[发明专利]用于制备涂布橡胶的金属丝线的方法和设备

说明书

本发明涉及用于制备金属丝线的方法，所述方法通过用来自挤出机(210)的弹性体混合物包覆丝线(60)来制造金属丝线，所述挤出机(210)包括为包覆模具(260)供料的通道(220)，所述丝线以预设标称速度Vn穿过所述包覆模具(260)，其特征在于，当测量的丝线通过速度Vm不同于Vn时，使包覆模具的下游端(262)的温度在预定持续时间内并独立于模具的剩余部分而发生变化。

技术领域

本发明涉及旨在用于形成轮胎增强件的金属丝线的制备领域。通常地，这些丝线用于制备由一定长度的丝线组成的增强帘布层，所述丝线用橡胶配混物涂布、彼此平行并且与帘布层的纵向方向形成给定角度。

背景技术

这些丝线可以是单根丝线，或通过将单根金属丝线捻合在一起而获得的丝线组件。

为了改善丝线的强度，这些通过组装形成的类型的丝线中的一些丝线的特定特征在于具有用橡胶涂布的芯部。这些丝线在其制造过程中用未固化状态的橡胶进行橡胶处理从而改进其耐腐蚀性，因此改进特别是在工业车辆的轮胎胎体增强件中的耐久性。

已知当轮胎行驶(特别是反复弯曲或曲率变化)时这些经过橡胶处理的丝线经受显著的应力，造成丝线的摩擦，因此造成丝线的磨损或疲劳。因此非常重要的是，当组装多根丝线从而形成帘线时，使这些丝线尽可能地被橡胶浸渍并且使橡胶尽可能地渗透至丝线之间的空间中。

通常地，用来自挤出机的橡胶配混物涂布丝线，所述挤出机的出口通往包括包覆模具的包覆头，丝线或丝线组件穿过所述包覆模具从而进行涂布。挤出机的操作参数选择成保证均匀地涂布穿过包覆模具的一根或多根丝线。

文献US 2 105 812、US 2003/152658、JP 2001 121597和DE 10 2011 118719描述了使用挤出机和包覆头并用粘性聚合物或橡胶配混物涂布金属丝线的设备。

因此，已经发现对于给定的橡胶配混物和给定的增强丝线，为了实现良好的丝线涂布而必须考虑的参数为：配混物的温度、挤出机和包覆模具的壁温、增强丝线的温度、包覆模具的表面整理的直径和形状，以及涂布区域和包覆模具中的配混物的压力。针对用于涂布的丝线穿过包覆模具的标称速度来优化这些参数。

已知文献US 2002/0158357描述了用极薄聚合物配混物来涂布极细帘线(具有25μm的直径)的机器。为了获得均匀并且具有恒定厚度的涂层，加热元件设置在涂布模具的出口处并且围绕已涂布的帘线。该加热元件被控制为使得在涂布模具的出口处始终提供预设温度。摄影机监控离开机器的已涂布丝线并且提醒操作者出现的任何涂布缺陷。操作者则必须调节机器从而获得均匀涂层。由操作者进行的这些调节对生产率产生负面影响。

文献WO 02/20898描述了另一种设备的示例，所述设备通过用保护性树脂涂布玻璃帘线从而制备复合帘线，其中设备包括设置在出口模具处的加热元件。然而，根据所述文献，操作者根据所使用的树脂类型使用温度传感器对加热元件进行控制。

在制备涂布橡胶的增强丝线的过程中，丝线穿过包覆模具的速度根据丝线穿过上游过程或下游过程的速度而变化。

因此，已经发现当穿过模具的速度变化时，穿过模具的丝线不再能被均匀地涂布。在停止或开始涂布阶段的过程中该现象更为明显。在这些停止和开始阶段的过程中，获得的丝线未被橡胶涂布，因此不够强韧。当丝线包括包覆较差的部分或无涂层的部分时，未包覆的部分需要被切掉和除去，这造成材料损失和生产率损失。

为了克服这些问题，建议调节对用弹性体配混物涂布丝线产生影响的参数从而使这些参数适应于丝线行进速度。然而发现，如果希望改变配混物的温度，则必须改变挤出机的操作参数。然而，考虑到挤出机显著的热惯量以及稳定配混物需要相当长的时间，因此该解决方案牵涉操作时间，所述操作时间与需要连续操作的涂布系统不能匹配并且与速度变化高度响应，这都不会对涂布橡胶的性质造成不利地影响。