DE2328208C3

DE2328208C3 - Method and device for joining the edges of two reinforcement layers

Info

Publication number: DE2328208C3
Application number: DE19732328208
Authority: DE
Inventors: William Patrick Akron Ohio Laughlin (V.StA.)
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1972-06-07
Filing date: 1973-06-02
Publication date: 1976-10-14

Description

3030th

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden der Kanten zweier Verstärkungslagen aus parallelen, durch vulkanisierbaren Kautschuk verbundenen Cordfäden, bei dem die Kanten stumpf voreinandergestoßen und mit Druck beaufschlagt werden.The invention relates to a method and a device for connecting the edges of two Reinforcement layers made of parallel cord threads connected by vulcanizable rubber, in which the Edges are butted together and pressurized.

In der modernen Technologie ist ein ständig steigender Bedarf an Verstärkungslagen zu verzeichnen, bei denen die einzelnen Verstärkungscordfäden in bezug auf die sie umgebenden Kautschukschichten relativ steif und unnachgiebig sind. Zu denken ist insbesondere an Verstärkungscordfäden aus Stahl, Glas oder einer Kunstfaser mit einem relativ großen Durchmesser. Derartige Verstärkungslagen konnten bisher nur mit Hilfe überlappender Kanten miteinander verbunden werden. Jede stumpfe Verbindung durch Aufbringung horizontaler und vertikaler Druckkräfte führt im Hinblick auf die Steifheit der Verstärkungs-Cordfäden bei Dehnungen, die dabei notwendigerweise aufgenommen werden müssen, zu Abtrennungen der einzelnen Verstärkungcordfäden voneinander. Da die Verbindung von Verstärkungslagen häufig in Fahrzeugreifen praktische Bedeutung gewinnt, führte die Ablösung einzelner Verstärkungscordfäden zur Zerstörung des Reifens und gefährdete damit die Sicherheit des Fahrzeuges.In modern technology there is a steadily increasing need for reinforcement layers, in which the individual reinforcing cords in relation to the rubber layers surrounding them are relatively stiff and unyielding. One should think in particular of reinforcing cords made of steel, glass or a synthetic fiber with a relatively large diameter. Such reinforcement layers could so far have only been connected to one another with the help of overlapping edges. Every blunt connection through Application of horizontal and vertical compressive forces results in the stiffness of the reinforcing cords in the case of expansions that necessarily have to be absorbed, to separations of the individual reinforcement cords from each other. As the connection of reinforcement layers is often used in vehicle tires gains practical importance, the detachment of individual reinforcing cords led to its destruction of the tire and thus endangered the safety of the vehicle.

Die Überwindung dieser Schwierigkeit durch Her-Stellung einer überlappender Verbindung von Verstär-Vungslagen erwies sich als technisch aufwendig und unbefriedigend. Zu diesem Zwecke mußte mit Hilfe eines heißen Messers eine Überlappungskante hergestellt werden. Diese machte es erforderlich, daß im Bereich der Überlappungskante aus der Verstärkungslage mindestens ein, in vielen Fällen sogar zwei Cordfäden aus der Kautschukbeschichtung herausgelöst wurden. Durch diese Bearbeitung verliert die Verbindungskante einen wesentlichen Teil der die übrige Verstärkungslage kennzeichnenden Festigkeit, insbesondere auch dadurch, daß Cordfäden im Überlappungsbereich fehlen. In manchen Fällen verlaufen die Cordfäden nicht parallel sondern in einem bestimmten Winkel zu der Verbindungiskante. In diesen Fällen stellt sich das Anschrägen der Verbindungskante ah besonders schwierig dar, so daß auch an den Verbindungsstellen mit Unwuchterscheinungen in einem Reifen gerechnet werden muß. Da in einem fertigen Reifen häufig mehrere verschiedene Verstärkungslagen von Cordfäden enthalten sind, summieren sich die unsymmetrischen Gewichtsbelastungen, so daß die Unwucht gefährliche Ausmaße annehmen kann.Overcoming this difficulty by making an overlapping connection of reinforcement layers turned out to be technically complex and unsatisfactory. For this purpose had to use help an overlap edge can be made using a hot knife. This made it necessary that im In the area of the overlap edge from the reinforcement layer, at least one, in many cases even two Cord threads have been detached from the rubber coating. Due to this processing, the connecting edge loses a substantial part of the strength characteristic of the rest of the reinforcement layer, in particular also in that cord threads are missing in the overlap area. In some cases the Cords not parallel but at a certain angle to the connecting edge. In these cases it provides the beveling of the connecting edge ah is particularly difficult, so that also at the connecting points imbalance phenomena in a tire must be expected. As in a finished tire Frequently several different reinforcement layers of cords are included, the asymmetrical ones add up Weight loads, so that the imbalance can reach dangerous proportions.

