一种用于弹胶性产品的多层，多股密实加劲缆索的生产程序，以及通过这种程序所生产的缆索的制作方法

专利名称:一种用于弹胶性产品的多层，多股密实加劲缆索的生产程序，以及通过这种程序所生产的缆索的制作方法
这个发明是关于一种用于弹胶性产品中的多层、多股密实加劲缆索的绞合程序，其方法是将直径相同的金属线输入到若干逐个绞合点上，两个或更多的金属线被输入第一个绞合点上，或者一根金属线被输入第一个绞合点，6根金属线被输入第二个绞合点，以及按照这种生产程序制成的加劲缆索。
从DE-OS2934012已得知了这样的一种程序以及采用这种程序所生产的加劲缆索。在这个已知的程序中，对一层金属线提供一个绞合点。为了保证单根金属线在成品缆索套管中，确实处于予定的位置上，金属线在被输入实际合股机之前，首先要进行普通的辅助绞扭。辅助绞扭的操作工序将进一步保证，获得按照金属线在成品缆索套管中位置而定的金属线所需长度。用滚筒来保证每根金属线的相应长度，滚筒的旅转速度是视拉力而定的。
采用这种已知程序，在生产2层以上加劲缆索时，它首先不能保证金属线处于其予定的位置，因而，从这种程序生产的加劲缆索长度上可以看到金属线的换位现象。这种换位将使加劲缆索的密实性减弱。单根金属线之间长度补偿也不能做到足够准确。然而，如果单根金属线过长，那么这些金属线在进一步的加工中，例如，在调直或滚压时，会像地毯的小皱褶一样，折叠起来形成大的皱褶，呈环状而从缆索套管中突出来。
本发明的目标是提供在开头所提及这种类型的加劲缆索及其生产程序，在这个发明中，不会出现上文所述的缺陷，并且可以保证使每根金属线在成品缆索套管中能准确地处于予定的位置上。本发明的另一目标还提供了一种生产程序和加劲缆索，可以有效地避免成品缆索套管中单根金属线的过剩长度。
如果，2根或更多的金属线被输入第一绞合点，那么，可以精密地确定即将输入的金属线的位置，因为每次能接着第一次绞合点而输入到下一个绞合点的最多金属线数量将由绞合点上所能提供的相应位置而定，在这些位置上每根输入的金属线要能至少与已经存在的两根金属线相接触。
如果，一根金属线被输入至第一个绞合点，而6根金属线被输入到第二个绞合点，那么，可以精确地获得即将输入的金属线的位置，因为每次能接着第二个绞合点而输入到下一个绞合点的最多金属线数量将以绞合点上所能提供的相应位置而定，即在这些位置上每根输入的金属线至少能与已经存在的两根金属线相接触。
这样，按照本发明，金属线将不再会层层堆积。确切地说，最多按已形成的基本合股体上的稳定堆积点，而有相应多的金属线输入至每个绞合点上;从而将有更多的稳定堆积点形成在基本合股体上，在随后绞合点上，为更多的金属线形成了稳定的堆积点。稳定堆积点仅仅存在于当新输入的金属线能与至少已经存有的两根金属丝接触处，因此，金属丝绞入于一凹处或凹槽中，由于，它支承于已经存有的两根金属丝上故其位置是固定的。
如果，按照本发明的程序，在每个绞合点上，金属线仅聚积在稳定堆积点上，那么，可以简单而精密地预先确定每根金属线的所需长度，这样，带着适当附加长度的金属线就被输入到它的绞合点上。每次所需的附加长度可以根据所产生的绞合点结构来计算，其详细说明见下文。
附加长度的输送，都是通过对同附加长度相对应的金属线预加工而有效地进行的。金属线预加工可在狭孔、梭芯或棱边上弯曲形成。如果金属线弯曲发生时，狭孔、梭芯、棱边绕着金属线周边旋转，那么金属线就被预加工成像一螺旋。如果弯曲一直保持在金属线周边的同一个位置上，并且如果金属线在距第一次弯曲一定距离的相反方向再次弯曲，那么，金属线就呈平面波纹形。外层金属线的精确长度可以通过螺旋形预加工金属线的升角和直径求出，或者通过波形预加工金属线的幅度和波长而求知。
金属线的预加工也可采用扭力的方法。牵引金属线的线轴应当这样旋转，即使金属线在所有情况下都自身绞扭起来。
按照本发明，这个程序的优点是，第一，在生产多层、多股组合加劲缆索的过程中，不再需要去已知程序中所要求的缆索套管辅助绞扭处理。按照本发明程序生产出来的加劲缆索密实性特别好。采用这种程序生产出来的加劲缆索从其全长看，单根金属线一直处于同一位置上。金属线在被输入绞合点之前的预先加工成形对于成品缆索没有损伤，因为在实际绕制过程中，这种预成形也可避免，例如，在双绞扭合股机中。
