾向。
由於空穴的存在而使線沒有完全膠化所帶來的另一個缺點是，線在彼此接觸過程中會產生腐蝕。這會不可避免地導致線和索的彎曲阻力減小。
現在克服這種問題的一個方法是使用叫做「開放」的索，這種索(一般是3到5根)在整個膠化工序中都是相互分開的，已知工序中作用在索上的牽引負荷不會超過5公斤。
上述索在美國專利US4258543中有所描述。這些索可以對線間的橡膠有更好的穿透度。
但是，這樣獲得的索也會帶來問題特別是在使用過程中，因為構成索的線在輪胎製造或者使用過程中，受到很大牽引力時也會在線間產生距離。這樣就會出現所不希望的幾何和結構上的不穩定，會損害輪胎的性能。
根據現有技術的一個實施例，使用了叫做雙直徑索，也就是說索的兩對線中第一對和第二對的直徑不同。
製造相同尺寸的第一對基元線和比第一對尺寸小的第二對基元線的技術也是公知的(見歐洲專利EP0168857)。上述第一和第二對穿過一個圓形的預成型頭，在那裡它們能進行不同的變形，然後被送到常規內部聚集絞合機中。
這樣獲得的索就有了螺旋纏繞在一起的直徑較大的一對線，它們相互接觸，第二對中的每根線都插入第一對的兩根線之間，並與後者平行伸展，保持合適的距離。
這樣，在索的橫截面上就消除了上述閉合空穴，保證了在膠化階段彈性材料塗滿基元線的全部表面。
然而，這個提出的技術解決方案還是在使用過程中承受牽引力時，小直徑線與大直徑線還是會分開。象上述「開放」索一樣，這也會導致所不希望出現的一定的幾何和結構上的不穩定。
而且，無法保證這樣得到的索在縱向長度的每個點上都有精確和規則的幾何形狀，因為索中線的穩定相互位置是由預成型裝置的特殊類型來保證的，但是大直徑線和小直徑線間的距離會在縱向的很多點上隨即變化，不管索是不是在使用。
根據美國專利US4258543中描述的一種成型方法，使用了輥子預成型機。輥子空轉並有幾個預成型座，每個預成型座都固定，以便能佔有一根獨立的基元線。
這些定型座是輥子表面的周向凹槽，它們的寬度等於相應基元線的直徑，並帶有軸線與其它周向凹槽軸線共面的半圓形的末端。
這樣，通過調整上述凹槽的彎曲半徑或調整施加在線上的張力就可以調整預成型。然而由於在線上的預成型動作經常被動態的絞合牽引力所阻礙，這種解決方法也有問題。
為了解決在上述索的線膠化不足的問題，這隨後會引起不希望的腐蝕，一種解決方案是索一般應包括很少的線，其中至少一根基元線是在預成型過程中變形的，這樣獲得不連續但是有一條合適斷線的樣品。
這樣的實施例在US5020312中描述過，至少一個索的線是沿著索的縱向是一條Z形的。
這就會出現在索的縱向上至少兩個接近的線會有連續的接觸，這樣就會引起在上述兩條線間會有分開的部分，例如會使橡膠材料流入線的Z形彎處的入口。
根據本文中所公開的事實，適合於構成索的一條或者更多的線從各自的儲存管中出來是未捲曲的，被供給到一對對置的皮帶齒輪上，上述線通過齒輪並沿著軸向形成上述的Z形。
這種類型的預成型裝置在US5581990中有詳細描述。
然而上述操作方法所製造出來的索的最大問題就是線的外部纖維在彎曲頂點處會有很大的破碎。這種情況使得所述索的疲勞阻力不可避免減小，並因此損害上述方法中使用的輪胎的性能。
而且，使用帶有能給上述一條或者多條線帶來軸向變形的預成型頭的預成型裝置也是公知技術。更特殊的是，US5319915公開了在絞合前與線軸向平行的平面定位方法。上述平面帶有包括了數個銷的預成型頭，銷垂直於平面定位，並且有規則的彼此間距。
