Cable de acero con hilos preconformados en el núcleo y la capa exterior.

Un cable de acero (50, 60, 70) que comprende una capa de núcleo y una capa exterior; comprendiendo dicha capa de núcleo un primer número de primeros filamentos de acero

(10), estando dicho primer número comprendido entre 3 y 8, teniendo dichos primeros filamentos de acero (10) un paso de torsión mayor que 310 mm; comprendiendo dicha capa exterior un segundo número de segundos filamentos de acero (20), estando dicho segundo número comprendido entre 3 y 10, estando al menos uno de dichos segundos filamentos de acero (20) preconformado poligonalmente; dicha capa exterior está torcida helicoidalmente alrededor de la capa de núcleo con un paso de torsión de núcleo, y el paso de torsión de núcleo está comprendido entre 15Rf y 150Rf cuando el diámetro medio de los segundos filamentos de acero (20) es Rf mm; caracterizado porque al menos uno de dichos primeros filamentos de acero (10) está preconformado en forma de onda en un único plano, y la altura de onda está comprendida entre 1,2Df mm y 2,4Df mm cuando el diámetro medio de los primeros filamentos de acero (10) es de Df mm, y la longitud de onda está comprendida entre 10Df mm y 25Df mm.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/066670.

Solicitante: NV BEKAERT SA.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: BEKAERTSTRAAT 2 8550 ZWEVEGEM BELGICA.

Inventor/es: QI,LIXUN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > CUERDAS; CABLES DISTINTOS DE LOS CABLES ELECTRICOS > CUERDAS O CABLES EN GENERAL (unión de cuerdas o... > Características estructurales de cuerdas o cables > D07B1/06 (Cuerdas o cables de hilos metálicos, p. ej. de hilo metálico perfilado alrededor de un núcleo de cáñamo)

PDF original: ES-2528241_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cable de acero con hilos preconformados en el núcleo y la capa exterior

Campo de la invención

La presente invención hace referencia a un cable de acero que comprende una capa de núcleo con uno o más filamentos preconformados y una capa exterior. El cable de acero puede adaptarse para el refuerzo tal como estructura de cinturón o de talón de neumático.

Antecedentes de la invención

En la técnica son conocidos cables de acero que comprenden filamentos preconformados. También se ha divulgado la estructura 4+6 del cable de acero.

El documento EP 0301776 A1 proporciona una estructura de cable de 4+6. Divulga un neumático radial de perfil bajo reforzado con cables de acero formados por dos capas de un núcleo y una capa exterior, comprendiendo el núcleo 3

o 4 filamentos y comprendiendo la capa exterior un número de filamentos igual o inferior al número de filamentos de núcleo, siendo los filamentos sustancialmente idénticos en diámetro, teniendo los filamentos de núcleo y los filamentos exteriores una torsión en el mismo sentido, pero de paso distinto, siendo la relación de aspecto del neumático de 0, 85 como mucho. El documento de patente también divulga que la estructura de cable puede ser 4+6. Sin embargo, en el cable de acero según el documento de patente no existe penetración total del caucho. Por consiguiente, la humedad puede llegar hasta los filamentos de acero individuales durante el uso, lo que puede reducir drásticamente la vida útil del cable de acero y del neumático reforzado.

Penetración total del caucho significa que el caucho debe ser capaz de penetrar el cable entre los elementos que lo forman y llenar todos los intersticios posibles con el fin de reducir la fricción y las tensiones entre los elementos y para evitar que la humedad se desplace a lo largo del cable, lo que daría lugar a mucha corrosión y lo que reduciría considerablemente la vida del cable y del producto de caucho.

