DE2140697A1

DE2140697A1 - Verstärkter Gegenstand

Info

Publication number: DE2140697A1
Application number: DE19712140697
Authority: DE
Inventors: Glyn Beresford Erdington Birmingham; Hemsley Raymond John Shenstone Lichfield Staffs; Redmond (Großbritannien)
Original assignee: Dunlop Holdings Ltd
Current assignee: Dunlop Holdings Ltd
Priority date: 1970-08-13
Filing date: 1971-08-13
Publication date: 1972-02-17
Also published as: AU3212571A; FR2104288A5

Description

Die Erfindung "betrifft verstärkte, elastomere oder Kunststoff-Gegenstände.

Es ist bekannt, verstärkte Gegenstände unter Verwendung von Verstärkungselementen herzustellenj die Litzen aus in einer Richtung gelegten oder gezwirnten Fäden oder Drähten aufweisen

Wenn die Drähte oder Fäden zur Bildung der Litzen zusammengelegt oder -gezwirnt werden, entstehen Reat-Torsionsspannungen in den Litzen. Diese Spannungen wirken darauf hin, die Drähte aufzudrehen und/oder die ganze Litze zu kräuseln.

Es ist notwendig, diese Effekte durch "bekannte Verfahren so gering wie möglich zu halten. Diese Verfahren "bestehen "beispielsweise in einem Vorformen der Drähte oder Fäden durch eine Anzahl von Ausgleiohsrollen oder Stiften und/oder einem Begradigen der Litzen durch eine Anzahl von Rollen oder darin, daß die Litze unter Spannung "belassen wird»

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Selbst bei Verwendung derartiger Verfahren ist es nicht möglich, die genannten Effekte der Restspannungen vollständig zu beheben, und wenn eine Anzahl dieser Stränge seitlich nebeneinander in einem elastomeren oder Kunststoff-Blatt angeordnet sind, verstärken sich die Restspannungen gegenseitig und wirüen daraufhin, daß sich das Blatt-wellt. Das hat Schwierigkeiten bei der nachfolgenden Verarbeitung des Blattes zur Folge.

Der erfindungsgemäß verstärkte Gegenstand besteht aus einem elastomeren oder Kunststoff-Material und zumindest einem Verstärkungselement ;und ist dadurch gekennzeichnet, daß das odor jedes Verstärkungseletnent eine oder mehrere Litzen aufweist, die aus einer"Anzahl von Drähten, Fäden oder Bündeln aus Drähten und Fäden hergestellt sind, die zusammengeswirnt oder -gelegt sind, wobei die Richtung der Verzwirnung oder der lage in Abständen entlang der Länge jeder Litze wechselt.

Vorzugsweise bestehen im wesentlichen alle Verstärkungselemente aus Litzen, die aus einer Anzahl von Drähten oder Fäden hergestellt sind, die zusammengezwirnt oder -gelegt sind, wobei die Richtung der Verzwirnung oder Lagerin Abständen entlang der Länge jeder Litze wechselt. Eine Anzahl derartiger Litzen ,kann in paralleler Anordnung in einem Verstärkungsstoff verwendet werden.

Die Drähte oder Fäden, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet v/erden, können irgendwelche Drähte oder Fäden sein, die üblicherweise als Verstärkungselemente verwendet werden, beispielsweise Textilien, Metalle, Keramik oder Glas.Vorzugsweise werden Drähte oder Fäden mit hohem Zugmodul, d.h. aus Metall, Keramik oder Glas, verwendet. Stahldrähte haben sich als besonders geeignet erwiesen.

Im allgemeinen wird man im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Drähte oder Fäden von im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt verwenden, jedoch sind Drähte und Fäden mit anderem

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Querschnitt genauso gut verwendbar.

Wenn Drähte oder Fäden mit hohem Zugtnodul verwendet werden, ist es vorteilhaft, jedoch nicht notwendig, wenn sie durch feine Drähte oder Fäden mit einer Stärke bis zu 0,38 mm (0,015")» vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,25 mm (0,0002 und 0,01"), insbesondere zwischen 0,05 und 0,25 mm (0,002 und 0,01") gebildet werden.

