CN1206402C - 用于加强弹性产品,特别是轮胎的金属索的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造具体用于加强合成弹性产品的金属索(1)的装置，包括：一个支持架(100)；一个连接到支持架上、并绕着一个预定轴旋转的转子(5)；一个固定在支持架上的吊架，其摆动轴与转子的旋转轴重合；可操作的安装在上述吊架上的给料装置(8)，可以从不同给料管中提供数条基元线，上述基元线沿着绞合路线转到转子上，绞合路线的末端(10a，10c)与上述转子的轴线重合，其中心部分(10b)与上述旋转轴线间隔开；其特征在于所述装置包括至少一个预成型装置(15)，预成型装置可操作地与吊架配合并在相对于绞合路线的第一端段上游的一个区段中在所述基元线中的至少一个上操作，以及；上述至少一个预成型装置(15)对上述基元线提供在一个平面内基本为正弦波的变形。

Description

用于加强弹性产品，特别是轮胎的金属索的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用来形成构成金属加强索的一条或者多条基元线的装置。该索特别适合于加强合成弹性基体产品，比如轮胎。
特别是，根据本发明的预成型装置适用于生产高碳(highcradlebon)金属线，这种金属线适合制造具有高拉伸率的索。
“高拉伸率”是指加强部件在应力作用下被拉长到很大长度的能力，这取决于所使用的特殊材料和/或在轮胎特殊制造工序中所选的某些特定的几何形状和/或轮胎的使用条件。
特别是，用“HE”(高拉伸率)表示的这些索的极限拉伸率在4％到10％之间。
从本发明中的预成型装置中引出的线接着供应到现有技术中传统绞合位置，在那里线能够沿着要得到的索纵轴缠绕在一起。
本发明的另一个目的制造上述索的工序，包括下面的步骤：通过使其沿着纵向发生永久变形而形成构成上述索的一条或者多条基元线；通过在索纵轴上螺旋缠绕将基元线绞合在一起。
而且，本发明还涉及到一种金属索，最好是加强索，通过上述成型工序和随后的绞合工序得到。
这里的索是特别设计的，适用于制造机动车轮胎部件，但是也可以很容易用来制造其他物品，如高压流体管、带、传送带或其它由弹性合成材料制成的产品
背景技术
众所周知，通常用来加强弹性产品的金属索一般是由数根基元线沿着索自身纵轴螺旋缠绕形成的。
上述生产索的预成型装置包括：一个支持架；一个与上述支持架连接并能绕着预定轴旋转的转子；一个固定在支持架上、其摆动轴与转子的旋转轴重合的吊架；装在上述吊架上和/或外部的可操作的给料装置，适合于将从各自给料管中出来的一条或者多条基元线送进来，上述一条或者多条基元线都是沿着合适的绞合路线传送；最好有至少一个能在下面绞合工序中影响基元线的预成型装置。
预成型装置使上述一条或者多条基元线发生永久弯曲变形，以适于支持并提高随后的线螺旋排列，螺旋排列保证了索必要的结构致密性。
而且需要注意的是，尤其是在制造轮胎的时候，这些索一般需要有很高机械阻力并对所嵌入的弹性材料具有很好的物理化学附着力，而且上述索的每条线对周围的材料有很好的穿透性。
事实上，为了消除索在轮胎或其他弹性产品中不必要的腐蚀，基元线需要在整个长度上被它所嵌入的弹性材料完全覆盖。
当使用更复杂的索时，这样的结果是很难达到的，即使是在使用较少基元线构成的索的情况下，也是不容易获得的。
事实上，为了使索具有所需的几何和结构稳定性，构成索的基元线是紧密接触的，即彼此密切的定位，导致在上述沿着纵向伸展的索中有一个或者更多的闭合空穴。
这些空穴是闭合的，因此在普通的胶化阶段弹性材料不会到达那里，结果，腐蚀可能在空穴内部发生，并沿着基元线传播。
