EP0344568A1 - Verfahren zur Herstellung eines aus zwei Stahldrähten bestehenden Verstärkungscordes und nach diesem Verfahren hergestellter Verstärkungscord - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines aus zwei Stahldrähten bestehenden Verstärkungscordes und nach diesem Verfahren hergestellter Verstärkungscord Download PDF

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EP0344568A1
EP0344568A1 EP89109197A EP89109197A EP0344568A1 EP 0344568 A1 EP0344568 A1 EP 0344568A1 EP 89109197 A EP89109197 A EP 89109197A EP 89109197 A EP89109197 A EP 89109197A EP 0344568 A1 EP0344568 A1 EP 0344568A1
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steel wires
wire
steel
wires
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Dieter Dr. Lutz
Günter Wepner
Peter Dismon
Gregor Cloerkes
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Akzo NV
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Akzo NV
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a reinforcement cord consisting of two steel wires for elastomeric products, such as pneumatic tires, drive belts, conveyor belts or the like, and to reinforcement cords which are produced by this method.
  • DE-OS 33 17 712 describes a reinforcing cord with two steel wires twisted together, the cross section of which has a rectangular cross section with rounded corners. In the example, this reinforcement cord is compared with two round steel wires twisted together.
  • EP-A-225 055 and EP-A-237 462 also describe reinforcement cords made of two steel wires twisted together.
  • Reinforcement cord achieves that the macrostructure of the rope assembly is comparable to that of the known reinforcement cord, but there are clear differences in the microstructure of the wire surfaces, which, however, have no effect on the properties of the reinforcement cord.
  • the macrostructure can be imitated particularly well if the two steel wires - after one steel wire has been wound around the other steel wire - are subjected to false twist treatment before straightening.
  • a reinforcement cord produced by this method is hardly distinguishable from the known reinforcement cord in terms of its macrostructure.
  • the reinforcement cord produced by the method according to the invention can be distinguished from the known reinforcement cord: -
  • the reinforcing cord according to the invention it can be determined on the basis of microscopic images of the steel wire surface that the coiled wire is either completely untwisted or slightly twisted, the helical rotation being many times greater than the twisting of the coiled wire, while the other wire is at least almost untwisted, -
  • both point Steel wires have a twist that approximately corresponds to the twisting of the steel wires around one another.
  • the object is also achieved by a reinforcing cord which is produced by the method according to the invention and, as explained above, differs significantly from the known reinforcing cords.
  • the reinforcing cord according to the invention can consist of two different steel wires with regard to the wire diameter, the cross-sectional contour (round, rectangular or the like) and / or the material.
  • both steel wires are identical, in particular if both steel wires have the same diameter, which is preferably in the range from 0.15 to 0.5 mm.
  • the helix is placed around the other steel wire with a pitch which corresponds to 10 to 100 times the steel wire diameter (the helix and / or the other steel wire).
  • Reinforcement cords can be produced by the method according to the invention, the direction of rotation of which can be in the S or Z direction.
  • a wire 2 is drawn off tangentially from a coil 1, around which a helical wire 4 is wound, which is drawn off overhead from a rotating coil 3 with the aid of a flyer 5.
  • the winding of the spiral wire 4 is illustrated by an arrow. Both wires together then pass through a false twist zone 6 and a straightening zone 7 before the finished reinforcing cord 8 is wound onto a spool 9.
  • FIG. 2 schematically shows another device with which the method according to the invention can be used can also be carried out.
  • many components are identical. Only the wire 2 'is now removed via the head of a coil 1'. As a result, the wire 2 'a slight rotation, which is many times smaller than the rotations carried out with the helical wire 4, the resulting reinforcing cord was designated 8'.
  • FIG. 3 schematically shows another device with which the method according to the invention can also be carried out with two round wires.
  • a wire 2 ⁇ is drawn off overhead (shown) or in the case of a horizontal arrangement, around which a helical wire 4 ′ is wound, by a vertically standing coil 3 drawn off tangentially from the head or (not shown) from a horizontally arranged coil and rotated around the coil 1 ⁇ as a spiral wire 4 ⁇ by means of a flyer disk 10.
  • the resulting cord is designated 8 ⁇ .
  • FIG. 4 shows characteristic cross sections at 0 ° , 90 ° , 180 ° and 270 ° in the course of a lay length for a reinforcement cord according to the invention and in FIG. 5 for a known reinforcement cord.
  • the helix wire was designated 2 and the other wire 1.
  • a topographical feature of the surface (for example a drawing depth) was symbolically designated 12 for the helix wire and 11 for the other wire. As can be seen from Figure 4, both wires lie unturned.
  • Such a reinforcement cord is produced when using a device according to FIG. 1.
  • the topographical feature 11 for the other wire 1 would have a few degrees difference from the position shown at 0 o to a position at 360 o (not shown).
