用于增強輪胎的鋼絲簾線本申請是申請日為2009年12月9日，發明名稱為“用于增強輪胎的鋼絲簾線”的中國專利申請200980154069.7的分案申請。技術領域本發明涉及一種鋼絲簾線，其包含帶有一個或多個預成型纖絲的芯層和外層。可將鋼絲簾線用于增強體，例如輪胎的束帶或緩沖結構。
背景技術：
在現有技術中，包含預成型纖絲的鋼絲簾線是已知的。鋼絲簾線的4+6結構也已經公開。EP0301776A1提供了一種4+6的絲簾線結構。其公開了使用鋼絲簾線增強的低斷面子午線輪胎(radialtire)，所述的鋼絲簾線由芯和外層兩層構成，芯包括3或4根纖絲，并且外層包括多個等于或少于芯纖絲數量的纖絲，纖絲的直徑基本相等，芯纖絲和外纖絲具有相同的旋向(hand)但不同間距的捻線，輪胎的縱橫比最大為0.85。專利文件也公開了絲簾線結構可為4+6。但是，根據專利文件的鋼絲簾線具有不完全的橡膠滲透。因此，在使用中濕氣可到達單個鋼纖絲，這可嚴重降低鋼絲簾線和所增強的輪胎的壽命。完全橡膠滲透意味著橡膠必須能滲透到在組成元件之間的絲簾線中并且填充所有可能的空隙，以降低在元件之間的微動磨損和張力，并且避免濕氣沿絲簾線運動，其將會導致大量的腐蝕并且其將嚴重地降低絲簾線和橡膠產品的壽命。WO02/088459A1提供了一種包含第一組和第二組的鋼絲簾線。第一組包含4根纖絲并且第二組包含6根纖絲。第一組螺旋捻合在第二組的周圍。第一纖絲具有大于300mm的捻合跨距。將第二纖絲進行多變預成型。第一鋼纖絲具有空間波形。其公開了空間波不是平面波，并且其具有第一彎皺和第二彎皺。第一彎皺所處的平面基本上與第二彎皺所處的平面不同。由于空間波處理，例如兩個在不同平面中的連續彎皺，在第一纖絲中引入高的張力，并且在第一纖絲的殘余應力非常高。其導致簾線的高連續破壞率。據此，簾線的破壞載荷不能達到要求。還由于空間波的處理，彎皺設備的磨損是高的。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有技術的問題。本發明的其它目的是提供一種具有完全橡膠滲透和高破壞載荷的鋼絲簾線。本發明的另一個目的是提供一種可以經濟的方法制造的鋼絲簾線。根據本發明，鋼絲簾線包含芯層和外層。芯層包含第一數目的第一鋼纖絲。第一數目為3-8。并且第一鋼纖絲具有大于310mm的捻距。外層包含第二數目的第二鋼纖絲。第二數目為3-10。將至少一根第二鋼纖絲多邊(polygonally)預成型。將外層以芯捻距(twistpitch)螺旋捻合在芯層的周圍，并且當第二鋼纖絲的平均直徑為Rfmm時，芯捻距為15Rf-150Rf。在一個平面中將至少一個所述的第一鋼纖絲預成型為波形。當第一鋼纖絲的平均直徑為Dfmm時，波高為1.2Dfmm-2.4Dfmm，并且波長為10Dfmm-25Dfmm。在WO95/16816公開了多邊預成型技術。多邊預成型與螺旋預成型不同。盡管兩者都是三維預成型或空間預成型，但對于本領域的技術人員來說，多邊預成型和螺旋預成型是不同類型的預成型。多邊預成型是這樣一種預成型，其使鋼纖絲在垂直于縱向中心軸的平面上具有凸起。凸起為具有在最大值和最小值之間交變的曲率半徑的凸曲線的曲線形式。預成型鋼纖絲的曲率半徑在兩個極端之間交變：最小值為具有最大的彎曲度的位置處，而最大值為具有最小的彎曲度的位置處。由于纖絲圍繞自身的縱軸的旋轉，鋼纖絲的曲率半徑總是指向鋼絲的中心軸的方向。