结果，这就意味着，由于在轮胎结构上发生切割或穿刺或者其他原因，潮湿和/或外部介质会进入到上述的闭合空穴中，不可避免的会发生快速腐蚀，这样就会大大损害轮胎和索的结构阻力。
而且，由于弹性材料无法到达那里，上述闭合空穴的存在还降低了线对弹性体的附着力，如果上述索被用于制造轮胎的话，没有了附着力，在使用中就会出现所不希望看到的线与弹性体分开的倾向。
由于空穴的存在而使线没有完全胶化所带来的另一个缺点是，线在彼此接触过程中会产生腐蚀。这会不可避免地导致线和索的弯曲阻力减小。
现在克服这种问题的一个方法是使用叫做“开放”的索，这种索(一般是3到5根)在整个胶化工序中都是相互分开的，已知工序中作用在索上的牵引负荷不会超过5公斤。
上述索在美国专利US 4258543中有所描述。这些索可以对线间的橡胶有更好的穿透度。
但是，这样获得的索也会带来问题：特别是在使用过程中，因为构成索的线在轮胎制造或者使用过程中，受到很大牵引力时也会在线间产生距离。这样就会出现所不希望的几何和结构上的不稳定，会损害轮胎的性能。
根据现有技术的一个实施例，使用了叫做双直径索，也就是说索的两对线中第一对和第二对的直径不同。
制造相同尺寸的第一对基元线和比第一对尺寸小的第二对基元线的技术也是公知的(见欧洲专利EP0168857)。上述第一和第二对穿过一个圆形的预成型头，在那里它们能进行不同的变形，然后被送到常规内部聚集绞合机中。
这样获得的索就有了螺旋缠绕在一起的直径较大的一对线，它们相互接触，第二对中的每根线都插入第一对的两根线之间，并与后者平行伸展，保持合适的距离。
这样，在索的横截面上就消除了上述闭合空穴，保证了在胶化阶段弹性材料涂满基元线的全部表面。
然而，这个提出的技术解决方案还是在使用过程中承受牵引力时，小直径线与大直径线还是会分开。象上述“开放”索一样，这也会导致所不希望出现的一定的几何和结构上的不稳定。
而且，无法保证这样得到的索在纵向长度的每个点上都有精确和规则的几何形状，因为索中线的稳定相互位置是由预成型装置的特殊类型来保证的，但是大直径线和小直径线间的距离会在纵向的很多点上随即变化，不管索是不是在使用。
根据美国专利US 4258543中描述的一种成型方法，使用了辊子预成型机。辊子空转并有几个预成型座，每个预成型座都固定，以便能占有一根独立的基元线。
这些定型座是辊子表面的周向凹槽，它们的宽度等于相应基元线的直径，并带有轴线与其它周向凹槽轴线共面的半圆形的末端。
这样，通过调整上述凹槽的弯曲半径或调整施加在线上的张力就可以调整预成型。然而由于在线上的预成型动作经常被动态的绞合牵引力所阻碍，这种解决方法也有问题。
为了解决在上述索的线胶化不足的问题，这随后会引起不希望的腐蚀，一种解决方案是索一般应包括很少的线，其中至少一根基元线是在预成型过程中变形的，这样获得不连续但是有一条合适断线的样品。
这样的实施例在US 5020312中描述过，至少一个索的线是沿着索的纵向是一条Z形的。
这就会出现在索的纵向上至少两个接近的线会有连续的接触，这样就会引起在上述两条线间会有分开的部分，例如会使橡胶材料流入线的Z形弯处的入口。
根据本文中所公开的事实，适合于构成索的一条或者更多的线从各自的储存管中出来是未卷曲的，被供给到一对对置的皮带齿轮上，上述线通过齿轮并沿着轴向形成上述的Z形。
这种类型的预成型装置在US 5581990中有详细描述。
然而上述操作方法所制造出来的索的最大问题就是线的外部纤维在弯曲顶点处会有很大的破碎。这种情况使得所述索的疲劳阻力不可避免减小，并因此损害上述方法中使用的轮胎的性能。