本项发明的目标还通过一种用于弹胶性产品的多层，多股组合加劲缆索来实现的，这种缆索至少含有12根同样直径的单线，其最里层含有一至四根单线，每一根单线在缆索的横剖面上总是处于同一位置，生产是通过向几个连续绞合点上输送单根金属线，输送程序是首先用2-4根，或者先一根接着六根，而且是每次输至下一个绞合点上时，其数量须按照每次输入的金属线至少可与两根已存在的金属线接触所能得到的位置而定。
在这种加劲缆索中，加劲缆索的单位绞扭长度中单线长度，则按其在加劲缆索横断面中的位置从里向外而增长。
当外层单线至少为3根，内层单线为6根，与其他单线沿加劲缆索长度明显地按线性接触排列时，缆索的优点最为突出。
本发明在下图和举例中作了更详细的说明。
图1，按照本发明的生产程序，供作生产多层、多股，密实加劲缆索的设备示意图。
图2、按照本发明的生产程序，单根线预成形的设备示意图。
图3、按照本发明的生产程序，单根线牵引设备示意图。
图4、已知合股生产程序的示意图，作为比较。
图5、按照本发明生产程序，合股过程示意图。
图6、按照本发明的生产程序，单股线在加劲缆索中的参考环形线示意图。它是计算每单股线附加长度的依据。
图7、按照本发明的生产程序所生产的加劲缆索高倍微观剖面图。
图1所示一个设备，可用以进行本发明的生产程序。数字1指的是绕线盘2的放松线轴架。为了清楚起见，在这个放松线轴架上只画了8个金属线绕线盘2。单股线E从绕线盘2，通过导线管14，被输送到实际合股设备上。这个合股设备包括有5个金属线堆积点4.1到4.5，因此固定5个绞合点。
在每根线的堆积点4.1到4.5的前面，装置了配线板3.1到3.5，配线板作成像一块多孔板，具有输入接管(图中未示出)。图中较清楚地示出了堆积点4.3到4.5，因为它们必须是确切地加以制作。这些金属线堆积点4.3到4.5，除具有一般中心接管外，还包括一些压力夹紧装置(亦未在图中示出)。在每个金属线堆积点4.4到4.5的前面装有一种阶段预成形装置6.4和6.5。单根金属线E，通过配线板输入到阶段预成形装置6.4或6.5。在离开最后一个堆积点4.5后，合在一起的多股单线被送至(外部和内部绞扭)双绞扭合股机7中，在合股机7中，制成的多层，多股密实加劲缆索被绕在合股绕线盘8上。
图2所示是一个阶段预成形装置机头6的放大示意图。依靠装在阶段预成形装置机头前的绞扭止动器未示出，单根金属线E可被这个预成形机头预制成螺旋线(不用绞扭止动器)或者予制成平面波纹线(用绞扭止动器)。阶段预成形装置机头6实质上包括2个园盘9、10，在园盘中有2个狭孔11和12分别排列在两个部分圆周M1和M2上。每根金属线E在阶段预成形装置机头上预制成形，圆盘9和10上各具有两个预制狭孔11和12。预制狭孔11和12各具有一棱边，供金属线E在棱边上弯曲。预制狭孔11和12的缝隙宽度，部分圆周线直径的分度，和绞扭角度，决定了预成形的程度。预成形后的单根金属线，通过金属线堆积点4，被合成一起送至绞合点13。
图3示意单股线用的放松绕线盘的两种不同实施例。在绕线盘2上，单线E受到一个切线方向的拉力，通过线导轮15输入绞合点13.1。在一个双绞扭装置中设有绕线盘16，供单线18输入，单线在这里按照已知的Anundel程序进行绞扭预成形。17表示导线轮。单股线的扭转成形可以单独进行，或与阶段预成形机头6结合进行。两个装置的目的都是要保证单股线在其相应位置上具有所要求的附加长度。然后，经过绞扭的单线可被输入绞合点13.2，13.3以及后面的绞合点。
图4是根据已知DE-OS2934012中的，单根金属线分层输入示意图。这里有3个绞合点13.1，13.2和13.3用于生产含有27股单线的多层，多股密实加劲缆索。三根金属线E被输入第一个绞合点13.1，9根输入第二个绞合点13.2，进而15根单线被输入第三个绞合点13.3。图4上端所示是在绞合点13.1到13.3各个情况下，处于其予定位置上的单股线，黑色点所示是被输到绞合点的单股线，圆圈表示已经被输入到前一个绞合点的，或前面各绞合点的单股线。
