DE2161667A1 - Verfahren zur herstellung von verseilten drahterzeugnissen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von verseilten drahterzeugnissenInfo
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Description
216166?
insbesondere Verfahren zur Herstellung von Seilen,
Seillitzen und Seilseelen, der Bewehrung für elektrische Kabel und Kabeladern, bimetall lecher Seile für Elektroenergieübertragunga- freileitungen und anderer ähnlicher verseilter
Erzeugnisse·
Ss sind Verfahren zur Herstellung von Kabeln (UdSSR-Urheberschein Nr. 55676, Klasse 21) und Seilen (Englisches
Patent Nr. 794411) bekannt, die aus der Verseilung von Drahterzeugnissen und plastischer Verformung derselben im verseilten
Zustand beim Ziehen durch eine Verformungseinriohtung bestehen·
Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Seillitzen (Englisches Patent Nr* 877963t Klasse 83/4) bekannt,
bei dem auf die nach dem obenerwähnten Patent Nr« 794411 aus-
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geführte Seele eine oder mehrere Draht schichten aufgewickelt
und nacheinander einer plastischen Verformung unterworfen werden·
Nach allen bekannten Verfahren zur Herstellung von verseilten Drahterzeugnissen wird der plastischen Verformung
ein bereits vollständig im Yerse 11 ungsverlauf fertig gebildetes Erzeugnis unterworfen» das eine vollendete Gestalt aufweist und ohne plastisch· Verformung zum Verseilen oder als
Binzelerzeugnis benutzt werden kann·
Bei der Herstellung von JSrzeugnissen nach den erwähnten
Verfahren sind jedoch erhebliche Kräfte zur Formänderung der Drähte beim plastischen Verformen des Erzeugnisses erforderlich·
Ί Das Auf träten.großer: ^-Kräfte.· erklärt sich dadurch, daß, erstens, der plastischen Verformung ein bereit«
fertiges, eine vollendete Gestalt aufweisendes Erzeugnis unterworfen wird, zweitens, daduroh, dad die Verformungseinrichtung gleichseitig und in ziemlich gleichem Maße entweder auf
alle auBenllegenden Drähte im falle dee Ziehens einer Hundlitze duroh ein Bundkaliber oder auf mehrere nebeneinander angeordnete Drähte der Außenschi ent beim Verformen einer Hundlitze
im Formprofil wifekt· Da alle Drähte in dem zu verformenden Erzeugnis bestimmte durch Berechnungen genau ihnen zugewiesene
geometrische Platze ihren Ausgangsgrößen gemäß einnehmen und dadurch keine relativen Verschiebungen vollziehen können und
die Verformung durchgehend auf d«m ganzen Außenumriß des Srzeugnisaea oder auf seinem größeren I«il ausgeübt wird, haben
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die Drähte unter diesen Umständen sehr geringe Beweglichkeit
für querverlaufende Verformung und WerkstoffVersetzung
und nähern sich hiermit dem Zustand einer allseitigen Querkontraktion, und eben deshalb sind zur iformänderung dieser
Drähte große Beanspruchungen erforderlich, die mit dem Anwachsen des Srzeugnis-Yerformungsgrades ansteigen. Praktisch
behalten die Drähte beim größten Verformungsgrad solcher Erzeugnisse, der durch die Zerreißfestigkeit der letzteren beim
Ziehen durch die Verformungseinrichtung begrenzt ist, auch nach der mehrfachen Verformung klar abgerundete Kanten, im Inneren
des -SrZeugnisses aber bleiben mit Metall nicht ausgefüllte
Räume«
Bei den bekannten Verfahren werden in Abhängigkeit vom Durchmesser, Aufbau und von den Verseilungskenndaten des herzustellenden Erzeugnisses eine bestimmte Anzahl ^ on Drähten
gewählter Größe angenommen«
Somit ist zur Herstellung von Erzeugnissen nach den erwähnten Verfahren eine große Anzahl von Drähten verschiedener
größen erforderlich«
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu entwickeln, bei dem die Verformungsbeanspruchung
des Erzeugnisses durch eine bestimmte Anordnung der Drähte in der außenliegenden Reihe des Erzeugnisses und durch die
Ausnutzung des bei der Verformung des Erzeugnisses entstehen-
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den Keil effekt es vermindert «erden
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß beim ^erfahren
