EP0164065B1 - Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse und nach diesem Verfahren hergestellter Verstärkungscord - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse und nach diesem Verfahren hergestellter Verstärkungscord Download PDF

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EP0164065B1
EP0164065B1 EP85106628A EP85106628A EP0164065B1 EP 0164065 B1 EP0164065 B1 EP 0164065B1 EP 85106628 A EP85106628 A EP 85106628A EP 85106628 A EP85106628 A EP 85106628A EP 0164065 B1 EP0164065 B1 EP 0164065B1
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EP
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wires
metal wires
fed
wire
stranding
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EP0164065A3 (en
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Wolfgang Dr. Weidenhaupt
Günter Wepner
Peter Dismon
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AKZO PATENTE GmbH
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Akzo Patente GmbH
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S57/00Textiles: spinning, twisting, and twining
    • Y10S57/902Reinforcing or tire cords

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multi-layer, single-strand and compact reinforcing cord for elastomeric products in a stranding process by feeding metal wires of the same diameter into a plurality of stranding points one behind the other, two or more metal wires being fed to the first stranding point, or a metal wire to the first and six Metal wires are fed to the second stranding point.
  • Such a method and the reinforcing cords produced by this method are known from DE-OS 29 34012.
  • a stranding point is provided for one layer of metal wires.
  • the metal wires are first subjected to a false twist before they are fed to the actual stranding device.
  • the application of the false twist is also intended to ensure that the length of this metal wire required depending on the position of the individual metal wire in the finished rope assembly is achieved. Ensuring the appropriate length of each metal wire is also supported by rollers that are regulated in their speed depending on the voltage.
  • the object of the present invention is to provide a method of the type mentioned at the outset, in which the disadvantages described above do not occur, and in which it is ensured that in the reinforcing cord produced by the method according to the invention, each metal wire in the finished rope assembly has the intended purpose Location actually occupies. It is also an object of the invention to provide a method by which excess lengths of individual metal wires in the finished rope formation are effectively avoided.
  • the position of further metal wires can be determined exactly by feeding the further stranding points following the first stranding point in each case at most as many metal wires as there are spaces in which each metal wire fed in already has at least two existing metal wires can be brought into contact.
  • the position of further metal wires can be achieved exactly by feeding the further stranding points following the second stranding point in each case at most as many metal wires as there are enough places for each metal wire to be fed can be brought into contact with at least two existing metal wires.
  • the metal wires are no longer deposited in layers. Rather, at most as many metal wires are inserted into the respective stranding point as there are many stable storage points in the already pre-formed base rope body, whereby further stable storage points are created in the base rope body, which enable the stable storage of further wires in a subsequent stranding point.
  • a stable storage point is only given if a newly added metal wire can be brought into contact with at least two existing metal wires. This metal wire is thus placed in a gap, whereby it is supported on two existing metal wires, so that its spatial position is fixed.
  • the length required for the respective metal wire can be predetermined simply and exactly by conveying the metal wire to its stranding point with a corresponding excess length.
  • the excess length required in each case can be calculated from the rope construction to be created, as will be shown below.
  • the length of the individual wires per lay length of the reinforcing cord increases depending on their position in the cross section of the reinforcing cord from the inside to the outside.
  • the respective excess length is expediently conveyed by preforming the metal wires corresponding to the excess length.
  • the metal wires are advantageously preformed by bending the metal wires over nipples, pins or edges. If this bending of a metal wire occurs in such a way that the nipple, the pin or the edge is circumferential over the circumference of the metal wire, then this metal wire is pre-shaped in a helical shape. If the bend always remains at the same point on the circumference of the metal wire and if the metal wire is bent again at a distance from the first bend in the opposite direction, the metal wire takes the form of a plane wave.
  • the exact length of a metal wire in an outer layer can be determined by the pitch and diameter of the screw line preformed metal wire, or via the amplitude and wavelength of the wavy preformed metal wire can be determined.
  • the metal wires can also be preformed by means of torsion.
  • the coils from which the metal wires are withdrawn must be rotated such that the respective metal wire is twisted in itself.
  • the advantages of the method according to the invention are, on the one hand, that the false twist of the rope assembly required in the known method is no longer necessary when producing a multi-layer, single-strand and compact reinforcing cord.
  • the reinforcement cords produced by the method according to the invention are notable for their compactness.
  • the individual wires of the reinforcement cord produced according to the invention always take up the same space, viewed over the length of the reinforcement cord.
  • the preforming of the wires before feeding them into the stranding points does not have a disruptive effect in the finished reinforcing cord, because this preforming is eliminated again during the actual stranding process, for example in a double twist twisting machine.
  • FIG. 1 shows a device with which the method according to the invention can be carried out.
  • the drain gate for wire spools 2 is designated.
  • the individual wires E are fed from the wire coils 2 to the actual stranding device via wire guides 14.
  • This stranding device contains five wire placement points 4.1-4.5, by means of which the five stranding points are fixed.
  • each wire storage point 4.1-4.5 there is a distributor plate 3.1-3.5, which is designed as a perforated plate with guide nipples (not shown).
  • the wire storage points 4.3-4.5 are shown wider in the drawing because they have to be stronger. In addition to the usual centering nipple, these wire storage points 4.3-4.5 also contain press jaws (also not shown).
  • a step preform head 6.4 and 6.5 is arranged in front of the wire storage points 4.4 and 4.5, to which the individual wires E are fed via a distributor plate for the step preform head 5.4 or 5.5.
  • the folded individual wires are fed to a double-twist machine (outer-inner twine) 7, in which the multilayer, single-strand and compact reinforcing cord now produced is wound onto a cable spool 8.
  • a double-twist machine outer-inner twine 7
  • the multilayer, single-strand and compact reinforcing cord now produced is wound onto a cable spool 8.
  • a step preform head 6 is shown schematically enlarged in FIG.
  • the individual wires E can be preformed to a helical line (without swirl stopper) or to a flat wavy line (with swirl stopper) with such a step preforming head.
  • the step preform head 6 consists essentially of two disks 9, 10, in which the preform eyelets 11 and 12 are arranged on the two partial circles M1 and M2.
  • the preform eyelets 11 and 12 For each individual wire E, which is to be preformed in the step preform head, there are two preform eyelets 11 and 12 in the disks 9 and 10.
  • the preform eyelets 11 and 12 each have an edge over which the individual wires E are bent.
  • the decisive factors for the degree of preforming are the gap width, the gradation of the pitch circle diameter and the angle of rotation which the preform eyelets 11 and 12 belonging to each other form.
  • the preformed individual wires are brought together through the wire storage point 4 in the stranding point 13.
  • Coil 2 is a tangential draw for individual wires E, which are fed to the stranding point 13.1 via wire guides 15.
  • a wire spool 16 is arranged in a DD twister for a single wire 18, via which individual wires are preformed by means of torsion according to the known Arundel method.
  • the wire guides are designated 17 here.
  • the torsion preforming of the individual wires can be used alone or in connection with the step preforming head 6. Both devices have the purpose of guaranteeing the excess length required for the corresponding position of the individual wire.
  • the twisted wires can then be fed to the stranding points 13.2, 13.3 and others.
  • FIG. 4 the layered feeding of the individual wires known from DE-OS 29 34 012 is shown schematically.
  • three stranding points 13.1, 13.2 and 13.3 are provided for producing a multi-layer, single-strand and compact reinforcing cord consisting of twenty-seven individual wires.
  • the first stranding point 13.1 is three wires E, the second stranding point 13.2 nine individual wires and the third stranding point 13.3 again fifteen individual wires.
  • the individual wires present in the stranding point 13.1 to 13.3 are shown in the position intended for them, in black those wires that run towards this stranding point, and as a circle those wires that are already at the previous stranding point or the previous ones Stranding points were fed.
  • FIG. 5 schematically shows how the individual wires are fed to the five stranding points 13.1 to 13.5 required for this by the method according to the invention. From the cross-sections shown in the upper part of Figure 5 it can be seen that only as many wires (black) are fed into each dwelling point as there are spaces in which each metal wire (black) fed in contact with at least two already existing metal wires (circular ring) can be brought. For this purpose, as can be seen from FIG. 4, three individual wires can be fed in the second stranding point 13.2, six in the third stranding point 13.3 and nine in the fourth stranding point 13.4. If, as shown in FIG. 5, the reinforcing cord is again to consist of twenty-seven individual wires, the last six individual wires are fed in at the stranding point 13.5, which results in the reinforcing cord C, which is then stranded.
  • a reinforcement cord is again shown in Figure 6, which consists of twenty-seven individual wires and in which three individual wires d1 are arranged centrally on the pitch circle with diameter D1. Three further individual wires d2 lie on a pitch circle diameter D2 (not designated for the sake of clarity). Further individual wires are arranged as follows: six individual wires d3 on pitch circle D3, six single wires d4 on pitch circle D4 (not labeled), three single wires d5 on pitch circle D5 (not labeled) and six single wires d6 on pitch circle D6.
  • the calculation is based on a reinforcement cord of construction type 27x0.22, i.e. the reinforcement cord consists of twenty-seven individual wires, each with a diameter of 0.22 mm.
  • This construction type is made up of three different wire layers:
  • the lay lengths and lay direction of all three wire layers must be the same.
