NL8102273A - Draadkabel en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. - Google Patents

Description

t-

" ** 81.5059/Ti/MvC

Korte aanduiding: Draadkabel en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een kernloze kabel gemaakt uit metaaldraad, geschikt voor het versterken van elastomeer materiaal zoals rubber, en op een werkwijze voor het vervaardigen van deze kabel. Een dergelijke versterkingskabel kan gebruikt worden in diverse rubbervoorwerpen 5 zoals voertuigbanden, hogedrukslangen, transportbanden, transmissieriemen e.a., en kan met voordeel gebruikt worden voor het versterken van het loopvlak van voertuigbanden, bij voorkeur voor de onderliggende versterkings-matten van het loopvlak van banden voor personenwagens.

Het Duitse Auslegeschrift 1.274.935 beschrijft een werkwijze en 10 een inrichting om een kabel met kern samen te stellen door middel van een enkele of dubbele torsiebehandeling van de buitenelementen van de kabel. Daarbij is achteraf een bijkomende uitsplitsing van de samenstellende elementen nodig. De uitvinding maakt gebruik van een soortgelijke inrichting waarbij echter deze uitsplitsing niet nodig is en resulteert in een nieuwe 15 kernloze draadkabel die ten opzichte van bestaande kabels voordelen biedt.

De kabels bestaan daarvoor bij voorkeur uit twee verschillende draadgroepen die een verschillende opbouw hebben en toch evenwichtig samenwerken.

Deze kabels vormen een alternatief voor bestaande types zodat de noodzakelijke goedkeuringsprocedures, bijvoorbeeld van voertuigbanden, 20 bij officiële instellingen van verschillende landen sterk vereenvoudigd kunnen worden. De vervaardiging is gebaseerd op een dubbeltorsieprincipe en kan dus meer economisch uitgewerkt worden.

Een gewijzigde samenstelling van de draden is soms gewenst om een andere combinatie te verkrijgen van de statische en dynamische eigenschappen 25 zoals de diameter en het uiterlijk, de rondheid, rechtheid, geslotenheid, mechanische sterkte, deellast, verlenging en elastisch gedrag, de kracht-verdeling over de draden, weerstand tegen buiging, stijfheid, compressie-modulus, compressievermoeidheid, rubberpenetratie, weerstand tegen corrosie, adhesieafbraak of tegen mechanische beïnvloeding.

30 Het spreekt vanzelf dat deze eigenschappen of op blanke kabel of in elastomeer materiaal (ingerubberd) bepaald kunnen worden volgens de aard van het vast te stellen fenomeen.

Door de werkwijze volgens de vinding is het mogelijk economisch kernloze kabels uit metaaldraad te vervaardigen zonder gebruik van bijzondere 35 of individuele voorvervormers. Het is daarbij ook mogelijk een vervangings-constructie voor een metaalkabel te gebruiken die bestaat uit een groter 81 0 2 2 7 3 * * - 2 - aantal basiselementen waarbij een meer evenwichtige verhouding tussen de beide draadgroepen haalbaar is.

Een ander voordeel is dat met gebruik van bestaande enkel- of dubbel-torsiemaschines een bijkomende groep draden ingewerkt worden zodat het 5 afgezet gewicht per inrichting en per tijdseenheid aanzienlijk groter wordt. In torsiemachines zijn bij de kabelvorming de problemen van ondulaties door ongelijke spanningen of sluiting doeltreffender te beheersen.

De omwentelingsorganen zijn ook veel lichter, de snelheid is hoger en door het torsieprincipe kunnen een dubbel aantal stappen uitgevoerd in eenzelfde 10 tijdseenheid terwijl meer dan êên element in de kabel wordt toegevoerd,

De kabel volgens de vinding bestaat uit twee gelijkwaardige groepen van elk minstens twee metaaldraadelementen. Als groep wordt het aantal draden beschouwd dat tegelijkertijd in de kabel ingébracht wordt tot een schroeflijnvormige structuur. De twee groepen worden als gelijkwaardig 15 beschouwd omdat ze tot een soortgelijke schroeflijnvormige structuur met dezelfde richting en spoed zijn verwerkt, en bij belasting vrijwel gelijkmatig trek en vervorming opnemen in verhouding tot het aantal draden waaruit ze zijn samengesteld.

De draden van de eerste groep zijn tezamen gebundeld met een spoed die 20 verschilt van de sped van de eigen schroeflij nvornv die dezelfde is als die van de tweede groep. Bij voorkeur is de spoed van de draden van de eerste groep oneindig, of zeer groot. Dit betekent dat deze groep bestaat uit een bundel van evenwijdige draden. In dat geval worden de spoelen eenvoudig afgerold. Indien de draden volgens bekende technieken afgeslingerd 25 worden van vast opgestelde spoelen door een gewoonlijk niet aangedreven omwentelingsorgaan ontstaat hierbij één enkele torsie per omwenteling, de lengte van de spoed bedraag dan bijvoorbeeld 500 tot 1000 mm, afhankelijk van de diameter van de draadlaag op de spoelen. De torsierichting van deze draden wordt naar keuze in S of Z richting ingesteld volgens de draai-30 richting van het omwentelingsorgaan.

De draden die deel uitmaken van een tweede groep hebben een blijvende torsievervorming opgenomen en zijn in elkaar gedraaid in dezelfde richting en met dezelfde spoed als de schroeflijnvorm van deze groep.

De vinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het samen-35 stellen van kabels voor het versterken van elastomere materialen. Een beschrijving van een inrichting voor het uitvoeren daarvan is gegeven in het DAS 1.274.935, fig. 1 e.v,

De werkwijze volgens de aanvrage is echter gericht op een kernloze kabel wat de constructie van de inrichting vereenvoudigt, 81 02 2 73 ♦ * - 3 -

De spoelen die buiten de inrichting opgesteld staan leveren de draden van de eerste groep, die welke binnenin aangebracht worden leveren draden van de tweede groep*

De werkwijze volgens de vinding bestaat erin de eerste groep draden na 5 samenbundeling over een eerste omwentelingsorgaan in een twijninrichting te brengen, waarbij de draden een torsie krijgen die overeenkomt met de spoed van de kabel en deze draden over een verdeelelement tot een verzamelpunt te leiden en te verenigen met een tweede groep draden die komen van spoelen die op afzonderlijke bobijnen binnen de twijninrichting zijn 10 opgesteld. Het geheel wordt volgens bekende technieken over een tweede omwentelingsorgaan opnieuw naar buiten geleid waarna na de gebruikelijke eindbewerkingen zoals overtorsen en rechten, de kabel wordt opgewonden.

Aan de eerste groep draden wordt hierbij een torsie gegeven die overeenkomst met de spoed van de kabel. Na het verenigen met de tweede 15 groep draden in de twijnmachine worden beide groepen tezamen getordeerd met de spoed van de kabel bij het geleiden over het tweede omwentelingsorgaan. Hierbij krijgen beide draadgroepen dezelfde schroeflijnvorm terwijl de tweede groep draden dezelfde spoed aanneemt als de kabel en de eerste groep draden opnieuw dezelfde spoed krijgt als bij de eerste samen-20 bundeling. Deze omwentelingsorganen zijn voor het verhogen van de stabiliteit, als elkaar tegengewicht gebouwd rond een ruimte die de wieg met de spoelen van de tweede groep draden bevat.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 geeft een schematisch beeld van een inrichting voor het uitvoeren 25 van de werkwijze.

Fig. 2 is een zijaanzicht van een inrichting voor het afslingeren van draden.

Fig. 3 is een zijaanzicht met bijbehorende doorsneden van een kabel volgens de vinding.