zur Herstellung von verseilten Drahterzeugnissen wie Seile und Kabel aus einer Basis mit mindestens einer Reihe aufgewickelter Außeadrähte, welches darin besteht, daß
die Drähte des Erzeugnisses verseil; und einer plastischen Verformung im verseilten Zustand beim Ziehen durch eine Verformungseinrichtung unterworfen werden, erfindungsgemäß
beim Verseilen ein Teil der Drahte in der außenliegenden Reihe
werden
so angeordnet^ daß eben diese Drähte über die Nachbardrähte
so angeordnet^ daß eben diese Drähte über die Nachbardrähte
in dieser Reihe vorspringen, wonach alle das Erzeugnis bildende Drähte einer Verformung unterworfen werden, indem die Verformungseinrichtung auf alle vorspringenden firähte einwirkt
und diese Drähte als Keile beim Sindringen zwischen den benachbarten Drähten ausnutst·
Bei der Herstellung von verseilten Draht er Zeugnissen, die mehr als zwei Schichten enthalten, wobei in einer jeden Schicht
ein ΐβϋ der Drähte so angeordnet ist, daß sie über die benachbarten Drähte vorspringen, ist es zweckmäßig, die plastische Verformung einer jeden Schicht nacheinander auszuführen·
Durch die Ausnutzung des erfindungsgemäßen Verfahren wird
an dem nach diesem Verfahren ausgeführten verseiten Drahterzeugnis beim bedingten Ersetzen der ^rzeugniedrähte durch der
QuerschnittsfläoJae nach gleichwertige Runddrähte, indem die
gegenseitige B; 'üirung der Drähte eingehalten wird, mindestens
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einer aus den die Außenreihe bildenden Drahten über die
letzteren Vorspringen und wird nicht Innerhalb des Umrisses
liegen, der um die auf der Basis liegenden Drähte der Außenreihe gezogen «erden kann»
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Beanspruchungen bei der plastischen Verformung des Erzeugnisses
- sich durch Ausnutzung des Keileffektes, der'durch die besondere
Anordnung der das Erzeugnis bildenden Drähte ergibt,
zu verringern·
Durch das erfindungsgemaSe Verfahren können die G.renzabmeesungen der plastisch verformten Erzeugnisse bei gegebenem
Verformungsgrad vergrößert oder auf derselben Ausrüstung der Verformungsgrad der Erzeugnisse erhöht werden·
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, bei relativ geringen Verformungskräften einen hohen JPüllungsgrad des Querschnittes des plastisch verformten Srzeugnisses mit Metallm
erreichen·
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von verseilten Drahterseugnissen werden die Bestimmungen für die Genauigkeit der Auswahl der Drahtquerschnitte in den Erzeugnissen erleichtert, da die damit verbundenen geometrischen Unstimmigkeiten zwischen Prahfcgröße und dem für die Unterbringung
im Erzeugnis vorgesehenem Platz durch die Querkontrakt;lon der
Drähte und durch die Umverteilung ihres Werkstoffes beim Formen dee Srzeugnisses ausgeglichen werden«
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Atiiierdem ermöglicht das erfindungsgeaäSe Yerfehren, die Gonauigkeit der Abmessungen und form der das Erzeugnis bildenden
Drähte zu. verringern sowie die Größen anzahl der zur Herstellung eines SrZeugnisses bestimmten Drähte zu vermindern«
Im Falle der Benutzung des erfindungsgeaäßen 7©rfahrens
kann bei einem gegebenen Pörtigwn^ßprograara - v
. ' die allgemeine Anzahl der im Betrieb erforderlichen
Draixtgrößen vermindert werden«
die zum Produzieren des BrzeugaiEp----agraaana bestimmt sind, ermöglicht es, den Gleiohartigkeitagrad der me«
ohaniachen Drahteigenschaften durch Aueglsiciiiing der Betriebaverhältnisse und durch Anwendung von sachgemäßen Abläufen bei
der mechanischen« und wärmebehandlung der Drahte au vermindern,
wodurch die Güte der Erzeugnisse verbessert wird·
Die Verminderung der verwendet en Qre&tgrü^n
bei der Hersteilung von gleichartigen £rzeugnissen vereinfacht
auch die Organisation der Produktion, . verringert dl« Arbeitszeitverluste, die mit der Uoatellung der Ausrüstung auf andere
Dr«htabmessungen verbunden sind, vereinfacht die Werkzeug« und
Lagerhaltung·
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es aaoht neue
Bauarten von Erzeugnissen in Abhängigkeit von den Betriebsforderungen zu entwickeln.