如US5722226中所公開，上述銷可以定位在圓錐形或者圓柱形(既不必是平面)的支持架上，可以直線排列或者交錯排列，以便使線能沿著Z形路線完成預成型。
因此，這種裝置的定位是為了使線交替通過並按照頭的順序，同時整個裝置繞著與線的軸線平行的軸旋轉。
申請人發現一種能製造在形成金屬索的線之間具有良好彈性穿透的金屬索的絞合裝置，同時索比現有相似的索還有很好的疲勞阻力。
特別的，申請人發現通過向形成索的一條或多條金屬線提供一種柔軟的成型動作，通常是正弦，索會有更好的疲勞阻力，例如，跟使用皮帶齒輪的預成型裝置製造的索相比。
更特別的是，申請人發現根據本發明製造的索還有增大的極限拉伸率，跟上述現有的線相比，索在彈性材料中的穿透大大增加了。
本發明的第一方面是一種製造金屬索的裝置，特別用於加強合成彈性產品。上述裝置包括一個用於製造特別適合於加強合成彈性產品的金屬索的裝置，包括一個支持架；一個連接到支持架上、並繞著一個預定軸旋轉的轉子；一個固定在支持架上的吊架，其擺動軸與轉子的旋轉軸重合；可操作的安裝在上述吊架上的給料裝置，可以從不同給料管中提供數條基元線，上述基元線沿著絞合路線轉到轉子上，絞合路線的末端與上述轉子的軸線重合，其中心部分離開上述旋轉軸線；至少一個預成型裝置，可操作地與吊架連接並在相對於絞合路線的第一端段上遊的一個區段中在所述基元線中的一個上操作，其特徵在於上述至少一個預成型裝置適合於對上述基元線提供為不帶有銳邊的正弦波變形，既可以有連續的彎曲，而沒有間斷的點。
比較好的是，本發明的裝置中每根基元線都有一個預成型裝置。
更好的是，本發明中它包括用於上述金屬索的每條基元線的預成型裝置。
本發明的另一個方面涉及製造金屬索的過程，特別用於加強合成彈性產品，上述索包括至少兩根基元線，其直徑最好是在0.10到0.50mm之間，上述過程包括由沒有銳邊的正弦波使至少一條上述基元線發生永久變形；利用圍繞所述線的縱軸扭繞的雙螺旋使所述基元線絞合在一起。
本發明的另一個方面涉及一種金屬索，特別用於加強合成彈性產品，包括至少兩個基元線，其中至少一個會按照本發明的工序發生預成型。
本發明的另一個方面涉及一種車輪用輪胎，包括一個環狀胎體的一個在上述胎體外圍的胎面，一對帶有以被胎圈鋼絲線加強的胎緣結束的軸向面對的側壁，各自的用來將輪胎固定在相應輪輞上的胎邊填充物，上述輪胎還包括帶金屬加強索的膠化纖維，包括至少兩個螺旋纏繞在一起並圍繞索的縱向延伸軸纏繞的基元線，其特徵在於至少一條上述基元線由沒有銳邊的正弦波發生永久變形。
本發明的更多優點和特徵通過下面一些較好的實施例來說明，並帶有附圖，附圖包括
圖1是使用了本發明所述的預成型裝置的已知絞線機的側視圖；圖2a和2b分別是表示本發明所述的預成型裝置俯視圖和局部側視圖；圖3是帶有包括本發明所述的加強芯的組成部分的輪胎截面的局部圖。
如上圖所示，標號1表示本發明所述的特別適用於合成彈性產品尤其是機動車輪胎的金屬加強索。
眾所周知，索1包括數根基元線，基元線的碳(acradlebon)成分在0.65％到0.98％之間，直徑在0.10mm到0.50mm之間，螺旋纏繞在索的縱向軸上。
