FI58610B - Staolkord - Google Patents

Description

Uiflw-rl rÄl KUULUTUSJULKAISU r 0/4 λ W® W <11>UTLAGGNINaS?KIUFT ÖÖ610 C Patentti myonneTiy 10 03 1981 (45) Patent meddelat ^ ^ (51) Ky.lk.3/fnt.CI.3 B 60 C 9/00 SUOMI—FINLAND (21) pwwtdhd««nii«--r«t«»iweiii«hi« 772623 (22) HalMmispUrt—AiweknlnfKhg 05.09-77 ' (23) AikMpiM—GiMgtMtadag 05.09-77 (41) Twthit julklaelctl —Bltvlt offandlf 08.03.78

Pat*nttl-Ja rekisterihallitus NtttMWp·™ j. kuri*.!·*», pm- Q 0

Patent- och reflsterstyrelean ' ' Amekm mtagd och uti.skriftm publicwad 28.11.80 (32)(33)(31) Pyyd*«y *tuoik*u»—a^ird priority 07.09.76

Englanti-England(GB) 36917/76 (71) Dunlop Limited, Dunlop House, Ryder Street, St. James's, London S.W.I., Englanti-England(GB) (72) Maurice Alfred Young, Sutton Coldfield, West Midlands, Englanti-England(GB), Leonhard Wilhelm Hamacher, Bruchköbel-Niederissigheim, Saksan Liittotasavalta- Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5*0 Teräskordi - Stälkord Tämä keksintö koskee teräslankakordeja ja erityisesti sellaisia teräslankakordeja, joiden v^nyvyys on suuri ja joita voidaan käyttää elastomeeristen tuotteiden, varsinkin renkaiden, vahvistamiseksi.

Nopeita ajoneuvoja varten valmistetuissa vyörenkaissa käytetään yleensä teräskordeista koostuvaa puskurikerrosta tai kulutuspinnan vahvistusvyötä. Tämä vyö on usein reunoistaan taivutettu ja se kootaan yhdensuuntaisten kordien muodostamista kerroksista, jotka kor-dit ovat suhteellisen voimakkaasti kierrettyjä verrattuna renkaan vahvistuksena yleensä käytettyihin kordeihin.

Käytettävän puskurikerrostyypin rakenteen ja renkaan asettamien vaatimuksien takia on puskurikerros tai vyö voimakkaan jännityksen alaisena käytössä ja on hyvin yleistä, että väsymysvikoja esiintyy kordirakenteessa kordien kokoonpuristumisen takia. Tämä puristusjännitys voi johtua aineiden modulin tai paksuuden paikallisesta epätasaisuudesta renkaan puskurikerroksen tai vyön poikki.

Ohuita teräslankoja valmistettaessa käytetään useita venytysvai-heita ja sen jälkeen lämpökäsittelyä. Lämpökäsittely muuttaa teräksen sisäistä rakennetta, jolloin voidaan suorittaa lisävenytystä.

5861 0 Lämpökäsittelyprosessi on nimeltään "patenting" (hehkutus ja jäähdytys) . Ohutta teräslankaa valmistettaessa teräsvyörenkaita varten suoritetaan hehkutus- ja jäähdytys ennen lopullista venyttämistä.

Renkaissa käytettävät teräskordit kootaan ohuista filamenteis-ta (halkaisijaltaan tavallisesti 0,15 mm), jotka on venytetty paksummista langoista, jotta ominaisuudet ja varsinkin vetolujuus olisivat mahdollisimman hyvät. Eräässä tyypillisessä tapauksessa venytetään halkaisijaltaan 0,15 mm:n langaksi, jonka filamenttivetolujuus on noin o 280 kp/mm , poikkipinnan 97 %:n pienentymisen tuloksena. On hyvin tunnettua että esimerkiksi poikkipinnan pienentäminen 1 % aiheuttaa filamenttien vetolujuuden ainakin 5 %:n suurenemisen ja parantaa niistä valmistettujen kordien lujuutta, joissa käytetään standardikier-rettä.

GB-patenttijulkaisuissa 1 264 803 ja 1 322 435 sekä DE-hakemus-julkaisussa 1 916 027 on kuvattu teräslankakordeja, jotka käsittävät joukon säikeitä ja jotka sopivat käytettäviksi kumiartikkeleiden, esim. renkaiden vahvistamiseksi. Julkaisuissa on näille säiekonstruk-tioille annettu kylläkin dimensiot ja fysikaaliset ominaisuudet, mutta niissä ei ole ehdotettu lankojen venyttämistä, eikä niissä liioin ole mainittu kuinka paljon lankoja venytetään tai kuinka paljon niiden poikkileikkaus pienenee venytettäessä.