Es ist bekannt, Polyurethan-Bahnen durch Ultraschall miteinander zu verbinden. Dabei werden oberhalb und unterhalb der Verbindungsnaht Streifen auf die zu verbindenden Bannen aufgeschweißt. Die aufgeschweißten Streifen führen zu einer Verdickung der Verbindungsstelle, die beispielsweise im Bereich der Reifenherstellung wegen der damit auftretenden Gefahr von Unwuchten nicht zugelassen werden können. Schließlich konnten die bei der Verbindung von Polyurethan-Bahnen gesammelten Erfahrungen schon deswegen nicht auf die Verbindung von kautschukbeschichteten Verstärkungslagen angewendet werden, weil sie sich auf bereits verneintes Polyurethan beziehen. Bei der Verbindung von kautschukbeschichteten Verstärkungslagen kommt es darauf an, daß eine Vulkanisierung an der Verbindungsstelle nicht stattfindet. It is known to connect polyurethane webs to one another by means of ultrasound. In this case, strips are welded onto the spans to be connected above and below the connecting seam. The welded-on strips lead to a thickening of the connection point, which, for example , cannot be permitted in the field of tire manufacture because of the risk of imbalances that occurs therewith. After all, the experience gained with the connection of polyurethane sheets could not be applied to the connection of rubber-coated reinforcement layers because they refer to polyurethane that has already been denied. When connecting rubber-coated reinforcement layers, it is important that vulcanization does not take place at the connection point.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß kautschukbeschichtete Verstärkungslagen unabhängig von der Wahl der Cordfäden miteinander verbunden werden können.The object of the invention is therefore to provide the method of To improve the aforementioned type so that rubber-coated reinforcement layers independently can be connected to each other by the choice of cords.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckbeaufschlagung senkrecht zur Ebene der Verstärkungslagen erfolgt und der vulkanisierbare Kautschuk der Verstärkungslagen während der Druckbeaufschlagung durch Einwirkung von Ultraschall erhitzt, erweicht und zum Fließen gebracht wird.According to the invention, this object is achieved in that the application of pressure is perpendicular to the plane of the Reinforcement layers takes place and the vulcanizable rubber of the reinforcement layers during the application of pressure heated, softened and made to flow by the action of ultrasound.

Durch die Ultrabeschallung tritt im Bereich der Naht ein Fließen des Kautschuks ein, das zu einer innigen Durchmischung und dadurch zu einer Homogenisierung der einzelnen Kautschukbestandteile führt. Anvulkanisierungen oder gar eine Vulkanis-erung des Kautschuks treten nicht ein, so daß der Weiterbehandlung der Verstärkungslage in ihrer Gesamtheit keine Schwierigkeiten entgegenstehen. Diese Voraussetzung ist insbesondere im Bereich der Reifenherstellung von Wichtigkeit. Andererseits erhält der Kautschuk durch die Homogenisierung eine gleichbleibende Festigkeit auch im Bereich der Naht.The ultrasound causes the rubber to flow in the area of the seam, resulting in an intimate Mixing and thereby a homogenization of the individual rubber components leads. Vulcanization or even vulcanization of the rubber does not occur, so that further treatment of the Reinforcement layer in its entirety do not conflict with any difficulties. This requirement is in particular of importance in the field of tire production. On the other hand, the rubber gets through the Homogenization ensures constant strength even in the area of the seam.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung mit einer Auflage für die zu verbindenden Verstärkungslagen und einer auf diese absenkbaren Druckeinrichtung zum Aufbringen eines Druckes auf die Verstärkungslagen im Bereich der Verbindungszone, die zur Durchführung des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Druckeinrichtung aus einer Reihe von senkrecht zur Ebene der Auflage bewegbaren Ultraschallgeneratoren besteht. Durch diese Kombination von einer Druckeinnchtung mit einem Ultraschallgenerator wird die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren benötigte Anlage klein gehalten. Außerdem wird dadurch erreicht, daß der Ultraschall anThe invention also relates to a device with a support for the reinforcement layers to be connected and a pressure device, which can be lowered thereon, for applying a pressure to the reinforcement layers in the area of the connecting zone, which is characterized according to the invention for carrying out the method is that the printing device is movable from a series of perpendicular to the plane of the support Ultrasonic generators exist. This combination of a pressure device with an ultrasonic generator the system required for carrying out the method according to the invention is kept small. It is also achieved that the ultrasound on

der für die Verbindung wichtigsten Stelle tier Einleitung des Verbindungsdruckes aufgebracht wird. Da die bisher bekannten Anlagen zum Verbinden von kautschukbeschichteten Verstärkungslagen lediglich Dtuck auf die Verbindungskanten ausübten, konnten die mit der gleichzeitigen Aufbringung von Ultraschall verbundenen Vorteile bisher nocl· nicht erzielt werden. Die Ausbildung der Druck^nrichtung als beweglicher Ultraschallgenerator verringert den apparativen Aufwand der Anlage und verbessert die Qualität der herzustellenden Verbindung.the most important point for the connection tier introduction the connection pressure is applied. As the previously known systems for joining rubber-coated Reinforcing layers only put pressure on the connecting edges, they could with The advantages associated with the simultaneous application of ultrasound have not yet been achieved. the Designing the printing device as a movable ultrasonic generator reduces the outlay on equipment of the system and improves the quality of the connection to be established.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung werder die Ultraschallgeneratoren in direkten Kontakt mit den /u verbindenden Verstärkungslagen gebracht, wobei durch die Ultraschallvibrationen der Ultraschallgeneratoren >5 Warms an den Stoßstellen der Verstärkungslagen erzeugt wird, welche die Kautschukbeschichiung erweicht und homogenisiert, wodurch eine feste Verbindung gebildet wird.In the device according to the invention, the ultrasonic generators are in direct contact with the / u connecting reinforcement layers brought by the ultrasonic vibrations of the ultrasonic generators > 5 warms at the joints of the reinforcement layers which is the rubber coating softened and homogenized, creating a solid bond.