然而，雖然鋼由於有較好機械性能而是首選的材料，也會出現與硫化彈性材料附著力不夠的缺點。因此，為了獲得與硫化彈性材料有足夠的附著力，一般鋼都會塗敷一層合適的材料。這種塗敷材料首選黃銅。也可以選用其它材料，比如含有銅、鋅、鎳、鈷、錳的合金。在首選的塗敷黃銅情況下，附著力由在彈性基體和銅之間形成二硫化橋(-S-S)的硫化過程中形成，銅是黃銅的一種成分，覆蓋在金屬加強件上。
用黃銅層覆蓋金屬部件的已知工序包括兩種電鍍和熱擴散。第一種包括電鍍銅和鋅。第二種包括在鋼上電鍍一層或者多層的銅，然後電鍍一層鋅，然後是將鋅熱擴散到銅中的熱處理過程，這樣就形成了黃銅層。
比較好的是，這些線上的黃銅層中包含30％到40％重量的鋅和70％到60％重量的銅，更好的是包含32.5％重量的鋅和67.5％的銅，形成的黃銅層的厚度約為0.25±0.05μm。
根據本發明的索的特殊特徵和建設性特徵可以通過下面的描述而更容易理解，包括使用的裝置和製造工序。
圖1表示的是絞線機的例子，適用於形成包括5根基元線的索。
生產金屬加強索1的機器公知的結構包括一個可旋轉的裝有轉子5的支持架100，轉子由馬達或者相似的裝置(未示出)驅動旋轉。而且，一個吊架(未示出)與上述支持架相連，並能以轉子5的旋轉軸搖動。數個進料管8可運轉地安裝在吊架上。至少一根上述索1的基元線纏繞在每個進料管上。
而且，合適的退繞裝置(未示出因為是公知和常規的)與進料管8連接在一起，它能裝在吊架上，適合於引導從進料管8上出來的基元線。
以公知的方式，從吊架出口出來的基元線按照預先確定的絞合路線被卷到轉子5上，沿著絞合路線利用上述馬達或等同裝置驅動的轉子5的旋轉運動形成索1，與聚集裝置(因為公知且與本發明無關未示出)施加在索上的驅動力結合在一起。
更為特殊的是，絞合路線還包括第一末端10a，其與轉子5的旋轉軸完全重合，由第一旋轉傳動裝置12確定，並由轉子5穩固地固定，公知的裝配單元11包括帶有5個孔的盤，盤由吊架穩固地固定。
沿著第一末端10a，線承受繞著轉子5的旋轉軸的第一螺旋扭轉力，扭轉力由第一旋轉傳動裝置12的轉子提供。
在第一旋轉輥子12的下遊，線到達絞合路線的中部10b，它伸向轉子5，並相對於轉子的旋轉軸發生了徑向移動，以便跳過吊架7併到達第二傳動裝置13，第二傳動裝置牢固地固定在轉子的軸向反向端。
最後，絞合路線出現第二末端10c，第二末端與轉子5的旋轉軸重合併且穿過第二傳動裝置13。在第二末端，在第二傳動裝置13上的轉子5的旋轉牽引力的作用下，基元線的第二轉矩會形成，這樣結束了由上述聚集裝置逐漸拉出的索的形成過程。
轉子5旋轉速度之間的比率最好是在2000—6000rpm之間，由基元線形成的索1的拉伸速度最好在60—250m/min，拉伸速度決定了絞合節距，即上述基元線螺旋纏繞在完成的索1所形成的節距。
在本發明的一個較好實施例中，上述絞合節距保持在3mm—50mm之間，更好是在6mm到30mm之間，最好等於16mm。
下面的部件按照基元線的通道上每條基元線的順序可操作地布置在吊架內，更準確的說是在相對裝配單元11的上遊。裝配單元11包括一個旋轉傳動裝置14、一個預成型裝置15(如圖2所示)和一個旋轉傳動裝置16，旋轉傳動裝置16包括一個相對於本發明中的一對滑輪轉動了90°的滑輪；上述轉動的滑輪的作用是將從預成型裝置15中出來的線傳到裝配部件11上。
