EP0852634B1 - Verfahren zur herstellung eines stahlcords - Google Patents

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EP0852634B1
EP0852634B1 EP96931018A EP96931018A EP0852634B1 EP 0852634 B1 EP0852634 B1 EP 0852634B1 EP 96931018 A EP96931018 A EP 96931018A EP 96931018 A EP96931018 A EP 96931018A EP 0852634 B1 EP0852634 B1 EP 0852634B1
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EP
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steel cord
filaments
wire
core
set forth
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EP96931018A
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Siegfried Doujak
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Original Assignee
Drahtcord Saar GmbH and Co KG
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Publication date
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S57/00—Textiles: spinning, twisting, and twining
    • Y10S57/902—Reinforcing or tyre cords

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a steel cord and a steel cord made by this method.
  • Steel cords as inserts in pneumatic tires for motor vehicles for improvement their driving characteristics, dynamics, stability and extension their lifespan are known and are usually made of strands constructed, one strand a bundle of at least two, usually however, there is several individual wires that are laid around and / or are twisted around each other. The production takes place by means of a Bunching machine and is quite complex.
  • Steel cords are also known, their soul from a central, folded wire bundle, which is no longer in a separate Stranding process is produced, but immediately during stranding can be formed.
  • DE-A 26 19 086 describes a method for producing a Steel cords are known in which several serve as soul filaments Wire filaments are pulled off the spools.
  • the soul filaments are combined into a strand and on the edges of a Guide eyes sharply bent and deformed helically.
  • a sheathed wire is pulled off a coil is also helical on the edges of another Guide eyes sharply bent and also helical deformed.
  • the soul filaments bent together are on Rope formation point wrapped in the preformed sheathed wires.
  • the the resulting rope runs over a pair of rollers to a false twist device, which plastically deformed the steel cord obtained and the existing ones Residual torsional stresses reduced.
  • EP 0 492 682 describes a manufacturing method for a steel cord known in which serving as soul filaments Coils are withdrawn and twisted around their longitudinal axis become. The soul filaments are then in a single plane merged in parallel and with a sheathed wire envelops.
  • One or more of the core filaments arranged in one plane or the plane of the core filaments as a whole exhibits elastic Residual torsional stresses.
  • the elastic residual torsional stresses are chosen such that the wire bundle in its entire length remains essentially flat as long as no external forces attack it.
  • the size and direction of the residual torsional stresses are so chosen that the elastic residual torsional stresses of the core filaments with the restoring forces of the sheath filaments.
  • the production such a flat wire bundle is difficult and technical expensive because the parallel single filaments are kept on one level Need to become.
  • the invention has for its object a method for manufacturing to propose a steel cord where no interference wire coating or local pressure marks.
  • step B two, three or four soul filaments twisted together and that two or more strands with two, three or four twisted soul filaments combined in an additional step C to form a soul become.
  • the steel cord is pressed so that it gets an oval shape.
  • the deformation is expediently carried out by a Pair of roles.
  • a steel cord produced by the method according to the invention has in its simplest form three wire filaments, one of which two soul filaments are spirally shaped and one too spiral-shaped sheathed wire are surrounded.
  • the soul filaments in a suitable manner using a false twister the desired speed twisted around to get after the false twister again parallel to each other, but with spiral preforming to be brought together.
  • To make this bundle more parallel Soul filament becomes another filament with the same pitch and Direction of thread to the spiral shape of the preforming of the individual filaments.
  • This inventive formation of a wire bundle the individual filaments are neither damaged nor deformed locally, so that a steel cord of this type for a tire, in particular when subjected to compression, has very good fatigue properties.
  • one or several layers of sheathed wires are provided which cover the at least two Soul filaments surround.
  • the wire bundle according to the invention can be produced very inexpensively because the bundle of souls does not need its own work process, but be produced in line with the entire production can.
  • a steel cord according to claim 16 proposed with a wire bundle, with at least two Wire filaments as a soul-forming bundle of soul filaments running parallel to each other and elastic residual torsional stresses have in connection with the restoring forces Pick up at least one sheath wire surrounding the core filaments.