Die erfindungsgemäßen Verstärkungselemente können schraubenförmig durch einen Metalldraht oder einen !Textilfaden oder ein Garn umwickelt sein. Die Verstärkungselemente können ebenfalls, wie normale litzen durch die oben erwähnten Vorformungs-, Begradigungs- und Spannungsverfahren behandelt sein.

In der beigefügten Zeichnung zeigt die einzige Figur eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Litze.

Die in der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung gezeigte,beispielsweise Vorrichtung umfaßt fünf kreisförmige Lageplatten 1-5, die eine Anzahl von in gleichem Abstand von einander angeordneten Für- .ungslöchern entlang ihres Umfanges aufweisen. Die. Plat-.ten sind auf einer gemeinsamen Achse 7 mit gleichen Zwischenabständen befestigt. Eine Platte ist feststehend, während die anderen vier Platten frei drehbar sind. Der Antrieb für diese vier Platten erfolgt über Keilriemen 9 von einer gemeinsamen Lagenwelle 8 mit Hilfe von Übersetzungsrädern 2A bis 5A, wobei die Übersetzungsverhältnisse .zwischen diesen und den Xageplatten derart bemessen sind, daß ,die Drehzahl von der Platte 2 zur Platte 5 hin zunimmt. Die Lagenwelle wird durch ein hydraulisches System angetrieben, das eine Umkehr bei hoher Geschwindigkeit ermöglicht. Die Utnkuhr wird durch einen Schalter auf der Steuerlagenplatte 2 gesteuert. Die Schaltung ist so eingestellt, daß diese Platte 2 sich über einen vorbestimmten Winkel dreht, bevor die Umkehr erfolgt, wobei sich die Umdrehungsgrade

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der anderen Platten durch das Übersetzungsverhältnis zwischen den Platten und der Lagenwelle "bestimmt.

Einzelne Drähte oder Drahtbündel werden kontinuierlich durch die entsprechenden Führungsiöcher in der Lagenplatte geführt und an einem Schlußpunkt 6 unmittelbar hinter der letzten Lagenplatte 5 zusammengeführt. Die ausgeübte Verdrillung bestimmt sich nach dem Übersetzungsverhältnis zwischen der letzten Lagenplatte 5 und der Steuerplatte 2. Wegen der Umkehr haben aufeinanderfolgende Längen der Litze die gleiche Verdrillung in entgegengesetzter Richtung.

Nach der Verdrillung der Litzen ist es notwendig, die Verdrillung am Schlußpunkt festzulegen. Dies kann mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen durchgeführt werden, beispielsweise dadurch, daß die Litze durch eine Anzahl von Ausgleichsrbllen in gegenseitig senkrechten Ebenen hindurchgeführt wird, oder indem eine Falschdralleinrichtung verwendet wird, die hinter dem Flußpunkt eingesetzt wird und in Gegenphase zu, aber schneller als die letzte Drill-Lagenplatte läuft, wobei der Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Falschdralleinrichtung und der Verdrillungs-Lagerrnlatte eine Funktion der elastischen Grenze des Litzenmaterials und des höchsten Verdrillungsrades ist, der in beiden Richtungen in der endgültigen Litze erwünscht ist.

Alternativ kann die Litze am Endpunkt mit Draht, Textilgarn oder Band umwickelt werden. Anderenfalls kann am Endpunkt Klebstoff aufgebracht werden, oder die Verdrillung kann am Endpunkt durch thermo-mechanische Behandlung festgelegt werden.

Die auf die oben beschriebeie Art hergestellten Litzen können in das elastomere oder Kunststoff-Material durch irgendein bekanntes Verfahren, beispielsweise durch Kalandrieren im Falle von elastomerem Material, eingebettet werden. Ebenfalls möglich

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sind Gieß- oder Schichtverfahren im Falle von Kunststoff-Materialien.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Beispielen weiter erläutert werden.