而且，使用带有能给上述一条或者多条线带来轴向变形的预成型头的预成型装置也是公知技术。更特殊的是，US 5319915公开了在绞合前与线轴向平行的平面定位方法。上述平面带有包括了数个销的预成型头，销垂直于平面定位，并且有规则的彼此间距。
如US 5722226中所公开，上述销可以定位在圆锥形或者圆柱形(既不必是平面)的支持架上，可以直线排列或者交错排列，以便使线能沿着Z形路线完成预成型。
因此，这种装置的定位是为了使线交替通过并按照头的顺序，同时整个装置绕着与线的轴线平行的轴旋转。
发明内容
申请人发现一种能制造在形成金属索的线之间具有良好弹性穿透的金属索的绞合装置，同时索比现有相似的索还有很好的疲劳阻力。
特别的，申请人发现通过向形成索的一条或多条金属线提供一种柔软的成型动作，通常是正弦，索会有更好的疲劳阻力，例如，跟使用皮带齿轮的预成型装置制造的索相比。
更特别的是，申请人发现根据本发明制造的索还有增大的极限拉伸率，跟上述现有的线相比，索在弹性材料中的穿透大大增加了。
本发明的第一方面是一种制造金属索的装置，特别用于加强合成弹性产品。上述装置包括：
一个用于制造特别适合于加强合成弹性产品的金属索的装置，包括：
一个支持架；
一个连接到支持架上、并绕着一个预定轴旋转的转子；
一个固定在支持架上的吊架，其摆动轴与转子的旋转轴重合；
可操作的安装在上述吊架上的给料装置，可以从不同给料管中提供数条基元线，上述基元线沿着绞合路线转到转子上，绞合路线的末端与上述转子的轴线重合，其中心部分离开上述旋转轴线；
至少一个预成型装置，可操作地与吊架连接并在相对于绞合路线的第一端段上游的一个区段中在所述基元线中的一个上操作，
其特征在于上述至少一个预成型装置适合于对上述基元线提供为不带有锐边的正弦波变形，既可以有连续的弯曲，而没有间断的点。
比较好的是，本发明的装置中每根基元线都有一个预成型装置。
更好的是，本发明中它包括用于上述金属索的每条基元线的预成型装置。
本发明的另一个方面涉及制造金属索的过程，特别用于加强合成弹性产品，上述索包括至少两根基元线，其直径最好是在0.10到0.50mm之间，上述过程包括：
由没有锐边的正弦波使至少一条上述基元线发生永久变形；
利用围绕所述线的纵轴扭绕的双螺旋使所述基元线绞合在一起。
本发明的另一个方面涉及一种金属索，特别用于加强合成弹性产品，包括至少两个基元线，其中至少一个会按照本发明的工序发生预成型。
本发明的另一个方面涉及一种车轮用轮胎，包括一个环状胎体的一个在上述胎体外围的胎面，一对带有以被胎圈钢丝线加强的胎缘结束的轴向面对的侧壁，各自的用来将轮胎固定在相应轮辋上的胎边填充物，上述轮胎还包括带金属加强索的胶化纤维，包括至少两个螺旋缠绕在一起并围绕索的纵向延伸轴缠绕的基元线，其特征在于至少一条上述基元线由没有锐边的正弦波发生永久变形。
附图说明
本发明的更多优点和特征通过下面一些较好的实施例来说明，并带有附图，附图包括：
图1是使用了本发明所述的预成型装置的已知绞线机的侧视图；
图2a和2b分别是表示本发明所述的预成型装置俯视图和局部侧视图；
图3是带有包括本发明所述的加强芯的组成部分的轮胎截面的局部图。
具体实施方式
如上图所示，标号1表示本发明所述的特别适用于合成弹性产品尤其是机动车轮胎的金属加强索。
众所周知，索1包括数根基元线，基元线的碳(acradlebon)成分在0.65％到0.98％之间，直径在0.10mm到0.50mm之间，螺旋缠绕在索的纵向轴上。