  • the wire bundle according to the invention can be easily produced because the wire filaments of the soul are not parallel in parallel one level, which is technically with some effort is connected, but can be summarized in the form of a bundle.
  • easy processing with rubber coating is achieved because the wire bundle according to the invention lie flat in the rubber coating remains.
  • the steel cord has a flattened, essentially oval shape.
  • This invention oval shape has significant for use in tires Advantages, especially due to the different stiffness of the Steel cords in radial and lateral directions.
  • the flattened, essentially oval shape can, for example, by squeezing of the steel cord can be reached with a pair of rollers.
  • Figures 3 to 6 show different embodiments of the invention Steel cords with different numbers of the soul of the wire filament forming the steel cord.
  • Figure 3 is one first embodiment of a steel cord according to the invention shown with a wire bundle with two core filaments 10 as core 60, the are spirally shaped and run parallel to each other.
  • the two soul filaments 10 are of another filament than Surrounding sheath wire 20, namely the sheath wire 20 is the same Pitch height and direction to the spiral shape of the soul filaments 10 placed.
  • the soul filaments are 10 left-handed spiral shaped, and the sheath wire 20 is also left-handed wound around the two soul filaments 10.
  • the aisle is typically about 14 mm in such a steel cord, the diameter of the core filaments 10 and the sheath wire 20 is about 0.28 mm.
  • Figure 4 shows another embodiment of an inventive Steel cords according to FIG. 3, in which the core 60 consists of six spirally shaped and parallel to each other Soul filaments 10 is formed, the left-hand spiral shaped are and wrapped by a seventh filament as a sheath 20 left-handed are.
  • the pitch can be, for example 18 mm and the diameter of the used Filaments 0.35 mm.
  • Figure 5 shows a further embodiment of an inventive Steel cords in a schematic perspective view.
  • the Core 60 of the steel cord is made from three spirally preformed core filaments 10 formed, which run parallel to each other. This are made from a layer of six closely spaced sheathed wires 20 surround, which have the same direction as that Soul filaments 10. For reasons of clarity the soul filaments 10 shown longer than the sheathed wires 20. Die Direction of the soul filaments 10 can also be in opposite directions the thread direction of the sheathed wires 20.
  • Such a tight covering of the core 60 with a layer of sheathed wires 20 has the advantage that the soul filaments 10 of the bundle of souls even when used as a steel belt, not from the rope assembly can migrate.
  • manufacture of such a steel cord very inexpensive since the bundle of souls 60, as below will not be described, but needed can be produced in line with the steel cord production.
  • the Soul filaments 10 advantageously over a diameter of 0.2 mm, the sheathed wires 20 over a diameter of 0.35 mm.
  • FIG. 6 shows an embodiment of the invention which is similar to the exemplary embodiment in FIG Steel cord shown over a soul 60 out of twelve has left-hand spiral preformed core filaments 10, the again from a left-handed position from fifteen sheathed wires 20 are surrounded.
  • all wires advantageously have same diameter of 0.175 mm.
  • the one in FIG. 6 Steel cord shown is additionally with a spiral wire 30 wrapped right-handed.
  • the diameter of the spiral wire 30 is 0.15 mm, for example.
  • the direction of the soul filaments 10 can of course also work in opposite directions in this exemplary embodiment to the thread direction of the sheathed wires.
  • FIG. 1 illustrates a schematic representation of an inventive Process for producing an inventive device shown in FIG Steel cords.
  • a first Step A the core filaments 10 drawn from six spools 11.
  • a further step B three of the six Core filaments 10 are combined into a strand 50 by means of deflection rollers 15, to then in a third step C of two false twists 40 each clockwise with one set Pitch (here: 18 mm) to be preformed spirally.
  • the two bundles with each three core filaments in a further work step D using pulleys 15 assembled into a wire bundle from six wire filaments, that forms the core 60 of the steel cord to be produced.
  • the soul 60 from six soul filaments 10, the right-hand spiral are formed in the same operation with a sheath wire 20 surrounded, which is withdrawn from a coil 21 in step E. and right-handed in step F with a predetermined pitch (for example 18 mm) is wound around the core 60.