  • the reinforcement cord according to the invention is thus significantly different from the known reinforcement cord.
  • a reinforcement cord according to the invention was obtained by rotating a 0.3 mm diameter wire with a lay length of 14 mm onto a steel wire with a diameter of 0.3 mm. Both wires were twisted incorrectly together and directed.
  • the properties of the reinforcing cord obtained are listed in the table below under "Cord 1 x 0.3 + 1 x 0.3 according to the invention”.
  • the reinforcement cord according to the invention is equal in all properties to the comparison cord, but can be clearly distinguished by topographical features of the surface of the steel wires.

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines aus zwei Stahldrähten bestehenden Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stahldraht als Wendel um den anderen Stahldraht gelegt wird und beide Stahldrähte zusammen gerichtet werden, sowie Verstärkungscord, hergestellt nach diesem Verfahren. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Verstärkungscord erhalten, der mit einem Verstärkungscord aus zwei Drähten, die miteinander verdreht sind, gleichwertig ist, jedoch aufgrund topographischer Merkmale der Oberfläche der Stahldrähte deutlich unterscheidbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines von aus zwei Stahldrähten bestehenden Verstärkungscordes für elastomere Erzeugnisse, wie Luftreifen, Treibriemen, Förder­bänder oder dgl., sowie Verstärkungscorde, die nach diesem Verfahren hergestellt sind.
  • Derartige Verstärkungscorde, die miteinander verzwirnt sind, sind bereits mehrfach bekannt.
  • In der DE-OS 33 17 712 ist ein Verstärkungscord mit zwei miteinander verdrehten Stahldrähten, deren Querschnitt rechteckigen Querschnitt mit gerundeten Ecken aufweist, beschrieben. Im Beispiel wird dieser Verstärkungscord mit aus zwei runden, miteinander verdrehten Stahldrähten verglichen.
  • Auch in der EP-A-225 055 und der EP-A-237 462 werden Verstärkungscorde aus zwei, miteinander verdrehten Stahldrähten beschrieben.
  • Es ist allgemein bekannt, daß das miteinander Verdrehen von Stahldrähten ein aufwendiges Verfahren darstellt. Die hierzu erforderlichen Vorrichtungen sind aufwendig. Die verwend­baren Einzeldrahtspulen sind vom Gewicht her begrenzt ein­setzbar, so daß bei der Herstellung solcher Verstärkungs­corde ein häufiger Spulenwechsel erfolgen , bzw. bei großen Einzeldrahtspulen die Maschinendrehzahl abgesenkt werden muß.
  • Hierdurch ergeben sich bei der Herstellung der bekannten Verstärkungscorde aus zwei Drähten folgende Nachteile:
    - die Investitionskosten hinsichtlich der einzusetzenden Verseil-Vorrichtungen sind hoch, wodurch sich die Gestehungskosten erhöhen, und
    - die häufigen Rüstzeiten (Spulenwechsel) erhöhen ebenfalls die Gestehungskosten.
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfacheres und wirtschaftlicheres Verfahren zur Herstellung von Verstärkungscorden mit zwei Stahldrähten zur Verfügung zu stellen, wodurch ein gleichwertiges Produkt hergestellt werden kann.
  • Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen, dem bekannten Verstärkungscord gleichwertigen Cord aus zwei Stahldrähten zur Verfügung zu stellen, der ökonomischer herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der eine Stahldraht als Wendel um den anderen Stahldraht gelegt wird und beide Stahldrähte zusammen gerichtet werden. Durch das nach dem Verseilen übliche Richten des Seilverbandes wird überraschenderweise bei dem erfindungsgemäßen Verstärkungscord erreicht, daß die Makrostruktur des Seil­verbandes mit der des bekannten Verstärkungscordes ver­gleichbar ist, in der Mikrostruktur der Drahtoberflächen jedoch deutliche Unterschiede zu finden sind, die jedoch auf die Eigenschaften des Verstärkungscordes keine Auswirkungen haben.
  • Die Nachahmung der Makrostruktur gelingt besonders gut, wenn die beiden Stahldrähte - nachdem der eine Stahldraht als Wendel um den anderen Stahldraht gelegt wurde - vor dem Richten einer Falschzwirnbehandlung unterworfen werden.
  • Ein nach diesem Verfahren hergestellter Verstärkungscord ist zwar von seiner Makrostruktur her kaum von den bekannten Verstärkungscorden unterscheidbar. Aufgrund von topo­graphischen Merkmalen der Oberfläche der Stahldrähte im Mikrobereich, die sich zwangsläufig aus dem vorausgehenden Ziehprozeß ergeben, (beispielsweise geringfügige Riefen, die vom letzten Ziehstein stammen) kann der nach dem erfindungs­gemäßen Verfahren hergestellte Verstärkungscord von dem bekannten Verstärkungscord unterschieden werden:
    - beim erfindungsgemäßen Verstärkungscord kann aufgrund mikroskopischer Aufnahmen der Stahldrahtoberfläche festgestellt werden, daß der gewendelte Draht entweder vollständig unverdreht oder geringfügig verdreht, wobei die Wendeldrehung um ein Vielfaches größer ist als die Verdrehung des gewendelten Drahtes, vorliegt, während der andere Draht zumindest nahezu unverdreht vorliegt,
    - beim Verstärkungscord, bei dem in bekannter Weise zwei Stahldrähte miteinander verdreht sind, weisen beide Stahldrähte eine Verdrehung in sich auf, die in etwa der Verdrehung der Stahldrähte umeinander entspricht.
  • Die gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Ver­stärkungscord, welcher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, und sich, wie oben ausgeführt, deutlich von den bekannten Verstärkungscorden unterscheidet.
  • Der erfindungsgemäße Verstärkungscord kann aus zwei ver­schiedenen Stahldrähten hinsichtlich des Drahtdurchmessers, der Querschnittskontur (rund, rechteckig o.ä.) und/oder des Werkstoffes bestehen. Es hat sich jedoch als Vorteil heraus­gestellt, wenn beide Stahldrähte identisch sind, insbe­sondere wenn beide Stahldrähte denselben Durchmesser, der bevorzugt im Bereich von 0,15 bis 0,5 mm liegt, aufweisen.
  • Günstigerweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verstärkungs­cord der Wendel mit einer Steigung um den anderen Stahldraht herumgelegt, die dem 10- bis 100-fachen des Stahldrahtdurch­messers (des Wendel und/oder des anderen Stahldrahtes) ent­spricht.
  • Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Stahldrähte des Verstärkungscordes eine Festigkeit von 2 500 bis 4 000 N/mm² aufweisen.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Ver­stärkungscorde herstellen, deren Drehrichtung in S- oder Z-Richtung sein kann.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren und eines Beispiels näher erläutert:
  • Es zeigen:
    • Figur 1 eine systematische Skizze einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
    • Figur 2 eine systematische Skizze einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
    • Figur 3 systematisch eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
    • Figur 4 die Stellung der beiden Stahldrähte im Seilverband in charakteristischen Querschnitten einer Schlaglänge des erfinduingsgemäßen Verstärkungscordes,
    • Figur 5 die Stellung der beiden Stahldrähte im Seilverband in charakteristischen Qurschnitten einer Schlaglänge des erfindungsgemäßen Verstärkungscordes.
  • In Figur 1 ist eine systematische Skizze einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darge­stellt. Von einer Spule 1 wird ein Draht 2 tangential abge­zogen, um den ein Wendeldraht 4 gewickelt wird, welcher von einer rotierenden Spule 3 mit Hilfe eines Flyers 5 über Kopf abgezogen wird. Das Wickeln des Wendeldrahtes 4 ist durch einen Pfeil verdeutlicht. Beide Drähte zusammen durchlaufen anschließend eine Falschzwirnzone 6 und eine Richtzone 7, bevor der fertige Verstärkungscord 8 auf eine Spule 9 aufgewickelt wird.
  • In Figur 2 ist schematisch eine weitere Vorrichtung darge­stellt, mit welcher sich das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls durchführen läßt. Wie sich schon aus der Numme­rierung ergibt, sind viele Bauteile identisch. Lediglich der Draht 2′ wird nunmehr über Kopf einer Spule 1′ abgezogen. Da hierdurch der Draht 2′ eine geringfügige Drehung, die um ein Vielfaches kleiner ist als die mit dem Wendeldraht 4 ausge­führten Drehungen, wurde der hierdurch entstehende Ver­stärkungscord mit 8′ bezeichnet.
  • In Figur 3 ist schematisch eine weitere Vorrichtung darge­stellt, mit welcher sich das erfindungsgemäße Verfahren mit zwei runden Drähten ebenfalls durchführen läßt. Von einer senkrecht bis waagerecht angeordneten Spule 1˝ (in Figur 3 waagerecht dargestellt), wird ein Draht 2˝ über Kopf (dargestellt) oder bei waagerechter Anordnung tangential abgezogen, um den ein Wendeldraht 4′ gewickelt wird, der von einer senkrecht stehenden Spule 3 über Kopf oder (nicht dargestellt) von einer waagerecht angeordneten Spule tangantial abgezogen und als Wendeldraht 4˝ mittels einer Flyerscheibe 10 um die Spule 1˝ rotierend geführt wird. Der entstehende Cord ist mit 8˝ bezeichnet.
  • In Figur 4 sind charakteristische Querschnitte bei 0o, 90o, 180o und 270o im Laufe einer Schlaglänge für einen erfindungsgemäßen und in Figur 5 für einen bekannten Verstärkungscord dargestellt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verstärkungscord gemäß Figur 4 wurde der Wendeldraht mit 2 und der andere Draht mit 1 bezeichnet. Sinnbildlich wurde ein topographisches Merkmal der Oberfläche (beispielsweise eine Ziehriefe) für den Wendeldraht mit 12 und für den anderen Draht mit 11 be­zeichnet. Wie sich aus Figur 4 ergibt, liegen beide Drähte ungedreht vor. Ein solcher Verstärkungscord entsteht bei Verwendung einer Vorrichtung gemäß Figur 1.
  • Bei Verwendung einer Vorrichtung gemäß Figur 2 oder 3 würde das topographische Merkmal 11 für den anderen Draht 1 von der gezeigten Stellung bei 0o bis zu einer Stellung bei 360o (nicht dargestellt) wenige Grad Unterschied aufweisen.
  • In Figur 5 ist vergleichsweise ein bekannter Verstärkungs cord dargestellt, bei dem die Drähte 13 und 14 umeinander geschlagen sind. Auch hier sind sinnbildlich zwei topo­graphische Merkmale, und zwar Merkmal 15 für Draht 13 und Merkmal 16 für Draht 14, aufgezeigt. Es wird aus den ge­zeigten vier charakteristischen Querschnitten aufgrund der topographischen Merkmale 15 und 16 deutlich, daß sich beide Drähte 13 und 14 bei dem bekannten Verstärkungscord während einer Schlaglänge einmal um die eigene Achse gedreht haben.
  • Der erfindungsgemäße Verstärkungscord ist somit deutlich unterschiedlich gegenüber dem bekannten Verstärkungscord.
    • Beispiel
  • Zwei Stahldrähte mit 0,3 mm Durchmesser wurden nach einem bekannten Verfahren miteinander derart verdreht, falschge­drallt und gerichtet, daß sie eine Schlaglänge von 14 mm aufwiesen. Die Eigenschaften des erhaltenen Verstärkungs­cordes sind in der nachfolgenden Tabelle unter "Vergleichs­cord 2 x 0,3 ˝ aufgeführt.
  • Ein erfindungsgemäßer Verstärkungscord wurde dadurch erhalten, daß auf einen Stahldraht mit 0,3 mm Durchmesser ein Wendeldraht mit 0,3 mm mit einer Schlaglänge von 14 mm gedreht wurde. Beide Drähte wurden gemeinsam falschgedrallt und gerichtet. Die Eigenschaften des erhaltenen Ver­stärkungscordes sind in der nachfolgenden Tabelle unter "erfindungsgemäßer Cord 1 x 0,3 + 1 x 0,3" aufgeführt. Tabelle
    erfindungs gemäßer Cord Vergleichscord
    1 x 0,3 + 1 x 0,3 2 x 0,3
    Schlaglänge (mm) 14 14
    Durchmesser (mm) 0,61 0,61
    lineare Dichtigkeit (ktex) 1135 1139
    Bruchkraft (N) 449 449
    Bruchdehung (%) 2,06 2,06
    Festigkeit (N/ktex) 396 394
    Taber-Steifheit (TSU) 21,7 22,1
    Verhalten der Einzeldrähte wie Fig. 3 wie Fig. 4
  • Wie die Tabelle ergibt, ist der erfindungsgemäße Verstärkungscord mit dem Vergleichscord in allen Eigenschaften ebenbürtig, durch topographische Merkmale der Oberfläche der Stahldrähte jedoch eindeutig zu unterscheiden.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines aus zwei Stahldrähten bestehenden Verstärkungscordes für elastomere Erzeug­nisse, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stahldraht als Wendel um den anderen Stahldraht gelegt wird und beide Stahldrähte zusammen gerichtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stahldrähte vor dem Richten einer Falsch­zwirnbehandlung unterworfen werden.
3. Verstärkungscord aus zwei Stahldrähten, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2.
4. Verstärkungscord gemäß Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Drahtdurchmesser beider Stahldrähte gleich groß ist.
5. Verstärkungscord gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Stahldrähte 0,15 bis 0,5 mm beträgt.
6. Verstärkungscord nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendel mit einer Steigung, die dem 10- bis 100-fachen des Stahl­drahtdurchmessers entspricht, um den anderen Stahldraht gelegt ist.
7. Verstärkungscord gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahldrähte eine Festigkeit von 2 500 bis 4 000 N/mm² aufweisen.
EP89109197A 1988-05-28 1989-05-22 Verfahren zur Herstellung eines aus zwei Stahldrähten bestehenden Verstärkungscordes und nach diesem Verfahren hergestellter Verstärkungscord Ceased EP0344568A1 (de)

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