然而，虽然钢由于有较好机械性能而是首选的材料，也会出现与硫化弹性材料附着力不够的缺点。因此，为了获得与硫化弹性材料有足够的附着力，一般钢都会涂敷一层合适的材料。这种涂敷材料首选黄铜。也可以选用其它材料，比如含有铜、锌、镍、钴、锰的合金。在首选的涂敷黄铜情况下，附着力由在弹性基体和铜之间形成二硫化桥(-S-S)的硫化过程中形成，铜是黄铜的一种成分，覆盖在金属加强件上。
用黄铜层覆盖金属部件的已知工序包括两种：电镀和热扩散。第一种包括电镀铜和锌。第二种包括在钢上电镀一层或者多层的铜，然后电镀一层锌，然后是将锌热扩散到铜中的热处理过程，这样就形成了黄铜层。
比较好的是，这些线上的黄铜层中包含30％到40％重量的锌和70％到60％重量的铜，更好的是包含32.5％重量的锌和67.5％的铜，形成的黄铜层的厚度约为0.25±0.05μm。
根据本发明的索的特殊特征和建设性特征可以通过下面的描述而更容易理解，包括使用的装置和制造工序。
图1表示的是绞线机的例子，适用于形成包括5根基元线的索。
生产金属加强索1的机器公知的结构包括一个可旋转的装有转子5的支持架100，转子由马达或者相似的装置(未示出)驱动旋转。而且，一个吊架(未示出)与上述支持架相连，并能以转子5的旋转轴摇动。数个进料管8可运转地安装在吊架上。至少一根上述索1的基元线缠绕在每个进料管上。
而且，合适的退绕装置(未示出因为是公知和常规的)与进料管8连接在一起，它能装在吊架上，适合于引导从进料管8上出来的基元线。
以公知的方式，从吊架出口出来的基元线按照预先确定的绞合路线被卷到转子5上，沿着绞合路线利用上述马达或等同装置驱动的转子5的旋转运动形成索1，与聚集装置(因为公知且与本发明无关未示出)施加在索上的驱动力结合在一起。
更为特殊的是，绞合路线还包括第一末端10a，其与转子5的旋转轴完全重合，由第一旋转传动装置12确定，并由转子5稳固地固定，公知的装配单元11包括带有5个孔的盘，盘由吊架稳固地固定。
沿着第一末端10a，线承受绕着转子5的旋转轴的第一螺旋扭转力，扭转力由第一旋转传动装置12的转子提供。
在第一旋转辊子12的下游，线到达绞合路线的中部10b，它伸向转子5，并相对于转子的旋转轴发生了径向移动，以便跳过吊架7并到达第二传动装置13，第二传动装置牢固地固定在转子的轴向反向端。
最后，绞合路线出现第二末端10c，第二末端与转子5的旋转轴重合并且穿过第二传动装置13。在第二末端，在第二传动装置13上的转子5的旋转牵引力的作用下，基元线的第二转矩会形成，这样结束了由上述聚集装置逐渐拉出的索的形成过程。
转子5旋转速度之间的比率最好是在2000-6000rpm之间，由基元线形成的索1的拉伸速度最好在60-250m/min，拉伸速度决定了绞合节距，即上述基元线螺旋缠绕在完成的索1所形成的节距。
在本发明的一个较好实施例中，上述绞合节距保持在3mm-50mm之间，更好是在6mm到30mm之间，最好等于16mm。
下面的部件按照基元线的通道上每条基元线的顺序可操作地布置在吊架内，更准确的说是在相对装配单元11的上游。装配单元11包括：一个旋转传动装置14、一个预成型装置15(如图2所示)和一个旋转传动装置16，旋转传动装置16包括一个相对于本发明中的一对滑轮转动了90°的滑轮；上述转动的滑轮的作用是将从预成型装置15中出来的线传到装配部件11上。
如图2a所示，本发明所述的预成型装置15包括一对滑轮200和201，最好是一对铁盘，滑轮固定在一个合适的支撑结构202上，可以绕着它们的轴旋转。每个滑轮都有很多的适合于相反的穿过预定长度的对置销203和204，以便在上述一对滑轮被线驱动和旋转运动中所得到的穿透过程中能在线穿过第一滑轮200的销和滑轮201的相应销之间时能同时引起轴向变形和弯曲变形。
更特殊的是，上述支撑结构的纵轴最好垂直于线在上述预成型操作完成后的前进方向。
上述滑轮200和201固定在上述支撑结构202上，并对置，以便第一滑轮200相对于上述支撑结构固定，但可以绕着与支撑结构的纵轴L垂直的轴自由旋转。
与此相反，这对滑轮中的第二滑轮201可沿着支撑结构上的直轨205运动，并定位在与支撑结构纵轴L平行的位置上，这样可以允许第二滑轮201通过一个合适的分度规206相对于上述一对滑轮调整距离的远近。
而且，如上所述，本发明中的预成型装置中的每个滑轮200和201都带有许多合适长度对置销203和204，对置销垂直定位在滑轮的表面，并彼此连续，以便适应滑轮外形，滑轮外形由相邻销的轴间距离所决定的预定节距所决定。
如图2b所示，图2b表示的是本发明所述的预成型装置的局部侧视图，为了使销的相反穿透上述一对滑轮，它们跟支撑结构的纵轴L的距离必须不同，也就是说上述滑轮的表面属于两个不同的表面P1和P2，它们彼此平行，并平行于包括了支撑结构的纵轴L的平面。
而且，为了确保上述穿透，第一滑轮200和第二滑轮201上的销203和204必须定位在相对的表面上，这样，在上述滑轮旋转的过程中，各自的销就会在反面相对的位置上。
更特殊的是，这对滑轮的销的穿透的数量可变，通过在直轨205上拉近或推远第二活动滑轮201来调节。这种调节通过分度规206来完成，分度规经过校准以便能决定销的穿过程度，并进而决定在本发明的预成型装置下游的线的形成程度。
因此，销的穿透程度代表了第二活动滑轮201在固定的第一滑轮200方向上的相对支撑结构202的纵向进给量。
特殊的，上述穿过的程度还表示了固定滑轮200上的第一销203的轴和活动滑轮201上的第二销204的轴之间的距离D。上述第二销204相对于第一销处于相邻的位置，这样上述距离D就是在上述第一和第二销的穿透区域测量的。上述区域决定了上述线的预成型路线。
最后，绞线机还包括一个拉伸装置(绞盘)、一个收集完成索的装置和一个通常的线校直装置例如假捻机，用它来消除线上剩余应力。因为这些装置是公知的和常规的，并且与本发明目的没有特别的联系，所以没有进行说明。
根据本发明的一个实施例，绞合操作是为了保证完成的索中至少有一条线是根据本发明的上述方法制成的，而上述索的其它线都是现有技术中的方法制成的。例如，上述其它的线由辊子预成型机制成，如在美国专利US 4258543中所描述的那样。
本发明所述的预成型装置15适用于所有已知的绞合方式，例如双绞扭方式或安排方式(arrangement system)。更为特殊的是，双绞扭方式可以出现内部聚集(如果完成产品的聚集管是在吊架内，在转子之间)或者外部聚集(如果进料管在吊架的内部而聚集管在吊架的外部)。最后，安排方式与双绞扭方式不同的地方是在安排方式的机器中，每个转子都转过一个单一绞合节距，而在双绞扭方式中，每个转子都转过两个绞合节距。因此，这两种方式的不同之处在于它们的生产效率。
根据本发明的一个较好的实施例，在预成型装置中使用的滑轮全部相同，即有相同的直径。
因为预成型装置15的结构，它可以得到一条呈正弦波变形的线，线所在的平面在包含有滑轮表面的平面P1和P2之间且与它们是平行的。上述线不会出现锐边、尖峰和在表面上的切口。通过两个滑轮的销的基元线会出现由销的圆外形所决定的交替变形，因此不会在线的外表面上出现上述锐边、尖峰和切口的部分，而这些会出现在现有技术中的一对皮带齿轮所生产的线上。事实上，上述皮带齿轮因为它们的几何变形，在线的成型过程的卷起动作中不可避免地会切割到线的表面。如上所述，这个卷起动作会导致线的张紧。