  • the rope is produced in one operation from twenty-seven individual wires on an outside-inside twisting machine, as shown in FIGS. 1 and 5.
  • the threading factor En (effective wire length: lay length) is different for all three wire layers, and there are also additional differences within the 2nd and 3rd wire layers depending on the position of the respective wires.
  • the lay angle of the individual wire groups is calculated as follows: where D "is the neutral rope diameter for the respective wire group and S is the lay length (Fig. 6). From the equation the integration factor E n results.
  • the table shows that 18.333 mm wire length for a lay length of 18.0 mm are required for the wire group 6 of the 15 group, whereas only 18.018 mm are required for the group 3 group of three.
  • the group of three of group 1 would have an excess length of 1.75% after the twisting compared to the wires of group 6.
  • the other wire groups have correspondingly smaller excess lengths compared to group 6.
  • the excess wire length of the triad means that if the ropes are treated for other reasons, e.g. Straighteners, false twist effects, winding tension etc. - these are pushed together like small carpet folds to form a large carpet fold and emerge from the rope bandage as eyelets.
  • FIG. 7 shows a micrograph of the cross section of a reinforcement cord of the construction type 27x0.22 + 0.15 F produced according to the invention.
  • the reinforcing cord thus consists of twenty-seven single wires E with a diameter of 0.22 mm and a loop wire W with 0.15 mm diameter, which was flat-rolled for the purpose of better compactness of the reinforcing cord.
  • the sample was prepared for the microscopic picture in the following manner.
  • a reinforcement cord produced according to the invention was poured into a plastic.
  • the hardened plastic block was cut in a direction perpendicular to the reinforcement cord axis. The cut surface was then ground and polished.
  • the sample produced in this way was enlarged and photographed under the microscope.
  • the reinforcement cords produced according to the invention have a very uniform cross-sectional shape of the reinforcement cords and thus a compactness that can no longer be surpassed.
  • cords A, B, C were produced by the method according to the invention.
  • Cord A 6 individual wires with a diameter of 0.22 mm were fed in at the first stranding point 6 and at the fourth stranding point.
  • the cords B and C With the cords B and C, the first stranding point 3, the second 3, the third 6, the fourth 9 and the fifth 6 individual wires with a diameter of 0.175 mm (cord B) and 0.22 mm (cord C) were fed.
  • the wires that were fed to the second and the other stranding points had excess lengths in accordance with the intended position in the cord assembly, which were set by preforming the wires in wave form when feeding them to the stranding point.
  • Table II The further design features of the cords produced by the process according to the invention can be found in Table II. As can be seen from Table II, all cords had a loop wire with a diameter of 0.15 mm.
  • the diameter of the cord A produced according to the invention is reduced by 4.3% compared to the known cord X in a layer construction
  • the diameter is reduced by 4.5% compared to the known cord Y in the layer construction
  • the cord C according to the invention a diameter reduction of 3.1% compared to the known cord Z in a layered construction.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse in einem Verseilvorgang durch Zuführen von Metalldrähten gleichen Durchmessers in mehrere hintereinanderliegende Verseilpunkte, wobei zwei oder mehr Metalldrähte dem ersten Verseilpunkt zugeführt werden, bzw. ein Metalldraht dem ersten und sechs Metalldrähte dem zweiten Verseilpunkt zugeführt werden.
  • Ein derartiges Verfahren und die nach diesem Verfahren hergestellten Verstärkungscorde sind aus der DE-OS 29 34012 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren ist für jeweils eine Lage von Metalldrähten ein Verseilpunkt vorgesehen. Um zu gewährleisten, daß die einzelnen Metalldrähte den ihnen zugedachten Platz im fertigen Seilverband in etwa einnehmen, werden die Metalldrähte zunächst gemeinsam einem Falschdrall unterworfen, bevor sie der eigentlichen Verseileinrichtung zugeführt werden. Die Aufbringung des Falschdralls soll außerdem gewährleisten, daß die je nach Lage des einzelnen Metalldrahtes im fertigen Seilverband erforderliche Länge dieses Metalldrahtes erreicht wird. Die Gewährleistung der entsprechenden Länge jedes Metalldrahtes wird außerdem durch spannungsabhängig in ihrer Drehzal geregelte Rollen unterstützt.
