DE2813966A1

DE2813966A1 - Verfahren zum herstellen von metallschnueren, die insbesondere als verstaerkungselemente in elastomeres material enthaltenden gebilden verwendet werden sollen, sowie eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2813966A1
Application number: DE19782813966
Authority: DE
Inventors: Luciano Tarantola
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pneumatici Pirelli SpA 20123 Milano I Soc
Priority date: 1977-04-08
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1978-10-12
Also published as: BE865714A; JPS613914B2; DE2813966C2; US4195469A; IT1078402B; FR2386636A1; BR7802076A; FR2386636B1; GB1605147A; JPS53130336A

Description

PAItN .ANWALTG

DR. E. WIEGAND DIP¹.-ING W. NiEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT _ _ „ _ _ „

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MÖNCHEN < HAMBURG TELEFON: 555476 8000 M D N CH E N 2, TELEGRAMME: KARPATENT MATHILDENSTRASSE 12 TELEX : 5 29 068 KARP D

31.März 1978

W.43077/78 12/Hh

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

Verfahren zum Herstellen von Metallschnüren, die insbesondere als Verstärkungselemente in elastomeres Material enthaltenden Gebilden verwendet werden sollen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verseilen von Gruppen von Metalldrähten, und zwar von einzelnen getrennten Drähten oder von Strängen, d. h. von Gruppen von verdrallten oder verseilten Drähten, um Metallschnüre irgendwelcher Art herzustellen. Das Verfahren und die zugehörige Vorrichtung werden insbesondere auf dem Gebiet der Herstellung von Metallschnüren angewendet, wie sie in der Technologie von Elastomeren verwendet werden^insbesondere als Widerstandselemente in gewissen in allgemeinem Gebrauch be-

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findlichen Gegenständen wie Luftreifen, Förderbänder, Antriebsriemen und dergleichen.

Bekanntlich ist das Basiselement für die Herstellung der Metallschnur ein Stahldraht, der in der vorliegenden Beschreibung als Einzeldraht bezeichnet wird. Um eine Schnur zu erhalten, werden mehrere Einzeldrähte in schraubenlinienförmiger Anordnung miteinander verseilt.

Mehrere Schnüre, die in diesem Fall üblicherweise als Stränge bezeichnet werden, können dann miteinander verseilt werden, ähnlich wie es mit den Einzeldrähten ausgeführt wurde, um eine neue Schnur zu bilden, die eine komplexere Struktur hat.

In Abhängigkeit davon, ob die Verseilungsrxchtung des Stranges die gleiche wie die Verseilungsrxchtung der Einzeldrähte oder zu dieser entgegengesetzt ist, werden die Schnüre als Schnüre mit großer Schlaglänge oder als Kreuzschlagschnüre bezeichnet.

Wenn die Einzeldrähte alle schraubenlinienförmig miteinander verseilt sind, werden die erhaltenen Schnüre als kernlose Schnüre bezeichnet. Wenn sie im Gegensatz dazu um ein geradliniges mittleres Element gewickelt werden, beispielsweise um einen Einzeldraht oder einen Strang, werden die Schnüre als Schnüre mit Kern bezeichnet.

Die Geometrie der Schnüre ist im wesentlichen in großem Ausmaß änderbar, und zwar in Übereinstimmung mit den Eigenschaften, die sie für ihre besondere Anwendung besitzen sollen. Es gibt daher Schnüre der Art " a χ η χ D ", worin a die Anzahl der Stränge, η die Anzahl der Einzeldrähte, die jeden Strang bilden, und D der Durchmesser eines Einzeldrahtes ist. Beispielsweise ist eine Schnur i χ k χ 0,20 eine Schnur aus einem Strang, der aus vier miteinander verseilten Einzeldrähten besteht, deren jeder einen Durchmesser von 0,20 mm hat. Eine Schnur 7 χ 3 χ 0,18 ist dagegen eine Schnur aus 7 Strängen, deren jeder aus

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3 Einzeldrähten gebildet ist, von denen jeder einen Durchmesser von 0,18 mm hat. Es gibt auch Schnüre derart "b + a χ η χ D", worin b die Anzahl der einen Kern bildenden Stränge bezeichnet. Beispielsweise ist eine Schnur 3 + 5 x7 χ 0,15 eine Schnur mit einem Kern aus drei miteinander verseilten Strängen und einer Krone aus 5 Strängen, deren jeder aus 7 Einzeldrähten eines Durchmessers von jeweils 0,15 mm gebildet ist.

Bei der Herstellung einer Schnur gemäß vorstehender Beschreibung besteht der Hauptarbextsvorgang darin, den Einzeldrähten oder den Strängen eine Verformung zu erteilen, die es ermöglicht, die Einzeldrähte oder die Stränge in die gewünschte schraubenlinienfbrmige Anordnung zu bringen, die dauerhaft erhalten werden muß, da sonst zufolge der besonderen Elastizität von Stahl die gerade gebildete Schnur lose wird bzw. sich aufdreht.

Selbstverständlich kann der genannte Arbeitsvorgang während der Herstellung der Schnur mehrere Male ausgeführt werden. Beispielsweise zuerst mit den Einzeldrähten, die verseilt werden sollen, um einen Strang zu bilden, und dann an den Strängen, die verseilt oder derart angeordnet werden sollen, daß die Schnur gebildet wird.

In der nachstehenden Beschreibung wird der Ausdruck "Drähte" verwendet, wobei dieser Ausdruck die Elemente bezeichnet, die verseilt werden sollen und die demgemäß die genannte Verformung erleiden müssen. Diese "Drähte" können Einzeldrähte, Stränge oder verseilte Schnüre sein.

Um eine dauerhafte schraubenlinienförmige Anordnung gemäß vorstehender Beschreibung zu erhalten, ist es erforderlich, den Draht über seine Elastizitätsgrenze oder Streckgrenze hinaus zu verformen, so daß ihm eine permanente Verformung erteilt wird. Dies ist jedoch nicht ausreichend, um gute Qualität der hergestellten Schnur zu erhalten. Zufolge des vergleichsweise großen Durchmessers der Drähte und zufolge ihrer begrenzten Anzahl können die

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Stahldrähte nicht beliebig oder willkürlich miteinander verseilt werden. Vielmehr müssen sie im Querschnitt der Schnur gemäß einer regelmäßigen und gut definierten geometrischen Gestalt angeordnet sein.

Die genannte permanente Verformung wird mittels
eines Arbeitsvorganges erhalten, der dem Verseilungsvorgang vorhergeht und der üblicherweise als Vorformung bezeichnet wird.

Die genannte schraubenlinienförmige Anordnung kann das Ergebnis zweier verschiedener Arten von permanenter Verformung sein, und zwar einer Verformung des Drahtes
lediglich durch biegen, oder einer Verformung durch
gleichzeitiges Biegen und Verdrehen, Die letztere Verformung wird aus Zwecken der Einfachheit nachstehend als Torsionsverformung bezeichnet, um sie gegenüber der zuvor genannten Biegeverformung zu unterscheiden, wobei mit dem Ausdruck Torsionsverformung natürlich die auch gleichzeitig auftretende Biegung mit umfaßt ist. Es ist zu sagen, daß eine Verformung, die nur durch Verdrehen hervorgerufen wird, es nicht ermöglicht, verschiedene Drähte miteinander zu verseilen.

Es sind zwei Arten von Vorrichtungen verfügbar, um Metallschnüre herzustellen, und zwar die sogenannten Legemaschinen, die vorherrschend für die Herstellung von Schnüren mit Kern verwendet werden und mit welchen nur Biegeverformungen hervorgerufen werden, und die sogenannten
Verdrehmaschinen, die den Vorteil größeren Ausstoßes haben und die zu Torsionsverformungen in dem obengenannten Sinn führen.

Mit den gegenwärtig in Benutzung befindlichen Vorrichtungen kann dem Draht eine permanente Verformung erteilt werden, welche ihm die schraubenlinienförmige Anordnung gibt. Mit diesen Vorrichtungen ist es jedoch nicht möglich, diese Verformungen an den Drähten derart hervorzurufen, daß die Drähte im Querschnitt der Hergestellten

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Schnur richtig angeordnet sind, d. h. in gewünschter Weise in einer regelmäßigen und gut definierten geometrischen Gestalt angeordnet sind.

In vielen Fällen ist das Ergebnis eine unregelmäßige Schnur, die gewisse Nachteile aufweist. Beispielsweise können das Üherkreuzen von Drähten oder

Steigungsfehler auftreten,

wie es bekannt ist, sowie Größenänderungen, Beanspruchung skonzentrationen und örtliche Verformungen, wodurch die Qualität der fertiggestellten Schnur beeinträchtigt wird und eine Reihe von zusätzlichen Arbeitsvorgängen erforderlich ist, um die Fehler zu beseitigen, was wiederum zu ernsthafter Beanspruchung des Materials und natürlich zu höheren Herstellungskosten führt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verformungsverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, gemäß welchen die schraubenlinienförmige Verseilung der Drähte in gleichmäßiger und regelmäßiger Anordnung derart ausgeführt wird, daß alle obengenannten Nachteile beseitigt sind, so daß Metallschnüre besserer Qualität hergestellt werden können.

Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Metallschnüren, insbesondere von solchen, die als Verstärkungselemente in elastomeres Material enthaltenden Gebilden verwendet werden, wobei von wenigstens einer Gruppe von zwei oder mehr Metalldrähten ausgegangen wird, die auf eine oder mehrere Lieferspulen gewickelt sind, und wobei die Metalldrähte sowohl Einzeldrähte als auch Stränge, d. h. Gruppen von miteinander verseilten Einzeldrähten sein können« Das Verfahren umfaßt folgende Schritte:

An die Drähte wird eine Kraft angelegt, die in der Lage ist, sie von der Lieferspule oder von den Lieferspulen abzuwickeln, indem sie in Vorbewegungsrichtung gezogen werden,

jeder der Drähte der Gruppen wird permanent verforuit,

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wenigstens durch Biegen,

den Drähten jeder Gruppe wird gleichzeitig eine Drehung erteilt zu dem Zweck, die Drähte miteinander zu verseilen, um sie in eine schraubenlinienfönuige Anordnung zu bringen, die durch die Wirkung der wenigstens durch Biegen erhaltenen permanenten Verformung erhalten und aufrechterhalten wird.

Ein solches Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß es für das Erhalten der permanenten Verformung wenigstens durch Biegen folgende Schritte aufweist:

Die Drähte jeder Gruppe werden coplanar und Seite an Seite angeordnet,

in jedem der Drähte, die coplanar und Seite an Seite angeordnet sind, wird eine gleiche permanente Verformung nur durch Biegen hervorgerufen derart, daß sie in regelmäßiger und gleichmäßiger schraubenlinienförmiger Anordnung selbsttätig gewickelt werden, wobei die Drähte an jeder Stelle der erhaltenen Schnur parallel zueinander verlaufen, und wobei die Wendeln aller Drähte die gleichen geometrischen Eigenschaften zeigen und die erhaltene Schnur von Restspannungen frei ist, durch welche das verseilte Gebilde lose werden könnte.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform dieses Verfahrens wird die permanente Verformung durch Biegen dadurch erhalten, daß zur gleichen Zeit und in gleicher Weise die Vorbewegungsrichtung jedes Drahtes dadurch geändert wird, daß der Draht um die.Fläche eines entgegenwirkenden starren Elementes gewickelt wird, welches ein Profil hat derart, daß die permanente Verformung hervorgerufen wird.

Insbesondere besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß die coplanar und Seite an Seite angeordneten Drähte um nur eine Fläche gewickelt werden, die in Richtung der Vorbewegung der Drähte gebogen bzw. gekrümmt ist und

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sich um ihre eigene Achse rechtwinklig zu der genannten Vorbewegungsrichtung mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die gleich der Vorbewegungsgeschwindigkeit der Drähte ist.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung für die Herstellung von Metallschnüren, die insbesondere als Verstärkungselemente in elastomere, s Material enthaltenden Gebilden verwendet werden sollen, wobei von wenigstens einer Gruppe von zwei oder mehr Metalldrähten ausgegangen wird, die auf eine oder mehrere Lieferspulen gewickelt sind und die sowohl Einzeldrähte als auch Stränge, d. h. Gruppen von miteinander verseilten Einzeldrähten sein können. Diese Vorrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Abstützen der Lieferspule oder der Lieferspulen, eine Einrichtung zum Abwickeln der Drähte von den Spulen, um sie über bzw. durch die die Vorrichtung bildenden Teile in Vorbewegungsrichtung zu ziehen und die hergestellte Metallschnur aufzunehmen, eine Einrichtung, um jedem der Drähte eine permanente Verformung wenigstens durch Biegen zu erteilen, und eine Einrichtung, um den Drähten jeder Gruppe gleichzeitig eine Drehung zu erteilen zu dem Zweck, sie miteinander zu verseilen und sie in schraubenlinienförmige Anordnung zu bringen. Gemäß der Erfindung ist eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, um den Drähten permanente Verformung zu erteilen, im wesentlichen folgendes aufweist:

Eine Vorformungseinrichtung mit einer Berührungsfläche für die Drähte jeder Gruppe, deren Gestalt so gewählt ist, daß sie in der Lage ist, die Drähte in einer

einzigen Ebene Seite an Seite zu fördern und gleichzeitig in jedem der in ein und derselben Ebene und Seite an Seite angeordneten Drähte eine gleiche permanente Verformung lediglich durch Biegen hervorzurufen, wobei die Vorformungs-

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einrichtung mit Bezug auf die Vorbewegungsrichtung der Drähte nicht stromabwärts der Einrichtung angeordnet ist, mittels welcher die Verseilungsdrehung erteilt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist die Berührungsfläche in einer ersten Richtung eben und in einer zu der ersten Richtung rechtwinkligen Richtung gebogen bzw. gekrümmt, wobei die Krümmung an wenigstens einer Stelle ihrer Erstreckung einen Biegeradius hat, der nicht kleiner als der Biegeradius ist, welcher in den Drähten die permanente Verformung durch Biegen hervorruft.

Insbesondere kann die Vorformungseinrichtung eine kleine Stange sein, die mit der oben beschriebenen Berührungsfläche versehen ist, die derart angeordnet ist, daß der erste ebene Teil quer zur Vorbewegungsrichtung der Drähte verläuft und mit Bezug auf die Drähte ortsfest ist. Sie kann auch eine Rolle sein, die um ihre Achse drehbar ist und die in Übereinstimmung mit den oben angegebenen Ausführungen gestaltet und angeordnet ist. Die Vorformungseinrichtung kann auch durch ein geeignetes Formstück dargestellt sein, welches an einem der die Verseilungsvorrichtung bildenden Teile erhalten ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Rollenausführung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Stangenausführung. Fig, 3 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Doppeldrall-Verseilvorrichtung .

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Fig. k ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer sogenannten Torpedo-Vorrichtung für die Herstellung von mehrsträngigen Schnüren in einem einzigen Durchgang.

Fig. 5 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer Lege-Verseilvorrichtung.

Fig. 6 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer besonderen Vorrichtung für die Herstellung von Kernschnüren.

Fig. i zeigt eine Vorforiaungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einer Rolle, wobei diese Ausführungsform für die Herstellung einer Schnur 1 χ k verwendet wird.

Die Einrichtung weist einfach einen kleinen Zylinder i auf, dessen Achse im wesentlichen rechtwinklig zur Vorbewegung sr ichtung einer Gruppe von vier Einzeldrähten f verläuft, wobei ein fünfter Draht vorgesehen ist, der später beschrieben wird.

Die relative Reibung zwischen den Einzeldrähten f und der Rolle i wird zweckentsprechend dadurch vermieden, daß die Rolle i mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die gleich der Vorbewegungsgeschwindigkeit der Drähte f ist.

Nachstehend wird wiederholt, was weiter oben hinsichtlich der Notwendigkeit der Verformung der Einzeldrähte durch Biegen über die Elastizitätsgrenze oder Streckgrenze hinaus ausgeführt worden ist, um ihre Anordnung entlang einer zylindrischen Wendel zu erhalten.

Es ist ersichtlich, daß das Hauptmerkmal der Rolle darin besteht, daß sie einen Biegeradius hat, der offensichtlich von dem Durchmesser der zu verseilenden Drähte f abhängt und der einen solchen Wert hat, daß in die Drähte f die erforderliche permanente Verformung eingeführt wird.

Genauer gesagt hängt der Biegeradius auch von der Zugspannung ab, die auf die Drähte f ausgeübt wird. Jedoch

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sind in Verbindung mit den Spannungen, die gewöhnlich auf diesem besonderen technologischen Gebiet angewendet werden, die Wirkungen dieser Abhängigkeit beträchtlich kleiner als die zu dem Drahtdurchmesser in Beziehung stehende Abhängigkeit, so daß als Schlußfolgerung diese Abhängigkeit vernachlässigt werden kann.

Fig. i zeigt auch einen fünften Draht, der von den anderen vier Drähten getrennt ist, um die Schraubenlinien— förmige Gestalt zu zeigen, die jeder Draht als Folge der permanenten Verformung durch Biegen einnimmt.

Es ist ersichtlich, daß, wenn eine Spannung an den Draht angelegt wird, beispielsweise die Spannung, die erforderlich ist, um deu Draht f von seiner Lieferspule abzuwickeln und ihn durch die Verseilungsanlage zu ziehen, wie es bei den anderen vier Drähten ausgeführt und später erläutert wird, die Wendel bzw. die schraubenlinienförmige Gestalt sich in axialer Richtung verlängert, wobei sie jedoch ihre Grundgestalt beibehält.. Wenn weiterhin wenigstens zwei Drähte vorhanden sind, die gleichzeitig diese Erscheinung zeigen, und wenn sie miteinander verseilt werden wie die obengenannten vier Drähte, dringen ihre Wendeln ineinander ein und führen auf diese Weise zu ihrer Verseilung.

Bei der Rolle 1 gemäß Fig. 1 werden die dargestellten Drähte f nicht nur gleichzeitig einer permanenten Verformung unterworfen, sondern diese permanente Verformung ist sowohl hinsichtlich ihres absoluten Wertes als auch hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung identisch, so daß gleiche und gleich angeordnete Wendeln erhalten werden.

Es ist überraschend gefunden worden, daß, wenn auf diese Weise verformte Drähte miteinander verseilt werden, die erhaltenen Schnüre sehr kompakt, außerordentlich gleichmäßig und regelmäßig und im wesentlichen frei von den obengenannten Fehlern sind.

Diese Gleichheit der zylindrischen Wendeln wird daher

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dadurch erhalten, daß Drähte, die in ein und derselben Ebene liegen und^noch besser^parallel zueinander verlaufen, durch Laufen rund um eine gebogene Fläche ver— formt verden, die die Vorbewegungsrichtung der Drähte konsequent ändert, wobei diese Fläche

gleiche geometrische Eigenschaften entlang der Berührungslinien jedes Drahtes, und insbesondere identischen Biegeradius hat.

Die oben beschriebene VorformungsrölIe i stellt eine bevorzugte Ausführung dar, um den gewünschten technischen Effekt zu erhalten. Jedoch sind andere Ausführungsformen möglich, die ggfs. im Hinblick auf gewisse besondere Gesichtspunkte zweckmäßiger ausgewählt werden können, beispielsweise im Hinblick auf wirtschaftliche Gesichtspunkte, obwohl dies für andere Merkmale geringerer Bedeutung in diesem besonderen Fall nachteilig sein kann.

Die Vorformungseinrichtung hat eine Fläche, die wenigstens entlang einer Linie quer zur Vorbewegungsrichtung der Drähte eben ist und die in einer Richtung rechtwinklig zu der ersten Richtung, nämlich annähernd entlang der Vorbewegungsrichtung der Drähte gebogen oder gekrümmt ist und die gleichen geometrischen Eigenschaften und Dimensionseigenschaften hat.

Auf der Basis der obigen Beschreibung können verschiedene abgewandelte Ausführungsformen einer Vorformungseinrichtung gemäß der Erfindung unmittelbar abgeleitet werden.

Eine dieser Ausführungsformen ist in Fig. 2 dargestellt, gemäß welcher die Vorformungseinrichtung eine einfache kleine Stange 2 ist, deren Berührungsfläche mit den Drähten f, die auf dieser Fläche gleiten, eine zweckentsprechende Krümmung hat.

Theoretisch könnte die Krümmung verstärkt werden, bis sie eine scharfe Kante wird. Jedoch ist eine solche Aus-

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führung gewöhnlich nicht praktikabel, weil bekanntlich eine scharfe Kante die Drähte f in einer Weise beschädigt, wie es für den gewünschten Zweck unannehmbar ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist interessant, weil, wenn die kleine Stange 2 als die Außenkante irgendeines mechanischen Elementes angesehen wird, welches einen Teil der Verseilungsvorrichtung bildet, oder als die innere Kante einer Öffnung angesehen wird, die in der Wand der hohlen mechanischen Elemente gebildet ist, sqfort ersichtlich ist, daß die gewünschte Vorformung erhalten werden kann, ohne daß in der Verseilvorrichtung zusätzliche Elemente verwendet werden wie die Vorformungsrolle i oder die kleine Stange 2, wobei stattdessen bereits vorhandene und erforderliche mechanische Elemente verwendet werden.

Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der Verwendung der Vorformungseinrichtung gemäß der Erfindung bei den am meisten verwendeten Arten von Verseilungsvorrichtungen. Es ist für den Fachmann dieses Gebietes leicht, das gleiche erfinderische Konzept auch an Verseilungsvorrichtungen anzuwenden, die nicht dargestellt sind.

Die Nützlichkeit und die Funktion der Vorformungseinrichtüng sind bereits beschrieben worden, so daß hier nicht nochmals darauf eingegangen wird. Die jeweilige Stellung der Vorformungseinr'ichtung bei den verschiedenen Verseilvorrichtungen ist jedoch dargestellt und wird hinsichtlich der Gründe dieser Anordnung und der dadurch erhaltenen Vorteile beschrieben.

Fig. 3 stellt eine allgemeine Doppeldrallvorrichtung dar, die im wesentlichen eine Drahtlieferspule 3 aufweist, die durch nicht dargestellte bekannte Mittel abgestützt und zwischen zwei Scheiben k angeordnet ist, die sich um eine Achse rechtwinklig zur Achse der Lieferspule 3 drehen. Die Lieferspule 3 dreht sich um ihre Achse, die mit Bezug auf die Drehachse der Scheiben k ortsfest ist.

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Mit jeder Scheibe h ist eine Umlenkrolle 5 bzw. 6 verbunden, und eine Vorfornmngsrolle i ist zwischen der Lieferspule 3 und der Rolle 5 angeordnet, und ihre Achse verläuft parallel zur Achse der Lieferspule 3 und ist mit dieser derart verbunden, daß auch sie mit Bezug auf die Achse der Scheiben k ortsfest ist. Die Rolle 1 dreht sich jedoch tun ihre Achse.

Die beschriebene Vorrichtung dient zur Herstellung von Hetallschnüren 1 χ η χ D, wobei η di*e Anzahl der Drähte, und D der Durchmesser jedes Drahtes ist, wie es oben erläutert wurde.

Bei der dargestellten Vorrichtung ist nur eine Lieferspule 3 vorgesehen, die offensichtlich η Drähte trägt. Es ist jedoch zu verstehen, daß η Lieferspulen 3 verwendet werden können, die jeweils einen oder mehrere Drähte tragen.

Die Arbeitsweise zum Herstellen einer Metallschnur ist ebenfalls bekannt.

Mittels einer Einrichtung zum Aufnehmen der hergestellten Schnur - diese Einrichtung ist nicht dargestellt wird eine geeignete Zugkraft an die Drähte angelegt, die in diesem Fall daher von der Lieferspule 3 in einer Richtung abgezogen oder abgewickelt werden, die zu der Vorbewegungsrichtung P der fertiggestellten Schnur entgegengesetzt ist.

Die Drähte erreichen in einer Anordnung Seite an Seite und im wesentlichen parallel zueinander die Vo rformungseinrichtung 1, an welcher sie der oben erläuterten permanenten Verformung unterworfen werden. Dann laufen sie um die Umlenkrolle 5, an welcher ihre Vorbewegungsrichtung umgekehrt wird. Danach gehen sie an der Kante der Scheibei^ vorbei und laufen zur umlenkrolle 6, von welcher die fertiggestellte Schnur austritt.

Während des Arbeitens der Vorrichtung werden die Scheiben k zusammen mit den Rollen 5 und 6 in Drehung gehalten. Die von der Lieferspule 3 abgezogenen Drähte

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erfahren daher eine erste Verdrehung mit zugehöriger oder relativer Verseilung an der Rolle 5» und die auf diese Weise gebildete Schnur erfährt eine zweite Drehung in gleicher Richtung wie die erste Drehung an der Rolle 6.

Es ist ersichtlich, daß zufolge des Vorhandenseins der Vorformungseinrichtung gemäß der Erfindung das Verseilen der Drähte an der Rolle 5 in Übereinstimmung mit vorstehender Beschreibung erfolgt und zu einer Schnur führt, welche die oben erläuterten vorteilhaften Qualitätsmerkmale besitzt.

Es ist nunmehr leicht, die Anwendung der Vorformungsrolle auch in der Verseilvorrichtung gemäß Fig. k zu verstehen, die dazu verwendet wird, verseilte Schnüre des Typs a χ η χ D herzustellen, wobei a die Anzahl der Stränge angibt und größer als eins ist.

In Fig. 4 ist eine sogenannte Torpedovorrichtung dargestellt, die als eine Kombination von einigen Beispielen der vorhergehenden Maschine angesehen werden kann und bei der gleiche Bauteile wie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Wert a ist hier gleich 3· Die Vorrichtung umfaßt demgemäß drei Drahtlieferspulen 3 mit η Drähten, deren jeder einen Strang bildet. Die Spulen 3 sind in einem Zylinder (Torpedo) 7 angeordnet und durch nicht dargestellte bekannte Mittel abgestützt. Sie sind so angeordnet, daß ihre Achse rechtwinklig zur Achse des Zylinders 7 verläuft, und jede Spule 3 ist mit einer Vorformungsrolle 1 verbunden, deren Achse parallel z"ur betreffenden Spule 3 verläuft.

Der sich während des Betriebes drehende Zylinder ist mit Umlenkrollen 5 und 9 (von denen die Letzteren jedoch fortgelassen werden können) versehen, und weist auf seiner Oberfläche geeignete Schlitze auf durch -welche hindurch die im Inneren des Zylinders i erzeugten Stränge

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nach außen geführt werden, und zwar in ansich bekannter Weise. Weiterhin ist der Zylinder 7 mit weiteren Vorformungs- und Umlenkrollen versehen, und zwar gemäß einer Anordnung, wie sie aus der Fig. 4 ersichtlich ist.

Im Betrieb dieser Vorrichtung werden die η Drähte, die von jeder Spule 3 abgewickelt oder abgezogen werden, an der Vorfommngsrolle 1 vorgeformt und dann an oder auf der Rolle 5 miteinander verseilt. Die gebildeten Stränge werden dann zur Außenseite des Zylinders 7 geführt, wobei sie veranlaßt werden, entlang einer Erzeugenden des Zylinders 7 zu laufen, und wobei sie parallel und coplanar zu der weiteren Vorformungsrolle 8 geführt werden, die gleichzeitig die permanente Verformung und die Verseilung der Stränge bewirkt,

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung des Legetyps, In dieser Figur sind soweit wie möglich die gleichen Bezugszei— chen wie in Fig. h verwendet. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist im wesentlichen gleich der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und auch bereits bekannt.

Der Unterschied bei dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Drähte von den Lieferspulen 3 (deren jede nur einen Draht trägt) in einer Richtung abgezogen oder abgewickelt werden, die mit F bezeichnet und gleich der Vorbewegungsrichtung der fertiggestellten Schnur ist. Demgemäß hat die den Drähten an den Hollen 5 erteilte Drehung umgekehrten Richtungssinn mit Bezug zn dem Richtungssinn der Drehung, die den Drähten an der "Vorformungsrolle 8 erteilt wird, so daß die Letztere ein Aufdrehen ist, so daß jeder Draht zwar Drehungen unterworfen, jedoch nicht permanent verdreht ist. Demgemäß sind die Drähte in der fertiggestellten Schnur lediglieh durch Biegen verformt,

Es ist ersichtlich, daß die Schnur am Austritt der Vorformungsrolle 8 gebildet ist, die auch das Verseilen

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der Drähte ausführt, wie es bereits in Verbindung mit der Rolle 8 gemäß Fig. h erläutert worden ist.

Es ist jedoch in diesem Zusammenhang wichtig, festzustellen, daß hier eine Verformung des Drahtes durch Biegen entlang einer Erzeugenden des Drahtes nicht mehr stattfindet, wie es bei der Ausführungsform mit der Vorformungsrolle 1 der Fall ist. Als Folge der Drehung der Drähte an der Rolle 8 ergibt sich Verformung stattdessen entlang einer Wendel, die sich an der Drahtoberfläche erstreckt. Diese Erscheinung ermöglicht das Verseilen von Einzeldrähten (Fig. 5) und von Strängen (Fig. ^), obwohl keine Verdrehung erfolgt.

Schließlich zeigt Fig. 6 eine Vorrichtung des Legetyps für die Herstellung von Schnüren, die einen Kern aufweisen. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Maschinen ist die Drahtlieferspule, die η Drähte trägt, gleichachsig zum Zylinder 7 angeordnet und durch eine Hohlwelle iO abgestützt, durch welche der Schnurkern hindurchgeht und sich in der Richtung F vorbewegt.

Sowohl die Lieferspule als auch der Zylinder 3 drehen sich um ihre Achse, jedoch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die Lieferspule dreht sich mit höherer Geschwindigkeit, um in der Lage zu sein, den Draht zu liefern.

Die auf diese Weise gewickelten Drähte werden zur Außenseite des Zylinders geführt, indem sie über die Kante eines Schlitzes 2 gleiten gelassen werden, der einer Stange vergleichbar ist und der zufolge seiner Formgestalt die Vorformungseinrichtung 2 darstellt, die daher durch einfache Verwendung eines mechanischen Elementes erhalten ist, welches bereits an der Vorrichtung vorhanden und auch erforderlich ist, so daß keine zusätzlichen Mittel vorgesehen zu sein brauchen.

Die vorgeformten Drähte werden dann zu einer Umlenkrolle 6 geführt, wo sie zufolge der Drehung des Zylinders 7

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und auch der Achse der Rolle 6 mit Bezug auf den Kern um den Kern im wesentlichen in Form eines Mantels gewickelt werden, wodurch die typische Schnurgestalt dieser Art erhalten wird.

Selbstverständlich kann auch die letztere Vorrichtung die oben beschriebene Vorformungsrolle, beispielsweise anstelle den Rolle 6 aufweisen. Diese Vorformungsrolle kann aber auch an irgendeiner anderen Stelle stromaufwärts der Rolle 6 angeordnet sein, wobei dann die Schlitzkante nicht verwendet wird. Es ist weiterhin ersichtlich, daß bei allen obigen Ausführungsformen die Vorformungsrolle durch eine Stange 2 ersetzt werden kann, die wie die entsprechende Rolle angeordnet sein kann, jedoch ortsfest ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

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Claims

2313368 Patentansprüche.

1. Verfahren zum Herstellen von Metallschnüren, die insbesondere als Verstärkungselemente in elastomeres Material enthaltenden Gebilden verwendet werden sollen, wobei von wenigstens einer Gruppe von zwei oder mehr Metalldrähten ausgegangen wird, die auf eine oder mehrere Lieferspulen gewickelt sind und die sowohl Einzeldrähte, als auch Stränge, d. h. Gruppen von miteinander verseilten Einzeldrähten sein können, und wobei folgende Schritte ausgeführt werden:

An die Drähte wird eine Kraft angelegt, durch welche sie von der Lieferspule oder von den Lieferspulen abgezogen werden, indem sie in Vorbewegungsrichtung gezogen werden,

jeder der Drähte der Gruppen wird wenigstens durch Biegen permanent verformt, und

den Drähten jeder Gruppe wird gleichzeitig eine Drehung erteilt zum Zwecke des Verseilens der Drähte miteinander, um sie in schraubenlinienförmige Anordnung zu bringen, die unter der Wirkung der permanenten Verformung wenigstens durch Biegen erhalten und aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hervorrufen der permanenten Verformung wenigstens durch Biegen die Drähte jeder Gruppe coplanar , d. h. in ein und derselben Ebene und Seite an Seite angeordnet werden, in jedem in der gleichen Ebene und Seite an Seite liegenden Drähte gleichzeitig eine gleiche permanente Verformung nur durch Biegen derart hervorgerufen wird, daß die Drähte selbsttätig zu regelmäßiger und gleichförmiger schraubenlinienförmiger Anordnung gewickelt werden, und daß die Drähte an jeder Stelle der erhaltenen Schnur parallel zueinander liegen und die Wendeln aller Drähte die gleichen geometrischen Eigenschaften haben

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sowie die erhaltene Schnur frei von Restspannungen ist, durch welche die Stränge lose werden könnten.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die- permanente Verformung durch Biegen dadurch erhalten wird, daß gleichzeitig und in gleicher Weise die Vorbewegungsrichtung jedes Drahtes geändert wird, daß jeder Draht um die Fläche eines entgegenwirkenden starren Elementes gewickelt wird, welches ein Profil hat, durch welches die permanente Verformung hervorgerufen werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Ebene und Seite an Seite liegenden Drähte um nur eine Fläche gewickelt werden, die in Richtung der Vorbewegung der Drähte gebogen oder gekrümmt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene oder gekrümmte Fläche eine Drehfläche ist, die mit ihrer Drehachse rechtwinklig zur Vorbewegungsrichtung der Drähte angeordnet ist und die um ihre Achse mit einer Umfangsgeschwindigkeit gleich der Vorbewegungs— geschwindigkeit der Drähte gedreht wird.

5. Vorrichtung zum Herstellen von Metallschnüren, die insbesondere als Verstärkungseiemente in elastomeres Material enthaltenden Gebilden verwendet werden sollen, wobei von wenigstens einer Gruppe von zwei oder mehr Metalldrähten ausgegangen wird, die auf eine oder mehrere Lieferspulen gewickelt sind und die sowohl Einzeldrähte als auch Stränge, d. h. Gruppen von miteinander verseilten Einzeldrähten, sein können, mit einer Einrichtung zum Abstützen der Lieferspule oder der Lieferspulen, einer Einrichtung zum Abziehen der Drähte von den Lieferspulen, um sie durch die die Vorrichtung bildenden Bauteile in Vorbewegungsrich— tung zu ziehen, und um die fertiggestellte Metallschnur aufzunehmen, einer Einrichtung, um jedem der Drähte permanente Verformung wenigstens durch Biegen zu erteilen, und mit

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einer Einrichtung, um den Drähten jeder Gruppe gleichzeitig eine Drehung zu erteilen zu dem Zwecke, sie miteinander zu verseilen und sie in schraubenlinienförmige Anordnung zu "bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erteilen der permanenten Verformung eine Vorformungseinrichtung (i) und/oder (8) aufweist mit einer Berührungsfläche für die Drähte jeder Gruppe, die Gestalt der Vorformungseinrichtung derart gewählt ist, daß durch sie die Drähte in eine einzige Legeebene Seite an Seite gebracht und in ihnen eine gleiche permanente Verformung lediglich durch Biegen hervorgerufen wird, und daß die Vorformungseinrichtung mit. Bezug auf die Vor— bewegungsrichtung der Drähte nicht stromabwärts der Einrichtung angeordnet ist, mittels welcher die Verseilungsdrehung hervorgerufen wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche in einer ersten Richtung eben und in einer Richtung rechtwinklig zu der ersten tticntung gebogen oder gekrümmt ist, und daß die Kurve an wenigstens einer Stelle ihrer Erstreckung einen Biegeradius hat, der nicht kleiner als der Radius ist, welcher in den Drähten die permanente Verformung durch Biegen hervorruft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformungseinrichtung eine kleine Stange ist, und daß die Berührungsfläche wenigstens einen Teil der Außenfläche der kleinen Stange darstellt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformungseinrichtung eine Rolle (l oder 8) ist, die sich um ihre Achse dreht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformungseinrichtung durch eine zweckentsprechende Formgebung erhalten ist, die an einem der die Vorrichtung bildenden Bauteile (2) ausgeführt ist.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformungseinrichtung so ausgeführt ist, daß der ebene Teil im wesentlichen rechtwinklig zur Vorbewegungsrichtung der Drähte verläuft .

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