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von Ausführungsbeispielen aod der beigelegten Zeichnungen
näher erläutert. Ss zeigt
Fig. 1 schematische Darstellung der Anordnung von Drähten
der Außenreihe dea Erzeugnisses vor der plastiachen Verformung;
Fig. 2 schematise!» Darstellung der Anordnung von Drähten
der Außenreihe dea Sczeugnissea nach der plastischen Verformung;
F£g· 3 und 4 Querschnitte des Erzeugnisses in der Bauart
1+6 vor bzw. nach der plastischen Verformung;
Fig. 5 und 6 Querschnitte des Erzeugnisses in der Bauart
1+7 vor bzw. nach der plastischen Verformung;
Jfig. 7 und 8 Querschnitte des SrZeugnisses in der Bauart
1+6+12 vor bzw. nach der plastischen Verformung;
Fig· 9, IO und 11 Querschnitte des Erzeugnisses in der
Bauart 1+8, 1+5+10 bzw· 1+7+14 vor der plastischen Verformung;
Fig. 12 und 1$ Querschnitte mehrschichtiger Erzeugnisse vor der insgesamt bzw· schichtweise auszuführenden, plastischen
Fig. 14, 15 und 16 Querschnitte des ovalen, dreikantigen
bzw. flachgestalteten Erzeugnisses vor der plastischen Verformung .
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in folgendem·
Die in bestimmter Weise und in bestimmter Anzahl gemäß Abmessungen, Gestalt, Bauart und Verse llung skenngrößen des Br-
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Zeugnisses angenommenen Drähte «erden so verseilt, daß ein
der Außenreihe aus Drähten 1 (Fig.l) auf der Basis 2 des
Erzeugnisses besteht, die ' dabei innerhalb des Umrisses 3 liegender andere Seil der Außenreihe aus Drähten 4 liegt
aber in den Bäumen zwischen den benachbarten Drähten 1 und springt über diese vor, wobei er über die Grenzen dee Umrisses 2 ragt/
Die Basis 2 stellt den Innenteil des ^rZeugnisaufbaues
dar· Als Basis können ein oder mehrere Drähte, ein- oder mehrschichtige Drahtlitze oder ein beliebiger anderer Körper
mit ausreichender Festigkeit und geeigneter form und Größe benutzt werden·
Danach unterwirft man die in der beschriebenen Weise geformten Drähte einer plastischen Verformung, indem sie durch
eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Verformungseinrloh^
tung gezogen werden. Dabei wirkt die Verformungseinrichtung auf die vorspringenden Drähte 4 ein, indem sie diese durch
den ausgeübten Druck F zwischen dl· Drähte 1 einpressen.
Durch eine solche gegenseitige Anordnung der Drähte wird die auf die vorspringenden Draht· 4 ausgeübte Außendruokkraft
P in Form von Druckkräften S auf die naheliegenden benachbarten Drlhte 1 an den Flächen 5 übertragen, die unter dem Winkel ^ zur Wirkungsrichtung der AuSendruckkraft P geneigt sind,
wodurch der bekannte Keileffekt bei der Kraftübertragung erzeugt wird· Aus den Gleichgewichtsbedingungen für die vorspringenden Drähte 4 folgt, daß die Spreizdruckkraft S aus
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folgender formel ermittelt werden kann
Daraus ist ersichtlich, daß durch die Annahme bestimmter Verhältnisse zwischen den Größen der Drähte 1 und 4 und eines
Abstandes zwischen den .Drähten 1 ein ausreichend kleiner Wert des Spreizwinkels <*~ zwecks Erzeugung großer Spreizdruckkräfte S gewährleistet werden^ Dadurch werden die Verhältnisse für ein leichteres Eindringen der vorspringenden Drähte 4
in den Umriß 3 des Erzeugnisses gebildet.