Tämä keksintö aikaansaa kordin, jolla on tietyt paremmat ominaisuudet, ja joka on erityisen tarkoituksenmukainen käytettäväksi elas-tomeeristen tuotteiden, kuten renkaiden, vahvistamiseksi, joka parannus on saatu aikaan rajoittamalla langan poikkipinnan pienenemistä venytettäessä "patenting"in tai lämpökäsittelyn jälkeen.

Tämän keksinnön mukaan teräslankakordi käsittää säiekoostumuksen, joista jokainen säie koostuu useista teräsfilamenteista, ja joka on tunnettu siitä, että filamentteja, suoritetun (tai viimeisenä suoritetun) "patenting"- tai lämpökäsittelyprosessin jälkeen on venytetty niiden poikkipinnan pienentämiseksi vähemmän kuin 96 %, jolloin säikeiden kierrekulma (Θ), joka on säikeen kierteen tangentin ja kordin pitkittäisakselin välinen kulma, on vähintään 20°, ja filamenttien kierrekulma (0), joka on filamentin kierteen tangentin ja kordin pitkittäisakselin välinen kulma, josta kordista filamentti muodostaa osan, on vähintään 40°.

Säikeen kierrekulma on sopivimmin 20°-30°. Filamentin kierre-kulma on sopivimmin 50°-60°.

\

3 S δ 61 O

Poikkipinnan pienentyminen on sopivimmin 90-96 %, erityisesti 95-96 %. Kordi on sopivimmin Lang'in punosta. Tämän keksinnön mukaisten kordien murtolujuuden ja murtovenyvyyden, samoin venyvyyden murtokuormitusta pienemmällä kuormituksella ja joustavuuden, on todettu parantuneen.

Keksinnön mukainen kordi voidaan upottaa elastomeeriseen aineeseen ja erityisesti vulkanoida kumiin.

Vulkanoidun kordin todettiin parantuneen vielä edelleen edellämainitun kolmen ominaisuuden suhteen verrattuna vastaavantyyppiseen kordiin, joka on valmistettu normaalisti venytetyistä filamenteista ja nämä parannukset näkyivät näillä kordeilla valmistetuissa renkaissa.

Seuraavassa esitetään esimerkkinä eräs tämän keksinnön mukainen rakennemuoto, jolloin viitataan oheiseen piirustukseen.

Esimerkki:

Halkaisijaltaan 0,87 mm:n teräslangat oli messinkipäällystetty ennen venyttämistä. Teräskoostumus oli seuraava:

Hiili 0,67-0,72 %

Mangaani 0,40-0,70 %

Pii 0,25 % (enint.)

Fosfori 0,025 % (enint.)

Rikki 0,025 % (enint.)

Kupari 0,01 %

Kromi 0,02 % 2 (Tämä teräs on tyypillinen teräs noin 280 kp/mm filamenttilu-juuden saavuttamiseksi).

Lanka venytettiin filamenteiksi, joiden halkaisija oli 0,175 mm, minkä jälkeen käsittely päättyi, jolloin poikkipinta oli pienentynyt 95,95 %. Lankafilamenteistä kierrettiin tämän jälkeen voimakkaasti venyvä kordi (A), joka oli Lang'in tyyppistä punosta. Se oli rakenteeltaan 3 x 3 x 0,175 ,, (so. jokainen kordi koostui kolmesta säi-keestä, joista kukin käsitti kolme halkaisijaltaan 0,175 mm:n fila-menttia), jolloin säikeissä olevien filamenttien punostyyppi oli 1,40 ± 0,1 mm 'S'-kierteellä ja kordin säikeiden punostyyppi oli 2,55 ± 0,1 mm 'S'-kierteellä. Säikeiden ja filamenttien ja kordien säikeiden kierrekulmat olivat: 55 ± 2° (vastaa punosta 1,40 ± 0,1 mm) vast.

27$ ± 1° (vastaa punosta 2,55 ± 0,1 mm).