如圖2a所示，本發明所述的預成型裝置15包括一對滑輪200和201，最好是一對鐵盤，滑輪固定在一個合適的支撐結構202上，可以繞著它們的軸旋轉。每個滑輪都有很多的適合於相反的穿過預定長度的對置銷203和204，以便在上述一對滑輪被線驅動和旋轉運動中所得到的穿透過程中能在線穿過第一滑輪200的銷和滑輪201的相應銷之間時能同時引起軸向變形和彎曲變形。
更特殊的是，上述支撐結構的縱軸最好垂直於線在上述預成型操作完成後的前進方向。
上述滑輪200和201固定在上述支撐結構202上，並對置，以便第一滑輪200相對於上述支撐結構固定，但可以繞著與支撐結構的縱軸L垂直的軸自由旋轉。
與此相反，這對滑輪中的第二滑輪201可沿著支撐結構上的直軌205運動，並定位在與支撐結構縱軸L平行的位置上，這樣可以允許第二滑輪201通過一個合適的分度規206相對於上述一對滑輪調整距離的遠近。
而且，如上所述，本發明中的預成型裝置中的每個滑輪200和201都帶有許多合適長度對置銷203和204，對置銷垂直定位在滑輪的表面，並彼此連續，以便適應滑輪外形，滑輪外形由相鄰銷的軸間距離所決定的預定節距所決定。
如圖2b所示，圖2b表示的是本發明所述的預成型裝置的局部側視圖，為了使銷的相反穿透上述一對滑輪，它們跟支撐結構的縱軸L的距離必須不同，也就是說上達滑輪的表面屬於兩個不同的表面p1和p2，它們彼此平行，並平行於包括了支撐結構的縱軸L的平面。
而且，為了確保上述穿透，第一滑輪200和第二滑輪201上的銷203和204必須定位在相對的表面上，這樣，在上述滑輪旋轉的過程中，各自的銷就會在反面相對的位置上。
更特殊的是，這對滑輪的銷的穿透的數量可變，通過在直軌205上拉近或推遠第二活動滑輪201來調節。這種調節通過分度規206來完成，分度規經過校準以便能決定銷的穿過程度，並進而決定在本發明的預成型裝置下遊的線的形成程度。
因此，銷的穿透程度代表了第二活動滑輪201在固定的第一滑輪200方向上的相對支撐結構202的縱向進給量。
特殊的，上述穿過的程度還表示了固定滑輪200上的第一銷203的軸和活動滑輪201上的第二銷204的軸之間的距離D。上述第二銷204相對於第一銷處於相鄰的位置，這樣上述距離D就是在上述第一和第二銷的穿透區域測量的。上述區域決定了上述線的預成型路線。
最後，絞線機還包括一個拉伸裝置(絞盤)、一個收集完成索的裝置和一個通常的線校直裝置例如假捻機，用它來消除線上剩餘應力。因為這些裝置是公知的和常規的，並且與本發明目的沒有特別的聯繫，所以沒有進行說明。
根據本發明的一個實施例，絞合操作是為了保證完成的索中至少有一條線是根據本發明的上述方法製成的，而上述索的其它線都是現有技術中的方法製成的。例如，上述其它的線由輥子預成型機製成，如在美國專利US4258543中所描述的那樣。
本發明所述的預成型裝置15適用於所有已知的絞合方式，例如雙絞扭方式或安排方式(arrangement system)。更為特殊的是，雙絞扭方式可以出現內部聚集(如果完成產品的聚集管是在吊架內，在轉子之間)或者外部聚集(如果進料管在吊架的內部而聚集管在吊架的外部)。最後，安排方式與雙絞扭方式不同的地方是在安排方式的機器中，每個轉子都轉過一個單一絞合節距，而在雙絞扭方式中，每個轉子都轉過兩個絞合節距。因此，這兩種方式的不同之處在於它們的生產效率。
根據本發明的一個較好的實施例，在預成型裝置中使用的滑輪全部相同，即有相同的直徑。
因為預成型裝置15的結構，它可以得到一條呈正弦波變形的線，線所在的平面在包含有滑輪表面的平面P1和P2之間且與它們是平行的。上述線不會出現銳邊、尖峰和在表面上的切口。通過兩個滑輪的銷的基元線會出現由銷的圓外形所決定的交替變形，因此不會在線的外表面上出現上述銳邊、尖峰和切口的部分，而這些會出現在現有技術中的一對皮帶齒輪所生產的線上。事實上，上述皮帶齒輪因為它們的幾何變形，在線的成型過程的捲起動作中不可避免地會切割到線的表面。如上所述，這個捲起動作會導致線的張緊。
表1表明了本發明中預成型裝置15的一個實施例的主要技術建設性的參數。根據這個實施例，本發明裝置中的滑輪具有相同直徑、相同數目的銷而且銷的直徑也相同。然而，其它的實施例也可能不同，例如滑輪銷的直徑不同。
表1
根據機器參數，最合適的選擇值特別是由例如成型線的滿意程度、線的直徑(在0.10到0.50mm之間)和最後索的外形滿意值決定的。而且，需要注意的是，施加在索上的牽引力也取決於根據所用機器的特點所做的精確的過程參數的選擇，例如轉矩的角度、轉子的速度、絞合節距。
需要注意的是，生產這樣具有高彈性特徵的索，尤其是上述膠化纖維內容的索，最好是在上述成型過程使用所有的線以形成上述索。
然而，如果主要要求是索內橡膠的穿透度，可以用有限數目的線來形成索。具體數目由線總數和所需的穿透度為基礎來決定。
圖3表示的是帶有本發明所述的加強索的膠化纖維的通用輪胎。如圖所示，這個輪胎包括一個胎體100，最好在內部由橡膠密封層110覆蓋，還有一個定位在胎體周圍的胎面120和一對軸向表面側壁130，側壁以被胎圈鋼絲線150加強的胎緣140結束，輪胎還有用來將上述輪胎固定到相應固定輪輞170上的獨立的胎緣填充單元160。這個輪胎通常還包括加強邊190，在子午線輪胎中，還有插入胎體和胎面之間的帶結構210。
胎體100包括一個或者多個固定在上述胎圈鋼絲線上的胎體帘布層，帘布層可以從內向外的摺疊在上述胎圈鋼絲線周圍。胎體帘布層可以由膠化纖維部分形成的，膠化纖維由嵌入橡膠內的織物或者金屬索來加強。
帶結構210包括徑向重疊的兩條帶230和240，還有位於徑向最外面的第三帶250。
帶230和240都是由帶有金屬索的膠化纖維部分構成的，金屬索在每條帶中彼此平行，在相鄰的帶中彼此交叉，最好是相對於輪胎的赤道表面對稱所成的角度在10°-30°之間，同時帶250有周向定位的索，索可以相對於上述赤道面夾角為0°。在特殊的卡車輪胎或類似的情況下，帶250可以由一對相對於輪胎赤道面對稱定位的帶構成。在卡車輪胎中，一個輔助帶(圖中未示出)可以用在相對於帶結構210外部，輔助帶有相對於赤道面成10°-70°的加強索，這個索通常叫做「剎車層」。
同樣的，輪胎的其它結構部件也可以根據需要由帶有與軸向、徑向和/或周向成合適角度的加強索的膠化纖維部分構成。例如，上述的加強邊190可以由帶有軸向夾角30°-60°的傾斜索構成。
一個輪胎的例子是(5×0.35，16mm節距，即由直徑為0.35mm的5條線串聯形成的輪胎)由本發明所述程序製成的。構成上述索的線是由含碳0.7％的鐵製成的。而且，上述線還是黃銅塗敷的，1kg鐵塗敷3.74g的黃銅；在黃銅中，最好有64.4％的銅。根據本發明用來獲得上述索的預成型裝置15有直徑為1.5mm的銷，以形成有波形(正弦)的線，波形的寬度為0.75mm，節距為3.25mm。