Die nach dem erfindungsgcnäßen Verfahren hergestellten Verbindungen sind sehr fest und werden sehr wirtschaftlich erhalten. Es ist nicht notwendig, die Kanten der zu verbindenden Verstärkungslagen vorzu behandeln; es ist lediglich notwendig, die Kanten in Anlage zu bringen und die zu verbindenden Flächen mit den Ultraschallgeneratoren in Kontakt zu bringen, auf die Verbindungsstelle einen Druck auszuüben, und die Verbindungsstelle mit den Schallimpulsen /u beaufschlagen. Die tatsächliche Zeit von der Betätigung der Ultraschallgeneratoren bis zur Erreichung einer guten Verbindung beträgt nur Bruchteile eirrr Sekunde oder wenige Sekunden. Dadurch wird der kostspielige, zeitraubende Vorgang der Vorbereitung der zu verbindenden Kanten vermieden, der darin bestand, daß der äußere Cordfaden entfernt werden mußte und daß die Kautschukbeschichtung schräg angeschnitten werden mußte. Außerdem ist ein Vernähen der fertigen Verbindung unter Druck nicht notwendig. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Ultraschallgeneratoren selbst zur Anwendung des Druckes in der Verbindungsstelle benutzt, wodurch ein späteres Vernähen der Verbindungsstelle vermieden wird.The compounds produced by the process according to the invention are very strong and can be obtained very economically. It is not necessary to pre-treat the edges of the reinforcement layers to be joined; It is only necessary to bring the edges into contact and to bring the surfaces to be connected into contact with the ultrasonic generators, to exert pressure on the connection point and to apply the sound pulses / u to the connection point. The actual time from activating the ultrasonic generators to achieving a good connection is only a fraction of a second or a few seconds. This avoids the costly, time consuming process of preparing the edges to be joined which consisted of removing the outer cord and cutting the rubber coating at an angle. In addition, it is not necessary to sew the finished connection under pressure. In the method according to the invention, the ultrasonic generators themselves are used to apply the pressure in the connection point, as a result of which a later sewing up of the connection point is avoided.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es notwendig, daß die Ultraschallgeneratoren die Kanten der zu verbindenden Verstärkungslagen berühren und einen Druck über die gesamte Verbindungsfläche ausüben. Es darf keine Änderung in der Höhe des auf diese Kanten angewandten Drucks auftreten. Es ist daher notwendig, eine Vorrichtung für die Anwendung dieses Verfahrens zu schaffen, die Mittel zur Anwendung eines veränderbaren Drucks auf die Stoßstellenfläche aufweist, so daß Unregelmäßigkeiten in den Verstärkungslagen kompensiert werden können.In the method according to the invention it is necessary that the ultrasonic generators the edges touch the reinforcement layers to be connected and apply pressure over the entire connecting surface exercise. There must be no change in the amount of pressure applied to these edges. It is therefore necessary to create a device for the application of this method, the means to apply it a variable pressure on the joint surface, so that irregularities in the Reinforcement layers can be compensated.

Die Höhe des durch die Ultraschallgeneratoren angewandten Drucks ist wichtig insofern, als sie von der Größe der Schallimpulse, die in den zu verbindenden Verstärkungslagen erzeugt wird, abhängig ist. Wenn der Druck zu groß wird, so könne.1 die Schallvibrationen der Ultraschallgeneratoren erstickt werden und die Wirksamkeit dieser Vibrationen nimmt ab. Wenn aber der Druck zu gering ist, so ist der Kontakt zwischen den Ultraschallgeneratoren und den zu verbindenden Verstärkungslagen ungenügend und daraus residiert ein Verlust an Schallvibrationen (und damit Wärme) durch diesen ungenügenden Kontakt.The amount of pressure applied by the ultrasonic generators is important in that it depends on the The size of the sound impulses that is generated in the reinforcement layers to be connected is dependent. If the If the pressure becomes too great, then the sound vibrations of the ultrasonic generators can be suppressed and the effectiveness this vibration decreases. But if the pressure is too low, the contact between the Ultrasonic generators and the reinforcement layers to be connected are insufficient and reside therefrom a loss of sound vibrations (and thus heat) due to this insufficient contact.

Die Frequenz der Ultraschallvibrationen liegt an der niedrigen Seite des Bereichs, weil die Vibrationen groß genug sein müssen, um unerwünschte Erscheinungen für das Bedienungspersonal zu vermeiden, herner müssen die Vibrationen groß- genug sein, um die nötige Menge der Impulse zur Wärmeerzeugung und damit zur Erweichung und Homogenisierung der Kautschukbeschichtung zu ergeben. Der Bereich der Schalivibrationen ist nach oben durch die Wirtschaftlichkeit der Erzeugung der notwendigen Kraft begrenzt, die zur Erzeugung der Vibrationen notwendig ist. durch die physikalischen Eigenschaften der für die Ultraschallgeneratoren benutzten Werkstoffe, die die Vibrationen aushalten müssen, und durch die Tatsache, daß die Amplitude der Ultraschallgeneratoren groß genug sein muß. um die Vibrationen durch die obere Lage der Kautschukbeschichtung und die zwischengelegtcn Versiärkungslagen auf die untere Kautschukbeschichtung zu übertragen.The frequency of the ultrasonic vibrations is on the low side of the range because the vibrations are great must be enough to avoid undesirable phenomena for the operating personnel the vibrations must be large enough to produce the necessary amount the impulses to generate heat and thus to soften and homogenize the rubber coating to surrender. The area of the sound vibrations is upwards due to the profitability of the Limited generation of the force required to generate the vibrations. through the physical properties of the materials used for the ultrasonic generators that cause the vibrations must withstand, and by the fact that the amplitude of the ultrasonic generators must be large enough got to. about the vibrations through the upper layer of the rubber coating and the interposed layers of reinforcement to be transferred to the lower rubber coating.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.In the following the invention is based on the Drawing explained in more detail.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens:Fig. 1 is a side view of an apparatus for Implementation of the procedure:

F i g. 2 ist eine Schnittansicht einer Verstärkungslage, die nach dem Verfahren verbunden worden ist.F i g. 2 is a sectional view of a reinforcement layer; which has been connected according to the procedure.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus vier Teilen, Ultraschallgeneratoren A (sechs sind beispiels weise gezeigt), einer Hubvorrichtung ßzum Heranbringen der Ultraschallgeneratoren A an die zu verbindenden Verstärkungslagen D, Mittel, um die Kanten der Verstärkungsiagen D in Anlage zu bringen, z. B. ein Förderband C und Mittel zur optimalen Einstellung des Druckes auf die Verstärkungslagen D, um sicherzustellen, daß der durch die Ultraschallgeneratoren A ausgeübte Druck gleichmäßig über die gesamte Berührungsfläche der Ultraschallgeneratoren A und die Verstärkungslagen D verteilt wird.The device according to FIG. 1 consists of four parts, ultrasonic generators A (six are shown as an example), a lifting device for bringing the ultrasonic generators A to the reinforcement layers D to be connected, means to bring the edges of the reinforcement layers D into contact, e.g. B. a conveyor belt C and means for optimal adjustment of the pressure on the reinforcing layers D to ensure that the pressure exerted by the ultrasonic generators A is evenly distributed over the entire contact surface of the ultrasonic generators A and the reinforcing layers D.

In Fig. 1 sind sechs getrennte Ultraschallgeneratoren A an einem Teil 10 angeordnet. Ferner ist eine nicht gezeigte Leistungsquelle vorhanden, die ein 2000-Volt-Transformator sein kann. Diese Leistungsversorgung ist mit Wandlern U jedes einzelnen Ultraschallgenerators A verbunden, so daß diese getrennt betrieben werden können. Die Wandler 11 wandeln die elektrische Energie in mechanische Vibrationsenergie um. Sie sind ihrerseits mit Puffern 12 verbunden, die die mechanische Vibrationsenergie heraufsetzen oder verstärken. Die Puffer 12 sind ihrerseits mit Schallhörnern 13 verbunden, die die mechanische Vibrationsenergie in verstärkter Form in Schallenergie in Form von Vibrationen oder Impulsen von gewisser vorbestimmter Frequenz und Amplitude übertragen. Die Frequenz und Amplitude der Schallhörner 13 ist durch deren Ausbildung und die Stärke der Leistungszuführung bestimmt.In FIG. 1, six separate ultrasonic generators A are arranged on a part 10. There is also a power source, not shown, which can be a 2000 volt transformer. This power supply is connected to transducers U of each individual ultrasonic generator A so that they can be operated separately. The transducers 11 convert the electrical energy into mechanical vibration energy. In turn, they are connected to buffers 12 which increase or amplify the mechanical vibration energy. The buffers 12 are in turn connected to acoustic horns 13 which transmit the mechanical vibration energy in amplified form in acoustic energy in the form of vibrations or pulses of a certain predetermined frequency and amplitude. The frequency and amplitude of the acoustic horns 13 is determined by their design and the strength of the power supply.