  • a predetermined pitch for example 18 mm
  • the result this manufacturing process is a steel cord according to the invention, such as he is shown in Figure 4, wherein the steel cord shown in Figure 4 just like the steel cord shown in Figure 3 on left-handed Soul filaments 10 and sheathed wires 20 has.
  • the wire filaments used as core filaments in this manufacturing process are advantageously made of wire rod with a steel quality of 0.6 to 0.9% C, 0.4 to 0.8% Mn and 0.1 to 0.3% Si and a maximum of 0.03% S, P and other usual accompanying elements.
  • the wire rod is in advance rolled in several steps from 5.5 mm to thinner diameters, drawn, heat-treated and before the subsequent, final stage, mostly a wet drawing step, brassed.
  • the brass is called "Lubricant" used when pulling, but primarily serves as liability of the steel cord with the rubber compound of the tire.
  • the production the steel cords are made by twisting and stranding the Wire filaments in a suitable number and shape, with the choice of Machine parameters a suitable combination of coil size and Engine speed must be found because of a high speed with small insert coils and accordingly a low one Speed is connected with large insert coils.
  • the method according to the invention for producing a Steel cords are suitable for the production of steel cords with bundles of souls from two to thirty wire filaments, including cord constructions same type imaginable with more than thirty wire filaments are.
  • Figure 2 illustrates a method for producing an inventive Steel cords as shown in Figure 3.
  • a first Step A becomes two core filaments 10 from two spools 11 deducted and merged in a second step B.
  • the two soul filaments 10 are in a further step C in a false twister 40 right-handed with a set pitch (e.g. 14 mm) right-hand spiral shaped.
  • This two spirally twisted soul filaments 10 form the 60 core of the steel cord to be produced.
  • a wire filament is drawn off a spool 21, which as a sheath wire 20 in a last step F around the soul 60 right-handed with a pitch of 14 mm, for example becomes.
  • the proposed steel cord according to the invention is simple and inexpensive producible and is characterized by excellent properties, especially in the case of compressive stress. He lets himself rubberize slightly, as the residual torsional stresses are released to the outside are and thus lie flat during the gumming process remains. The migration ability of the wire filaments used is also great from the rope assembly when used as a belt very low.
  • a variety of configurations proposed according to the invention are numerous of steel cord constructions that can be used in a wide range of applications cover, starting with steel cords for car tires from light truck tires to truck and bus tires.

Landscapes

  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Stahlcord.
Stahlcorde als Einlagen in Luftreifen für Kraftfahrzeuge zur Verbesserung deren Fahreigenschaften, Dynamik, Stabilität und zur Verlängerung ihrer Lebensdauer sind bekannt und sind üblicherweise aus Litzen aufgebaut, wobei eine Litze ein Bündel aus mindestens zwei, im Regelfall jedoch mehreren Einzeldrähten ist, die umeinander gelegt und/oder umeinander verdreht sind. Die Herstellung erfolgt dabei mittels einer Verlitzmaschine und ist recht aufwendig.
Des weiteren sind Stahlcorde bekannt, deren Seele aus einem zentralen, gefachten Drahtbündel besteht, welches nicht mehr in einem separaten Verlitzprozeß hergestellt wird, sondern unmittelbar beim Verseilen gebildet werden kann.
Aus der DE-A 26 19 086 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords bekannt, bei dem mehrere als Seelenfilamente dienende Drahtfilamente von Spulen abgezogen werden. Die Seelenfilamente werden zu einem Strang zusammengefaßt und an den Kanten eines Führungsauges scharf abgebogen und dabei schraubenförmig verformt. In prinzipiell gleicher Weise wird ein Hülldraht, der von einer Spule abgezogen wird, ebenfalls schraubenförmig an den Kanten eines weiteren Führungsauges scharf abgebogen und dabei ebenfalls schraubenförmig verformt. Die gemeinsam gebogenen Seelenfilamente werden am Seilbildungspunkt von den vorgeformten Hülldrähten umwickelt. Das dadurch erhaltene Seil läuft über ein Rollenpaar zu einer Falschdrallvorrichtung, der den erhaltenen Stahlcord plastisch verformt und die vorhandenen Resttorsionsspannungen reduziert. Bei dem bekannten Verfahren kann es zur Beeinträchtigung der Messingbeschichtung der Drahtfilamente durch die an den Kanten des Führungsauges bewirkte schraubenförmige Verformung kommen. Die Beeinträchtigung der Messingbeschichtung führt zu einer Beeinträchtigung der Haftung mit dem Reifengummi. Weiterhin kann es bei dem Herstellungsverfahren zur Beeinträchtigung der Einzelfilamente kommen, wenn lokale Druckstellen auftreten. Hierdurch wird die Ermüdungsfestigkeit beeinträchtigt, wodurch die Einzelfilamente für zyklische Belastungen ungeeignet werden, da derartige lokale Verformungen Ausgangspunkte für das Auftreten von Ermüdungsbrüchen sind.