El documento WO 02/088459 A1 proporciona un cable de acero que comprende un primer grupo y un segundo grupo. El primer grupo comprende 4 filamentos y el segundo grupo comprende 6 filamentos. El primer grupo está helicoidalmente torcido alrededor del segundo grupo. Los primeros filamentos tienen un paso de torsión mayor que 300 mm. Los segundos filamentos están preconformados poligonalmente. Los primeros filamentos de acero tienen una forma de onda espacial. Este divulga que la onda espacial no es una onda plana, y presenta un primer rizado y un segundo rizado. El primer rizado se encuentra en un plano que es sustancialmente distinto del plano del segundo rizado. Debido a un procedimiento de onda espacial, p. ej. dos rizados consecutivos en planos diferentes, se introducen tensiones elevadas en los primeros filamentos y la tensión residual de los primeros filamentos es muy alta. Esto provoca una elevada tasa de rotura secuencial del cable. Según esto, la carga de rotura del cable no satisface los requisitos. Además, debido al procedimiento de onda espacial, el desgaste del dispositivo de rizado es elevado.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención solucionar el problema de la técnica anterior.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un cable de acero con penetración total del caucho y una carga de rotura elevada.

Es otro objeto adicional de la presente invención proporcionar un cable de acero que pueda fabricarse de manera económica.

Según la presente invención, un cable de acero comprende una capa de núcleo y una capa exterior. La capa de núcleo comprende un primer número de primeros filamentos de acero. El primer número está comprendido entre 3 y 55 8. Y los primeros filamentos de acero presentan un paso de torsión mayor que 310 mm. La capa exterior comprende un segundo número de segundos filamentos de acero. El segundo número está comprendido entre 3 y 10. Al menos uno de los segundos filamentos de acero está preconformado poligonalmente. La capa exterior está torcida helicoidalmente alrededor de la capa de núcleo con un paso de torsión de núcleo, y el paso de torsión de núcleo está comprendido entre 15Rfy 150Rfcuando el diámetro medio de los segundos filamentos de acero es de Rf mm. Al menos uno de dichos primeros filamentos de acero está preconformado en forma de onda en un plano. La altura de onda está comprendida entre 1, 2Df mm y 2, 4Df mm cuando el diámetro medio de los primeros filamentos de acero es de Df mm, y la longitud de onda está comprendida entre 10Df mm y 25Df mm.

La técnica de preconformado poligonal se divulga en el documento WO 95/16816.

El preconformado poligonal es distinto del preconformado espiral. Aunque ambos son preconformados

tridimensionales, o preconformados espaciales, para los expertos en la técnica el preconformado poligonal y el preconformado espiral son tipos distintos de preconformado.

El preconformado poligonal es un preconformado que le da al filamento de acero proyecciones en un plano perpendicular al eje central longitudinal. Las proyecciones adoptan forma de curvas que son curvas convexas con un radio de curvatura que alterna entre un máximo y un mínimo. El radio de la curvatura del filamento de acero preconformado alterna entre dos extremos: un mínimo en el punto en el que se ha dado el plegado más grande y un máximo en el punto en el que se ha dado el plegado más pequeño. Como consecuencia de la rotación del filamento alrededor de su propio eje longitudinal, el radio de curvatura del filamento de acero siempre apunta en la dirección de un eje central del hilo de acero. Esto significa que el polígono tiene forma convexa. Es decir, la zona de tensión plástica del filamento de acero siempre se encuentra radialmente hacia dentro, mientras que la zona de compresión plástica se encuentra radialmente hacia fuera.

El documento JP 06108387 describe un cable de acero con un preconformado bidimensional en hilos de núcleo y un preconformado espiral en hilos exteriores. En la técnica, preconformado espiral sin descripción especial significa que un preconformado en forma de curvas que son curvas circulares con un radio de curvatura es un valor fijo o una función monótona continua. Esto quiere decir que las curvas del filamento de acero preconformado espiralmente son curvas bastante circulares.

Preferiblemente, la altura de onda está comprendida entre 1, 6Df mm y 2, 0Df mm. Más preferiblemente, la altura de onda está comprendida entre 1, 7Df mm y 1, 9Df mm.

Preferiblemente, la longitud de onda está comprendida entre 12Df mm y 20Df mm. Más preferiblemente, la altura de onda está comprendida entre 14Df mm y 16Df mm.