  • Bei diesem bekannten Verfahren ist es vor allen Dingen bei der Herstellung von Verstärkungscorden mit mehr als zwei Lagen nicht mehr sichergestellt, daß der Metalldraht die ihm zugedachte Lage grundsätzlich einnimmt, so daß über die Länge eines nach diesem Verfahren hergestellten Verstärkungscordes ein Austausch der Plätze der Metalldrähte zu beobachten ist. Dieser Austausch der Plätze hat zur Folge, daß ein derartiger Verstärkungscord weniger kompakt ist. Auch kann der Längenausgleich zwischen den einzelnen Metalldrähten nicht exakt genug eingehalten werden. Weisen jedoch einzelne Metalldrähte Überlängen auf, so werden diese Metalldrähte bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise beim Richten oder Aufwickeln, wie kleine Teppichfalten zu einer großen Teppichfalte zusammengeschoben, und treten dann als Ösen aus dem Seilverband heraus.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile nicht auftreten, und bei dem gewährleistet ist, daß bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verstärkungscord jeder Metalldraht im fertigen Seilverband die ihm zugedachte Lage auch tatsächlich einnimmt. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch welches Überlängen einzelner Metalldrähte im fertigen Seilverband wirkungsvoll vermieden werden.
  • Werden zwei oder mehr Metalldrähte dem ersten Verseilpunkt zugeführt, dann kann die Lage weiterer Metalldrähte exakt dadurch bestimmt werden, daß den dem ersten Verseilpunkt folgenden weiteren Verseilpunkten jeweils höchstens soviele Metalldrähte zugeführt werden, wieviele Plätze vorhanden sind, bei denen jeder zugeführte Metalldraht mit mindestens zwei bereits vorhandenen Metalldrähten in Berührung gebracht werden kann.
  • Wenn dem ersten Verseilpunkt ein Metalldraht und dem zweiten Verseilpunkt sechs Metalldrähte zugeführt werden, kann die Lage weiterer Metalldrähte exakt dadurch erreicht werden, daß den dem zweiten Verseilpunkt folgenden weiteren Verseilpunkten jeweils höchstens soviele Metalldrähte zugeführt werden, wieviele Plätze vorhanden sind, bei denen jeder zugeführte Metalldraht mit mindestens zwei bereits vorhandenen Metalldrähten in Berührung gebracht werden kann.
  • Erfindungsgemäß werden also die Metalldrähte nicht mehr lagenweise abgelegt. Es werden vielmehr in dem jeweiligen Verseilpunkt höchstens soviele Metalldrähte eingeführt, wieviele stabile Ablagepunkte im bereits vorgebildeten Grundseilkörper vorhanden sind, wodurch weitere stabile Ablagepunkte im Grundseilkörper geschaffen werden, die die stabile Ablage weiterer Drähte in einem nachfolgenden Verseilpunkt ermöglichen. Ein stabilier Ablagepunkt ist immer nur dann gegeben, wenn ein neu zugeführter Metalldraht mit mindestens zwei bereits vorhandenen Metalldrähten in Berührung gebracht werden kann. Dieser Metalldraht wird somit auf Lücke gelegt, wodurch sich dieser auf zwei bereits vorhandenen Metalldrähten abstützt, so daß seine räumliche Lage fixiert ist.
  • Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren an jedem Verseilpunkt Metalldrähte lediglich in stabilen Ablagepunkten abgelegt werden, kann die für den jeweiligen Metalldraht erforderliche Länge einfach und exakt dadurch vorbestimmt werden, daß der Metalldraht mit einer entsprechenden Überlänge zu seinem Verseilpunkt befördert wird. Die jeweils erforderliche Überlänge kann aus der zu erstellenden Seilkonstruktion berechnet werden, wie nachfolgend noch aufgeführt werden wird. Die Länge der Einzeldrähte pro Schlaglänge des Verstärkungscordes nimmt hierbei in Abhängigkeit ihrer Lage im Querschnitt des Verstärkungscordes von innen nach außen zu.
  • Die Förderung der jeweiligen Überlänge erfolgt zweckmäßig durch eine der Überlänge entsprechende Vorformung der Metalldrähte. Die Vorformung der Metalldrähte erfolgt günstigerweise durch Biegen der Metalldrähte über Nippel, Stifte oder Kanten. Geschieht diese Verbiegung eines Metalldrahtes derart, daß der Nippel, der Stift oder die Kante über den Umfang des Metalldrahtes umlaufend erfolgt, so wird dieser Metalldraht schraubenförmig vorgeformt. Verbleibt die Verbiegung immer an demselben Punkt am Metalldrahtumfang und wird der Metalldraht in einem Abstand zu der ersten Verbiegung in Gegenrichtung noch einmal verbogen, so nimmt der Metalldraht die Form einer ebenen Welle ein. Die exakte Länge eines Metalldrahtes in einer äußeren Lage kann über Steigung und Durchmesser des schraubenlinig vorgeformten Metalldrahtes, bzw. über Amplitude und Wellenlänge des wellenförmig vorgeformten Metalldrahtes bestimmt werden.