表1表明了本发明中预成型装置15的一个实施例的主要技术建设性的参数。根据这个实施例，本发明装置中的滑轮具有相同直径、相同数目的销而且销的直径也相同。然而，其它的实施例也可能不同，例如滑轮销的直径不同。
表1
  销直径(mm)   销数目   销节距(mm)   销最大穿透程度(mm)   销最大穿透程度(mm)   销最大穿透程度(mm)   销最大穿透程度(mm)
  线直径0.12   线直径0.25   线直径0.35   线直径0.38
  1   48   2   0.480   0.430   0.357   0.325
  1.5   32   3   0.740   0.710   0.663   0.640
  2   24   5   0.990   0.968   0.936   0.925
  3   16   7.6   1.495   1.479   1.458   1.450
  4   12   9.8   1.996   1.984   1.969   1.963
  5   12   11.13   2.497   2.487   2.475   2.470
根据机器参数，最合适的选择值特别是由例如成型线的满意程度、线的直径(在0.10到0.50mm之间)和最后索的外形满意值决定的。而且，需要注意的是，施加在索上的牵引力也取决于根据所用机器的特点所做的精确的过程参数的选择，例如转矩的角度、转子的速度、绞合节距。
需要注意的是，生产这样具有高弹性特征的索，尤其是上述胶化纤维内容的索，最好是在上述成型过程使用所有的线以形成上述索。
然而，如果主要要求是索内橡胶的穿透度，可以用有限数目的线来形成索。具体数目由线总数和所需的穿透度为基础来决定。
图3表示的是带有本发明所述的加强索的胶化纤维的通用轮胎。如图所示，这个轮胎包括一个胎体100，最好在内部由橡胶密封层110覆盖，还有一个定位在胎体周围的胎面120和一对轴向表面侧壁130，侧壁以被胎圈钢丝线150加强的胎缘140结束，轮胎还有用来将上述轮胎固定到相应固定轮辋170上的独立的胎缘填充单元160。这个轮胎通常还包括加强边190，在子午线轮胎中，还有插入胎体和胎面之间的带结构210。
胎体100包括一个或者多个固定在上述胎圈钢丝线上的胎体帘布层，帘布层可以从内向外的折叠在上述胎圈钢丝线周围。胎体帘布层可以由胶化纤维部分形成的，胶化纤维由嵌入橡胶内的织物或者金属索来加强。
带结构210包括径向重叠的两条带230和240，还有位于径向最外面的第三带250。
带230和240都是由带有金属索的胶化纤维部分构成的，金属索在每条带中彼此平行，在相邻的带中彼此交叉，最好是相对于轮胎的赤道表面对称所成的角度在10°-30°之间，同时带250有周向定位的索，索可以相对于上述赤道面夹角为0°。在特殊的卡车轮胎或类似的情况下，带250可以由一对相对于轮胎赤道面对称定位的带构成。在卡车轮胎中，一个辅助带(图中未示出)可以用在相对于带结构210外部，辅助带有相对于赤道面成10°-70°的加强索，这个索通常叫做“刹车层”。
同样的，轮胎的其它结构部件也可以根据需要由带有与轴向、径向和/或周向成合适角度的加强索的胶化纤维部分构成。例如，上述的加强边190可以由带有轴向夹角30°-60°的倾斜索构成。
一个轮胎的例子是(5×0.35，16mm节距，即由直径为0.35mm的5条线串联形成的轮胎)由本发明所述程序制成的。构成上述索的线是由含碳0.7％的铁制成的。而且，上述线还是黄铜涂敷的，1kg铁涂敷3.74g的黄铜；在黄铜中，最好有64.4％的铜。根据本发明用来获得上述索的预成型装置15有直径为1.5mm的销，以形成有波形(正弦)的线，波形的宽度为0.75mm，节距为3.25mm。
