DE2112332A1

DE2112332A1 - Verfahren zum Herstellen von Metallschnueren,die insbesondere als Verstaerkungselemente fuer Kautschukgegenstaende,insbesondere fuer Luftreifen,verwendet werden sollen

Info

Publication number: DE2112332A1
Application number: DE19712112332
Authority: DE
Inventors: Vito Boschetto
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1970-03-18
Filing date: 1971-03-15
Publication date: 1971-10-07
Also published as: GB1334405A; BE764149A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

telefon= 395314 2000 HAMBURG 50, den 12. März I97I

TELEGRAMME: KARPATENT · KDNIGSTRASSE

W. 24 556/7I 12/Ju

Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)

Verfahren zum Herstellen von Metallschnüren, die insbesondere als Verstärkungselemente für Kautschukgegenstände, insbesondere für Luftreifen, verwendet werden sollen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Metallschnüren, die insbesondere in Verstärkungsausführungen von Kautschukgegenständen, insbesondere von Luftreifen, verwendet werden sollen.

Es sind bereits Metallschnüre bekannt, die von einem

oder mehreren Strängen gebildet sind, um welche ein sehr ä

biegsamer Metalldraht schraubenlinienförmig gewickelt ist.

Eine Aufgabe des Hülldrahtes besteht darin, eine Schutzumhüllung zu schaffen, welche das Aufbauchen und die radiale Ausdehnung der Stränge aufnimmt, wenn die Schnur entlang ihrer Längsachse Druckbeanspruchungen unterworfen wird. Weiterhin besteht eine Aufgabe des Hülldrahtes darin, die Bindung der Schnur an die Kautschukzusammensetzung zu verbessern.

Der Wickelvorgang wird an der fertiggestellten Schnur mittels einer üblichen Wickelmaschine ausgeführt.

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Es ist bekannt, daß es während des Wickelvorganges notwendig ist, dem Hülldraht eine gewisse Spannung zu erteilen, um es ihm zu ermöglichen, die dauerhafte schraubenförmige Gestalt, die ihm erteilt werden soll, anzunehmen.

Das Ausmaß dieser Spannung ergibt sich teilweise aus dem Bremsvorgang, der an den Lieferspulen vorgenommen werden muß, um übermäßige Drahtlieferung zu verhindern, und teilweise aus den Reibungen, die in der Maschine erzeugt werden.

Gemäß einer bereits bekannten früheren Lösung wird die Spannung des Hülldrahtes soweit wie möglich verringert, da es erwünscht ist, der Schnur ihre gesamte Biegsamkeit zu erhalten und den die Schnüre darstellenden Strängen die Möglichkeit zu belassen, sich mit Bezug aufeinander in dem Ausmaß zu bewegen, welches notwendig ist, um günstige Beanspruchungsverteilung zu gewährleisten.

Gemäß einer anderen bereits bekannten Lösung wird dem Hülldraht stattdessen eine Vorspannung innerhalb eines bestimmten Bereiches erteilt, um ein radiales Zusammendrücken und demgemäß eine größere Kompaktheit der die Schnur darstellenden Stränge zu erhalten, und um der Schnur einen größeren Widerstand gegen Zusammendrücken entlang ihrer Längsachse zu "erteilen.

Durch die größere Kompaktheit der Stränge wird, abgesehen davon, daß sie im Hinblick auf axiales Zusammendrücken vorteilhaft ist, der Schnur eine gewisse Starrheit erteilt und daher ein größerer Widerstand gegen Biegen, was sich bei einigen Anwendungen als zweckmäßig erweisen kann.

Es ist Jedoch gefunden worden, daß es nicht immer möglich ist, de η Strängen einer Schnur genügend Kompaktheit dadurch zu erteilen, daß lediglich auf die Spannung des Hülldrahtes eingewirkt wird, und zwar weil, wenn diese Spannung zu hoch ist, sich unvermeidbar Brechen oder Reißen des Drahtes ergibt.

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Beispielsweise könnten sich hohe Spannungswerte bei den Änfangsschritten der Wickelmaschine ergeben, was zu einer größeren Möglichkeit von Brechen oder Reißen des Hülldrahtes führen würde.

besonders
Weiterhin könnten/ hohe örtliche Spannungen vorhanden

sein zufolge vieler gleichzeitiger vorhandener Ursachen, die nicht immer verifiziert werden können, und zwar während des Wickelvorganges, was eine weitere Gefahr für Reißen des Drahtes darstellt.

Andererseits kann das Problem der Verringerung der Anzahl von Brüchen oder Zerreißvorgängen nicht immer dadurch gelöst werden, daß der Querschnitt des Hülldrahtes vergrößert wird, λ weil in diesem Fall die Starrheit der Schnur zu groß würde, so daß demgemäß ihre Biegsamkeit verschlechtert würde.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum Herstellen von Metallschnüren zu schaffen, deren Stränge gut kompakt sind, so daß die oben genannten Nachteile beseitigt sind.

Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Metallschnur, die insbesondere als Verstärkungselement für Kautschukgegenstände, insbesondere für Luftreifen, verwendet werden soll. Das Verfahren umfaßt das Verdrillen zweier oder mehrerer Stränge und das schraubenlinienförmige Wickeln einer durch einen Metalldraht oder einen Metallstreifen dargestellten Umhüllung um den Schnurkörper. Das Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung % derart verformt wird, daß ihre Projektion auf eine Querebene lappige Gestalt zeigt.

In der vorliegenden Anmeldung umfaßt die Bezeichnung "Strang" sowohl einen Strang, der aus einer Mehrzahl von verdrillten Drähten gebildet ist, als auch ein durch einen einzigen Draht gebildetes Element. In anderen Worten ausgedrückt, kann eine Schnur sowohl aus einer Mehrzahl von vielsträhnigen Strängen

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als auch aus einer Mehrzahl von Einzeldrähten gebildet sein.

Der Ausdruck "lappige Gestalt" zeigt an, daß die Umhüllung derart verformt ist, daß ihre mit der Schnur in Berührung befindliche Innenfläche der Gestalt des Schnurkörpers negativ folgt. Diese Kontur der Umhüllung zeigt in ihrer Projektion auf eine Querebene eine Anzahl von Lappen entsprechend der Anzahl von Strängen, welche die Außenfläche des Schnurkörpers darstellen und welche bei dem schraubenlinigen Verlauf der Umhüllung betroffen sind.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Tatsache, daß die Elemente der Schnur innerhalb der Umhüllung durch die dieser erteilte plastische Verformung gegenseitig festgelegt sind, so daß es nicht notwendig ist, die Umhüllung während ihres Wickeins um den Schnurkörper hoher Spannung zu unterwerfen, mit Ausnahme der Spannung, die notwendig ist, um die Reibung in der Maschine zu überwinden. Auf diese Weise ist die Möglichkeit des Reißens oder Brechens der Umhüllung beseitigt.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Hervorrufen der Verformung der auf den Schnurkörper gewickelten Umhüllung umfaßt radiales Zusammendrücken an der gesamten Außenfläche der Umhüllung.

Während des Ausführens solchen radialen Zusammendrückens ergeben sich örtliche Spannungen in der Umhüllung an den abschnittsweisen Vertiefungen des Schnurkörpers. Tatsächlich kann, wenn die Abwicklung der Umhüllung rund um den Querschnitt des Schnurkörpers betrachtet wird, bequem bemerkt werden, daß die Abwicklung der nach der Verformung erhaltenen lappigen Form offensichtlich größer als die entsprechende Umfangsabwicklung ist, die vor der Verformung erhalten ist.

Der Unterschied zwischen den beiden Abwicklungen gibt eine Anzeige der örtlichen Spannungen, denen die Umhüllung während ihrer Verformung rund um den Schnurkörper unterworfen wird.

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Es ist jedoch zu bemerken, daß die an der Umhüllung ausgeführte radiale Zusammendrückung ihre natürliche Grenze in der Tiefe der Vertiefungen hat, und daß daher die sich ergebenden örtlichen Spannungen auf sehr kurzen Längen der Umhüllung hervorgerufen werden, nämlich in den in den Vertiefungen liegenden Längen.

Weiterhin ist, wenn berücksichtigt wird, daß die Wickelspannung, der Umhüllung auf das Ausmaß verringert ist, welches notwendig ist, die Reibung in der Maschine zu überwinden, bequem zu verstehen, daß auch sehr dünne Umhüllungen gut in der Lag? sind, die örtlichen Spannungen zufolge radialer Zusammmen-(JcÄcJtungen zu absorbieren. i

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung wird die Verformung der Umhüllung dadurch erhalten, daß die Metallschnur, um welche herum die Umhüllung gewickelt ist, zwischen e^iner. Mehrzahl von nicht ausgerichteten Rollen hindurchgeführt wir-d, die so angeordnet sind, daß die Schnur gezwungen ist, e_inem wellenförmigen Weg zu folgen. Diese Rollen, welche die Umhüllung radial gegen den Körper der Metallschnur drücken, verformen die Umhüllung entlang des äußeren Profils des Schnurkörpers .

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch den Querschnitt einer Schnur, g auf welche die Umhüllung gewickelt ist, und zwar ™ vor der Verformung.
Fig. 2 zeigt schematisch den Querschnitt der gleichen

Schnur mit der Umhüllung nach der Verformung. Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum radialen Drücken der Umhüllung gegen den Körper der Metallschnur.

Fig. 1 zeigt in vergrößertem Maßstab den Querschnitt einer Schnur 1, die durch sieben Stränge 2 gebildet ist, von denen jeder drei Drähte 3 eines Durchmessers von jeweils 0,20 mm aufweist.

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Die den Strang 2 darstellenden Drähte 5 sind mit Z-Drehung mit einer Steigung von 9,7 mm verdrillt, während die Stränge 2 mit S-Drehung mit einer Steigung von 11,7 mm verdrillt.sind. Eine Umhüllung 4, die durch einen Pianodraht eines Durchmessers von 0,15 mm dargestellt ist, ist in Z-Sinn mit einer Steigung von 5,6 mm um die Schnur 1 gewickelt. Während des Wickelvorganges erleidet die Umhüllung 4 keine besondere Spannung mit Ausnahme derjenigen Spannung, die notwendig ist, die Reibung in der Maschine zu überwinden. Daher wird der Draht 4 um den Schnurkörper derart gewickelt, daß er · die Oberfläche der Stränge 2 nur an den Tangentenpunkten zwischen der Schraube, die von der Umhüllung 4 gebildet ist und den Umfangen der Stränge 2 berührt.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt der gleichen Schnur 1 nach permanenter Verformung der Umhüllung 4, wobei die Verformung dadurch ausgeführt ist, daß die Umhüllung 4 radial gegen die Oberflächen der Stränge 2 gedrückt wird.

Es ist klar ersichtlich, daß als Folge einer solchen Verformung die Umhüllung 4 dem Profil der Oberflächen der Stränge 2 enger folgt und eine lappige Gestalt annimmt.

Die in Fig. 2 dargestellte Umhüllung 4, die mit Bezug auf die Umhüllung 4 gemäß Fig. 1 mit einem größeren Bereich der Stränge 2 in Berührung steht, schafft ein engeres Begrenzen der Stränge 2.

Aus dem gleichen Grund haben die Stränge 2 größere Kompaktheit, selbst mit Bezug auf die Kompaktheit, die erhalten werden könnte, wenn der Umhüllung während ihres Wickeins um die Schnur die maximal mögliche Spannung erteilt würde, die mit möglichem Brechen oder Zerreißen der Umhüllung selbst vereinbar ist. Mittels dieses neuen Verfahrens ist es möglich, eine Schnur zu erhalten, die gegenüber den Beanspruchungen viel widerstandsfähiger ist, die sich aus einer Zusammendrückkraft ergeben, die entlang der Längsachse der Schnur ausgeübt wird. -

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Fig. 3 zeigt eine schematische Teilansicht einer Vorrichtung zum Hervorrufen der Verformung der Umhüllung rund um den Schnurkörper. Die Schnur 1 wird mit der um sie herumgewickelten Umhüllung 4 zwischen einer Mehrzahl von Rollen 5 hindurchgeführt, deren Achsen senkrecht angeordnet sind. Danach wird die Schnur 1 zwischen einer weiteren Reihe von Rollen 6 hindurchgefühlt, deren Achse waagerecht verläuft. Die Gesamtzahl von Rollen ändert sich selbstverständlich in Übereinstimmung mit der Art der Schnur und der Umhüllung. Um gute permanente Verformung einer Schnur, wie sie in Pig. 1 dargestellt ist, zu erhalten, ist es notwendig, eine Reihe von sieben Rollen mit senkrechter Achse zu verwenden, der eine weitere Reihe von sieben Rollen mit waagerechter Achse ™ folgt. Alle Rollen haben am Laufboden einen Durchmesser von 22 mn

Die Laufbahn der Rollen 5 und 6 ist so gestaltet, daß sie die Schnur 1 aufnehmen kann. Offensichtlich kann ihre Gestalt sich in Übereinstimmung mit der Größe und der Ausführung der Schnur ändern.

Die Achsen der Rollen 5 liegen nicht in ein-und derselben Ebene. Zweckentsprechende Träger 8, die mittels einer Schraube 9 einstellbar sind, ermöglichen eine geeignete Verschiebung der Rollen 5, um das radiale Drücken der Umhüllung 4 gegen den Körper der Schnur 1 allmählich hervorzurufen.

Analoge Stelleinrichtungen sind an den mit waagerechter Achse angeordneten Rollen 6 vorhanden. ä

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Claims

Patentansprüche

zum Herstellen einer Metallschnur, die insbesondere als Verstärkungselement für Kautschukgegenstände, insbesondere für Luftreifen, verwendet werden soll, wobei zwei oder mehr Stränge verdrillt werden und wobei Um den Schnurkörper eine durch einen Metalldraht oder einen Metallstreifen dargestellte Umhüllung schraubenlinienförmig gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung derart verformt wird, daß ihre Projektion auf eine Querebene eine lappige Gestalt aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Umhüllung dadurch ausgeführt wird, daß an der gesamten Außenfläche der Umhüllung eine radiale Zusammendrückung ausgeübt wird.
3. Verfahren auch Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Umhüllung dadurch.ausgeführt wird, daß die Metallschnur, auf welche die Umhüllung gewickelt ist, zwischen einer Mehrzahl von Rollen hindurch«,geführt wird, welche sich in Mißausrichtung befinden und derart angeordnet sind, daß die Schnur gezwungen wird, einem wellenförmigen Weg zu folgen, und welche die Umhüllung radial gegen den Körper der Metallschnur drücken.

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