  • Die Vorformung der Metalldrähte kann auch mittels Torsion erfolgen. Hierbei müssen die Spulen von denen die Metalldrähte abgezogen werden, derart gedreht werden, daß der jeweilige Metalldraht in sich verdreht wird.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen zum einen darin, daß beim Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes das bei dem bekannten Verfahren erforderliche Falschdrallen des Seilverbandes nicht mehr notwendig ist. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verstärkungscorde zeichnen sich durch ihre Kompaktheit aus. Die Einzeldrähte des erfindungsgemäß hergestellten Verstärkungscordes nehmen, über die Länge des Verstärkungscordes gesehen, immer denselben Platz ein. Die Vorformung der Drähte vor Zuführung in die Verseilpunkte wirkt sich im fertigen Verstärkungscord nicht störend aus, weil diese Vorformung beim eigentlichen Verseilvorgang, beispielsweise in einer Doppelschlagzwirnmaschine wieder beseitigt wird.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen und Beispiele näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
    • Figur 2 eine schematishe Darstellung einer erfindungsgemäß einsetzbaren Vorformeinrichtung für Einzeldrähte
    • Figur 3 eine schematische Darstellung von erfindungsgemäß einsetzbaren Abzugsvorrichtungen für Einzeldrähte
    • Figur 4 eine schematische Darstellung des Verseilvorganges des bekannten Verfahrens zum Vergleich
    • Figur 5 die schematische Darstellung des Verseilvorgangs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
    • Figur 6 eine Darstellung der Mittenkreise der Einzeldrähte im Verstärkungscord als Grundlage für die Berechnung der Überlängen der jeweiligen Einzeldrähte
    • Figur 7 die mikroskopische Aufnahme des Querschnitts eines erfindungsgemäß hergestellten Verstärkungscordes in Vergrößerung
  • In Figur 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Mit 1 ist das Ablaufgatter für Drahtspulen 2 bezeichnet. In diesem Ablaufgatter sind der Übersichtlichkeit halber lediglich acht Drahtspulen 2 dargestellt. Von den Drahtspulen 2 werden die Einzeldrähte E über Drahtführungen 14 der eigentlichen Verseilvorrichtung zugeführt. Diese Verseilvorrichtung enthält fünf Drahtablagepunkte 4.1-4.5, durch welche die fünf Verseilpunkte festgelegt sind.
  • Vor jedem Drahtablagepunkt 4.1-4.5 ist eine Verteilerplatte 3.1-3.5 angeordnet, welche als eine Lochplatte mit Führungsnippeln ausgebildet ist (nicht dargestellt). Die Drahtablagepunkte 4.3-4.5 sind in der Zeichnung breiter dargestellt, weil diese stärker ausgebildet sein müssen. Diese Drahtablagepunkte 4.3-4.5 enthalten neben dem üblichen Zentriernippel außerdem noch Preßbacken (ebenfalls nicht dargestellt). Vor den Drahtablagepunkten 4.4 und 4.5 ist jeweils ein Stufenvorformkopf 6.4 und 6.5 angeordnet, welchem die Einzeldrähte E über eine Verteilerplatte für den Stufenvorformkopf 5.4 bzw. 5.5 zugeführt werden. Nach dem Verlassen des letzten Drahtablagepunktes 4.5 werden die zusammengelegten Einzeldrähte einer Doppelschlagzwirnmaschine (Außen-Innen-Zwirn) 7 zugeführt, in welcher der nun hergestellte mehrlagige, einlitzige und kompakte Verstärkungscord auf eine Seilspule 8 aufgewickelt wird.
  • In Figur 2 ist schematisch vergrößert ein Stufenvorformkopf 6 dargestellt. Je nachdem, ob vor dem Stufenvorformkopf ein Drallstopper (nicht dargestellt) angeordnet ist, können mit einem solchen Stufenvorformkopf die Einzeldrähte E zu einer Schraubenlinie (ohne Drallstopper) oder zu einer ebenen Wellenlinie (mit Drallstopper) vorgeformt werden. Der Stufenvorformkopf 6 besteht im wesentlichen aus zwei Scheiben 9, 10, in welche auf den beiden Teilkreisen M1 bzw. M2 die Vorformösen 11 bzw. 12 angeordnet sind. Für jeden Einzeldraht E, welcher im Stufenvorformkopf vorgeformt werden soll, sind jeweils zwei Vorformösen 11 und 12 in den Scheiben 9 und 10 vorhanden. Die Vorformösen 11 und 12 weisen jeweils eine Kante auf, über welche die Einzeldrähte E gebogen werden. Entscheidend für den Grad der Vorformung sind Spaltbreite, die Abstufung der Teilkreisdurchmesser und der Verdrehwinkel, welchen die zueinander gehörenden Vorformösen 11 und 12 zueinander bilden. Die vorgeformten Einzeldrähte werden durch den Drahtablagepunkt 4 im Verseilpunkt 13 zusammengeführt.