Aus der EP 0 492 682 ist ein Herstellungsverfahren für einen Stahlcord bekannt, bei dem als Seelenfilamente dienende Drahtfilamente von Spulen abgezogen werden und jeweils um ihre Längsachse tordiert werden. Die Seelenfilamente werden dann in einer einzigen Ebene parallel aneinanderliegend zusammengeführt und mit einem Hülldraht umhüllt. Eines oder mehrere der in einer Ebene angeordneten Kernfilamente oder die Ebene der Kernfilamente als Ganzes weist elastische Resttorsionsspannungen auf. Die elastischen Resttorsionsspannungen sind derart gewählt, daß das Drahtbündel über seine ganze Länge im wesentlichen flach bleibt, solange keine äußeren Kräfte hieran angreifen. Größe und Richtung der Resttorsionsspannungen werden dabei so gewählt, daß sich die elastischen Resttorsionsspannungen der Kernfilamente mit den Rückstellkräften der Hüllfilamente aufheben. Die Herstellung derartiger flacher Drahtbündel ist jedoch schwierig und technisch aufwendig, da die parallelen Einzelfilamente in einer Ebene gehalten werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords vorzuschlagen, bei dem keine Beeinträchtigung der Drahtbeschichtung oder lokale Druckstellen auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Seelenfilamente mittels eines Falschdrallers umeinander verdreht, um eine spiralförmige plastische Verformung zu erhalten. Nach dem Falschdraller werden die spiralförmig vorgeformten Seelenfilamente parallel aneinanderliegend mit mindestens einem Hülldraht umwickelt. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens liegt in der schonenden plastischen Verformung der Seelenfilamente mittels eines Falschdrallers, wobei weder eine Beeinträchtigung der Beschichtung noch lokale Druckstellen auftreten. Somit zeichnet sich der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Stahlcord durch gute Haftung mit dem Reifengummi und weiterhin durch eine hohe Ermüdungsfestigkeit aus.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird vorgeschlagen, daß in Schritt B zwei, drei oder vier Seelenfilamente gemeinsam umeinander verdreht werden und daß zwei oder mehr Stränge mit zwei, drei oder vier umeinander verdrehten Seelenfilamente in einem zusätzlichen Schritt C zu einer Seele zusammengefaßt werden.
Gemäß Patentanspruch 4 und 5 kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, daß der Stahlcord derart gedrückt wird, daß er eine ovale Form erhält. Zweckmäßig erfolgt die Verformung durch ein Rollenpaar.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Stahlcord weist in seiner einfachsten Form drei Drahtfilamente auf, von welchen zwei Seelenfilamente spiralförmig geformt sind und von einem ebenfalls spiralförmig geformten Hülldraht umgeben sind. Hierbei werden die Seelenfilamente mittels eines Falschdrallers in geeigneter Weise mit der gewünschten Drehzahl umeinander verdreht, um nach dem Falschdraller wieder zueinander parallel, jedoch mit spiralförmiger Vorformung zusammengeführt zu werden. Um dieses Bündel paralleler Seelenfilamente wird ein weiteres Filament mit der gleichen Ganghöhe und Gangrichtung zur Spiralform der Vorformung der Einzelfilamente gelegt. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung eines Drahtbündels werden die Einzelfilamente weder beschädigt noch örtlich verformt, so daß ein derartiger Stahlcord für einen Reifen, insbesondere bei Stauchbeanspruchung, über sehr gute Ermüdungseigenschaften verfügt.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind eine oder mehrere Lagen von Hülldrähten vorgesehen, die die mindestens zwei Seelenfilamente umgeben. Dadurch wird ein Drahtbündel für einen Reifencord bereitgestellt, bei welchem die Drähte des Seelenbündels auch bei Anwendung im Reifengürtel nicht aus dem Seilverbund migrieren. Das erfindungsgemäße Drahtbündel kann sehr kostengünstig hergestellt werden, da das Seelenbündel keinen eigenen Arbeitsgang benötigt, sondern in Linie mit der gesamten Herstellung produziert werden kann.