Mit dem Sindringen der vorspringenden Drähte 4 in den ErzeugniaumriB 2 werden die Drähte und dabei auch die benachbarten Drähte 1 verformt. Daduroh erhalten die Drähte 1 und 4
im Fertigerzeugnia (Fig.2) die Gestalt von Formprofilen 1' bzw.
4* und liegen innerhalb des erwähnten Umrisses 3 oder eines
solchen, der dem letzteren nahe ist·
Als Verformungseinrichtungen können geschlossene oder geteilte Ziehkaliber, walzrollen verschiedener Art, verschiedene
Wälzkörper und andere Arten von Werkaeug zur Druckbehandlung von Werkstoffen benutzt werden.
Nach diesem Verfahren können verschiedene verseilte Drahterzeugnisse, nämlich Spiralseile, Seillitze und Seelen; Drahtpanzer für elektrische Kabel, stromführende Kabeladern und andere ähnliche Erzeugnisse hergestellt werden«
Bei Fertigung von verseilten plastisch verformten Drahterzeugnissen, die mehr als zwei Schichten enthalten, erfolgt
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- ίο -
die plastische Verformung einer jeden Schicht nacheinander, wobei der innenliegende plastisch vorverformte Teil als Basis
zur plastischen Verformung einer jeden nachfolgenden Schicht
benutzt wird·
Nachstehend bringen wir Aueführungsbeispiele verseilter
Draht er Zeugnisse, die nach dem erf indungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden und ihrerseits als Bestandteile anderer dem Aufbau nach komplizierterer Erzeugnisse dienen können·
In Pig· 3 ist eine der möglichen Abwandlungen des Querschnittes am Erzeugnis 1+6 dargestellt, bei dem ein Zentraldraht 6 durch eine Reihe aus Drähten 7 und 8 umhüllt wird.
Durch die Verseilung weisen die Drähte 7, 3 im Srzeugnisquereehnitt ellipsen ähnliche Schnitte auf, der Zentrahldraht
aber ist rund« Sind alle Drähte bei einem solchen Erzeugnis
der Größe nach gleich angenommen, so wird infolge der SLlipsenförmigkeit desUer8C ni fer Drähte 7 t β ein ißeil derselben aus
den Grenzen des '. Umrisses 9 vorspringen, der um
um
die rund den Draht 6 angeordneten Drähte 7 gezogen werden
Deshalb wird der Zentraldraht 6 nach den bekannten Verfahren zur Herstellung von solchen Litzen zwecks richtiger
Anordnung der Drähte 7 und 8 mit etwas größerem Durchmesser als derjenige der Drähte 7 und 8 angenommen.
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f indungsgeaäBan Verfahren braucht der Zentraldraht 6 nicht vergrößert angenoamen zu «erden, sondern umgekehrt, das Vorspringen
der Drähte 8 um den Draht 6 wird zur Sicherung einer Verkeilung benutzt. Dazu wird ein '^e il der Drähte 7 um den Zentraldraht 6 innerhalb des angenommenen Umrisses 9 angeordnet, die
restlichen Drähte & werden aber zwischen den Drähten 7 so verlegt, daß sie aus den Grenzen des Umrisses vorspringen· Die
vorspringenden Drähte 8, indem sie als EeIe dienen, dringen unter Wirkung der Verfolgungseinrichtung in den Umriß 9 in
die Bäume zwischen den Drähten 7 ein·
Durch eine solche Behandlung erhält das fertige Erzeugnis einen in F|£*4 dargestellten Querschnitt. Auch andere Abwandlungen der Verlegung von Drähten im Erzeugnis, insbesondere mit einem oder zwei vorspringenden Drähten sind möglich·
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch ein Erzeugnis der Bauart 1+7 aus gleichen Drähten hergestellt werden·
Bei einem solchen Erzeugnis wird um den Zentraldraht 10
(Fig.5) eine Reihe aus sieben Drähten U und 12 verseilt. In
Fig. 5 ist der querschnitt einer Drahtgruppe zur Herstellung
des Aufbaues 1+7 mit drei vorspringenden Drähten 11 dargestellt. Auoh eine andere Anzahl vorspringender Drähte kann angenommen
werden. Unter der Wirkung der Verformungseinrichtung dringen die vorspringenden Drähte 11 in die Räume zwischen den Drähten
12 und auch in den Umriß JL^ des i&zeugnisquerechnittes. Nach
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einer solchen Kraft behandlung erhält der Querschnitt des fertigen Erzeugnisses die in Fig. 6 dargestellte Form.
