[发明专利]用于拉伸及矫直金属单丝的装置和方法

说明书

本发明的主题是一种用于拉伸及矫直金属单丝(12)的装置(10)，包括：‑上游牵引系统(20)和下游牵引系统(30)，所述上游牵引系统(20)在金属单丝(12)前进的方向上位于所述下游牵引系统(30)的上游；用于矫直金属单丝(12)的系统(40)，所述系统位于上游牵引系统(20)和下游牵引系统(30)之间；所述装置中，上游牵引系统(20)和下游牵引系统(30)各自分别包括设计成拉伸金属单丝(12)的上游卷轴(22)和下游卷轴(32)，上游卷轴(22)和下游卷轴(32)各自包括直圆柱形主体，金属单丝(12)缠绕在直圆柱形主体上，上游卷轴(22)和下游卷轴(32)分别具有上游直径D1和下游直径D2，装置(10)布置成使得在运转时上游卷轴(22)和下游卷轴(32)各自的上游周向速度V1和下游周向速度V2分别使得：1≤V2/V1≤1.02。

技术领域

本发明的主题是一种用于拉伸及矫直金属直单丝的装置。

本发明适用于任何类型的金属单丝，尤其适用于碳钢单丝，所述碳钢单丝形成旨在用于轮胎的金属增强体。

背景技术

已知能够获得这种金属单丝的拉伸及矫直装置。

因为这种金属单丝旨在直接用于帘布层而后用于轮胎，所以来自拉丝装置的金属单丝需要是直的单丝，以避免金属单丝的脱脂涂层(skim-coating)导致的帘布层平整度的任何问题。具体而言，不平坦的帘布层会在轮胎制造过程中产生帘布层切割和对接的问题。

直单丝指的是，与直接来自根据现有技术的拉丝装置的金属单丝相比，其残余弯曲和扭曲显著减少。

为此，已知的做法是使用拉伸及矫直装置，以减少来自拉丝装置的金属单丝的弯曲。这种拉伸装置包括牵引系统和矫直系统，所述牵引系统包括设计成拉伸金属单丝的卷轴，所述矫直系统使得能够减小金属单丝的弯曲。弯曲是由于金属单丝的表面存在残余压应力而产生的。如果所述残余压应力分布不均匀，它会导致金属单丝的主轴线两侧应力的局部不平衡，并因此导致弯曲，分布越不均匀并且主轴线两侧残余压应力的差异越大，这种弯曲就越严重。

一方面，卷轴通常包括围绕旋转轴线表现出旋转对称性的主体，该轴对称主体具有截头圆锥形状。轴对称主体的直径沿其旋转轴线的变化导致金属单丝绕金属单丝的主轴线旋转，这具有围绕金属单丝的主轴线向其施加相对高扭矩的效果。单丝绕其主轴线的扭转是由单丝绕其主轴线的弹性回弹引起的。这种弹性回弹越大，金属单丝中的扭矩越高，因此当金属单丝的一端自由时，金属单丝绕其主轴线旋转。

另一方面，金属单丝的有效矫直需要对矫直系统进行耗时的调整。这是因为如果对金属单丝施加的张力过高，则存在金属单丝发生塑性变形甚至断裂的风险。相反，如果对金属单丝施加的张力不足，则存在矫直无效的风险，并且金属单丝将脱离装置的导向元件。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种拉伸及矫直装置和方法，其能够获得直的金属单丝。

为此目的，本发明的一个主题是一种用于拉伸及矫直金属单丝的装置，包括：

-上游牵引系统和下游牵引系统，所述上游牵引系统在金属单丝前进的方向上位于所述下游牵引系统的上游，

-用于矫直金属单丝的系统，所述系统位于上游牵引系统和下游牵引系统之间，

在所述装置中，上游牵引系统和下游牵引系统各自分别包括设计成拉伸金属单丝的上游卷轴和下游卷轴，上游卷轴和下游卷轴各自包括直圆柱形主体，金属单丝缠绕在直圆柱形主体上，上游卷轴和下游卷轴分别具有上游直径D1和下游直径D2，所述装置布置成使得在运转时上游卷轴和下游卷轴各自的上游周向速度V1和下游周向速度V2分别使得：1≤V2/V1≤1.02。