JPH08158280A - ゴム補強用スチールコード素線の製造方法 - Google Patents

ゴム補強用スチールコード素線の製造方法

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JPH08158280A
JPH08158280A JP6332197A JP33219794A JPH08158280A JP H08158280 A JPH08158280 A JP H08158280A JP 6332197 A JP6332197 A JP 6332197A JP 33219794 A JP33219794 A JP 33219794A JP H08158280 A JPH08158280 A JP H08158280A
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JP
Japan
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wire
tension
element wire
final die
steel cord
Prior art date
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Pending
Application number
JP6332197A
Other languages
English (en)
Inventor
Jinichi Taguchi
仁一 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Metalpha Corp
Original Assignee
Bridgestone Metalpha Corp
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Publication date
Application filed by Bridgestone Metalpha Corp filed Critical Bridgestone Metalpha Corp
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Publication of JPH08158280A publication Critical patent/JPH08158280A/ja
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B7/00Details of, or auxiliary devices incorporated in, rope- or cable-making machines; Auxiliary apparatus associated with such machines
    • D07B7/02Machine details; Auxiliary devices
    • D07B7/025Preforming the wires or strands prior to closing
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/0646Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐食性、耐疲労性および延性に優れた高強度
のゴム補強用スチールコード素線を、特殊な種類の線材
を使用することなく、従来の伸線装置をわずかに改良す
ることにより製造する方法を提供する。 【構成】 強度が3500N/mm以上であるゴム補
強用スチールコード素線を製造するにあたり、素線を最
終伸線加工する際に、最終ダイスに入る前の素線に仕上
がり素線の強度の1/4以上の張力を与えながら最終ダ
イスで仕上げ線経に縮経加工した後、少なくとも2方向
の繰り返し曲げを付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、タイヤやベルトなど
のゴム製品の補強に用いられるスチールコード素線の製
造方法に関し、特には、耐疲労性、耐食性および延性に
優れた高強度の鋼素線の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スチールコードを構成する素線の耐疲労
性や耐食性を改善する方法として、特開昭62−774
41号公報では、ローラー圧延ないしはショットピーニ
ング等により鋼線に特定範囲の表面圧縮応力を付与する
ことが提案されている。
【0003】また、特公平3−6276号公報では、素
線あるいはスチールコードにある張力下で繰り返し曲げ
を施して表層部を圧縮残留応力側とすることにより耐疲
労性を改善することが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ゴム補強用スチールコ
ードはゴムとの接着性を持たせるために鋼素線の表面に
はゴム接着性皮膜が施されているが、上記特開昭62−
77441号公報記載の如きショットピーニングのよう
な処理を施すと、このゴム接着性皮膜が破れて接着性が
損なわれてしまうという問題があった。また、圧縮残留
応力を付加するためにローラー圧延加工手段を採用する
と、素線断面の真円性が損なわれ、応力集中する部分が
形成されて耐疲労性が低下するという問題があった。
【0005】一方、上記特公平3−6276号公報記載
の如く繰り返し曲げによる方法を高強度の素線に適用す
ると、所望される程度の耐疲労性を得るためには強度の
曲げ加工を高い張力のもとで実施する必要があり、その
ために曲げ加工時に素線が断線するという問題があっ
た。