Zur weiteren Lösung der Aufgabe wird gemäß Anspruch 16 ein Stahlcord mit einem Drahtbündel vorgeschlagen, wobei mindestens zwei Drahtfilamente als eine Seele bildende Seelenfilamente bündelförmig aneinanderliegend parallel verlaufen und elastische Resttorsionsspannungen aufweisen, die sich in Verbindung mit den Rückstellkräften mindestens eines die Seelenfilamente umgebenden Hülldrahts aufheben. Das erfindungsgemäße Drahtbündel kann einfach hergestellt werden, da die Drahtfilamente der Seele nicht parallel nebeneinander in einer Ebene liegen, was herstellungstechnisch mit einigem Aufwand verbunden ist, sondern in Form eines Bündels zusammengefaßt werden. Durch die geeignete Wahl der elastischen Resttorsionsspannungen wird eine einfache Verarbeitbarkeit bei der Gummierung erreicht, da das erfindungsgemäße Drahtbündel bei der Gummierung flach liegen bleibt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Stahlcord eine abgeflachte, im wesentliche ovale Form auf. Diese erfindungsgemäße ovale Form hat für die Anwendung im Reifen erhebliche Vorteile, insbesondere auf Grund der unterschiedlichen Steifigkeit des Stahlcords in radialer und lateraler Richtung. Die abgeflachte, im wesentlichen ovale Form kann beispielsweise durch Zusammendrücken des Stahlcords mit einem Rollenpaar erreicht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert.
Figur 1
veranschaulicht in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlcords gemäß der Figur 4.
Figur 2
veranschaulicht in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlcords gemäß der Figur 3.
Figur 3
zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Stahlcord mit zwei spiralförmig vorgeformten und parallel aneinanderliegenden Seelenfilamenten, die von einem Hülldraht spiralförmig umgeben sind.
Figur 4
zeigt einen erfindungsgemäßen Stahlcord gemäß Figur 3, jedoch mit sechs spiralförmig vorgeformten und parallel aneinanderliegenden Seelenfilamenten.
Figur 5
zeigt in schematischer und perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Stahlcord mit drei spiralförmig vorgeformten und parallel aneinanderliegenden Drahtfilamenten als Seele, die von einer Lage von sechs Hülldrähten umgeben ist.
Figur 6
zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Stahlcord mit einer Seele aus zwölf spiralförmig vorgeformten Drahtfilamenten, die von einer Lage von Hülldrähten umgeben ist, die wiederum spiralförmig mit einem Wendeldraht umgeben ist.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Stahlcorden mit jeweils unterschiedlicher Anzahl von die Seele des Stahlcords bildenden Drahtfilamenten. In Figur 3 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stahlcords dargestellt mit einem Drahtbündel mit zwei Seelenfilamenten 10 als Seele 60, die spiralförmig geformt sind und parallel aneinanderliegend verlaufen. Die beiden Seelenfilamente 10 sind von einem weiteren Filament als Hülldraht 20 umgeben, und zwar ist der Hülldraht 20 mit der gleichen Ganghöhe und Gangrichtung zur Spiralform der Seelenfilamente 10 gelegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seelenfilamente 10 linksgängig spiralförmig geformt, und der Hülldraht 20 ist ebenfalls linksgängig um die beiden Seelenfilamente 10 gewickelt. Die Ganghöhe beträgt bei einem derartigen Stahlcord typischerweise etwa 14 mm, der Durchmesser der Seelenfilamente 10 und des Hülldrahts 20 beträgt etwa 0,28 mm.