表2表明了在根据传统的皮带齿轮方法制成的5×0.35索和根据本发明方法制成的相同规格索的对比实验的结果。表2中的数值是大量实验结果的算术平均值。
表2
主要参数     皮带齿轮生产的索     本发明方法生产的索
索直径(mm)     1.22     1.11
索重量(KTex)     3.93     3.88
抗拉强度(空胶索)(N)     1070     1089
极限伸长率(空胶索)(％)     4.77     5.92
抗拉强度(胶化/硫化索)(N)     1060     1125
极限伸长率(胶化/硫化索)(％)     4.36     6.30
弯曲疲劳(千次(Kcycles))     5405     7970
织物穿透(天然)(mm3/厘米索)     0.56     1.07
织物穿透(硫化)(mm3/厘米索)     0.03     0.05
抗拉强度和极限拉伸率实验可以在空胶索和嵌入弹性体基体或根据现有技术的典型方法所制造的硫化物内的索上进行。
弯曲疲劳实验，也叫FFF(Firestone弯曲疲劳实验)或Wallace实验，是在一个胶化纤维带上进行的。上述带经过一系列弯曲循环，循环是通过与胶化例子中的加强索尺寸相应的足够预先应力将胶化带交替缠绕在合适尺寸的辊子上。
上述实验是在一个通过金属索加强的胶化纤维带上完成的，索的厚度是100索/分米，通过杠杆机构向辊子施加150磅(68kg)的预先应力，辊子的直径是50mm。杠杆机构施加到辊子并因此施加到试样上一个等于上述重量的相反的力。试样定位后，实验计算上述交替运动的牵引循环。当试样断裂后，实验结束。
关于织物穿透的实验包括测量在形成上述索的线之间橡胶的穿透度，结果可以鉴别在上述每条线上的弹性覆盖物的质量。一个由玻璃制成的合适的漏斗倒置在盛有乙醇的碗的底部。这个漏斗沿着圆柱体有一个刻度，在这个圆柱体的末端，漏斗连有一个一般由操作者控制的吸入装置。吸入装置会使在圆柱体中的乙醇上升到达一个预定的水平，叫做零水平。在这个工序，具有上述尺寸5cm×5cm的带的需要检验的试样浸没在碗中并定位在漏斗的进口。乙醇具有可以排除空气的特性，这样就可以在弹性基体中空气的位置。这样就可以使刻度体中的乙醇液面相对上述零液面降低。这样的测量就会发现在线所嵌入的弹性材料中空气占有的体积，因此认定在索中的线间橡胶的穿透度。这个实验可以在天然试样和硫化试样上进行。
通过分析表2中的数据，非常明显，根据本发明的工艺所生产的索的物理性能比皮带齿轮预成型工艺生产的同样的索优越得多。
在本发明的实施例中，索的极限拉伸率是非常高的，其抗拉强度也有了较大提高。这使得索的机械性能比现有技术的要好。
而且，所得到的结果也证实了良好的橡胶穿透和相当高的极限拉伸率，因此导致索的弹性非常好。当索是被用于在制造轮胎中加强索的弹性体时，结果非常令人满意。
本发明所能取得的成果还有，良好的销的穿透度，并由此产生的构成索的线的很好的成型度，与此相应的良好的索拉伸率。
本发明特别适用于生产1×5×0.35的索。该索特别适合用在形成例如载重轮胎的带中的刹车带，轮胎适合在越野道路上使用。
需要注意的是本发明所得到的索能用在制造任何弹性轮胎中的加强索，特别适合制造高拉伸率的索，例如用在图3中所示的加强边190中。
事实上，申请人还发现1×5×0.35索的极限拉伸率明显好于广泛使用的3×4×0.22的索。上述索包括3个绞合线，每个都由四根0.22直径的线构成。