Según la presente invención, Df es el diámetro medio de los primeros filamentos de acero. Df está comprendido entre 0, 06 mm y 1, 0 mm. Preferiblemente, Df está comprendido entre 0, 2 mm y 0, 5 mm. Más preferiblemente, Df está comprendido entre 0, 3 mm y 0, 4 mm. Df puede ser de 0, 35 mm o de 0, 38 mm.

Según la presente invención, el paso de torsión de núcleo está comprendido entre 15Rf y 150Rf. Preferiblemente, el paso de torsión de núcleo está comprendido entre 40Rf y 70Rf.

La capa exterior puede torcerse alrededor de sí con un paso de torsión exterior. El paso de torsión exterior está comprendido entre 15Rf y 150Rf. Preferiblemente, el paso de torsión exterior está comprendido entre 40Rf y 70Rf.

Más preferiblemente, el paso de torsión exterior es igual al paso de torsión de núcleo.

Según la presente invención, Rf es el diámetro medio de los segundos filamentos de acero. Rf está comprendido entre 0, 06 mm y 1, 0 mm. Preferiblemente, Rf está comprendido entre 0, 2 mm y 0, 5 mm. Más preferiblemente, Rf está comprendido entre 0, 3 mm y... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un cable de acero (50, 60, 70) que comprende una capa de núcleo y una capa exterior; comprendiendo dicha capa de núcleo un primer número de primeros filamentos de acero (10) , estando dicho primer número comprendido 5 entre 3 y 8, teniendo dichos primeros filamentos de acero (10) un paso de torsión mayor que 310 mm; comprendiendo dicha capa exterior un segundo número de segundos filamentos de acero (20) , estando dicho segundo número comprendido entre 3 y 10, estando al menos uno de dichos segundos filamentos de acero (20) preconformado poligonalmente; dicha capa exterior está torcida helicoidalmente alrededor de la capa de núcleo con un paso de torsión de núcleo, y el paso de torsión de núcleo está comprendido entre 15Rf y 150Rf cuando el diámetro medio de los segundos filamentos de acero (20) es Rf mm; caracterizado porque al menos uno de dichos primeros filamentos de acero (10) está preconformado en forma de onda en un único plano, y la altura de onda está comprendida entre 1, 2Df mm y 2, 4Df mm cuando el diámetro medio de los primeros filamentos de acero (10) es de Df mm, y la longitud de onda está comprendida entre 10Df mm y 25Df mm.

2. Un cable de acero según la reivindicación 1, caracterizado porque la altura de onda está comprendida entre 1, 6Df mm y 2, 0Df mm.

3. Un cable de acero según la reivindicación 2, caracterizado porque la altura de onda está comprendida entre 1, 7Df

mm y 1, 9Df mm. 20

4. Un cable de acero según la reivindicación 1, caracterizado porque la longitud de onda está comprendida entre 12Df mm y 20Df mm.

5. Un cable de acero según la reivindicación 4, caracterizado porque la longitud de onda está comprendida entre 25 14Df mm y 16Df mm.

6. Un cable de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el segundo número de segundos filamentos de acero (20) de la capa exterior están torcidos los unos alrededor de los otros con un paso de torsión exterior.

7. Un cable de acero según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho paso de torsión exterior es igual a dicho paso de torsión de núcleo.

8. Un cable de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el primer número está 35 comprendido entre 3 y 5 y el segundo número está comprendido entre 5 y 8.

9. Un cable de acero según la reivindicación 8, caracterizado porque el primer número es 4 y el segundo número es 6.

10. Un cable de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque todos los segundos filamentos de acero (20) están preconformados poligonalmente.

11. Un cable de acero según una cualquiera de la reivindicación 1 a 10, caracterizado porque todos los primeros filamentos de acero (10) están preconformados en forma de onda. 45

12. Un cable de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque al menos uno de dichos primeros filamentos (10) no presenta ningún otro preconformado salvo dicho preconformado en forma de onda en un único plano.

13. Producto compuesto, caracterizado porque dicho producto está reforzado por un cable de acero según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Producto compuesto según la reivindicación 13, caracterizado porque dicho producto es un neumático.