Figur 4 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stahlcords gemäß der Figur 3, bei welchem die Seele 60 aus sechs spiralförmig geformten und parallel aneinanderliegend verlaufenden Seelenfilamenten 10 gebildet ist, die linksgängig spiralförmig geformt sind und von einem siebten Filament als Hülldraht 20 linksgängig umwickelt sind. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Ganghöhe beispielsweise 18 mm betragen und der Durchmesser der verwendeten Filamente 0,35 mm.
Es sind natürlich auch Stahlcorde mit Drahtbündeln denkbar, die eine noch größere Anzahl von Drahtfilamenten aufweisen. Mit zunehmender Zahl der Drahtfilamente in der Seele wird der Durchmesser der Filamente kleiner gewählt. Die Ganghöhe kann je nach Bedarf vorgegeben werden, und der Durchmesser des Hülldrahts kann gleich gewählt werden wie der Durchmesser der Drahtfilamente der Seele, kann jedoch auch von deren Durchmesser abweichen. Bei einem Seelendrahtbündel, das aus zwölf spiralförmig geformten Drahtfilamenten gebildet ist, beträgt die Ganghöhe z. B. vorteilhafterweise 12,5 mm, der Durchmesser der Drahtfilamente 0,22 mm und der Durchmesser des das Seelendrahtbündel umgebenden Hülldrahts 0,15 mm.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stahlcords in schematischer perspektivischer Darstellung. Die Seele 60 des Stahlcords wird aus drei spiralförmig vorgeformten Seelenfilamenten 10 gebildet, die parallel aneinanderliegend verlaufen. Diese werden von einer Lage von sechs eng aneinanderliegenden Hülldrähten 20 umgeben, die die gleiche Gangrichtung aufweisen wie die Seelenfilamente 10. Aus Gründen der besseren Anschaulichkeit sind die Seelenfilamente 10 länger dargestellt als die Hülldrähte 20. Die Gangrichtung der Seelenfilamente 10 kann aber auch gegenläufig zu der Gangrichtung der Hülldrähte 20 sein.
Eine derartige enge Umhüllung der Seele 60 mit einer Lage von Hülldrähten 20 hat den Vorteil, daß die Seelenfilamente 10 des Seelenbündels auch bei Anwendung als Stahlgürtel nicht aus dem Seilverbund migrieren können. Außerdem ist die Herstellung eines derartigen Stahlcords sehr kostengünstig, da das Seelenbündel 60, wie nachfolgend beschrieben werden wird, keinen eigenen Arbeitsgang benötigt, sondern in Linie mit der Stahlcordherstellung produziert werden kann.
Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügen die Seelenfilamente 10 vorteilhafterweise über einen Durchmesser von 0,2 mm, die Hülldrähte 20 über einen Durchmesser von 0,35 mm.
In Figur 6 ist ein dem Ausführungsbeispiel der Figur 5 ähnlicher erfindungsgemäßer Stahlcord dargestellt, der über eine Seele 60 aus zwölf linksgängig spiralförmig vorgeformten Seelenfilamenten 10 verfügt, die wiederum von einer linksgängigen Lage aus fünfzehn Hülldrähten 20 umgeben sind. In diesem Ausführungsbeispiel haben alle Drähte vorteilhafterweise denselben Durchmesser von 0,175 mm. Der in Figur 6 dargestellte Stahlcord ist darüber hinaus zusätzlich mit einem Wendeldraht 30 rechtsgängig umwickelt. Der Durchmesser des Wendeldrahts 30 beträgt beispielsweise 0,15 mm. Die Gangrichtung der Seelenfilamente 10 kann natürlich auch in diesem Ausführungsbeispiel gegenläufig zu der Gangrichtung der Hülldrähte sein.
