DE69315181T2

DE69315181T2 - Stahlseil mit mehreren Litzen

Info

Publication number: DE69315181T2
Application number: DE69315181T
Authority: DE
Inventors: Luc Bourgois; Bruyneel Pol
Original assignee: Bekaert NV SA
Current assignee: Bekaert NV SA
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-12-11
Also published as: KR100287110B1; CA2109904A1; EP0602733A1; ES2111709T3; AU5209593A; JP3598125B2; DE69315181D1; BR9305084A; ATE160188T1; CA2109904C; CN1091791A; DK0602733T3; KR940015095A; US5461850A; CN1043536C; JPH06240590A; ZA939119B; AU668433B2; EP0602733B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stahlkord mit einem Kernstrang und bis zu neun den Kern umgebenden Außensträngen. Jeder Strang umfaßt eine Mitte aus einer oder mehreren Mittenfilamenten und zwei oder mehrere die Mitte umgebende Filamentlagen. Ein derartiges Stahlkord wird oft als Mehrstrang- Stahlkord bezeichnet.
Ein Mehrstrang-Stahlkord kann als Verstärkung von Gummierzeugnissen verwendet werden, so wie z.B. Förderbänder oder schwere Reifen für Geländeeinsätze. Ein derartiges Mehrstrang-Stahlkord kann auch als Förderkabel oder Seil für Anwendungen in Minen oder Aufzügen verwendet werden. Deshalb wird im folgenden keine Unterscheidung zwischen den Ausdrücken "Stahlkord", "Stahlseil" und "Stahlkabel" gemacht.
Ein Mehrstrang-Stahlkord setzt sich aus Hartstahlfilamenten (Filamenten aus kohlenstoffreichem Stahl) einer geeigneten Drahtzusammensetzung zusammen, die ein Erreichen hoher Reißkräfte ermöglicht. Die Stahlfilamente können mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung, wie z.B. Zink oder einer Zinklegierung, oder mit einer an Gummi haftenden Beschichtung versehen sein, wie z.B. eine Kupferlegierung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Mehrstrang-Stahlkorde müssen im Hinblick auf eine Steigerung ihrer Lebensdauer eine dauerhafte Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Ein korrosiver Angriff an den Korden kann nicht nur durch Vorsehen einer geeigneten Beschichtung, so wie z.B. Zink, erzielt werden, sondern auch durch zweckmäßige Konstruktionsmerkmale, die es gestatten, daß Gummi zwischen die einzelnen Stahlfilamente in das Kord eindringt. Ein Eindringen von Gummi kann durch Schaffen von Freiräumen zwischen den einzelnen Filamenten erreicht werden. Die Situation bei Mehrstrang-Stahlkorden ist allerdings nicht so einfach, wie es bei Einstrang-Stahikorden zur Verstärkung von Personenkraft- oder Lastkraftfahrzeugreifen der Fall ist. Ein typisches Beispiel eines Mehrstrang-Stahlkords ist ein 7 x 19-Aufbau. Dieses Stahlkord hat 133 einzelne Stahlfilamente.
Schutz für jedes Filament gegen korrosiven Angriff bedeutet, daß jedes Filament, sogar die Mittenfilamente des Kernstrangs, mit einer Gummischicht umhüllt sein sollten. Folglich sollten verhältnismäßig große Räume zwischen benachbarten Filamenten vorgesehen sein. Wenn große Räume zwischen den Filamenten vorgesehen sind, verlieren allerdings die das Kord bildenden Stränge und/oder die Kordstruktur selbst ihre kompakte und einheitliche geometrische Form während der Einbindung, und als Folge bietet das Kord über seine Länge keinen einheitlichen Verstärkungsgrad mehr. Vielmehr ist immer gefordert, daß ein bestimmter vorgegebener Verstärkungsgrad bei kleinstmöglichem Volumen des Verstärkungsmaterials erreicht wird. Das bedeutet, daß für eine vorbestimmte Reißkraft die Querschnittsfläche des Stahlkords so klein wie möglich sein soll, was bedeutet, daß der Außendurchmesser jedes Kords für einen vorgegebenen Stahlabschnitt so klein wie möglich gewählt werden soll. Es ist selbstverständlich, daß dieses Erfordernis dem oben genannten Ziel widerspricht, verhältnismäßig große Zwischenräume zwischen im Stahlkord benachbarten Filamenten zu schaffen.
Die RD 29712 (Research Disclosure, Januar 1989) offenbart eine 19+7x7- Struktur als eine Alternative zu den weitgehend verwendeten 7x19-Strukturen. Als eine Maßnahme, um das Eindringen von Gummi zu verbessern, lehrt dieses Dokument, die Filamentdurchmesser der verschiedenen Lagen des Stahlkords unterschiedlich zu gestalten.
Die RD 34370 (Research Disclosure, November 1992) offenbart Stahlkorde des 1+6+12-Typs und die Tatsache, daß derartige Stahlkorde in der Form einzelner Stränge in Mehrstrang-Stahlkorden, so wie z.B. eine 7x19-Struktur, verwendet werden können. In der Tabelle sind verschiedene Kombinationen von Filamentdurchmessern, Verdrillungssteigungen und Verdrillungsrichtungen eines Stahlkords eines 1+6+12-Typs offenbart.

