ПРОВОЛОЧНЫЙ ТРОС ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2000 года по МПК D07B1/00 

Изобретение относится к проволочному тросу для армирования резиновых изделий, в частности пневматических шин, состоящему, по меньшей мере, из трех проволочных нитей, расположенных вокруг непрерывной сердцевинной нити.

Проволочные тросы этого рода известны. Они служат, в частности, для армирования пневматических шин, например для легковых и грузовых автомобилей. Подобные вкладыши из проволочного троса в шинах известны как слои корда брекера.

При использовании в шинах грузовых автомобилей подобные вкладыши проволочного троса, или арматура подвержены более высоким нагрузкам, чем в шинах легковых автомобилей. По этой причине выше и требования к проволочным тросам для армирования шин грузовых автомобилей. При использовании поэтому в шинах грузовых автомобилей экономично изготовляемых стальных кордов простой конструкции, как они используются, например, в шинах легковых автомобилей, легко происходит отделение кромки брекера.

Подобные стальные корды простой конструкции состоят, например, из сердечника, составленного из трех проволочных нитей диаметром 0,2 мм, и из шести расположенных вокруг этого сердечника проволочных нитей диаметром 0,35 мм. Подобный стальной корд прост в изготовлении и, в целом, не имеет проблем в обработке. Однако из-за его жесткости, как уже упомянуто, легко происходит отделение кромки брекера в шине, так что шина становится непригодной.

У изготовленных с большими производственными затратами кордов с большим числом проволок (например, стальные корды, состоящие из сердцевинного троса из трех проволочных нитей с расположенными вокруг него девятью проволочными нитями, оболочки из дополнительных пятнадцати проволочных нитей диаметром каждая 0,22 мм и окружающей эту конструкцию спиральной проволоки диаметром 0,15 мм) значительно снижена опасность отделения кромки брекера. Однако из-за геометрического соотношения отдельных проволок между собой в таких проволочных тросах с повышенным числом проволок неизбежно образуются внутренние полости, в которые заливочная резина не в состоянии больше проникнуть, так что сцепление заливочной резины остается ограниченным отрезками внешней оболочки. Кроме того, содержащаяся в заключенном воздухе влага оказывает корродирующее воздействие изнутри на проволочные тросы и способствует преждевременному старению и разрушению проволок.

Из DE 2648524 A1 известен проволочный трос в качестве прочностной основы в резиновых изделиях, состоящий из трех или более массивных металлических проволок, скрученных вокруг непрерывного сердечника из неметаллического сжимаемого материала. В частности, этот неметаллический сжимаемый материал представляет собой вулканизуемую резину, термопласт, ароматический полиамид или же натуральный или искусственный волокнистый материал. Подобным неметаллическим сжимаемым материалом в качестве сердечника проволочного троса имеющееся обычно свободное пространство в проволочном тросе заполняется почти или в основном полностью. Это исключает смещения отдельных внешних проволок под действием боковых сжимающих усилий. Это заполнение имеющихся в проволочном тросе свободных пространств достигается тем, что эластомерный или текстильный сердечник при обработке проволочного троса в шине поддается сгруппированным вокруг сердечника стальным проволокам, так что они могут сближаться между собой и легко деформировать сердцевинную проволоку.

Из DE-PS 816308 известен армирующий вкладыш для изделий из каучука, проволочные тросы которого имеют невулканизованный или подвулканизованный каучуковый сердечник, у которого отдельные проволоки расположены на расстоянии друг от друга. Эти каучуковые сердечники вызывают высокое упругое удлинение тросов, так что проволочный трос обладает большей изгибаемостью.

Из DE-OS 2209752 известны проволочные тросы в качестве армирующих вкладышей в транспортерных лентах, состоящие, например, из расположенных вокруг эластомерного сердечника проволочных нитей.

По сравнению с этим в основе изобретения лежит задача создания проволочного троса описанного выше рода, который имеет простую конструкцию и, тем самым, экономичен в изготовлении, однако, с другой стороны, при уменьшенной опасности коррозии внутри проволочного троса обеспечивает хорошее закрепление и фиксацию кромок проволочного троса в армируемом резиновом изделии.