表2表明了在根據傳統的皮帶齒輪方法製成的5×0.35索和根據本發明方法製成的相同規格索的對比實驗的結果。表2中的數值是大量實驗結果的算術平均值。
表2
抗拉強度和極限拉伸率實驗可以在空膠索和嵌入彈性體基體或根據現有技術的典型方法所製造的硫化物內的索上進行。
彎曲疲勞實驗，也叫FFF(Firestone彎曲疲勞實驗)或Wallace實驗，是在一個膠化纖維帶上進行的。上述帶經過一系列彎曲循環，循環是通過與膠化例子中的加強索尺寸相應的足夠預先應力將膠化帶交替纏繞在合適尺寸的輥子上。
上述實驗是在一個通過金屬索加強的膠化纖維帶上完成的，索的厚度是100索/分米，通過槓桿機構向輥子施加150磅(68kg)的預先應力，輥子的直徑是50mm。槓桿機構施加到輥子並因此施加到試樣上一個等於上述重量的相反的力。試樣定位後，實驗計算上述交替運動的牽引循環。當試樣斷裂後，實驗結束。
關於織物穿透的實驗包括測量在形成上述索的線之間橡膠的穿透度，結果可以鑑別在上述每條線上的彈性覆蓋物的質量。一個由玻璃製成的合適的漏鬥倒置在盛有乙醇的碗的底部。這個漏鬥沿著圓柱體有一個刻度，在這個圓柱體的末端，漏鬥連有一個一般由操作者控制的吸入裝置。吸入裝置會使在圓柱體中的乙醇上升到達一個預定的水平，叫做零水平。在這個工序，具有上述尺寸5cm×5cm的帶的需要檢驗的試樣浸沒在碗中並定位在漏鬥的進口。乙醇具有可以排除空氣的特性，這樣就可以在彈性基體中空氣的位置。這樣就可以使刻度體中的乙醇液面相對上述零液面降低。這樣的測量就會發現在線所嵌入的彈性材料中空氣佔有的體積，因此認定在索中的線間橡膠的穿透度。這個實驗可以在天然試樣和硫化試樣上進行。
通過分析表2中的數據，非常明顯，根據本發明的工藝所生產的索的物理性能比皮帶齒輪預成型工藝生產的同樣的索優越得多。
在本發明的實施例中，索的極限拉伸率是非常高的，其抗拉強度也有了較大提高。這使得索的機械性能比現有技術的要好。
而且，所得到的結果也證實了良好的橡膠穿透和相當高的極限拉伸率，因此導致索的彈性非常好。當索是被用於在製造輪胎中加強索的彈性體時，結果非常令人滿意。
本發明所能取得的成果還有，良好的銷的穿透度，並由此產生的構成索的線的很好的成型度，與此相應的良好的索拉伸率。
本發明特別適用於生產1×5×0.35的索。該索特別適合用在形成例如載重輪胎的帶中的剎車帶，輪胎適合在越野道路上使用。
需要注意的是本發明所得到的索能用在製造任何彈性輪胎中的加強索，特別適合製造高拉伸率的索，例如用在圖3中所示的加強邊190中。
事實上，申請人還發現1×5×0.35索的極限拉伸率明顯好於廣泛使用的3×4×0.22的索。上述索包括3個絞合線，每個都由四根0.22直徑的線構成。
更特殊的是，3×4×0.22空膠索的極限拉伸率為5.5％，在硫化後這個值下降到大約為3％。另一方面，在本發明中，5×0.35索的極限拉伸率在硫化後約為6％。上述事實可以使索在載重輪胎的剎車層中得到廣泛的應用，輪胎必須吸收越野路面上突然的震動。
而且，上述特徵還可以在成本、生產時間和生產率上有所提高，因為在製造3×4×0.22的索過程中必須的兩個工作循環有很有限的絞合節距(特別的每個絞合節距為3.15mm，最後的索等於6.3)，而本發明只需要一個工作循環，並有較高節距(可以達到16mm)。
而且，用5×0.35索來代替3×4×0.22的索還可以預成型更適度的拉絲過程，可以節約工作時間和減少機器磨損。