ABRISS DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Mehrstrang-Stahlkord mit einem ausreichenden Eindringen von Gummi in Verbindung mit einem maximalen Verstärkungsgrad zu schaffen.
Gemäß einem ersten Aspekt und einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Stahlkord vorgesehen, welches einen Durchmesser D aufweist und einen Kernstrang und bis zu sechs den Kernstrang umgebende Außenstränge umfasst. Der Kernstrang hat einen Durchmesser D1 und die Außenstränge haben einen Durchmesser D2.
Das Verhältnis von Kernstrang-Durchmesser zu Außenstrapg-Durchmesser D1/D2 ist größer als 1,05 und bevorzugt kleiner als 1,30. Wenn D1/D2 kleiner als 1,05 ist, dann kann keine ausreichende Gummimenge zwischen den Außensträngen zum Kernstrang eindringen. Wenn D1/D2 größer als 1,30 ist, wird entlang der Kordlänge ein weniger gleichmäßiger Querschnitt erreicht.
Jeder Strang umfaßt eine Mitte mit einem oder mehreren Mittenfilamenten und zwei oder mehreren die Mitte umgebende Filamentlagen. Alle Filamente jeder Lage haben im wesentlichen den gleichen Durchmesser. Der Filamentdurchmesser in jeder Lage ist bevorzugt kleiner als der Gesamtdurchmesser der Mitte desselben Stranges. Der Filamentdurchmesser in einer radial äußeren Lage ist ebenso bevorzugt kleiner als der Filamentdurchmesser in einer radial inneren Lage desselben Stranges.
Der Verdrillungswinkel einer radial äußeren Lage ist kleiner als der Verdrillungswinkel einer radial inneren Lage desselben Stranges. Der Verdrillungswinkel einer Lage ist im Zusammenhang mit dieser Erfindung wie folgt definiert. Es wird angenommen, daß di der (Gesamt-) Durchmesser der Mitte ist, daß d&sub2; der Filamentdurchmesser der radial inneren, unmittelbar die Mitte umgebenden Lage ist und daß d&sub3; der Filamentdurchmesser einer die radial innere Lage umgebenden zweiten Lage (= radial äußere Lage) ist.
LL&sub2; ist die Schlaglänge der radial inneren Lage und LL&sub3; ist die Schlaglänge der radial äußeren Lage.
Der Verdrillungswinkel der radial inneren Lage ist definiert als:
α&sub2; = arctg [(d&sub1; + d&sub2;) x π / LL&sub2;] x 180/π
Der Verdrillungswinkel der zweiten Lage ist definiert als:
α&sub3; = arctg [(d&sub1; + d&sub2; + d&sub3;) x π / LL&sub3;] x 180/π
Im Fall, daß mehr als zwei Lagen die Mittenstruktur umgeben, können ähnliche Formeln zur Bestimmung des Verdrillungswinkels einer dritten und, möglicherweise, einer vierten Lage verwendet werden.
Bevorzugt liegt der Unterschied im Verdrillungswinkel zwischen einer Lage und einer unmittelbar darunter liegenden Lage (= unmittelbar radial inneren Lage) in einem Bereich zwischen 1,5 % und 20 % des Verdrillungswinkels der unmittelbar darunter liegenden Lage, und am meisten bevorzugt beträgt dieser Verdrillungswinkel-Unterschied bis zu 10 % des Verdrillungswinkels der unmittelbar darunter liegenden Lage. Diese Einteilung von Verdrillungswinkeln bietet den Vorteil, daß Filamente einer unmittelbar radial äußeren Lage nicht dazu neigen, in die an der Oberfläche gelegenen, schraubenförmig angeordneten Zwischenräume an der Oberfläche der unmittelbar radial inneren Lage einzudringen, wodurch diese Zwischenräume blockiert werden und das Eindringen