Для решения этой задачи согласно изобретению предложен проволочный трос для армирования резиновых изделий, в частности пневматических шин, который состоит, по меньшей мере, из трех проволочных нитей, расположенных вокруг непрерывной сердцевинной нити, причем сердцевинная нить состоит из неметаллического материала, способного к усадке в продольном направлении при вулканизации армируемого резинового изделия. При вулканизации такого выполненного согласно изобретению проволочного троса происходит, тем самым, продольная усадка образующей сердечник проволочного троса сердцевинной нити, т. е. сердцевинная нить сжимается в продольном направлении проволочного троса. В соответствии с этим сердцевинная нить отходит от обрезных кромок проволочного троса, так что там образуется полость, ограниченная окружающими сердцевинную нить проволочными нитями. В эту полость может при вулканизации проникнуть каучуковая смесь, что обеспечивает особенно хорошее сцепление проволочного троса с армируемым резиновым изделием.

В предпочтительном выполнении изобретения сердцевинная нить состоит из невытянутого алифатического полиамида, преимущественно из невытянутого нейлона. Невытянутый алифатический полиамид, в частности невытянутый нейлон, имеет то преимущество, что при вулканизации армируемого резинового изделия он не только дает усадку в проволочном тросе в продольном направлении, но и что в процессе вулканизации одновременно увеличивается диаметр алифатического полиамида. За счет этого увеличения диаметра полиамид проникает в полости между окружающими сердцевинную нить проволочными нитями и в значительной степени заполняет их. При применении невытянутого алифатического полиамида, в частности невытянутого нейлона, в качестве сердцевинной нити проволочный трос согласно изобретению дает, таким образом, во-первых, преимущество лучшей фиксации обрезной кромки проволочного троса в армируемом резиновом изделии, поскольку его резиновая смесь может проникать в созданные за счет усадки полиамидного сердечника полости на конце проволочного троса. Во-вторых, проволочный трос согласно изобретению дает то преимущество, что подвергшийся усадке полиамидный сердечник втягивается внутрь проволочного троса и заполняет там полости между отдельными проволочными нитями, а это препятствует коррозии отдельных проволок изнутри проволочного троса.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью примера его выполнения на чертежах, на которых изображается:
- фиг. 1: схематично сечение проволочного троса, согласно изобретению для армирования резиновых изделий перед вулканизацией армируемого резинового изделия;
- фиг. 2: проволочный трос согласно изобретению из фиг. 1 после вулканизации армируемого резинового изделия;
- фиг. 3: схематично разрез проволочного троса из фиг. 2 по линии III-III после вулканизации армируемого резинового изделия.

На фиг. 1 схематично изображено сечение проволочного троса согласно изобретению для армирования резиновых изделий, в частности пневматических шин. Проволочный трос 1 согласно изобретению содержит сердцевинную нить 3, вокруг которой параллельно и симметрично расположены шесть проволочных нитей 2. В изображенном примере как проволочные нити 2, так и сердцевинная нить 3 имеют одинаковый диаметр.

Диаметр проволочных нитей 2 и сердцевинной нити 3 выбирают в зависимости от будущего использования проволочного троса, т.е. в зависимости от типа и размера армируемой шины. В изображенном примере выполнения диаметр может составлять, например, 0,35 мм. Возможны, однако, и другие диаметры. Конечно, возможны также проволочные тросы, в которых проволочные нити 2 и сердцевинная нить 3 имеют разный диаметр.

Из-за кругообразного сечения проволочных нитей 2 и сердцевинной нити 3 между каждыми двумя соседними проволочными нитями 2 и сердцевинной нитью 3 образуется полость 4.

Согласно изобретению сердцевинная нить 3 изображенного на фиг. 1 проволочного троса 1 состоит из неметаллического материала, который при вулканизации армируемого резинового изделия способен к усадке в продольном направлении. Это свойство используется для создания в армируемом резиновом изделии, в частности пневматической шине, прочного сцепления проволочного троса. Для этого изображенный проволочный трос 1 обрабатывают после каландрирования и резки слоев брокера в так называемой сырой шине, которую затем вулканизуют. При вулканизации сердцевинная нить сжимается по своей длине, т.е. подвергается усадке в направлении продольной оси проволочного троса 1 к его средней оси (фиг. 3). За счет этого на обрезных кромках проволочного троса 1 образуются полости, в которые может проникать вулканизуемая смесь. В результате этого происходит сцепление проволочного троса, в частности его проволочных нитей 2, с армируемым резиновым изделием.