Figur 1 veranschaulicht in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines in Figur 4 dargestellten erfindungsgemäßen Stahlcords. Zur Herstellung dieses Stahlcords mit einem Seelenbündel aus sechs Drahtfilamenten werden in einem ersten Arbeitsschritt A die Seelenfilamente 10 von sechs Spulen 11 abgezogen. In einem weiteren Arbeitsschritt B werden jeweils drei der sechs Seelenfilamente 10 mittels Umlenkrollen 15 zu einem Strang 50 zusammengefaßt, um anschließend in einem dritten Arbeitsschritt C von zwei Falschdrallern 40 jeweils rechtsgängig mit einer eingestellten Ganghöhe (hier: 18 mm) spiralförmig vorgeformt zu werden. Nach dem Verlassen der Falschdraller 40 werden die beiden Bündel mit jeweils drei Seelenfilamenten in einem weiteren Arbeitsschritt D mittels Umlenkrollen 15 zu einem Drahtbündel aus sechs Drahtfilamenten zusammengesetzt, das die Seele 60 des herzustellenden Stahlcords bildet. Die Seele 60 aus sechs Seelenfilamenten 10, die rechtsgängig spiralförmig geformt sind, wird im gleichen Arbeitsgang mit einem Hülldraht 20 umgeben, der im Arbeitsschritt E von einer Spule 21 abgezogen und im Arbeitsschritt F rechtsgängig mit einer vorgegebenen Ganghöhe (beispielsweise 18 mm) um die Seele 60 gewickelt wird. Das Resultat dieses Herstellungsverfahrens ist ein erfindungsgemäßer Stahlcord, wie er in Figur 4 dargestellt ist, wobei der in Figur 4 dargestellte Stahlcord ebenso wie der in Figur 3 dargestellte Stahlcord über linksgängige Seelenfilamente 10 und Hülldrähte 20 verfügt.
Die in diesem Herstellungsverfahren verwendeten als Seelenfilamente Drahtfilamente sind vorteilhafterweise aus Walzdraht einer Stahlqualität von 0,6 bis 0,9 % C, 0,4 bis 0,8 % Mn und 0,1 bis 0,3 % Si sowie maximal 0,03 % S, P und weiteren üblichen Begleitelementen. Der Walzdraht wird im Vorfeld in mehreren Stufen von 5,5 mm auf dünnere Durchmesser gewalzt, gezogen, wärmebehandelt und vor der anschließenden, letzten Stufe, meistens eine Naßziehstufe, vermessingt. Das Messing wird als "Schmiermittel" beim Ziehen ausgenutzt, dient jedoch primär der Haftung des Stahlcords mit der Gummimischung des Reifens. Die Herstellung der Stahlcorde erfolgt durch Verdrillung und Verseilung der Drahtfilamente in geeigneter Anzahl und Form, wobei bei der Wahl der Maschinenparameter eine geeignete Kombination von Spulengröße und Maschinenumdrehungszahl gefunden werden muß, da eine hohe Umdrehungszahl mit kleinen Einsatzspulen und entsprechend eine niedrige Umdrehungszahl mit großen Einsatzspulen verbunden ist.
Das dargestellte erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords eignet sich zur Herstellung von Stahlcorden mit Seelenbündeln aus zwei bis zu dreißig Drahtfilamenten, wobei auch Cordkonstruktionen gleicher Art mit mehr als dreißig Drahtfilamenten vorstellbar sind.
Figur 2 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlcords, wie er in Figur 3 dargestellt ist. In einem ersten Arbeitsschritt A werden zwei Seelenfilamente 10 von zwei Spulen 11 abgezogen und in einem zweiten Arbeitsschritt B zusammengeführt. Die beiden Seelenfilamente 10 werden in einem weiteren Arbeitsschritt C in einem Falschdraller 40 rechtsgängig mit einer eingestellten Ganghöhe (beispielsweise 14 mm) rechtsgängig spiralförmig geformt. Diese beiden spiralförmig umeinander verdrehten Seelenfilamente 10 bilden die Seele 60 des herzustellenden Stahlcords. In einem nächsten Arbeitsschritt E wird ein Drahtfilament von einer Spule 21 abgezogen, welches als Hülldraht 20 in einem letzten Arbeitsschritt F um die Seele 60 rechtsgängig mit einer Ganghöhe von beispielsweise 14 mm gewikkelt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Stahlcorde in eine ovale Form gedrückt. Dies eignet sich insbesondere bei Stahlcorden wie sie in den Figuren 5 und 6 dargestellt sind. Die ovale Form des Stahlcords kann beispielsweise durch Zusammendrücken des Cords mittels eines Rollenpaares erhalten werden. Auf Grund der unterschiedlichen Steifigkeit in radialer und lateraler Richtung hat die ovale Form des Stahlcords für eine Anwendung im Reifen erhebliche Vorteile.