von Gummi verhindert wird. Vielmehr hilft die Verdrillungswinkel- Einteilung der Gestaltung der Lagen, die in nahezu zylindrischer Form ausgebildet sind. Die Verwendung des größeren Winkels in den radial inneren Lagen gleicht auch die inhärent kürzeren Filamentlängen der radial inneren Lagen im Vergleich mit den Filamente in den radial äußeren Lagen aus. In dieser Hinsicht trägt die Verdrillungswinkel-Einteilung zu einer gleichmäßigen Verteilung der Belastungskräfte auf alle Filamente im gesamten Querschnitt des Stahlkords bei.
Ein erster in einem Bereich von 0,0015xD bis 0,0075xD, und bevorzugt von 0,002xD bis 0,007xD, liegender Freiraum ist wenigstens im Kernstrang zwischen jedem Paar von Filamenten der radial innersten Lage vorgesehen, um zu ermöglichen, daß der Gummi zu den Mittenfilamenten durchdringt. Geeignete absolute Werte des ersten Freiraums liegen in einem Bereich von 0,010 mm bis 0,075 mm. Wenn der erste Freiraum einen Wert unterhalb der genannten Bereiche annimmt, ist die Möglichkeit für ein nicht ausreichendes Eindringen von Gummi groß. Wenn der erste Freiraum einen Wert oberhalb der genannten Bereiche annimmt, wird vom Stahlkord mit gleicher vorbestimmter Reißlast ein zu großes Volumen eingenommen.
Ein zweiter Freiraum, der größer als der erste Freiraum ist und der bevorzugt in einem Bereich von 0,003xD bis 0,015xD, und besonders bevorzugt von 0,004xD bis 0,012xD, liegt, ist zumindest im Kernstrang zwischen jedem Paar von Filamenten der die radial innerste Lage umgebende(n) Lage(n) vorgesehen. Geeignete absolute Werte dieses zweiten Freiraums liegen in einem Bereich von 0,030 mm bis 0,150 mm. Der zweite Freiraum muß größer als der erste Freiraum sein, da der zweite Freiraum nicht nur ein Eindringen von Gummi in die die radial innerste Lage umgebende(n) Lage(n) zulassen muß, sondern auch das Eindringen von Gummi für die radial innerste Lage und für die Mitte. Wenn der zweite Freiraum einen Wert unterhalb der genannten Bereiche annimmt, ist die Möglichkeit für ein nicht ausreichendes Eindringen von Gummi groß. Wenn der zweite Freiraum einen Wert oberhalb der genannten Bereiche annimmt, wird vom Stahlkord ein zu großes Volumen bei gleicher vorbestimmter Reißlast eingenommen.
Die Außenstränge weisen bevorzugt ein in einem Bereich von 90 % bis 105 %, z.B. von 93 % bis 100 %, gelegenes Vorformungsverhältnis auf. Ein Vorformungsverhältnis von 97 % ist ein geeigneter Wert.
Das Vorformungsverhältnis der Außenstränge kann wie folgt gemessen werden. Eine vorbestimmte Länge (z.B. 500 mm) eines zusammengesetzten Stahlkords wird hergenommen und exakt gemessen. Als nächstes werden die Außenstränge aus dem Stahlkord herausgelöst, ohne die Stränge plastisch zu verformen. Das Vorformungsverhältnis ist definiert als:
Vorformungsverhältnis (%) = Länge des Stahlkords/Länge des herausgelösten Strangs x 100
Alle Lagen des Kernstrangs sind bevorzugt in einer ersten Richtung verdrillt. Die Außenstränge sind bevorzugt um den Kernstrang in der ersten Richtung verdrillt, während die Lagen der Außenstränge in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung verdrillt sind. Dies wird gemacht, um ein stabiles Torsionsgleichgewicht zu fördern.
Das Mehrstrangkord gemäß der vorliegenden Erfindung kann folgende Mittenstrukturen aufweisen:
(1) ein einzelnes Mittenfilament;
(2) drei um ein gerades, dünnes gewundene Filamente, welches Zusatzfilament nicht notwendigerweise zur Endfestigkeit des Gesamtkords beiträgt;
(3) zwei bis sieben mit einem Verdrillungswinkel verdrillte Filamente, welcher Verdrillungswinkel größer als der Verdrillungswinkel der darüber liegenden Lage ist.
Der Durchmesser des Kords liegt in einem Bereich von 3 bis 20 mm, z.B. von 6 bis 15 mm. Der Durchmesser der Stahlfilamente liegt in einem Bereich von 0,15 bis 1,20 mm.
Die Stahlfilamente können mit einer Kupferlegierungs-Beschichtung, wenn Haftung am Gummi ein bedeutender Faktor ist, oder mit einer Zink- oder einer Zinklegierungs-Beschichtung versehen sein, wenn Korrosionsbeständigkeit ein bedeutender Faktor ist.
Andere Ausführungsformen des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung sind wie folgt ausgebildet.
Bis zu fünf Außenstränge können mit einem Durchmesserverhältnis D1/D2 von wenigstens 0,70, jedoch mit einem Maximum von 0,92, vorgesehen sein. Bis zu sieben Außenstränge können in dem erfindungsgemäßen Stahlkord mit einem Durchmesserverhältnis D1/D2 von wenigstens 1,39, jedoch mit einem Maximum von 1,69, vorgesehen sein.
Bis zu acht Außenstränge können mit einem Durchmesserverhältnis D1/D2 von wenigstens 1,73, jedoch mit einem Maximum von 2,10, vorgesehen sein. Bis zu neun Außenstränge können mit einem Durchmesserverhältnis D1/D2 von wenigstens 2,07, jedoch mit einem Maximum von 2,45, vorgesehen sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gummierzeugnis vorgesehen, umfassend wenigstens ein Mehrstrang-Stahlkord gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Gummi dringt bis zu den Mittenfilamenten des Kernstrangs ein und umhüllt bevorzugt alle Mittenfilamente des Kernstrangs. Auf diese Weise erhält man ein Kord, in welchem alle einzelnen Stahlfilamente des gesamten Kords von Gummi umgeben sind.
Das Gummierzeugnis kann ein Förderband oder ein Reifen für Geländeeinsätze 10 sein.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung ist das Gummierzeugnis jedoch ein längliches Element mit einem im wesentlichen runden Querschnitt und umfassend lediglich ein Mehrstrang-Stahlkord. Die Art des zu verwendenden Gummis hängt von der vorgesehenen Anwendung ab. Die Gummimischung kann ein geeigneter Polychloroprengu mmi mit einer Feuerbeständigkeit sein. Die Gummimischung kann ebenso ein Nitrilgummi für Frost- und Ölbeständigkeit und ein EPDM-Gummi für eine angemessene Ermüdungsbeständigkeit und geringe Reibung sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nun detaillierter mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Mehrstrang- Stahlkords zeigt;
Fig. 2 schematisch einen Querschnitt eines ein Mehrstrang-Stahlkord umfassenden Gummierzeugnisses zeigt;
Fig. 3 das Vulkanisierungsverfahren eines Mehrstrang-Stahlkords darstellt;
Fig. 4 ein das Eindringen von Gummi in verschiedene Kordstrukturen wiedergebender Graph ist;
Fig. 5 einen Testaufbau zum Durchführen von dynamischen Tests mit Korden oder Bändern zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

In bezug auf Fig. 1 umfaßt ein erfindungsgemäßes Mehrstrang-Stahlkord 10 einen Kernstrang 12 und sechs Außenstränge 14, die den Kernstrang 12 umgeben.
Der Kernstrang 12 umfaßt ein von einer radial inneren Lage aus sechs Stahlfilamenten 18 und von einer radial äußeren Lage aus zwölf Stahlfilamenten 20 umgebenes Mittenfilament 16. Der Durchmesser des Mittenfilaments 16 ist größer als der Durchmesser des Filaments 18, und der Durchmesser des Filaments 18 ist größer als der Durchmesser des Filaments 20.
Jeder Außenstrang 14 umfaßt ein von einer radial inneren Lage aus sechs Stahlfilamenten 24 und von einer radial äußeren Lage aus zwölf Stahlfilamenten 26 umgebenes Mittenfilament 22. Der Durchmesser des Mittenfilaments 22 ist größer als der Durchmesser der Stahlfilamente 24 und der Durchmesser der Stahlfilamente 24 ist größer als der Durchmesser der Stahlfilamente 26.
Auf diese Weise erhält man ein sogenanntes 7 x 19-Mehrstrang-Stahlkord.
Ein erster Freiraum 28 ist zwischen benachbarten Filamenten 18 der radial inneren Lage des Kernstrangs 12 vorgesehen. Ein derartiger erster Freiraum 32 kann ebenso zwischen den benachbarten Filamenten 24 des Außenstrangs 14 vorgesehen sein.
Ein zweiter Freiraum 30 ist zwischen den benachbarten Filamenten 20 der radial äußeren Lage des Kernstrangs 12 vorgesehen. Ein derartiger zweiter Freiraum 34 kann ebenso zwischen den benachbarten Filamenten 26 der radial äußeren Lage der Außenstränge 14 vorgesehen sein.
Mehrstrang-Stahlkorde 10 können gemäß folgender bekannter Prozessschritte hergestellt werden:
- ein herkömmliches Ziehprozeß, falls notwendig kombiniert mit einer geeigneten Mehrzahl von Zwischenperlitierungsschritten;
- ein herkömmlicher Verzinkungsprozeß;
- ein herkömmlicher Verdrillungsprozeß, z.B. zuerst durch Verdrillen der einzelnen Stränge gefolgt von Verdrillen der Stränge zu dem Kord, wobei dieses Verdrillen mittels einer herkömmlichen Rohrverdrillungsmaschine oder mittels einer bekannten Doppelverdrillungsmaschine durchgeführt werden kann; der erforderliche Vorformungsgrad der Außen-stränge kann dadurch erreicht werden, daß die Außenstränge unmittelbar vor dem Verdrillen einem Krümmungsprozeß unter Zugkraft unterzogen werden.
In Abhängigkeit von der Wahl des Drahtvormaterials und den angewandten thermomechanischen Behandlungen können verschiedene Zugfestigkeitsniveaus für die verschiedenen Stahlfilamente des Stahlkords erhalten werden. Als allgemeine Regel kann jedoch angegeben werden, daß alle Filamente, die denselben Durchmesser aufweisen und einen ähnlichen Platz im Kord einnehmen, ungefähr dieselbe Zugfestigkeit aufweisen.
Fig. 2 zeigt den Querschnitt eines länglichen Gummierzeugnisses, das ein, wie oben beschriebenes, Mehrstrang-Stahlkord 10 umfaßt. Gummi 36 dringt bis zu jedem Stahlfilament ein, sogar bis zum Mittenfilament 16 von Kernstrang 12. Der Umfangskreis des Querschnitts von Stahlkord 10 ist mit einer dünnen Gummischicht 36 bedeckt, so daß man ein längliches Element mit einem runden Querschnitt erhält.
Es kann in Fig. 2 erkannt werden, daß Räume um nahezu jedes einzelne Stahlfilament vorgesehen sind, welche Räume es zulassen, daß der Gummi 36 nahezu jede einzelne Stahlfilament umhüllt. Dies bedeutet, daß Stahl-Stahl- Berührungen praktisch ausgeschlossen sind. Mit anderen Worten wird ein gegenseitiges Scheuern zwischen Stahlfilamenten stark reduziert, was die Dauerfestigkeit des Verbundgummikords bedeutend steigert. Dies wird nachstehend mit Hilfe eines Beispiels dargestellt.
Ein wie in Fig. 2 gezeigtes, gummiertes Kord kann als Förderkord in Minen oder Aufzügen und bevorzugt für solche Einsätze verwendet werden, wo hohe Korrosionsbeständigkeit und hohe Ermüdungsfestigkeit erforderlich sind.
Das längliche gummierte Kord aus Fig. 2 kann durch einen in Fig. 3 dargestellten Vulkanisierungsprozeß hergestellt werden. Eine Form umfassend ein Unterteil 38 und ein Oberteil 40 geben dem Element seine runde Form. Ein Zwischenraum 41 ist als Durchlaß für den Gummi vorgesehen. Ein Zwischenraum 42 sollte zwischen dem Unterteil 38 und dem Oberteil 40 vorgesehen sein, um zu vermeiden, daß das Oberteil 40 das Unterteil 38 berührt und um den erforderlichen Druck zu erzeugen. Gummi wird dem Kord 10 unter einem Druck von wenigstens 30 kg/cm² bei eiper Temperatur zwischen 140 und 160º C zugeführt.

Beispiel 1.

Ein erfindungsgemäßes 7 x 19-Stahlkord 10 wurde wie folgt aufgebaut:
Korddurchmesser D ist 9,83 mm
Kernstrang 12: 0,85 mm (Mittenfilament 16)
(S-Schlag) + 6 x 0,75 mm (Filamente 18), Verdrillungswinkel 16,47º
+ 12 x 0,69 mm (Filamente 20), Verdrillungswinkel 16,14º sechs Außenstränge 14: 0,69 mm (Filamente 22)
(Z-Schlag) + 6 x 0,61 mm (Filamente 24), Verdrillungswinkel 110
+ 12 x 0,57 mm (Filamente 26), Verdrillungswinkel 10,50
Kord: Verdrillungswinkel 17,88º, d.h. Schlaglänge von 66 mm, S- Schlag
Der erste Zwischenraum 28 des Kernstrangs 12 beträgt 0,0259 mm und der zweite Zwischenraum 30 des Kernstrangs beträgt 0,0706 mm. Das Verhältnis D1/D2 ist 1,222. Das Gewicht des Kords pro m beträgt 323,8 g, und der Füllgrad, d.h. das Verhältnis der Fläche des Stahlabschnitts zur Fläche des Umfangskreises, entspricht 54,4 %.
Dieses erfindungsgemäße 7 x 19-Stahl kord wurde mit einem Bezugskord verglichen, welches nicht alle Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Die charakteristischen Merkmale des Bezugskords lauten wie folgt:
Korddurchmesser D ist 10,03 mm
Kernstrang 12: 0,87 mm
(S-Schlag) + 6 x 0,74 mm, Verdrillungswinkel 17,540
+ 12 x 0,71 mm, Verdrillungswinkel 21,820 sechs Außenstränge 14: 0,71 mm
(Z-Schlag) + 6 x 0,63 mm, Verdrillungswinkel 13,90
+ 12 x 0,58 mm, Verdrillungswinkel 14,950
Kord: Schlaglänge von 63 mm, S-Schlag.
Der erste Zwischenraum im Kernstrang beträgt 0,038 mm, und der zweite Zwischenraum im Kernstrang beträgt 0,0308 mm. Das Verhältnis D1/D2 ist 1,204, das Gewicht des Kords pro m ist 345,2 g und der Füllgrad entspricht 52,8 %.
Wie in Fig. 4 dargestellt und nachfolgend erläutert, bietet das erfindungsgemäße Kord, trotz eines größeren Füllgrads, ein viel besseres Eindringen von Gummi als das Bezugskord.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung des Eindringens von Gummi wurde im belgischen Patent Nr. 1000162 (A6) vom Anmelder beschrieben. Mit diesem Verfahren und dieser Vorrichtung erhaltene Meßergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt.
Der Druckabfall als Funktion der Zeit für das erfindungsgemäße Kord 10 ist durch Kurve 44 dargestellt und tatsächlich für zwei verschiedene Gummimischungen gleich null. Dies bedeutet, daß die Zwischenräume zwischen den Kordfilamenten vollständig aufgefüllt sind.
Im Unterschied dazu ist der Druckabfall für das Bezugskord beträchtlich, wie durch Kurve 46 für eine erste Gummimischung und sogar noch deutlicher durch Kurve 48 für eine zweite Gummimischung gezeigt. Dies zeigt das Vorhandensein von entlang der schraubenförmigen Zwischenräume zwischen den Filamente verlaufender Hohlräume an, welche die Luft durchdringen kann, wodurch ein starker Druckabfall erzeugt wird. Die oben genannten Ergebnisse werden bestätigt, wenn das Eindringen von Gummi visuell nach einem Ausschneiden der Korde aus dem Bandabschnitt geprüft wird. Die verschiedenen Stränge werden sowohl vom erfindungsgemäßen Kord als auch aus dem Bezugskord herausgelöst, und die Filamente jedes Strangs werden nachfolgend ebenso herausgelöst. Eine Sichtprüfung des erfindungsgemäßen Kords gestattet es, einen beträchtlichen Grad an Gummibedeckung selbst auf den Mittenfilamenten 16 und 22 zu erkennen; dies ist für das Bezugskord nicht der Fall.