這意味著，多邊形具有凸形。換句話說，鋼纖絲的塑性拉伸區總是處于徑向向里，而塑性壓縮區處于徑向向外。JP06108387描述了一種鋼絲簾線，其帶有兩個空間預成型的芯線和螺旋預成型的外線。在現有技術中，無特定描述的螺旋預成型意味著預成型為具有曲率半徑為固定值或為連續單調函數的圓形(circular)曲線的曲線形式。這意味著，螺旋預成型的鋼纖絲的曲線是很圓的曲線。優選地，波高為1.6Dfmm-2.0Dfmm。最優選地，波高為1.7Dfmm-1.9Dfmm。優選地，波長為12Dfmm-20Dfmm。最優選地，波長為14Dfmm-16Dfmm。根據本發明，Df是第一鋼纖絲的平均直徑。Df為0.06mm-1.0mm。優選地，Df為0.2mm-0.5mm。最優選地，Df為0.3mm-0.4mm。Df可為0.35mm或0.38mm。根據本發明，芯捻距為15Rf-150Rf。優選地，芯捻距為40Rf-70Rf。外層可以外捻距相互捻合。外捻距為15Rf-150Rf。優選地，外捻距為40Rf-70Rf。最優選地，外捻距與芯捻距相等。根據本發明，Rf是第二鋼纖絲的平均直徑。Rf為0.06mm-1.0mm。優選地，Rf為0.2mm-0.5mm。最優選地，Rf為0.3mm-0.4mm。Rf可為0.35mm或0.38mm。根據本發明，Rf可與Df不同或相同。優選地，Rf與Df相同。優選地，第一數目為3-5。最優選地，第一數目為4。優選地，第二數目為5-8。最優選地，第二數目為6。第二數目可與第一數目相等。優選地，第二數目大于第一數目。鋼絲簾線的結構可為3+3,3+4,3+5,3+6,3+7,3+8,3+9,3+10,4+4,4+5,4+6,4+7,4+8,4+9,4+10,5+5,5+6,5+7,5+8,5+9,5+10,6+6,6+7,6+8,6+9,6+10,7+7,7+8,7+9,7+10,8+8,8+9,或8+10。根據本發明，將至少一根第一鋼纖絲在一個單一平面中進行波形預成型。優選地，將所有的第一鋼纖絲在一個單一平面中進行波形預成型。不在第一纖絲上施加其它預成型。由于將鋼纖絲預成型為一個平面中的波形，因此與空間波形相比，鋼纖絲具有更低的強度損失。包含這種預成型的鋼纖絲的鋼絲簾線的連續破壞率顯著更低。鋼絲簾線的破壞載荷與現有的鋼絲簾線相同或更高。彎皺設備的磨損也較低。根據本發明，將至少一根第二鋼纖絲進行多邊預成型。優選地，將所有的第二鋼纖絲進行多邊預成型。第二鋼纖絲的多邊預成型使鋼絲簾線具有開放結構，其允許橡膠或其它基體材料滲入到第一鋼纖絲為止。根據本發明，第一鋼纖絲具有大于310mm的捻距。優選地，第一鋼纖絲是未捻合的。鋼絲簾線的連續破壞率小于20％，并且甚至小于10％。破壞載荷大于2965N，同時鋼絲簾線具有完全橡膠滲透。根據本發明，可將鋼絲簾線用作增強體，例如束帶層或緩沖結構以增強要用于工業車輛的輪胎，所述工業車輛選自地鐵、公共汽車、道路運輸機械、卸載機械、飛機和其它運輸或裝卸車輛。附圖說明現在將參考附圖對本發明進行更加詳細的描述，其中圖1顯示了具有4+6結構的鋼絲簾線的橫截面圖2顯示了預成型的第一鋼纖絲的側視圖圖3顯示了預成型的第一鋼纖絲的前視圖圖4顯示了預成型的第二鋼纖絲的側視圖圖5顯示了預成型的第二鋼纖絲的前視圖圖6顯示了具有3+5結構的鋼絲簾線的橫截面圖7顯示了具有4+7結構的鋼絲簾線的橫截面具體實施方式在圖1中顯示了第一優選的實施方案。