【0006】そこでこの発明の目的は、上記問題点を解
消し、耐食性、耐疲労性および延性に優れた高強度のゴ
ム補強用スチールコード素線を、特殊な種類の線材を使
用することなく、従来の伸線装置をわずかに改良するこ
とにより製造する方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の、強度が3500N/mm以上であるゴ
ム補強用スチールコード素線の製造方法は、素線を最終
伸線加工する際に、最終ダイスに入る前の素線に仕上が
り素線の強度の1/4以上の張力を与えながら最終ダイ
スで仕上げ線経に縮経加工した後、少なくとも2方向の
繰り返し曲げを付与することを特徴とするものである。
【0008】この発明において、最終ダイスの減面率は
10%以下であることが好ましい。
【0009】
【作用】この発明においては、スリップ型伸線機の最終
ダイスを経て引き取りキャプスタンを通過前の素線に対
して少なくとも2方向の繰り返し曲げ加工を施す。最終
ダイスから引き抜く力が素線に作用している際に繰り返
し曲げを行うことにより、素線の長手方向表層部に大き
な圧縮残留応力を付与することができる。また、繰り返
し曲げ加工を少なくとも2方向に施すことにより、全周
面域に圧縮残留応力を実質的に均一に分散させることが
できる。ここで、圧縮残留応力とは、素線に対する外部
応力を取り除いて未だ素線の中に残留する圧縮方向の応
力いう。この圧縮残留応力が所定以上全周面域に実質的
に均一分散することにより、耐食性および耐疲労性が改
善される。
【0010】また、この発明においては、かかる繰り返
し曲げ加工時の素線の張力を増大させるために最終ダイ
スに入る前の素線の張力を素線の強度の1/4以上に増
大させる。これにより、最終ダイスでの発熱を低下させ
て素線の脆化を防ぎ、以降に続く繰り返し曲げ加工時の
断線を防ぐと共に、繰り返し曲げ加工時の素線の張力を
高めて素線に所要の圧縮残留応力を付与することが可能
となる。
【0011】なお、最終ダイスに入る前の素線に張力を
付与する方法としては、最終ダイスに隣接する上流側の
ダイスを通過した伸線材に対して最終ダイスの入口側で
任意の引張り張力を与えることができる張力制御装置に
該伸線材を導入し、次いで最終ダイスに導入し、しかる
後引抜きキャプスタンによって巻取り装置に供給する方
法等を挙げることがでる。
【0012】この発明の製造方法においては、最終ダイ
スの減面率を10%以下とすることが、素線の延性確保
のために望ましい。
【0013】
【実施例】直径5.5mm、炭素含有量が0.82重量
%である高炭素鋼線材を乾式伸線により直径1.44m
mに縮経した後、ブラスめっきを施して、スリップ型湿
式伸線機により仕上がり直径0.185mm、強度39
20N/mmの素線とした。湿式伸線における、この
発明のダイススケジュールは図6に示すように山型とし
てある。その理由は、上流側のダイスで伸線される線材
はダイスの減面率が大きくても発熱度合が小さいために
縮経加工効率を高めることができ伸線の生産性を高める
ことができるが、下流側のダイスでは伸線加工による発
熱が大きくなり線材の脆化を招くために減面率を順次小
さくし、最終ダイスの減面率を10%以下としたためで
ある。
【0014】なお、ダイススケジュールが、図7に示す
ように全てのダイスの減面率が18.5%となるように
して伸線加工も行ったが、断線が多発して最終線経の素
線を経済的に得ることができなかった。
【0015】次に、この発明の実施形態の一例を図1に
よってその工程に従い説明する。多段コーンの間にダイ
スが配置された通常の全没型のスリップ型湿式伸線機1
には、最終ダイス3の上流側に最終ダイス3の入口に対
して伸線材に引張り張力が働くように張力制御ロール2
が設けられており、また最終ダイス3と引き取りキャプ
スタン5との間には、縦方向に対する曲げ装置(小経ロ
ール群)4−1と横方向に対する曲げ装置(小経ロール
群)4−2とからなる繰り返し曲げ装置4が配置されて
いる。
【0016】鋼線Wは、最終ダイスの上流側に隣接する
ダイス7を出て張力制御ロール2に複数回巻き付けら
れ、最終ダイス3の入口側の鋼線に対して鋼線の進行方
向とは逆向きの張力が与られる。こうすることにより、
最終ダイス3での伸線に伴う発熱が抑制され、鋼線の時
効脆化が軽減される。
【0017】最終ダイス3を通過した鋼線Wは繰り返し
曲げ装置4に導かれ、鋼線に少なくとも2方向の曲げを
付与すべく千鳥状に配置した小経ロール群4−1,4−
2を通過させる。この際、鋼線Wは引き取りキャプスタ
ン5による引抜き力が与えられた状態のもとで繰り返し
曲げを受けるので、鋼線の表層部は圧縮残留応力状態と
することができる。
【0018】基本的に上述した工程に従い、具体的に下
記の表1の条件下で夫々上述の強度3920N/mm
の素線を得た。
【0019】表1中、ロール経d(mm)は、図2に示
すように繰り返し曲げを与える千鳥状に配列させたロー
ル群4−1または4−2の各ロール6の直径であり、素
線に加える曲げ撓みの大きさは表1に示す如く、図2に
おける各ロール6の間隔b(噛み量)によって調節し
た。なお、間隔aはすべて22mmと固定した。
【0020】また、残留応力は、以下のようにして、変
形移動距離(mm)として表した。すなわち、図4の
(イ)に示す如く、長さ100mmに切った素線の片側
にエナメルを塗り、50%硝酸でもう片側を溶解する。
すると、残留応力により素線が変形する。変形が最大の
ときの先端の移動長さ(図4の(ロ)に示す距離Aまた
はB)を測定し、エナメルを塗った方向に移動すれば引
張り残留応力(+)とし、逆側に移動すれば圧縮残留応
力(−)とした。移動距離の絶対値が大きくなるほど各