Die Hubvorrichtung B kann eine mechanische Vorrichtung sein, z. B. hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinder und Kolben, um die Bewegung der Ultraschallgeneratoren A zu bewerkstelligen. F i g. 1 zeigt eine solche Hubvorrichtung B, die aus Druckluftzylindern 14 und Kolben mit einem Hub von 5 cm bestehen, die auf einem ortsfesten Rahmen 15 montiert sind und mit einem vertikal bewegbaren Teil verbunden sind. Dieses kann sich in vorbestimmter Weise durch Führungsmittel (nicht gezeigt) bewegen, so daß die Ultraschallgeneratoren A, die auf diesem Teil befestigt sind, sich aufwärts und abwärts in vorbestimmter vertikaler Richtung gegenüber der gesamten Verbindungsanordnung und den zu verbindenden Verstärkungslagen D bewegen. Die Druckluftzylinder 14 üben auch einen vorbestimmten Druck auf das Teil aus, so daß die Schallhörner 15 einen vorbestimmtenThe lifting device B can be a mechanical device, e.g. B. hydraulically or pneumatically operated cylinders and pistons to bring about the movement of the ultrasonic generators A. F i g. 1 shows such a lifting device B, which consists of compressed air cylinders 14 and pistons with a stroke of 5 cm, which are mounted on a stationary frame 15 and are connected to a vertically movable part. This can move in a predetermined manner by guide means (not shown) so that the ultrasonic generators A, which are attached to this part, move up and down in a predetermined vertical direction with respect to the entire connecting arrangement and the reinforcing layers D to be connected. The air cylinders 14 also exert a predetermined pressure on the part so that the acoustic horns 15 have a predetermined pressure

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Druck auf die zu verbindenden Verstärkungslagen D ausüben.Apply pressure to the reinforcement layers D to be joined.

Das Förderband C das die zu verbindenden Verstärkungslagen D den Ultraschallgeneratoren A zuführt, liegt'zwischen den Ultraschallgeneratoren A und einer veränderbaren Auflage EThe conveyor belt C, which feeds the reinforcement layers D to be connected to the ultrasonic generators A , lies between the ultrasonic generators A and a variable support E

Die Auflage Eist in Fig. 1 als Anordnung aus vielen Einzelplatten 30 gezeigt, die von einem Luftbalg 31 getragen werden. Die Einzelplatten 30 sind voneinander unabhängig und können frei auf den von den Ultraschallgeneratoren A auf sie ausgeübten Druck reagieren. Der tragende Luftbalg 31 absorbiert den Druck und stellt sicher, daß die Verteilung über die gesamte Berührungsfläche gleichförmig ist.The support E is shown in FIG. 1 as an arrangement of many individual plates 30 which are supported by an air bellows 31. The individual plates 30 are independent of one another and can react freely to the pressure exerted on them by the ultrasonic generators A. The supporting air bellows 31 absorbs the pressure and ensures that the distribution is uniform over the entire contact surface.

F i g. 2 zeigt die Schnittansicht einer Verstärkungslage D, aus durch eine Kautschukbeschichtung 51 verbundenen Verstärkungskorden 50 aus z. B. Rayon. Nylon, Polyester. Stahl oder Glas. Die Kautschukbe schichtung 51 besteht aus vulkanisierbarer Kautschukmischung auf Basis von synthetischem Kautschuk, Naturkautschuk oder aus Kombinationen von diesen. Die Dicke der Kautschukbeschichtung 511 kann auf beiden Seiten der Verstärkungskorde 50 gleichmäßig sein, oder sie kann ungleichmäßig sein, wobei die Dicke auf einer Seite der Verstärkungskorde 50 größer als auf der anderen Seite ist.F i g. FIG. 2 shows the sectional view of a reinforcement layer D, made of reinforcing cords 50 made of, e.g. B. Rayon. Nylon, polyester. Steel or glass. The rubber coating 51 consists of a vulcanizable rubber mixture based on synthetic rubber, natural rubber or combinations of these. The thickness of the rubber coating 511 may be uniform on both sides of the reinforcing cords 50, or it may be uneven, with the thickness on one side of the reinforcing cords 50 being greater than the other.

Die Verstärkungslagen D werden auf das Förderband C gelegt. Die Kanten der Verstärkungslage«! D werden in Anlage gebracht und direkt unterhalb der Schallhörner 13 in Stellung gebracht, und zwar zwischen den Schallhörnern 13 und dem Förderband C. F i g. 1 zeigt Verstärkungslagen Din dieser Stellung. Die Ultraschallgeneratoren A werden durch die Hubvorrichtung ßauf die Kanten der Verstärkungslagen D abgesenkt. Wenn dieser Kontakt hergestellt ist, wird auf die Kanten der Verstärkungslagen D ein Druck durch die Ultraschallgeneratoren A ausgeübt. Dieser Druck wird gleichförmig über die gesamte Verbindungsfläiche durch Reaktion mit der Auflage E angewandt, die aus den Einzelplatten 30 besteht, die von dem Luftbalg 31 getragen werden, so daß die Einzelplatten 30 unterschiedliche Höhen in Abhängigkeit von dem ausgeübten Druck durch die Ultraschallgeneratoren A annehmen können.The reinforcement layers D are placed on the conveyor belt C. The edges of the reinforcement layer «! D are brought into contact and brought into position directly below the acoustic horns 13, namely between the acoustic horns 13 and the conveyor belt C. F i g. 1 shows reinforcement layers Din in this position. The ultrasonic generators A are lowered onto the edges of the reinforcement layers D by the lifting device. When this contact is made, pressure is exerted on the edges of the reinforcement layers D by the ultrasonic generators A. This pressure is applied uniformly over the entire joint surface by reaction with the support E , which consists of the individual plates 30 carried by the air bellows 31, so that the individual plates 30 can assume different heights depending on the pressure exerted by the ultrasonic generators A. .

Wenn die Vorrichtung so fertig eingestellt ist, werden die Ultraschallgeneratoren A in Betrieb gesetzt, um den zu verbindenden Verstärkungslagen D Schallvibrationen zuzuführen. Diese weisen eine vorbestimmte Frequenz und Amplitude auf und werden für eine vorbestimmte Zeit angewandt Dadurch wird Wärme erzeugt, die auf die Kautschukbeschichtung 51 in der Verbindungsfläche einwirkt, so daß diese weich wird und zu fließen beginnt. In diesem Zustand fließt die Kautschukbeschichtung 51 von jeder Verstärkungslage D unter dem von den Schaiihörnern 13 ausgeübten Druck und verbindet sich mit der Kautschukbeschichtung 51 der anderen Verstärkungslage D, wodurch die Kautschukbeschichtungen 51 in beiden Verstärkungslagen D homogenisiert und verbunden werden. Die so gebildete Verbindungsstelle zwischen den beiden Verstärkungslagen D ist sehr fest und geht während der Herstellung z. B. eines Reifens nicht wieder auseinander.When the device has been set up in this way, the ultrasonic generators A are put into operation in order to apply sound vibrations to the reinforcement layers D to be connected. These have a predetermined frequency and amplitude and are applied for a predetermined time. This generates heat which acts on the rubber coating 51 in the joint surface, so that it softens and begins to flow. In this state, the rubber coating 51 of each reinforcement layer D flows under the pressure exerted by the blade horns 13 and combines with the rubber coating 51 of the other reinforcement layer D, whereby the rubber coatings 51 in both reinforcement layers D are homogenized and connected. The junction formed in this way between the two reinforcement layers D is very strong and goes during manufacture, for. B. a tire not apart again.

Die durch die Ultraschallgeneratoren A erzeugte Schallenergie muß groß genug sein, um vollständig durch den oberen Teil der Kautschukbeschichtung .51 und die Verstärkungskorde 50 hindurchzugehen, um den unteren Teil der Kautschukbeschichtung 51 zu erreichen, so daß eine Erwärmung sowohl des unteren wie des oberen Teiles der Kautschukbeschichtung 51 und eine Homogenisierung beider Kautschukbeschichtungen 51 dieser Verstärkungslagen Ό miteinander stattfindet.The acoustic energy generated by the ultrasonic generators A must be large enough to pass completely through the upper part of the rubber coating 51 and the reinforcing cords 50 to reach the lower part of the rubber coating 51, so that heating of both the lower and upper parts of the Rubber coating 51 and a homogenization of the two rubber coatings 51 of these reinforcement layers Ό takes place with one another.

Das Verfahren wurde z. B. praktisch angewandt zur Verbindung von zwei Verstärkungslagen D, die für einen Stahlkordreifen benutzt wird. Diese spezielle Verstärkungslage D bestand aus parallelen Stahllitzen, wobei jede Stahllitze als 5 χ 7-Ausführung mit einem Durchmesser von 1,51 mm ausgebildet war. Die Stahllitzen waren so im Abstand voneinander angeordnet, daß 16 derartiger Stahllitzen pro 2,54 cm vorhanden waren. Der Teil der Kautschukbeschichtung 51 betrug 0.81 mm auf der einen und 1,31 mm auf der anderen Seite der Stahllitzen, wodurch die gesamte Dicke der Verstärkungslage D (die Summe der Dicke der Stahllitzen und der beiden Teile der Kautschukbeschichtung 51) 2,78 mm betrug. Zwei dieser Verstärkungslager D wurden verbunden unter Benutzung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. Leistung wurde den sechs Ultraschallgeneratoren A getrennt und in Reihe zugeführt, wobei Schallimpulse mit einer Frequenz vor 20 000 Hz und einer Amplitude von 0.044 mm auf die Verstärkungslagen D einwirkten. Diese wurden dieser Impulsen 0,7 Sekunden lang von jedem Ultraschallgenerator A ausgesetzt. Es bestand eine Zeitverzögerung von 0,3 Sekunden zwischen jedem der einzelner Ultraschallgeneratoren A, so daß die Vorrichtung au; sechs Ultraschallgeneratoren A 6 Sekunden zui Fertigstellung einer vollständigen Verbindung benötig te. Der von den Schallhörnern 13 ausgeübte Drud betrug 6,3 kp/cm².The procedure was z. B. practically applied to the connection of two reinforcing layers D, which is used for a steel cord tire. This special reinforcement layer D consisted of parallel steel strands, each steel strand being designed as a 5 × 7 design with a diameter of 1.51 mm. The steel strands were spaced such that there were 16 such steel strands per 2.54 cm. The part of the rubber coating 51 was 0.81 mm on one side and 1.31 mm on the other side of the steel strands, whereby the total thickness of the reinforcing layer D (the sum of the thickness of the steel strands and the two parts of the rubber coating 51) was 2.78 mm . Two of these reinforcement bearings D were connected using the device shown in FIG. Power was fed to the six ultrasonic generators A separately and in series, with sound pulses having a frequency of 20,000 Hz and an amplitude of 0.044 mm acting on the reinforcement layers D. These were exposed to these pulses from each ultrasonic generator A for 0.7 seconds. There was a time delay of 0.3 seconds between each of the individual ultrasonic generators A so that the device au; six ultrasonic generators A required 6 seconds to complete a complete connection. The pressure exerted by the acoustic horns 13 was 6.3 kgf / cm ² .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for joining the edges of two reinforcement layers made of parallel, vulcanizable Cords bonded with rubber, the edges of which are butted together and with Pressure are applied, characterized in that that the pressure is applied perpendicular to the plane of the reinforcement layers and ι ο the vulcanizable rubber of the reinforcement layers during the pressurization by the The effect of ultrasound is heated, softened and brought to hot.

Z Device for carrying out the procedure according to claim 1. with a support for the reinforcement layers to be connected and one on these Lowerable pressure device for applying pressure to the reinforcement layers in the area the connecting zone, characterized in that the printing device consists of a series of perpendicular to the level of the support movable ultrasound generators f / 4 J consists.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the support from a plurality of closely spaced, perpendicular to the plane of the support standing plates (30), which are supported by an air bellows (31) against the pressure device are.