На фиг. 2 изображен разрез проволочного троса 1 из фиг. 1 после вулканизации. За счет своей усадки сердцевинная нить 3 изменилась не только по длине, но и одновременно увеличился ее диаметр. Это приводит к тому, что сердцевинная нить 3 растягивается внутрь описанных выше полостей 4 и, в основном, заполняет их. Как видно из фиг. 2, образованное кругообразно расположенными проволочными нитями 2 пространство, в основном, полностью заполнено неметаллическим материалом сердцевинной нити 3, так что там, в основном, больше нет полостей.

За счет этого заполнения согласно изобретению в основном, всего пространства, образованного проволочными нитями, резко уменьшается опасность коррозии проволочного троса 1 изнутри вследствие заключенной влаги.

На фиг. 3 изображен разрез в продольном направлении проволочного троса 1 из фиг. 2 по линии III-III после вулканизации. На фиг. 3 проволочный трос 1 согласно изобретению изображен в заделанном состоянии в армируемом резиновом изделии 5. Резиновое изделие 5, не изображенное на фиг. 2, для большей наглядности, показано на фиг. 3 в виде фрагмента. У армируемого резинового изделия 5 речь идет, в частности, о пневматической шине.

Как поясняет продольный разрез на фиг. 3, окруженная проволочными нитями 2 сердцевинная нить 3 во время вулканизации сжалась, так что в зоне обрезной кромки 6 между проволочными нитями 2 образовалась полость, в которую смогла проникнуть каучуковая смесь армируемого резинового изделия 5.

Благодаря этому проникновению согласно изобретению достигается сцепление проволочного троса, в частности проволочных нитей 2, и армируемого резинового изделия 5 в зоне обрезной кромки 6, что обеспечивает особенно хорошую заделку и соединение проволочного троса 1 с армируемым резиновым изделием 5.

Согласно изобретению в соответствии с этим достигается хорошая фиксация кромки 6 проволочного троса в армируемом резиновом изделии 5 и одновременно уменьшается опасность коррозии.

В качестве неметаллического материала для сердцевинной нити 3 пригоден, в частности, невытянутый алифатический полиамид, в частности невытянутый нейлон. При вулканизации подобная сердцевинная нить 3 из невытянутого нейлона дает усадку примерно на 5-7%, в результате чего на обрезной кромке 6 проволочного троса образуется достаточно большая полость, в которую может проникнуть резиновая смесь и прочно соединиться там с латунной поверхностью проволочных нитей 2.

Проволочный трос для армирования резиновых изделий, например пневматических шин для легковых и грузовых автомобилей, состоит, по меньшей мере, из трех проволочных нитей, расположенных вокруг непрерывной сердцевинной нити. Сердцевинная нить состоит из неметаллического материала, способного к сжатию в продольном направлении при вулканизации армируемого резинового изделия. Этим материалом является, в частности, невытянутый нейлон. При вулканизации армируемого резинового изделия сердцевинная нить сжимается и расширяется в своем диаметре. Изобретение обеспечивает хорошее закрепление и фиксацию кромок проволочного троса в армируемом резиновом изделии. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Проволочный трос для армирования резиновых изделий, состоящий, по меньшей мере, из трех проволочных нитей, расположенных вокруг непрерывной сердцевинной нити, выполненной из неметаллического материала, отличающийся тем, что материал сердцевинной нити при вулканизации армируемого резинового изделия имеет способность к сжатию в продольном направлении. 2. Трос по п. 1, отличающийся тем, что сердцевинная нить выполнена из невытянутого алифатического полиамида. 3. Трос по п. 1, отличающийся тем, что сердцевинная нить выполнена из невытянутого нейлона. 4. Трос по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что проволочные нити имеют одинаковый диаметр. 5. Трос по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что проволочные нити и сердцевинная нить имеют перед вулканизацией армируемого резинового изделия одинаковый диаметр. 6. Трос по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что он предназначен для армирования пневматических шин.