Zwecks Vereinfachung der Zeichnungen sind in Fig. 5» 7»
16
bis die Drahte im Erzeugnisquerschnitt rund dargestellt.
bis die Drahte im Erzeugnisquerschnitt rund dargestellt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch mehrschichtige verseilte Drahterzeugnisse hergestellt werden.
In Fig. 7 ist der Querschnitt eines zweischichtigen Erzeugnisses
des Aufbaues 1+6+12 dargestellt. Die Drähte 14 der Außenreihe sind innerhalb des Umrisses 15 verlegt. Die Drähte 16,
indem sie in den Bäumen zwischen den Drähten 14 liegen, springen aus den Grenzen des Umrisses 15 vor. Nach der üblichen
. Fertigungsweise solcher ärzeugniskonstruktionen werden
anstatt der vorspringenden Drähte 16 solche mit kleinerem Durchmesser, nämlich Drähte 17 so angeordnet, daß die benachbarten
Drähte 14 berühren und innerhalb des Umrisses 15 liegen.
Bei Herstellung eines solchen Erzeugnisses nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren dringen die vorspringenden Drähte 16 unter Einwirkung der Verformungseinrichtung in den Umriß
15 ein und übertragen den Druck auf die anderen Drähte. Die
innerhalb des Umrisses 15 liegenden Drähte 14 werden, indem sie der Verformung unterworfen werden, infolge ihrer Verseilung
nicht aus dem Umriß 15 gedrängt, sondern durch den anderen ihren Teil zurückgehalten, der bereits die plastische Verformung
durchgemacht hat und außerhalb des Wirkungsbereiches der
Verformungseinrichtung liegt. Dadurch ändern alle Drähte, ii«dem
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sie entsprechend verformt «erden, ihre Querschnittsform, und
der Querschnitt dea fertigen Erzeugnisses nimmt die in Fig. 8 .; gezeigte Gestalt an.
Infolge verschiedener Verhältnisse der Verformung können
die Drähte 14 und 16 verschiedene Querschnittaformen im
fertigen Erzeugnis erhalten. Unter gewissen Verhältnissen der Erzeugnisformiejqung kann der Fall des Oberganges von einem
oder mehreren krähten der Außenreihe in die Innenreihe eintreten, u.zw. beim Vorhandensein eines Haumes zwischen den
Drähten der Innenreihe und ebenfalls begleitet vom Keileffekt· Der Übergang von Drähten aus einer Reihe in die andere verschlechtert nicht die Gute dea Erzeugnisses·
In Fig. 9,10 und 11 sind die Querschnitte der Erzeugnisse mit dem Aufbau 1+8 bzw. 1+5+10, bzw. 1+7+14 dargestellt.
Alle diese Erzeugnisse weisen dank der vorspringenden Drähte 18 eine unrunde Form vor der plastischen Verformung auf. Die
aus dem Erzeugnisumriß 19 vorspringenden Drähte 18 sind in den
Räumen zwischen den innenliegend en Drähten 20 angeordnet und werden als Keile bei der plastischen Verformung benutzt.