Oheisessa piirustuksessa kuvio 1 esittää teräslankakordia (A), jossa yksi säikeistä on varjostettu; ja kuvio 2 esittää kordin (A) yhtä säiettä. Kummatkin kuviot piirrettiin mikrovalokuvasta jäljentämällä. Kuviossa 2 esitetty säie saatiin kiertämällä kordi (A) auki. Piirustuksessa viiva AB vastaa kordin pitkittäisakselia ja 4 58610 kulmat Θ ja 0 tarkoittavat säikeen kierrekulmaa vast, filamentin kierrekulmaa, kuten edellä on määritetty.

Vastaavantyyppinen kordi (B) valmistettiin päällystetystä te-räslangasta ja sen koostumus ja halkaisija oli sama kuin kordin (A), mutta se oli venytetty halkaisijaltaan 0.92 mm:n langasta, jolloin poikkipinnan pienentymiseksi saatiin 96.36%.

Kordin ominaisuudet mitattiin ja ne todettiin seuraaviksi:

Kordi (A) (B)

Murtokuormitus (kp) 36.8 34.4

Murtovenyvyys (%) 9.8 7.6

Venyvyys 20 kp:n kuormituksella (%) 2.6 2.2 Jäykkyys (Taber-koe) (g.cm) 8.2 9.5

Lineaaritiheys (K.tex)x 1.876 1.922

Halkaisija (mm) 0.76 0.79 x) 1000 kordi-m:n paino kg:ssä

Kordit (A) ja (B) vulkanoitiin kumissa ja koestettiin jolloin saatiin seuraavat tulokset: (A) (B)

Murtokuormitus (kp) 39.1 36.2

Murtovenyvyys (%) 7.2 3.8

Venyvyys 20 kp:n kuormituksella (%) 2.0 1.5

Kordllla (A) on siis paremmat ominaisuudet ja se sopii käytettäväksi renkaissa. Koerenkaissa, jotka sisälsivät kordeista (A) koostuvan puskurikerroksen, ja jotka pantiin alttiiksi normaalille rakenteelliselle ylikuormakokeelle, ei esiintynyt mitään rakenteellisia vikoja, kun taas samanlaiset, kordeilla (B) vahvistetut renkaat olivat pettäneet.

Claims (10)

58610

1. Teräslankakordi, joka käsittää joukon säikeitä, joista jokainen koostuu useista teräsfilamenteista, tunnettu siitä, että filamenttejä, suoritetun (tai viimeisenä suoritetun) "patenting”- tai lämpökäsittelyprosessin jälkeen on venytetty niiden poikkipinnan pienentämiseksi vähemmän kuin 96 % jolloin säikeiden kierrekulma (Θ), joka on säikeen kierteen tangentin ja kordin pitkittäisakselin välinen kulma, on vähintään 20°, ja filamenttien kierrekulma (0), joka on filamentin kierteen tangentin ja kordin pitkittäisakselin välinen kulma, josta kordista filamentti muodostaa osan, on vähintään 40°.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräslankakordi, tunnet-t u siitä, että säikeiden kierrekulma (Θ) on 20°-30°.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen teräslankakordi, tunnettu siitä, että filamenttien kierrekulma (0) on 50°-60°.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräslankakordi, tunnet-t u siitä, että säikeiden kierrekulma (Θ) ja filamenttien kierrekulma (0) on oleellisesti sama kuin mikä saadaan käyttämällä 3 x 3 x 0,175 mm:n Lang'in punosrakennetta, jossa kordissa olevien säikeiden kierteisyys on alle 3,0 mm ja säikeissä olevien filamenttien kiertei-syys alle 1,5 mm.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen teräslankakordi, tunnettu siitä, että mainittu poikkipinnan pienentäminen on 90-96 %.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen teräslankakordi, tunnet-t u siitä, että mainittu poikkipinnan pienentäminen on 95-96 %.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen teräslankakordi, tunnettu siitä, että se on Lang'in punosrakennetta.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen teräslankakordi, tunnettu siitä, että langan halkaisija ennen venyttämistä on 0,75-1,0 mm.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen teräslankakordi, tunnettu siitä, että teräs on mangaaniterästä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen teräslankakordi, tunnet-t u siitä, että teräs sisältää 0,67-0,72 % hiiltä, 0,4-0,7 % mangaania, 0,25 % (enint.) piitä, 0,025 % (enint.) fosforia, 0,025 % (enint.) rikkiä, 0,01 % kuparia ja 0,02 % kromia.