鋼絲簾線50具有包含四根第一鋼纖絲10的芯層和包含六根第二鋼纖絲20的外層。外層以23mm的芯捻距螺旋捻合在芯層周圍，并且鋼纖絲20的直徑為0.38mm。在一個單獨的平面中將四根第一鋼纖絲10進行波形預成型并且其是未捻合的，即它們相互平行。圖2和圖3各自地顯示了第一根第二鋼纖絲10的側視圖和前視圖。波高H為0.65mm，并且波長L為5.13mm，同時直徑Df為0.38mm。將六根第二鋼纖絲20進行多邊預成型并且以23mm的外捻距相互捻合在一起。圖4和圖5各自地顯示了第二鋼纖絲20的側視圖和前視圖。X軸與縱向和中心軸80平行，而Y軸和Z軸位于與中心軸80相垂直的平面中。從圖5中，多邊預成型采取帶有圓邊而不是通常的圓形形式的曲線的形式，并且在Y和Z方向中的尺度遠大于在X方向中的尺度。制造實施方案的方法包括以下步驟：(i)將四根鋼纖絲10引向使纖絲在一個平面中彎皺預成型的一對齒輪；(ii)將第一鋼纖絲束引向雙捻設備的第一飛輪(flyer)，在這里第一鋼纖絲束接受了兩次在第一捻合方向例如在Z方向中的捻合；(iii)在雙捻設備的旋轉飛輪內部，將六根第二鋼纖絲20引向使第二鋼纖絲多邊預成型的預成型裝置；(iv)將第一鋼纖絲和第二鋼纖絲的束一起引向雙捻設備的第二飛輪，在這里它們接受另外兩次但現在以第二相反的捻合方向例如在S-方向中的捻合；因此，包含第一鋼纖絲的芯層是未捻合的，在Z方向中的捻合被在S方向中的捻合所抵消，并且包含第二鋼纖絲的外層是捻合的，例如在S方向中。在圖6中顯示了第二優選的實施方案。鋼絲簾線60具有包含三根第一鋼纖絲10的芯層和包含五根第二鋼纖絲20的外層。鋼纖絲10的直徑為0.35mm。鋼纖絲20的直徑為0.35mm。將三根第一鋼纖絲10進行波形預成型并且未捻合。波高為0.60mm并且波長為5.52mm。將五根第二鋼纖絲20進行多邊預成型并且以20mm的外捻距相互捻合。將外層以20mm的芯捻距螺旋捻合在芯層周圍。圖7中顯示了第三優選的實施方案。鋼絲簾線70具有包含四根第一鋼纖絲10的芯層和包含七根第二鋼纖絲20的外層。鋼纖絲10的直徑為0.35mm。鋼纖絲20的直徑為0.38mm。將四根第一鋼纖絲10進行波形預成型并且未捻合。波高為0.56mm，并且波長為6.08mm。將七根第二鋼纖絲20進行多邊預成型并且以18mm的外捻距相互捻合。將外層以19mm的芯捻距螺旋捻合在芯層周圍。與在WO02/088459A1提及的具有4+6結構的鋼絲簾線S相比，測定了本發明的一些特性。下文中的表1概述了該結果。表1適合于鋼絲簾線的鋼纖絲包含大于0.70％的碳含量，優選地大于0.80％，或大于90％。其也可包含：錳(含量為0.20％-1.00％)，硫和磷(含量限制到0.05％)，和/或硅(含量為0.10％-0.90％)。此外，可加入鉻、鎳、硼、鎳、釩、鉬、鈮、銅、鈣、鋁、鈦和/或氮。優選地，鋼纖絲涂覆有金屬涂層。該涂層可為促進粘附到基體材料的抗腐蝕涂層，所述的基體材料例如為鋅-銅合金(或者低銅-63.5％Cu或者高銅-67.5％Cu)，或三元黃銅，例如鋅-銅-鎳或鋅-銅-鈷。鋼纖絲的拉伸強度可取決于鋼纖絲的組成、預成型程度和纖絲的直徑。優選地，鋼纖絲具有高拉伸強度。最優選地，鋼纖絲具有至多4000MPa的拉伸強度。一根鋼纖絲的直徑可與在第一鋼纖絲芯層內部的其它的鋼纖絲直徑不同，和/或一根鋼纖絲的直徑可與在第二鋼纖絲層內部的其它的鋼纖絲直徑不同。