Beispiel 1

Eine Litze aus vier messingbeschichteten Stahldrähten mit einem Durchmesser von 0,22 mm (0,0086") würde zusammengezwirnt in Umkehrlage mit etwa 1,2 U/cin (+ 3 turns/inch), wobei die Lagenrichtung alle 10 cm (4") wechselte. Die Verdrillung der Litze wurde stabilisiert durch Aufbringung eines Umwicklungsdrahtes mit 0,15 mm (0,0059") Durchmesser, der mit 2,8 U/cm (7 turns/inch) aufgebracht wurde.

Spulen mit dieser Litze wurden anschließend auf einen Spulenrahmen gesetzt und entsprechend normalen Verfahren durch einen Kautschuk-Kalander hindurch in ein ungewebtes Blatt zur Bildung eines kalandrierten Kautschuk*.reifenmaterials mit 10 Litzen/cm (25 strands/inch) geführt. Dieser Stoff ist geeignet zur Verwendung als Verstärkungfiirffürtelreif en für Personenwagen. " ' ■

Beispiel 2

Drei Bündel mit je 40 messingüberzbgenen Stahldrähten mit 0,058 mm (0,0023") Durchmesser wurden, zusammengefügt mit einer Umkehrlage von etwa 0,8 U/cm (+2 turns/inch), wobei die Richtung der Lage alle ,10cm (4") wechselte. Die Verdrillung der Litze wurde stabilisiert durch Aufbringung eines Umwicltlungsdrahtes mit 0,075 mm (0,003") Durchmesser und 4 Vick'j ungen/cm (10 turns/inoh).

Die ßo hergestellten-Litzen wurden Wiederum durch einen Kautschuk-Kalander hindurohgeführt, wie in Beispiel 1 besohrie-feen

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wobei ein Kaut schulest off mit 6,5 Litzen/cm (16 strands/inch) entstand. Dieser Stoff ist geeignet als Deckschicht in Lastwagen-Gürtelreifen.

Außer für Autoreifen kann das verstärkte Material der vorliegenden Erfindung für Persennings,Schläuche, Bänder oder für irgendwelche anderen Gegenstände mit Verstärkungslitzen verwendet werden.

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Claims

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Pat en tans priic he

Verstärkter Gegenstand, bestehend aus einem elastomeren. oder Kunststoff-Material und zumindest einem Verstärkungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Verstärkungselement eine oder mehrere Litzen umfaßt, die aus einer Anzahl von Drähten, Fäden oder Drahtbündeln oder Fadenbündeln "besteht, die miteinander verzwirnt oder zusammengelegt sind, wobei die Richtung der Verdrillung oder Lage in Intervallen entlang der Länge jeder Litze wechselt.

2. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen-alle Verstärkungselemente aus Litzen bestehen, die aus einer .Ansah! von Drähten, Fäden oder Bündeln aus Drähten und Fäden hergestellt sind, die miteinander verdrillt oder zusammengelegt sind, wobei die Richtung der Verdrillung oder Lage in Intervallen entlang der Länge jeder Litze wechselt.

5. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement einen Stoff aufweist, der aus einer Anzahl von parallelen Litzen besteht.

4. Verstärkter Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähteooder Fäden eine Stärke bis zu 0,38 mm haben.

5. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Fäden eine Stärke im Bereich von 0,005 bis 0,25 mm haben.

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6. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Litzen eine Stärke im Bereich von 0,05 "bis 0,25 mm haben.

7. Verstärkter Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Textilfaden verwendet sind.

. 8. Verstärkter Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Päden einen hohen Zugmodul haben.

9. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Fäden aus Metall, Keramik oder Glas bestehen.

10. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Stahldrähte verwendet werden.

11. Verstärkter Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrillung oder

) Lage der Litze festgelegt ist.

12. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrillung oder Lage auf mechanische Art festgelegt ist.

13. Verstärkter Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrillung oder Lage durch Umwickeln mit Draht oder Band festgelegt ist.

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