  • In Figur 3 sind zwei verschiedene Ausführungsformen der Ablaufspulen für Einzeldrähte schematisch dargestellt. Bei. Spule 2 handelt es sich um einen Tangentialabzug für Einzeldrähte E, welche über Drahtführungen 15 dem Verseilpunkt 13.1 zugeführt werden. Eine Drahtspule 16 ist in einem DD-Zwirner für einen Einzeldraht 18 angeordnet, über welche nach dem bekannten Arundel-Verfahren Einzeldrähte mittels Torsion vorgeformt werden. Die Drahtführungen sind hier mit 17 bezeichnet. Die Torsionsvorformung der Einzeldrähte kann allein oder in Verbindung mit dem Stufenvorformkopf 6 eingesetzt werden. Beide Vorrichtungen haben den Zweck, die für die entsprechende Lage des Einzeldrahtes erforderliche Überlänge zu gewährleisten. Die tordierten Drähte können dann den Verseilpunkten 13.2, 13.3 und weiteren zugeführt werden.
  • In Figur 4 ist die aus der DE-OS 29 34 012 bekannte lagenweise Zuführung der Einzeldrähte schematisch dargestellt. Hierbei sind zur Herstellung eines aus siebenundzwanzig Einzeldrähten bestehenden mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes drei Verseilpunkte 13.1, 13.2 und 13.3 vorgesehen. Dem ersten Verseilpunkt 13.1 werden drei Drähte E, dem zweiten Verseilpunkt 13.2 neun Einzeldrähte und dem dritten Verseilpunkt 13.3 noch einmal fünfzehn Einzeldrähte zugeführt. Im oberen Teil der Figur 4 sind die jeweils im Verseilpunkt 13.1 bis 13.3 vorhandenen Einzeldrähte in der ihnen zugedachten Lage dargestellt, und zwar in schwarz diejenigen Drähte, die diesem Verseilpunkt zulaufen, und als Kreis diejenigen Drähte, die bereits dem vorhergehenden Verseilpunkt bzw. den vorhergehenden Verseilpunkten zugeführt wurden.
  • In Figur 5 ist schematisch dargestellt, wie die Einzeldrähte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren den hierfür erforderlichen fünf Verseilpunkten 13.1 bis 13.5 zugeführt werden. Aus den im oberen Teil der Figure 5 dargestellten Querschnitten ist ersichtlich, daß in jedem Verweilpunkt nur soviele Drähte (schwarz) zugeführt werden, wieviele Plätze vorhanden sind, bei denen jeder zugeführte Metalldraht (schwarz) mit mindestens zwei bereits vorhandenen Metalldrähten (Kreisring) in Berührung gebracht werden kann. Hierzu können, wie aus Figur 4 ersichtlich, im zweiten Verseilpunkt 13.2 drei, im dritten Verseilpunkt 13.3 sechs und im vierten Verseilpunkt 13.4 neun Einzeldrähte zugeführt werden. Wenn, wie in Figur 5 dargestellt, der Verstärkungscord wiederum aus siebenundzwanzig Einzeldrähten bestehen soll, werden die letzten sechs Einzeldrähte am Verseilpunkt 13.5 zugeführt, wodurch der Verstärkungscord C entsteht, der dann verseilt wird.
  • Die für die jeweilige Lage der Einzeldrähte erforderliche Drahtüberlänge kann bereichnet werden wie im nachfolgenden ausgeführt werden soll. Hierzu ist in Figure 6 wiederum ein Verstärkungscord dargestellt, welcher aus siebenundzwanzig Einzeldrähten besteht, und bei dem zentral drei Einzeldräht d1 auf dem Teilkreis mit Durchmesser D1 angeordnet sind. Drei weitere Einzeldrähte d2 liegen auf einem Teilkreisdurchmesser D2 (der Übersichtlichkeit halber nicht bezeichnet). Weiter Einzeldrähte sind folgendermaßen angeordnet: Sechs Einzeldrähte d3 auf Teilkreis D3, sechs Einzeldrähte d4 auf Teilkreis D4 (nicht bezeichnet), drei Einzeldrähte d5 auf Teilkreis D5 (nicht bezeichnet) und sechs Einzeldrähte d6 auf Teilkreis D6.
  • Die Bestimmung bzw. die Berechnung der Drahtüberlängen erfolgt dann auf folgende Weise:
  • Bei der Berechnung wird ausgegangen von einem Verstärkungscord der Konstruktionstype 27x0,22, d.h. der Verstärkungscord besteht aus siebenundzwanzig Einzeldrähten mit jeweils 0,22 mm Durchmesser Diese Konstruktionstype ist aus drei verschiedenen Drahtlagen aufgebaut:
  • Figure imgb0001
  • Schlaglängen und Schlagrichtung aller drei Drahtlagen müssen gleich sein. Das Seil wird in einem Arbeitsgang aus siebenundzwanzig Einzeldrähten auf einer Außen-Innen-Zwirnmaschine hergestellt, wie in Fig. 1 und Fig. 5 dargestellt.