图5的示意图表明了，按照本发明的生产程序，单线是如何被输入到所要求的5个绞合点13.1到13.5的。从图5上端的剖面图上可以看到，只有如绞合点上所具有的位置那么多的单线(黑色)能被输入到每个绞合点，在这些位置上每根输入的金属单线至少与2根已经存在的金属线(圆圈)相接触。此外，从图5中可以看到，3根单线可以被输入到第二个绞合点13.2，6根单线可以被输入到第三绞合点13.3，9根单线可以被输入到绞合点13.4。如图5所示，如果缆索要包含27根单线，那么，最后的6根单股线被输入绞合点13.5后，即形成加劲缆索C，然后绞合。
在各情况下由于单线的位置所要求的金属线的附加长度可以按照以下所示进行计算。为了说明这一点，图6再次示出一根加劲缆索，它包含27股单线，其中3根单股线d，集中安排在直径为D1的部分圆周线上。另外3根单股线d2放在直径为D2的部分圆周线上(为了清楚起见D2未示出)。下一步的单股线按照如下方式安排6根单线d3在部分圆周线D3上，另6根单线d4在部分圆周线D4上(未示出)，另3根单线d5在部分圆周线D5上(未示出)，还有6根单线d6在部分圆周线D6上。
金属线附加长度的确定和计算可按照下列方式进行结构类型27×0.22的加劲缆索为依据进行计算，含有27根各自直径为0.22mm的单股线。这种结构类型由三个不同的单线层组成1层 3×0.222层 9×0.223层 15×0.22合成结构 27×0.22全部三个线层的绞扭长度和绞扭方向必须相同。缆索用27根单线，在一台外部-内部-合股机上制成，如图1和图5所示。
三个线层的各自绞扭长度系数En实际线长与绞扭长度之比互不相同，而且，按照金属线各自所在位置，第二层和第三层也有区别。单股线束的绞扭角按照以下公式计算tan an＝ (Dn×π)/(S)其中，Dn表示各单股线束的中间缆索直径，S为绞扭长度(见图6)。运用公式可以计算出结合系数EnEn＝ (1n)/(S) ＝ 1/(COS×n)从图6可以清楚地看到对于27×0.22结构的缆索具有一系列的中间缆索直径，在此用D1到D6来表示。在第二层的9根线套管中，具有2个不同中间缆索直径的单线束，而在第三层15根线套管中有3个不同中间缆索直径的单线组。
表1给出关于27×0.22缆索，用不同线层和不同线束的不同制概要。
27×d型缆索单股线束的中间缆索直径Dn可以采用下列公式计算;其中d是单股线的直径D1＝2d×tan30°D2＝2d× 1/(COS30°)D3＝d×1+25tan230°]]>D4＝2d×4+tan230°]]>D5＝8d×tan30°D6＝2d×1+16×tan230°]]>这个表说明，对于15根线套管中的单线束6，如果要求绞扭长度为18.0毫米，单线长应当是18.333毫米，同样，对于3根线套管中的单线束1，单股线长仅需18.018毫米。因此，绞扭之后，单线束1的3根线套管，与单线束6的金属线相比具有1.75%的附加长度。与单线束6相比较，其他单线束具有相应的组6为小的附加长度。
在缆索制作过程中由于各种原因，如矫直、辅助绞扭影响、绕线张力等，3根线套管中的金属线的附加长度会产生象地毯小皱褶似的皱褶，而形成大的地毯皱，呈环形从(中间)缆索套管中突出来。
金属线的这种附加长度可以通过相应的单股线预成形来避免。
如果采用本发明的程序，可以生产出非常密实的多层和多股的加劲缆索，如图7所示。
图7所示是按照本发明生产的27×0.22+0.15E结构型加劲缆索的剖面高倍放大图。此缆索包含直径为0.22毫米的27根单线E和1根直径为0.15毫米的压扁环形线(W)的，用来加强加劲缆索的密实性。
摄制高倍放大图的样品是按照以下方式进行的。把按照本发明生产的加劲缆索整个铸在一个塑料块中，把凝固后的塑料块按与缆索轴线垂直的方向切开。将切面打平、磨光。把按这种方式制成的样品放在显微镜下放大并摄像。
从图7中可以看到，按照本发明所生产的加劲缆索具有规格一致的剖面，因而有最佳的密实性。
与通常的缆索相比，此多层组合缆索具有如下优点生产过程为单一操作缆索直径较小合股损失较小，因而缆索强度较大较高的缆索有效强度疲劳强度高每米重量小单位强度高空气透气性明显低从以下例子中可以看出这些优点。