残留応力も増大する。
【0021】
【表1】 表中、素線径はいずれも0.185mmであり、素線の
強力は105.4Nである。
【0022】表1から明らかな如く、最終ダイスに入る
前の素線の張力がゼロか若しくは素線強度の1/4以下
の場合には、線材の脆化を招く発熱が大きく、また伸線
性も不良であった。これに対し、1/4以上の場合には
発熱が低く伸線性も良好であり、しかも均一な圧縮残留
応力が十分に付与されることから耐食性および耐疲労性
にも優れていることが分かる。
【0023】図3は、最終ダイスに導かれる鋼線に逆方
向の張力を付与する方法の別の実施形態例を示す。この
例では、最終ダイス3に隣接するダイス7から出た鋼線
Wを伸線機の外に導き、張力制御装置(張力制御ロー
ル)8を通過させて鋼線に引張り張力を与えた状態で、
潤滑液で満たされた伸線機1の内部に導く。次いで、最
終ダイス3で縮経して仕上げ線経とした後、小経ロール
群4−1と4−2とからなる繰り返し曲げ装置4を通過
させ、引き取りキャプスタン5で引き取りながら巻取り
装置に供給する。張力制御装置8通過後の鋼線Wの張力
は張力測定装置(張力検出ロール)9で検出され、この
張力測定装置9の信号は張力制御装置8にフィードバッ
クされて張力の制御が行われる。この例では先の例に比
べ鋼線Wの通過経路は複雑になるが、従来の伸線機を大
幅に改造することなく使えるという特徴がある。
【0024】次に図5では、最終ダイスに入る前の鋼線
に進行方向とは逆向きの張力を加えたときの、張力の大
きさと仕上がり素線の延性との関係をグラフで示す。こ
のグラフでは素線の延性の評価として引っ掛け強度保持
率を採用したが、このグラフから明らかな如く素線の強
度の1/4以上の張力を加えることによって引っ掛け強
度保持率、すなわち延性が向上し、かつそのばらつきも
小さくなっている。
【0025】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明のゴ
ム補強用スチールコード素線の製造方法においては、耐
食性、耐疲労性および延性に優れている、強度が350
0N/mm以上のゴム補強用スチールコード素線を、
特殊な種類の線材を使用することなく、従来の伸線装置
をわずかに改良することにより製造でき、工業上極めて
有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】湿式伸線機における、この発明の一例製造方法
の要部を示す工程図である。
【図2】ロール間隔(噛み量)を説明するための説明図
である。
【図3】最終ダイスに入る前の素線に張力を付与する別
の製造例の要部を示す工程図である。
【図4】(イ)および(ロ)は、夫々残留応力を説明す
るための説明図である。
【図5】逆方向張力と素線の延性との関係を示すグラフ
である。
【図6】この発明のダイススケジュールを示すグラフで
ある。
【図7】従来のダイススケジュールを示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 湿式伸線機 2 張力制御ロール 3 最終ダイス 4 繰り返し曲げ加工装置 4−1,4−2 小経ロール群 5 引き取りキャプスタン 6 小経ロール 7 最終ダイスに隣接する上流側のダイス 8 張力制御装置(張力制御ロール) 9 張力測定装置(張力検出ロール) a ロール間隔(噛み量) b ロール間隔 d ロール直径 W 鋼線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29D 30/38 9349−4F

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強度が3500N/mm以上であるゴ
    ム補強用スチールコード素線を製造するにあたり、素線
    を最終伸線加工する際に、最終ダイスに入る前の素線に
    仕上がり素線の強度の1/4以上の張力を与えながら最
    終ダイスで仕上げ線経に縮経加工した後、少なくとも2
    方向の繰り返し曲げを付与することを特徴とするゴム補
    強用スチールコード素線の製造方法。
  2. 【請求項2】 最終ダイスの減面率が10%以下である
    請求項1記載の製造方法。
JP6332197A 1994-12-13 1994-12-13 ゴム補強用スチールコード素線の製造方法 Pending JPH08158280A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847352A (en) * 1996-10-31 1998-12-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method and apparatus for electrical discharge machining
JP2004504485A (ja) * 2000-07-14 2004-02-12 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 金属マトリックス複合ワイヤ、ケーブル、および方法
JP2010095734A (ja) * 2010-02-01 2010-04-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd 金属ハイブリッドプリプレグの製造方法
JP2017035825A (ja) * 2015-08-10 2017-02-16 住友ゴム工業株式会社 ゴムシート材料の製造装置および製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040615