  • Der Einzwirnfaktor En (effefktive Drahtlänge: Schlaglänge) ist für alle drei Drahtlagen unterschiedlich, und es gibt darüber hinaus innerhalb der 2. und 3. Drahtlage je nach Position der jeweiligen Drähte zusätzliche Unterschiede.
  • Der Schlagwinkel der einzelnen Drahtgruppen errechnet sich wie folgt:
    Figure imgb0002
    wobei D" der neutrale Seildurchmesser für die jeweilige Drahtgruppe bedeutet und S die Schlaglänge ist (Fig. 6). Aus der Gleichung
    Figure imgb0003
    ergibt sich der Einbindungsfaktor En.
  • Aus Fig. 6 ist leicht zu ersehen, daß es für die Konstruktion 27x0,22 eine Reihe neutraler Seildurchmesser gibt, die hier mit D1 bis D6 bezeichnet wurden. Innerhalb des Neunerverbandes der zweiten Lage gibt es zwei verschiedene Drahtgruppen mit unterschiedlichen neutralen Seildurchmessern und im 15er Verband der dritten Lage drei.
  • Die nachfolgende Tabelle I gibt einen Überblick über die unterschiedlichen Einzwirnungen bei 27x0,22 für die verschiedenen Drahtlagen und Drahtgruppen.
  • Für die neutralen Seildurchmesser Dn der einzelnen Drahtgruppen gelten bei 27xd die folgenden Gleichungen, wobei d der Drahtdurchmesser ist:
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
    Figure imgb0007
    Figure imgb0008
    Figure imgb0009
  • Die Tabelle zeigt, daß für die Drahtgruppe 6 des 15er Verbandes 18,333 mm Drahtlänge für eine Schlaglänge von 18,0 mm benötigt werden, wogegen für den Dreierverband der Gruppe 1 nur 18,018 mm erforderlich sind. Somit würde der Dreierverband der Gruppe 1 nach dem Einzwirnen eine Überlänge von 1,75% gegenüber den Drähten der Gruppe 6 aufweisen. Die anderen Drahtgruppen weisen entsprechend geringere Überlängen gegenüber der Gruppe 6 auf.
  • Die Drahtüberlängen des Dreierverbandes führen dazu, daß bei einer aus anderen Gründen notwendigen Behandlung der Seile-z.B. Richtwerke, Falschdrallereffekte, Aufwickelspannung usw.- diese wie kleine Teppichfalten zu einer großen Teppichfalte zusammengeschoben werden und aus dem Seilverband als Ösen austreten.
  • Diese Drahtüberlängen können durch entsprechendes Vorformen der Einzeldrähte vermieden werden.
    Figure imgb0010
  • Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren können sehr kompakte, mehrlagige und einlitzige Verstärkungscorde hergestellt werden, wie aus Fig. 7 hervorgeht.
  • In Fig. 7 ist eine mikroskopische Aufnahme des Querschnitts eines erfindungsgemäß hergestellten Verstärkungscorde der Konstruktionstype 27x0,22+0,15 F dargestellt. Der Verstärkungscord besteht also aus siebenundzwanzig Eineldrähten E mit einem Durchmesser von 0,22 mm und einem Umschlingungsdraht W mit 0,15 mm Durchmesser, welcher zum Zwecke der besseren Kompaktheit des Verstärkungscordes flachgewalzt wurde.
  • Für die mikroskopische Aufnahme wurde die Probe auf folgende Weise hergestellt. Ein erfindungsgemäß hergestellter Vestärkungscord wurde in einen Kunststoff eingegossen. Der erhärtete Kunststoffblock wurde in einer Richtung senkrecht zur Verstärkungscordachse geschnitten. Die Schnittfläche wurde anschließend geschliffen und poliert. Die auf diese Weise hergestellte Probe wurde unter dem Mikroskop vergrößert und fotografiert.
  • Wie aus Fig. 7 zu erkennen ist, weisen die erfindungsgemäß hergestellten Verstärkungscorde eine sehr gleichmäßige Querschnittsform der Verstärkungscorde und somit eine nicht mehr zu übertreffende Kompaktheit auf.