按照本发明程序生产的不同缆索A、B、C。在缆索A中，6根直径为0.22mm的单股线被输入第一绞合点，3根单股线被输入第四绞合点。在缆索B和C中，分别用直径为0.175mm(缆B)或0.22mm(缆C)的3根单线输入第一绞合点，3根单线输入第二绞合点，6根输入第三绞合点，9根输入第四绞合点，6根输入第五绞合点。被输入第二和以后各绞合点的单线具有与其在缆索套管中予定位置相对应的附加长度，此附加长度是通过单线在输往特定的绞合点过程中预加工成波形而产生的。从表2中可以进一步看到按本发明程序生产的缆索的结构特点。如表2中所示。所有缆索都具有1条直径为0.15mm的环形线。为便于比较，表中在X、Y、Z记号下给出了市场上可购到的，可比较的层状结构缆索。表中列出了对已知层状结构缆索和按照本发明程序所产生缆索进行测定的各种技术数据，包括成品直径(平均值)，断裂荷载，有效强度，按Taber方法的韧性，按deMttia方法的疲劳寿命，每米重量，比强度，埋置时的透气性等。透气性是按照DE-OS3215506所给程序测定的。从表中可以清楚看到，与已知层状结构缆索X，Y，Z相比较，以上所述按照本发明程序生产缆索A，B，C的优越程度。例如，按本发明生产的缆索A的直径，与已知层状结构缆索X比较，直径减少了4.3%。按本发明生产的缆索B，与已知层状结构缆索Y比较，直径减少了4.5%。按本发明生产的缆索C，与已知层结构缆索Z比，直径减少3.1%。
权利要求
1.一种用于弹胶性产品的多层、多股和密实加劲缆索的合股生产程序，其方法是将直径相同的金属线输入到若干逐次绞合点上，利用两根或更多根金属线被输入到第一绞合点，并具有这样的特点；即每次最多能接着第一次绞合点而输入到下一个绞合点的金属线数量将以绞合点所能提供的位置而定，即在这些位置上每根输入的金属线至少要能与已经存在的两根金属线相接触。
2.一种用于弹胶性产品的多层、多股和密实加劲缆索的合股程序，其方法是将直径相同的金属线输入到若干逐次绞合点上，由此而有一根金属线输入至第一绞合点，和有6根金属线输入至第二绞合点，其特征在于即每次最多能接着第二次绞合点而输入到下一个绞合点的金属线数量将以绞合点所有能提供的相应位置而定，即在这些位置上每根输入的金属线至少要能与已经存在的两根金属线相接触。
3.按照权项1和2所述的程序，其特征是每次输入到其绞合点的金属线均带有一附加长度，它与各金属丝所处层次相对应。
4.按照权利要求
3所述的程序，其特征是附加长度的输送都是通过把同附加长度相对应的一段金属线预先成形来进行的。
5.按照权利要求
4所述的程序，其特征是金属线的预先成形是通过在狭孔、梭芯、或梭边上加以弯曲来进行的。
6.按照权利要求
4或5所述的程序，其特征是金属线的预成形是通过扭力方法来进行的。
7.一种至少包含12根相同直径单股线的，用于弹胶性产品中的，多层、多股密实加劲缆索其最里层包含有1到4根单股线，并且沿缆索的长度，每根单线在缆索横剖面上总是保持在同一位置上。这种缆索的制造是通过将单根线输入到若干逐个绞合点，首先是2到4根，或者是先1根然后6根单线被输入。每次最多能输入到随后的绞合点的金属线数量将以绞合点所能提供的相应位置而定，即在这些位置上每根输入的金属线至少要能与已经存在的两根金属线相接触。
8.按照权利要求
7所述的加劲缆索，其特征是加劲缆索每单位绞扭长度中单股线长度，将按照其在加劲缆索剖面上的位置，从里向外逐渐增加。
9.按照权利要求
8所述的加劲缆索，其特征是沿加劲缆索的全长，外(层)单股线至少与3根内层单股线，而内层单股线与另外6根单股线，处于显著地线性接触的位置上。
专利摘要
一种用于弹胶性产品的多层、多股和密实加劲缆索的预绕生产程序，其方法是将直径相同的金属线输入到若干逐个绞合点上，由此而有两根或更多金属线被输入到第一绞合点，并且具有这样的特点；即每次最多能接着第一次绞合点而输入到下一个绞合点的金属线数量将以绞合点所能提供的相应位置而定，即在这些位置上每根输入的金属线要至少能与已经存在的两根金属线相接触。
文档编号D07B3/00GK85104926SQ85104926
公开日1986年12月24日 申请日期1985年6月28日
发明者沃尔夫冈·韦登豪普特, 冈特·韦普纳, 彼得·迪斯蒙 申请人:阿克佐N.V.导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan