DE3014190A1 - METHOD FOR PRODUCING A STEEL ROPE - Google Patents
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Description
Verfahren zur Herstellung eines StahlseilsMethod of manufacturing a steel cable
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlseils. Insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlseils vorzugsweise geeignet für die Verstärkung von Gummiprodukten.The invention relates to a method for producing a steel cable. In particular, a method of manufacture a steel cable, preferably suitable for reinforcing rubber products.
Es ist bekannt, Gummiprodukte wie Reifen und Riemen, durch Einbetten von Stahlseilen zu verstärken. Üblicherweise sind die Drahlelemente dieser Stahlseile alt Kupferlegierungen oder dergleichen überzogen, um ihre Adhäsion mit dem Gummi zu verbessern. Da Jedoch die konventionellen Stahlseile dieser Art diesselbe Seilstruktur wie die gewöhnlich gewickelten Seile haben, wie eine 1x3 oder 1x7 Struktur, ist ihre Kontaktfläche «it den Gummi klein, so daß ein befriedigender Effekt des Überzugs zur Verbesserung der Adhäsion zum Gummi nicht erreicht werden kann.It is known to reinforce rubber products such as tires and belts by embedding steel cables. Usually the Drahlelemente these steel cables are old copper alloys coated or the like, in order to improve their adhesion to the rubber. However, since the conventional steel ropes of this type have the same rope structure as the usually wound ropes such as a 1x3 or 1x7 structure, their contact area with the rubber is small, so that a satisfactory effect of the coating for improving the adhesion to the rubber cannot be obtained.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, ein Stahlseil durch die Kombination von Drähten mit verschiedenen Durchmessern oder durch Verseilen einer Mehrzahl -von Seilen, die ausIt has therefore been proposed to provide a steel cord by a combination of wires having different diameters, or by stranding a plurality -of ropes, consisting of
0300A3/089S0300A3 / 089S
zwei Drahtelementen in einer 2x2 oder 3*2 Struktur bestehen, zu bilden, wie in den US-Patenten 3 336 744, 3 358 435 und 3 555 789 offenbart.- Mit diesen Stahlseilen ist der Raum zwischen benachbarten Seilkomponenten oder äußeren Drähten und die freie Fläche der Stränge oder äußeren Drähten vergrößert, so daß die Adhäsion zum Gummi verbessert ist.consist of two wire elements in a 2x2 or 3 * 2 structure, as in U.S. Patents 3,336,744, 3,358,435 and 3,555,789. With these steel cables is the space between adjacent rope components or outer wires and the free area of the strands or outer wires enlarged, so that the adhesion to the rubber is improved.
Um die in den genannten US-Patenten offenbarten Stahlseile herzustellen ist jedoch die Anfertigung und das Verseilen von Drähten verschiedener Durchmesser erforderlich oder im Falle der 2x2 oder 3*2 Strukture, sind zwei getrennte Schritte durchzuführen, nämlich der Schritt des Verseilens von zwei Drahtelementen in eine Seilkomponente und ein nachfolgender Schritt des Verseilens dieser Seilkomponenten miteinander. Deshalb ist die Herstellungsleistung niedrig und die Herstellungskasten sind hoch.In order to produce the steel cables disclosed in the cited US patents, however, the production and the stranding are necessary of wires of different diameters required or in the case of the 2x2 or 3 * 2 structure, two are separate Carry out steps, namely the step of stranding two wire elements into one rope component and a subsequent one Step of stranding these rope components together. Therefore, the manufacturing efficiency is low and the manufacturing boxes are tall.
Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlseils anzugeben, demzufolge ein Stahlseil mit einer großen Kontaktfläche zum Gummi leicht herstellbar ist.It is therefore an object of the invention to provide a method for manufacturing a steel cable, accordingly a Steel cable with a large contact area to the rubber is easy to manufacture.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlseils zu schaffen, nach dem das Stahlseil in einem einzigen kontinuierlichen Vorgang produziert werden kann.The invention is also based on the object of creating a method for producing a steel cable which the steel cable can be produced in a single continuous process.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Stahlseils besteht in der Aufnahme von Drähten als eine Mehrzahl von Gruppen, von denen jede aus zwei parallelen Drähten besteht und Verseilen dieser Drahtgruppen miteinander.The method according to the invention for producing a steel cable consists in taking up wires as a plurality of groups, each of which consists of two parallel wires, and stranding these wire groups together.
Die Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will become apparent from the following detailed description explained in more detail in connection with the accompanying drawings. It shows:
0300A3/08950300A3 / 0895
Fig. 1 eine scheraatische Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung·Fig. 1 is a scheraatic embodiment of the Method according to the invention
Figo 2 eine Seitenansicht eines Teils des Stahlseils, das nach dem Verfahren der Fig. 1 entsteht,Figo 2 is a side view of part of the steel cable, which is produced according to the method of FIG. 1,
Fig. 3A-3C Querschnitte gemäß den Linien A-A fis CC in der Pig» 2,3A-3C are cross sections according to the lines A-A fis CC in the Pig »2,
Fig. h und 5 schematische Ansichten verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens „ H and 5 schematic views of different embodiments of the method according to the invention "
Fig. 6 eine Seitenansicht eines Teils eines Stahlseils, das durch eine weitere Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt wurde undFig. 6 is a side view of part of a steel cable, which by a further embodiment of the method according to the invention was produced and
Fig. 7A-7E Querschnitte gemäß den Linien A-A bis E-E der Fig„ 6O FIGS. 7A-7E cross-sections according to lines AA to EE of Figure "6 O
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, Eine gewöhnlich® Verseilmaschine mit den Spulen 1 a und 1 b ist dargestellt« Di© Spule 1 a ist drehbar auf dem Boden gehalten, während di© andere Spule 1 b horizontal und drehbar in einem Zylinder (2) durch einen Flieger (3) gehalten ist, Der Zylinder (2) ist an seinem Auslaßende mit einem Verteiler (k) und einem Zubringer (5) für übereinstimmende Drehung versehen. Vor dem Zubringer (5) ist eine nicht rotierende Verseilbüchse (6) angeordnet. Ferner sind Führungslager (7a und 7b) am Einlaßende des Zylinders (2) und dem Auslaßende des Fliegers (3) vorgesehen.Fig. 1 shows schematically an embodiment of the invention. A conventional® stranding machine with the spools 1 a and 1 b is shown. The spool 1 a is rotatably held on the floor, while the other spool 1 b is horizontally and rotatable in a cylinder (2) is held by an aviator (3). The cylinder (2) is provided at its outlet end with a distributor (k) and a feeder (5) for corresponding rotation. A non-rotating stranding sleeve (6) is arranged in front of the feeder (5). Guide bearings (7a and 7b) are also provided at the inlet end of the cylinder (2) and the outlet end of the aircraft (3).
030CH3/089S030CH3 / 089S
0 H1300 H130
Im Betrieb werden zwei parallele Drähte (a) von jeder Spule (1a und 1b) gewickelt. Dann werden die zwei Drähte (a) , die -von der Spule (la) gewickelt werden, gleichzeitig abgezogen und durch das Fiihrungslager (7a) , die Außenseite des Zylinders (2), den Verteiler (^), Zubringer (5) und die Vereeilbtich.se (6) zu einer Aufnahmetrommel (8) geführt. Die zwei Drähte (a), die von der anderen Spule (ib) abgewickelt werden, sind ebenfalls abgezogen und werden durch das Führungslager (7b), die Außenseite des Zylinders (2) und weiter durch den Verteiler (h), Zubringer (5) und Verseilbüchse (6) zur Aufnahmetrommel (8) geführt.In operation, two parallel wires (a) are wound from each spool (1a and 1b). Then the two wires (a), which are- wound from the spool (la), withdrawn simultaneously and through the guide bearing (7a), the outside of the cylinder (2), the distributor (^), feeder (5) and the Vereeilbtich.se (6) led to a receiving drum (8). The two wires (a) that are unwound from the other reel (ib) are also withdrawn and are fed through the guide bearing (7b), the outside of the cylinder (2) and further through the distributor (h) , feeder (5) and stranding sleeve (6) led to the take-up drum (8).
Nachdem die Vorbereitungen vollendet sind, wird die Verseilmaschine in Betrieb genommen. Insbesondere wird der Zylinder (2) gedreht, während zur gleichen Zeit die Aufnahmetrommel (8) dreht und kontinuierlich die Drähte (a) von den individuellen Spulen ("Ia und 1b) abzieht. Die Spule (la) ist horizontal gehalten und auch die andere Spule (ib) ist im wesentlichen in horizontaler Lage gehalten durch den Flieger (3) beziehungsweise die Drehöng · des Zylinders (2).After the preparations are completed, the stranding machine put into operation. In particular, the cylinder (2) is rotated while at the same time the take-up drum (8) rotates and continuously pulls the wires (a) from the individual reels ("Ia and 1b). The reel (la) is held horizontally and also the other coil (ib) is held in a substantially horizontal position by the flyer (3) or the rotation of the cylinder (2).
Venn die Maschine auf diese Weise betrieben wird, werden die von den individuellen Spulen (la und 1b) abgezogenen Drähte (a) als Gruppen, jede bestehend aus zwei parallelen Drähten, durch den Verteiler (k) und den Zubringer (5) zur Verseilbüchse (6) geführt und in der Büchse (6) werden diese Drahtgruppen miteinander verseilt, um das Stahlseil (b) zu erhalten. Üblicherweise beträgt die Steigung der Drehung 5 bis 2o mm.When the machine is operated in this way, the wires (a) drawn from the individual reels (la and 1b) are fed as groups, each consisting of two parallel wires, through the distributor (k) and the feeder (5) to the stranding box ( 6) and these wire groups are stranded together in the bush (6) in order to obtain the steel cable (b). The pitch of the rotation is usually 5 to 20 mm.
Das auf obige Yeise erhaltene Stahlseil (b) hat eine ähnliche Struktur wie das konventionelle 2x2 Seil, wie in den Figuren 2 und JA bis 3C gezeigt. Es weicht ab von demThe steel cord (b) obtained in the above manner has a structure similar to that of the conventional 2x2 cord as shown in FIGS. 2 and JA to 3C. It differs from that
■0 3 00A3/0896■ 0 3 00A3 / 0896
konventionellen Seil lediglich dadurch, daß die zwei Drähte in jeder der Drahtgruppen, die Teilelemente des gesamten Seils sind, nicht verseilt miteinander sind sondern parallel zueinander verbleiben. Die Struktur, nach der die Teildrähte in jeder Drahtgruppe parallel sind, kann geringfügig in der strukturellen Stabilität den bekannten Stahlseilen, bei denen die Teildrähte in jeder Drahtgruppe verseilt sind, nachstehen.Da jedoch das Stahlseil dieser Art für den Gebrauch in ein Gummiprodukt eingebettet ist, kann die geringfügig schwächere Stabilität durch die Gummilage aufgefangen werden, so daß das Stahlseil nach der Erfindung vorteilhaft mit bekannten Stahlseilen vergleichbar ist, was in dem nachstehenden Beispiel gezeigt wird.conventional rope only in that the two wires in each of the wire groups, the sub-elements of the whole Ropes are not stranded with one another but remain parallel to one another. The structure after which the part wires are parallel in each wire group, the structural stability of the known steel cables, in which the partial wires are stranded in each wire group, but since the steel rope of this type for If the use is embedded in a rubber product, the stability due to the rubber layer may be slightly weaker be caught, so that the steel cable according to the invention is advantageously comparable with known steel cables is what is shown in the example below.
Demnach, während die bekannten Stahlseile zwei getrennte Schritte bei der Herstellung erfordern, wird nach der Erfindung das Seil in einem einzigen kontinuierlichen Verfahren hergestellt. Dieser Unterschied gestattet eine erhebliche Verbesserung der Herstellungsleistung und eine große Reduzierung der Herstellungskosten.Thus, while the known steel cords require two separate steps in manufacture, according to the invention the rope is made in a single continuous process. This difference permits a considerable Improvement in manufacturing efficiency and a great reduction in manufacturing cost.
Während bei der obigen Ausführungsform zwei Drähte auf eine Spule gewickelt wurden und gleichzeitig davon abgewickelt werden, ist dieses nicht einschränkend und es ist auch möglich, eine Anordnung wie in Fig. h gezeigt anzuwenden. Hier ist ein Spulenpaar (11a und 11b) nebeneinander in axialer Richtung und ein zweites Spulenpaar (12a und 12b) ebenfalls in axialer Richtung angeordnet. Ein einzelner Draht ist von jeder dieser Spulen (11a, 11b, 12a und 12b) abgewickelt» Die Drähte, die von den Spulen (11a und 11b) gewickelt werden, sind durch ein Führungslager (13a) geführt, während di© Drähte, die von den Spulen (12a und 12b) abgewickelt werden, durch ein anderes Führungslager (13 b) geführt sind. So werden zwei Drahtgruppen an denWhile in the above embodiment two wires were wound on a spool and unwound therefrom at the same time, this is not limitative and it is also possible to adopt an arrangement as shown in Fig. H. Here, one pair of coils (11a and 11b) is arranged next to one another in the axial direction and a second pair of coils (12a and 12b) is also arranged in the axial direction. A single wire is unwound from each of these coils (11a, 11b, 12a and 12b). The wires that are wound by the coils (11a and 11b) are guided through a guide bearing (13a), while the wires that are wound by the coils (12a and 12b) are unwound, are guided by another guide bearing (13b). So two wire groups are attached to the
030043/0895030043/0895
entsprechenden Führungslagern (13& vanl 13b) gebildet, die aus zwei parallelen Drähten bestehen, und diese Drahtgruppen werden in der voranstehenden Weise miteinander verseilt, um ein Stahlseil zu erhalten* Als eine weitere Alternative ist eine Anordnung wie in Fig. 5 gezeigt möglich. Hier ist ein Spulenpaar (21a und 21b) nacheinander angeordnet in Längsrichtung und ein weiteres in Längsrichtung angeordnetes Spulenpaar (22a und 22b) ist vorgesehen. Von jeder dieser Spulen (21a, 21b, 22a und 22b) wird ein Draht abgewickelt. Die Drähte, die von den Spulen (21a und 21b) abgezogen werden, sind durch ein Führungs— lager (23a) geführt, während die Drähte von den Spulen (22a und 22b) durch ein anderes Ftihrungslager (23b) geführt sind, und die so erhaltenen zwei Drahtgruppen sind miteinander in oben beschriebener Weise verseilt, um ein Stahlseil zu erhalten. Während bei den obigen Ausführungs— formen zwei Drahtgruppen miteinander verseilt werden, um ein Stahlseil zu bilden, isfc es ferner möglich, ein Stahlseil zu bilden, das aus drei oder mehr Drahtgruppen besteht, beispielsweise durch die Anordnung von einer oder mehreren zusätzlichen Spulen unterhalb der Spule (ib) in der Fig. 1. Die Fig. 6 und TA bis TE zeigen ein Stahlseil, das durch Verseilen von drei Drahtgruppen erhalten wurde. corresponding guide bearings (13 & vanl 13b) consisting of two parallel wires, and these wire groups are stranded together in the above manner to obtain a steel cable * As a further alternative, an arrangement as shown in Fig. 5 is possible. Here a coil pair (21a and 21b) is arranged one after the other in the longitudinal direction and a further coil pair (22a and 22b) arranged in the longitudinal direction is provided. A wire is unwound from each of these reels (21a, 21b, 22a and 22b). The wires drawn from the reels (21a and 21b) are guided through a guide bearing (23a), while the wires from the reels (22a and 22b) are guided through another guide bearing (23b), and so on The two wire groups obtained are twisted together in the manner described above to obtain a steel cord. While in the above embodiments two wire groups are stranded together to form a steel cable, it is also possible to form a steel cable which consists of three or more wire groups, for example by arranging one or more additional coils below the coil (ib) in Fig. 1. Figs. 6 and TA to TE show a steel cord obtained by stranding three groups of wires.
Wie voranstehend beschrieben, ist es gemäß der Erfindung möglich, ein Stahlseil herzustellen, das im wesentlichen die gleiche Struktur wi· ein konventionelles 2x2 oder 2x3 Seil hat und dadurch eine erhebliche Verbesserung der Herstellungsleistung und eine weite Reduzierung der Herstellungskosten zu erreichen.As described above, according to the invention, it is possible to manufacture a steel cord that essentially the same structure as a conventional 2x2 or 2x3 rope and thereby a considerable improvement in the Manufacturing efficiency and a wide reduction in manufacturing cost to reach.
Um zu demonstrieren, daß das Stahlseil nach der Erfindung völlig mit bekannten Stahlseilen für den Gebrauch in Gummiprodukten vergleichbar ist, wird ein 2x2 Drahtseil,To demonstrate that the steel cord according to the invention is entirely compatible with known steel cords for use in Is comparable to rubber products, a 2x2 wire rope,
/7/ Ö300A3/08Q8/ 7 / Ö300A3 / 08Q8
I-I-
bestehend aus Messing überzogenen Stahldrähten von ο,28 mm Durchmesser und ein 3*2 Drahtseil, bestehend aus Messing überzogenen Stahldrähten von o,25 mm Durchmesser (diese Stahlseile sind hergestellt nach der Erfindung) geprüft, um ihre Anfangsadhäsion, gealterte Adhäsion bei präparierter Feuchtigkeit und Salzlösungskorrosion mit den eines bekannten 1x5 Drahtseils, bestehend aus Messing übazogenen Drähten von o,25 nun Durchmesser zu vergleichen. Die Resultate sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.consisting of brass-coated steel wires with a diameter of ο.28 mm and a 3 * 2 wire rope, consisting of brass-coated steel wires with a diameter of 0.25 mm (these steel ropes are manufactured according to the invention) tested for their initial adhesion, aged adhesion with prepared moisture and Saline solution corrosion can be compared with that of a well-known 1x5 wire rope, consisting of brass over-azogenic wires with a diameter of 0.25. The results are shown in the table below.
1x5xo.25comparison
1x5xo.25
adhäsion
Herauszieh-
Kraft
(Einschluß)tAt first
adhesion
Pull-out
force
(Inclusion) t
N3
N
(%) Days
(%)
Gealterte
Adhäsion bei
I präparierter
FeuchtigkeitA.
Aged
Adhesion
I groomed
humidity
N7th
N
(*) Day"
(*)
Salzlösungs
korrosion
AlterungsB.
Saline solution
corrosion
Aging
N3
N
(MDays
(M
Halb einge
taucht in
5%-NaCl-condition
Half turned
dives into
5% -NaCl-
N7th
N
(*)Days
(*)
Raumteperatur
I
ίI solution at
Room temperature
I.
ί
N1o
N
(*) Days
(*)
N14th
N
<*)Days
<*)
!3 ^ 5 (61)
!
030043/0 895030043/0 895
' Μ' 30U190 'Μ' 30U190
1. Anfangsadhäsion:1. Initial adhesion:
Die Ziffern stellen die Ergebnisse dar, die durch Einsetzen der Stahlseils in eine Gummiverbindung und sein Herausziehen nach einer Vulkanisierung bei I6o° C über 3o Minuten (N bedeutet Newton und # ist der Bedeckungsindex) . The digits represent the results obtained by inserting the steel cord into a rubber joint and Pull out after vulcanization at 160 ° C over 30 minutes (N means Newton and # is the coverage index).
2. Gealterte Adhäsion bei präparierter Feuchtigkeit (a): Die Ziffern stellen die Ergebnisse dar, die durch Überlassen des Systems in einer Atmosphäre bei einer Temperatur von 82 C und bei einer relativen Feuchtigkeit von 95 % für 3 Tage und 7 Tage nach der Vulkanisierung unter den gleichen Konditionen, wie im Vergleich (i).2. Aged Adhesion to Prepared Humidity (a): The digits represent the results obtained by leaving the system in an atmosphere at a temperature of 82 C and at a relative humidity of 95 % for 3 days and 7 days after vulcanization the same conditions as in comparison (i).
3. Salzlösung (B) j3. Saline solution (B) j
Die Ziffern stellen die Ergebnisse dar, die nach einer Vulkanisierung unter den gleichen Konditionen wie im Vergleich (i) erzielt wurden, nachdem das Stahlseil in eine 5 #-NaCl-Löeung für 3 Tage, 7Tage, 1o Tage und ΛΗ Tage versenkt wurde.The numbers represent the results that were achieved after vulcanization under the same conditions as in comparison (i), after the steel cable was immersed in a 5 # NaCl solution for 3 days, 7 days, 10 days and ΛΗ days.
Bei dem Vergleich der gealterten Adhäsion bei präparierter Feuchtigkeit war bei dem Vergleichsprodukt die Adhäsion schnell reduziert, wenn die Alterungszeit drei Tage überschritt, während die Stahlseile nach der Erfindung weniger durch die Feuchtigkeit beeinträchtigt wurden.When comparing the aged adhesion to prepared moisture, the adhesion was fast for the comparative product reduced when the aging time exceeded three days, while the steel cords according to the invention were less affected by moisture were affected.
Der Salzlösungs-Korrosions-Vergleich macht die Unterschiede zwischen den Stahlseilen nach der Erfindung und nach dem Stand der Technik deutlicher. Mit den Stahlseilen nach dem Stand der Technik ist die Adhäsion schnell reduziert mit den vergangenen Tagen, während die Stahlseile gemäß der Erfindung praktisch nicht beeinträchtigt wurden.The salt solution-corrosion comparison makes the differences between the steel cables according to the invention and according to the prior art. With the steel cables after the Prior art, the adhesion is reduced rapidly with the past few days, while the steel cables according to the Invention were practically not affected.
030G43/089S030G43 / 089S
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