更特殊的是，3×4×0.22空胶索的极限拉伸率为5.5％，在硫化后这个值下降到大约为3％。另一方面，在本发明中，5×0.35索的极限拉伸率在硫化后约为6％。上述事实可以使索在载重轮胎的刹车层中得到广泛的应用，轮胎必须吸收越野路面上突然的震动。
而且，上述特征还可以在成本、生产时间和生产率上有所提高，因为在制造3×4×0.22的索过程中必须的两个工作循环有很有限的绞合节距(特别的每个绞合节距为3.15mm，最后的索等于6.3)，而本发明只需要一个工作循环，并有较高节距(可以达到16mm)。
而且，用5×0.35索来代替3×4×0.22的索还可以预成型更适度的拉丝过程，可以节约工作时间和减少机器磨损。

Claims (8)

1.一种用于制造具体用于加强合成弹性产品的金属索(1)的装置，包括：
一个支持架(100)；
一个连接到支持架上、并绕着一个预定轴旋转的转子(5)；
一个固定在支持架上的吊架，其摆动轴与转子的旋转轴重合；
可操作的安装在上述吊架上的给料装置(8)，可以从不同给料管中提供数条基元线，上述基元线沿着绞合路线转到转子上，绞合路线的末端(10a，10c)与上述转子的轴线重合，其中心部分(10b)与上述旋转轴线间隔开；
其特征在于所述装置包括至少一个预成型装置(15)，预成型装置可操作地与吊架配合并在相对于绞合路线的第一端段上游的一个区段中在所述基元线中的至少一个上操作，以及；
上述至少一个预成型装置(15)对上述基元线提供在一个平面内基本为正弦波的变形。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于它包括用于上述金属索(1)的每条基本线的预成型装置(15)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述至少一个预成型装置包括一个第一滑轮(200)和一个第二滑轮(201)，滑轮固定在一个合适的支持架(202)上，支持架能绕着轴自由旋转，每个滑轮都有很多对置销(203、204)，销适于往复穿过一个预定距离(D)，以便在线上引起无锐边的正弦变形，线通过第一滑轮(200)上的销(203)和第二滑轮(201)上的相应销(204)之间的空隙。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于上述第一和第二滑轮(200、201)由线驱动旋转。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于上述距离(D)是可变的。
6.一种制造特别用于加强合成弹性产品的金属索(1)的方法，上述索包括至少两根基元线，其直径最好是在0.10到0.50mm之间，上述过程包括：
通过位于一个平面上的基本为正弦波的变形使至少一条上述基元线发生永久变形；
通过围绕所述索的纵轴扭结的双螺旋线将所述基元线绞合在一起。
7.一种特别用于加强合成弹性产品的金属索(1)，包括至少两个基元线，其中至少一个是根据权利要求6所述的方法预成型的。
8.一种车轮用轮胎，包括一个环状胎体(100)的一个在上述胎体外围的胎面(120)，一对端部具有被胎圈钢丝线(150)加强的胎缘(140)的轴向面对的侧壁(130)，以及各自的用来将轮胎固定在相应轮辋(170)上的胎圈填充物(160)，上述轮胎还包括加固有金属加强索(1)的胶化纤维，包括至少两个螺旋缠绕在一起并沿着索的轴缠绕的基元线，其特征在于至少一条上述基元线由位于一个平面上的基本为正弦的波动变形产生永久变形。
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