Auf diesem Grundsatz können verschiede andere Drahtanordnungen zur Herstellung nach dem erfindungagemäßen Verfahren
vieler anderer Erzeugnisarten ausgeführt werden«
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dreischichtigen verseilten .Drahterzeugnissen können zwei Fälle
eintreten: das Erzeugnis wird vollständig in verseiltem Zustand (Fig.12) einer plastischen Verformung unterworfen oder
das Erzeugnis wird schichtweise (Fig.13) einer plastischen Verformung unterworfen.
im ersten Fall dienen aus der ganzen Anzahl der Drahte, die zum Aufbau des Erzeugnisses bestimmt sind, nur die vorspringenden
Drähte 21 (Fig. 12) als ^.eile.
im zweiten Fall wird eine jede nächstfolgende Drahtreihe auf den inneren, in der Figur gestrichelten, nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren bereits plastisch verformten Teil
(Fig.13) so gewickelt, daß einige Drähte 23 der Außenreihe in bezug auf die Drähte 24 vorspringen und bei der plastischen
Verformung der Schicht eine Rolle von Keilen spielen·
Der Grundsatz der plastischen Verformung unter Bei&zung
des Keileffektes kann für die Herstellung von Erzeugnissen angewandt werden, deren Quersehnittsgestalt sich von der runden
Form unterscheidet, z.B· von Erzeugnissen mit ovalem,
dreikantigem flachgestaltetem oder sonstig geformtem Querschnitt
In Fig. 14,15 und 16 ist der Aufbau der Außenreihe aus
Drähten 25 und 26 auf einer ovalen, dreikantigen bzw, flachgeformten
Basis 27 dargestellt. Dabei werden die Drähte 25 in den Räumen zwischen den auf die Basis 27 verseilten Drähten 26 angeordnet
und springen in bezug auf die Drähte 26 vor. Im Verlauf der plastischen Verformung dienen sie, indem sie sich
selbst verformen, als Mittel zur Verformung der Drähte 26 und ii; mehreren Fällen zur Verformung der Basis 27.
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Claims (3)
- 2181667I 1. !Verfahren zur Herstellung von verseilten Drahterzeugnissen wie Seile und Kabel ans einer Baas mit mindestens einer Reihe aufgewickelter Außendrähte,bei dem die Drähte verseilt und einer plastischenVerformung im verseilten Zustand beim Ziehen durch eine Verformungseinrichtung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verseilen ein Teil der Drähte (4) in der außenliegenden Reihe so angeordnet wird, daß eben diese Drähte (4) über die Nachbardrähte (1) in dieser Reihe, die letzteren berührend, vdfepringen, wonach alle das Erzeugnis bildenden Drähte einer Verformung unterworfen werden, indem die Verformungseinrichtung auf alle vorspringenden Draht® (4) einen Druck ausübt, die als Keile beim Kiaclringen zwischen den benachbarten Drähten (1) ausgenutzt w©rö©iu
- 2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß bei Herstellung von verseilten Drahterzeugnissen, die mehr als zwei Schichten enthalten, von denen in einer jeden ein Teil der Drähte (4) so angeordnet ist, daß sie über die benachbarten Drähte (1) vorspringen, die plastische Verformung einer jeden Schicht nacheinander erfolgt.
- 3. Verseiltes Drahterzeugnis nach Anspruch 1 und 2, das eine Basis mit mindestens einer auf diese gewickelten Reihe von Drähten darstellt, die durch Verformung gestaltet wurden, dadurch gekennzeichnet, daß bei309824/0696einer Ersetzung der Erzeugnisdrähte (1,4,7,8,12,11, 14,16, 20,18,23,24,25,26) durch der Querschnittsfläche nach gleichwertige Hunddrähte, wobei die gegenseitige Berührung der Drähte eingehalten wird, mindestens einer (4,8,11,16,10,21, 23,25) der die Außenreihe bildenden Drähten (1,7,12,14,20,24, 26) über die letzteren vorspringt und nicht innerhalb des Umrisses 0,9,13,15,19) liegt, der um die auf der Basis (2,6,10,22,27) liegenden Drähte (1,7,12,14,20,24,26) der Außenreihe gezogen werden kann«309824/0696
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