  • Diese kompakten Corde weisen gegenüber den üblichen Corden in Langenkonstruktion folgende Vorteile auf:
    • -Herstellung in einem Arbeitsgang
    • -kleinere Corddurchmesser
    • -geringere Verseilverluste, also höhere Seilfestigkeit
    • -höhere scheinbare Seilfestigkeit
    • -bessere Ermündungswerte
    • -geringeres Meter-Gewicht
    • -höhere spezifische Festigkeit
    • -deutlich geringere Luftdurchlässigkeit
  • Dies ergibt sich auch aus den nachfolgend aufgeführten Beispielen.
  • Beispiele
  • Verschiedene Corde A, B, C wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Beim Cord A wurden am ersten Verseilpunkt 6 und am vierten Verseilpunkt 3 Einzeldrähte mit 0,22 mm Durchmesser zugeführt. Bei den Corden B und C wurden dem ersten Verseilpunkt 3, dem zweiten 3, dem dritten 6, dem vierten 9 und dem fünften 6 Einzeldrähte mit einem Durchmesser von 0,175 mm (Cord B) bzw. 0,22 mm (Cord C) zugeführt. Die Drähte, die dem zweiten, und den weiteren Verseilpunkten zugeführt wurden, wiesen Überlängen entsprechend der ihnen zugedachten Lage im Cordverband auf, die durch Vorformen der Drähte in Wellenform beim Zuführen zum Verseilpunkt eingestellt wurden. Die weiteren Konstruktionsmerkmale der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Corde sind der Tabelle II zu entnehmen. Wie aus der Tabelle II zu ersehen ist, wiesen alle Corde einen Umschlingungsdraht mit 0,15 mm Durchmesser auf.
  • Zum Vergleich wurden auf dem Markt erhältliche, vergleichbare Corde in Lagenkonstruktion unter Nr. X, Y und Z in die Tabelle II aufgenommen. Sowohl für die bekannten Corde in Lagenkonstruktion wie auch die erfindungsgemäß hergestellten Corde wurden die Durchmesser des Endprodukts (Mittelwerte), die Bruchlast, die scheinbare Festigkeit, die Steifheit nach Taber, die Ermüdung nach de Mattia, das Meter-Gewicht, die spezifische Festigkeit und die Luftdurchlässigkeit in eingebetteten Zustand bestimmt. Die Luftdurchlässigkeit wurde nach dem in der DE-OS 31 15 506 angegebenen Verfahren gemessen. Die Tabelle zeigt eindrucksvoll, in welchem Ausmaß die oben aufgeführten Vorteile der erfindungsgemäß hergestellten Corde A, B, C gegenüber den bekannten Corden X, Y, Z in Lagenkonstruktion erreicht werden. So ergibt sich beispielsweise hinsichtlich des Durchmessers bei dem erfindungsgemäß hergestellten Cord A eine Durchmesserverringerung um 4,3% gegenüber dem bekannten Cord X in Lagenkonstruktion, bei dem erfindungsgemäß hergestellten Cord B eine Durchmesserverringerung um 4,5% gegenüber dem bekannten Cord Y in Lagenkonstruktion, und bei dem erfindungsgemäßen Cord C eine Durchmesserverringerung um 3,1% gegenüber dem bekannten Cord Z in Lagenkonstruktion.
    Figure imgb0011

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse in einem Verseilvorgang, durch Zuführen von Metalldrähten gleichen Durchmessers in mehrere hintereinanderliegende Verseilpunkte, wobei zwei oder mehr Metalldrähte dem ersten Verseilpunkt zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß den dem ersten Verweilpunkt folgenden weiteren Verseilpunkten jeweils höchstens soviele Metalldrähte zugeführt werden, wieviele Plätze vorhanden sind, bei denen jeder zugeführte Metalldraht mit mindestens zwei bereits vorhandenen Metalldrähten in Berührung gebracht werden kann.
2. Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen, einlitzigen und kompakten Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse in einem Verseilvorgang durch Zuführen von Metalldrähten gleichen Durchmessers in mehrere hintereinanderliegende Verseilpunkte, wobei ein Metalldraht dem ersten und sechs Metalldrähte dem zweiten Verseilpunkt zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß den dem zweiten Verseilpunkt folgenden weiteren Verseilpunkten jeweils höchstens soviele Metalldrähte zugeführt werden, wieviele Plätze vorhanden sind, bei denen jeder zugeführte Metalldraht mit mindestens zwei bereits vorhandenen Metalldrähten in Berührung gebracht werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Metalldraht mit einer für die jeweilige Lage des Metalldrahtes entsprechenden Überlänge zu seinem Verseilpunkt gefördert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung der jeweiligen Überlänge durch eine der Überlänge entsprechende Vorformung der Metalldrähte erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformung der Metalldrähte durch Biegen der Metalldrähte über Nippel, Stifte oder Kanten erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformung der Metalldrähte mittels Torsion erfolgt.
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