權利要求
1.一個用於製造特別適合於加強合成彈性產品的金屬索的裝置，包括一個支持架；一個連接到支持架上、並繞著一個預定軸旋轉的轉子；一個固定在支持架上的吊架，其擺動軸與轉子的旋轉軸重合；可操作的安裝在上述吊架上的給料裝置，可以從不同給料管中提供數條基元線，上述基元線沿著絞合路線轉到轉子上，絞合路線的末端與上述轉子的軸線重合，其中心部分離開上述旋轉軸線；至少一個預成型裝置，可操作地與吊架連接並在相對於絞合路線的第一端段上遊的一個區段中在所述基元線中的一個上操作，其特徵在於上述至少一個預成型裝置適合於對上述基元線提供為不帶有銳邊的正弦波變形。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於它包括用於上述金屬索的每條基元線的預成型裝置。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述至少一個預成型裝置包括一個第一和一個第二滑輪，滑輪固定在合適的支持架上，支持架能繞著其軸自由旋轉，每個滑輪都有很多對置銷，銷可以往復穿過預定的距離，以便在線上引起無銳邊的正弦變形，線通過第一滑輪上的銷和第二滑輪上的相應銷之間的空隙。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於上述第一和第二滑輪由線驅動旋轉。
5.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於上述距離是可變的。
6.一種製造特別用於加強合成彈性產品的金屬索的方法，上述索包括至少兩根基元線，其直徑最好是在0.10到0.50mm之間，上述過程包括由沒有銳邊的正弦波使至少一條上述基元線發生永久變形；利用圍繞所述線的縱軸扭繞的雙螺旋使所述基元線絞合在一起。
7.一種特別用於加強合成彈性產品的金屬索，其特徵在於至少兩個基本線中的至少一個是根據權利要求6所述的工序預成型的。
8.一種車輪用輪胎，包括一個環狀胎體的一個在上述胎體外圍的胎面，一對帶有以被胎圈鋼絲線加強的胎緣結束的軸向面對的側壁，各自的用來將輪胎固定在相應輪輞上的胎邊填充物，上述輪胎還包括帶金屬加強索的膠化纖維，包括至少兩個螺旋纏繞在一起並圍繞索的縱向延伸軸纏繞的基元線，其特徵在於至少一條上述基元線由沒有銳邊的正弦波發生永久變形。
全文摘要
一種用於製造具體用於加強合成彈性產品的金屬索(1)的裝置,包括:一個支持架(100);一個連接到支持架上、並繞著一個預定軸旋轉的轉子(5);一個固定在支持架上的吊架,其擺動軸與轉子的旋轉軸重合;可操作的安裝在上述吊架上的給料裝置(8),可以從不同給料管中提供數條基元線,上述基元線沿著絞合路線轉到轉子上,絞合路線的末端(10a,10c)與上述轉子的軸線重合,其中心部分(10b)與上述旋轉軸線間隔開;其特徵在於所述裝置包括至少一個預成型裝置(15),預成型裝置可操作地與吊架配合併在相對於絞合路線的第一端段上遊的一個區段中在所述基元線中的至少一個上操作,以及;上述至少一個預成型裝置(15)對上述基元線提供在一個平面內基本為正弦波的變形。
文檔編號B60C9/00GK1331769SQ99814971
公開日2002年1月16日 申請日期1999年12月14日 優先權日1998年12月24日
發明者奧梅羅·諾費裡 申請人:倍耐力輪胎公司