Der vorgeschlagene erfindungsgemäße Stahlcord ist einfach und kostengünstig herstellbar und zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften, insbesondere bei Stauchbeanspruchung aus. Er läßt sich leicht gummieren, da die Resttorsionsspannungen nach außen hin aufgehoben sind und er somit beim Gummierungsvorgang flach liegen bleibt. Auch ist die Migrationsfähigkeit der verwendeten Drahtfilamente aus dem Seilverbund bei Verwendung als Gürtel sehr gering. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausgestaltung sind eine Vielzahl von Stahlcord-Konstruktionen herstellbar, die einen weiten Anwendungsbereich abdecken, angefangen bei Stahlcorden für den Pkw-Reifen über Leicht-Lkw-Reifen bis zum Lkw- und Busreifen.

Claims (18)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    A: mindestens zwei als Seelenfilamente (10) dienende Drahtfilamente werden von Spulen (11) abgezogen,
    B: die abgezogenen Seelenfilamente (10) werden mittels eines Falschdrallers (40) zu einem Strang (50) zusammengefaßt und zunächst umeinander verdreht, um spiralförmig vorgeformt zu werden,
    C: die spiralförmig vorgeformten Seelenfilamente (10) werden nach dem Falschdraller (40) parallel in Form einer Seele (60) aneinanderliegend mit mindestens einem als Hülldraht (20) dienenden Drahtfilament, das von einer Spule (21) abgezogen wird,umwickelt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt B zwei, drei oder vier Seelenfilamente (10) gemeinsam umeinander verdreht werden und daß zwei oder mehr Stränge (50) mit zwei,drei oder vier umeinander verdrehten Seelenfilamenten (10) in einem zusätzlichen Schritt C zu einer Seele (60) zusammengefaßt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Seelenfilamente (10) linksgängig oder rechtsgängig umeinander verdreht werden und daß der mindestens eine Hülldraht (20) ebenfalls linksgängig oder rechtsgängig um die vorgeformten Seelenfilamente (10) gewickelt wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellter Stahlcord derart gedrückt wird, daß er eine ovale Form erhält.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlcord durch ein Rollenpaar in eine ovale Form gedrückt wird.
  6. Stahlcord, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  7. Stahlcord nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Seelenfilamente (10) spiralförmig rechtsgängig oder linksgängig geformt sind, und der mindestens eine Hülldraht (20) die mindestens zwei Seelenfilamente (10) ebenfalls rechtsgängig oder linksgängig umgibt.
  8. Stahlcord nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe der spiralförmigen Vorformung der Seelenfilamente (10) der Ganghöhe des diese umgebenden Hülldrahts (20) entspricht.
  9. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe der Vorformung und die Ganghöhe des umgebenden Hülldrahts (20) zwischen 6 mm und 30 mm liegt.
  10. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Spirale jedes vorgeformten Seelenfilaments (10) zwischen 0,1 und 0,5 mm liegt.
  11. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Seelenfilamente (10) zwischen 0,12 und 0,5 mm liegt.
  12. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Lagen von Hülldrähten (20) vorgesehen sind, die die mindestens zwei Seelenfilamente (10) umgeben.
  13. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seelenfilamente (10) und Hülldrähte (20) den gleichen Durchmesser aufweisen.
  14. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Seelenfilamente (10) und die Hülldrähte (20) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  15. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Hülldrähte (20) umgebender Wendeldraht (30) vorgesehen ist.
  16. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Drahtfilamente als eine Seele (60) bildende Seelenfilamente (10) bündelförmig aneinanderliegend parallel verlaufen und elastische Resttorsionsspannungen aufweisen, die sich in Verbindung mit den Rückstellkräften mindestens eines die Seelenfilamente (10) umgebenden Hülldrahts (20) aufheben.
  17. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er eine abgeflachte, im wesentlichen ovale Form aufweist.
  18. Stahlcord nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Breite zur Höhe des abgeflachten Stahlcords 1,15 bis 1,50 beträgt.
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