Beispiel 2.

Ein erfindungsgemäßes Kord 10 ist wie folgt hergestellt:
Korddurchmesser D ist 3,20 mm
Kernstrang 12: 0,29 mm (Mittenfilament 16)
(S-Schlag) + 6 x 0,26 mm (Filamente 18), Schlaglänge 6 mm
+ 12 x 0,24 mm (Filamente 20), Schlaglänge 12 mm sechs Außenstränge 14: 0,24 mm (Filamente 22)
(Z-Schlag) + 6 x 0,21 mm (Filamente 24), Schlaglänge 7,5 mm
+ 12 x 0,20 mm (Filamente 26), Schlaglänge 15 mm
Kord: Schlaglänge von 23 mm, S-Schlag.
Das blanke (d.h. nicht gummierte) erfindungsgemäße Kord 10 und das Kord, nachdem es gummiert wurde, d.h. zu einem runden länglichen Element 37 vulkanisiert wurde, werden nun einem Test unterzogen, der als dynamischer RPK-Test bezeichnet wird und der in Fig. 5 dargestellt ist. Das Kord 10 oder das runde Element 37 bilden einen geschlossenen Kreis um eine Antriebstrommel 50, zwei befestigte Führungsrollen 52 und eine Rolle 54. Die Antriebstrommel 50 ändert kontinuierlich ihre Rotationsrichtung mit einer Frequenz von 120 Wechseln pro Minute. Ein Gewicht 56 von 1000 N ist an die Rolle 54 angehängt. Es wird die Anzahl der Zyklen vor einem Bruch gemessen.
Für das blanke erfindungsgemäße Stahlkord werden 80 000 Zyklen gemessen, bevor die ersten Filamente brechen, und es werden 355 000 Zyklen gemessen, bevor das gesamte Kord 10 bricht.
Für das runde längliche Element werden 2 000 000 Zyklen gemessen, ohne Filamentbrüche festzustellen und ohne ein Absinken der verbleibenden Bruchlast festzustellen.
Dieser Test bestätigt die obigen Feststellungen, daß Gummi, welcher nahezu jedes einzelne Stahlfilament entlang der gesamten Länge des Kords umhüllt, die Stahl-Stahl-Berührungen vermeidet und erheblich den Grad des Scheuerns zwischen den Stahifilamenten reduziert, was eine gesteigerte Ermüdungsfestigkeit zur Folge hat.

Claims

1. Stahlkord mit einem Durchmesser D und umfassend einen Kernstrang und eine Anzahl von den Kernstrang umgebende Außenstränge, wobei der Kernstrang einen Durchmesser D1 aufweist und die Außenstränge einen Durchmesser D2 aufweisen, wobei ferner das Verhältnis von Kernstrang-Durchmesser zu Außenstrang-Durchmesser D1/D2 von der Anzahl von Außensträngen gemäß der folgenden Beziehung abhängt:

Anzahl = 5 oder kleiner als 5, D1/D2 größer als 0,7,

Anzahl = 6, D1/D2 größer als 1,05,

Anzahl = 7, D1/D2 größer als 1,39,

Anzahl = 8, D1/D2 größer als 1,73,

Anzahl = 9, D1/D2 größer als 2,07,

wobei jeder Strang eine Mitte aus einer oder mehreren Mittenfilamenten und zwei oder mehrere die Mitte umgebende Filamentlagen umfasst, wobei alle Filamente jeder Lage im wesentlichen denselben Durchmesser aufweisen, wobei ferner eine radial äußere Lage einen Verdrillungswinkel aufweist, der kleiner als der Verdrillungswinkel einer radial inneren Lage desselben Stranges ist, und wobei ein erster in einem Bereich von 0,0015xD bis 0,0075xD liegender Freiraum zumindest im Kernstrang zwischen jedem Paar von Filamenten der radial innersten Lage vorgesehen ist.

2. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei die Außenstränge ein in einem Bereich von 90 % bis 105 % liegendes Vorformungsverhäitnis aufweisen.

3. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis von Kernstrang Durchmesser zu Außenstrang-Durchmesser D1/D2 kleiner als 1,30 ist.

4. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei der erste Freiraum in einem Bereich von 0,002xD bis 0,007xD liegt.

5. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei ein zweiter Freiraum, der größer als der erste Freiraum ist, zumindest im Kernstrang zwischen jedem Paar von Filamenten der die radial innerste Lage umgebenden Lage(n) vorgesehen ist.

6. Stahlkord nach Anspruch 5, wobei der zweite Freiraum in einem Bereich von 0,003xD bis 0,015xD, und bevorzugt von 0,004xD bis 0,012xD, liegt.

7. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei der erste Freiraum in einem Bereich von 0,010 mm bis 0,075 mm liegt.

8. Stahlkord nach Anspruch 5, wobei der zweite Freiraum in einem Bereich von 0,030 mm bis 0,150 mm liegt.

9. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei der Unterschied im Verdrillungswinkel zwischen einer radial äußeren Lage und einer radial inneren Lage in einem Bereich zwischen 1,5 % und 20 % des Verdrillungswinkels der radial inneren Lage liegt.

10. Stahlkord nach Anspruch 9, wobei der Unterschied im Verdrillungswinkel zwischen einer radial äußeren Lage und einer radial inneren Lage bis zu 10 % des Verdrillungswinkels der radial inneren Lage beträgt.

11. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei alle Lagen des Kernstrangs in einer ersten Richtung verdrillt sind, die Außenstränge um den Kernstrang in der ersten Richtung verdrillt sind und die Lagen der Außenstränge in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung verdrillt sind.

12. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Mittenfilamente eins ist.

13. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei die Mitte drei ein gerades Zusatzfilament umhüllende Filamente umfaßt.

14. Stahl kord nach Anspruch 1, wobei die Mitte zumindest des Kernstrangs zwei bis sieben Filamente umfaßt, die mit einem Verdrillungswinkel verdrillt sind, der größer als der Verdrillungswinkel der darüber liegenden Lage ist.

15. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser D des Kords in einem Bereich zwischen 3 und 20 mm liegt.

16. Stahlkord nach Anspruch 15, wobei der Durchmesser D des Kords in einem Bereich zwischen 6 und 15 mm liegt.

17. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser der Filamente in einem Bereich von 0,15 mm bis 1,20 mm liegt.

18. Stahlkord nach Anspruch 1, wobei die Filamente mit einer Zink- oder einer Zinklegierungsbeschichtung versehen sind.

19. Gummierzeugnis, umfassend wenigstens ein Kord gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

20. Gummierzeugnis nach Anspruch 19, wobei der Gummi bis zu den Mittenfilamenten des Kernstrangs eingedrungen ist.

21. Gummierzeugnis nach Anspruch 19, wobei der Gummi alle Mittenfilamente des Kernstrangs umhüllt.

22. Gummierzeugnis nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Gummierzeugnis ein Förderband ist.

23. Gummierzeugnis nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Anzahl der Korde eins ist und das Gummierzeugnis ein längliches Element mit einem runden Querschnitt ist.

24. Gummierzeugnis gemäß Anspruch 23, wobei der Gummi ein Polychloroprengummi ist.

25. Gummierzeugnis nach Anspruch 23, wobei der Gummi ein Nitrilgummi ist.

26. Gummierzeugnis nach Anspruch 24, wobei der Gummi ein EPDM- Gummi ist.