30 Volgens het schema van figuur 1 worden draden 1 van de eerste groep afgerold van de spoelen 2 en geleid door de uitsparingen 3 en een uitwendige ordeningsplaat 4 voor ze over een eerste ombuigwiel 5 naar een eerste omwentelingsorgaan 6 (onder vorm van een metalen geleidingsstuk en slechts gedeeltelijk voorgesteld) gebracht worden. De draden zijn daar getordeerd 35 tot een kabel 7 met de dubbele spoed van de geproduceerde kabel.

Na het tweede omkeerwiel 8 heeft de voortbewegende bundel 9 een spoed gelijk aan die van de geproduceerde kabel.

Een inwendige ordeningsplaat 10 voorzien van uitsparingen 11 is vast opgesteld in het inwendige van de twijnmachine en laat de bundel 9 recht- 8102273 ·*. ^ -4- lijnig doorgaan naar het verzamelpunt 12 waar ook de bijkomende draden 13 van de tweede groep worden bijgevoegd. De ordeningsplaten 4 en 10 zijn desgewenst uit te voeren als een voorvervormen ten opzichte van het respectievelijk verenigingspunt.

5 De bundel 9 wordt als een eerste groep tezamen getwijnd met de draden 13 van een tweede groep door de rotatie van het omkeerwiel 14 van het tweede omwentelingsorgaan 15 (slechts gedeeltelijk aangeduid) dat de volledige kabel, bestaande uit een verzameling 16 van twee groepen draden, overbrengt naar de uitgang van de machine door ombuiging over het omkeer-10 wiel 17. De opwindbobijn 18 draait in de richting van de pijl 19. De gebruikelijke aanvullende bewerkingen voor het rechten en sluiten van de kabel en het regelen van de afwindspanning van de draden zijn niet weergegeven .

De rotatierichting van het omwentelingsorgaan 6 is aangegeven in de 15 vast ermee verbonden wielen 5 en 8 en wel met een kruis voor in het vlak van tekening wegdraaiend, en in de wielen 14 en 17, vast verbonden met het omwentelingsorgaan 15, met een punt voor uit het vlak van tekening komend. Figuur 1 toont dus de vervaardiging van een kabel met 2 + 2 draden voor in Z-richting geslagen.

20 De figuur 2 is een zijaanzicht met gedeeltelijk een detaildoorsnede van een inrichting voor het afslingeren van drie spoelen 19 met draden 20 die op eenzelfde verticale as 21 zijn geplaatst.

De inrichting rust door middel van een leger 22 vast op de bodem 23.

De afslingerarm 24 neemt bij rotatie rond de as 21 draad af van de spoelen 25 die vast zijn opgesteld. Bij elke omwenteling van de arm 24 worden de draden eenmaal getordeerd. In de praktijk betekent dit een grote spoed voor de dradengroep, bijvoorbeeld tussen 300 en 1000 mm, veranderlijk met de afgewonden hoeveelheid draad. De gewone spoed van deze draadkabels is gelegen tussen ongeveer 3 mm en 25 mm. De gewoonlijk gebruikte draad-30 diameter voor staaldraden ligt tussen 0,10 mm en 0,40 mm. Deze staaldraden zijn dan bij voorkeur bedekt met een aan rubber hechtende deklaag, zoals messing.

Voor de afslingerinrichting zoals voorgesteld in figuur 2 zijn uiteraard een groot aantal varianten uitvoerbaar die steeds tot een andere 35 spoedverhouding tussen de twee draadgroepen leiden.

Daarbij kunnen de spoelen 19 een rotatie op de as 21 uitvoeren zodat een veranderlijke stap van de bundel wordt verkregen. Door een planetaire opstelling der spoelen kan de spoed constant gemaakt worden.

De afslingerbeweging kan in beide draadrichtingen worden uitgevoerd 8102273 - 5 - zodat de spoed van de eerste groep draden relatief groot is en gelijk of tegengesteld aan de spoed van de tweede groep draden. De spoed van de kabel wordt bepaald als de afstand die de schroeflijnvorm van een draadgroep nodig heeft om een volledige omwenteling van 360° te maken rond een denk-5 beeldige as. De spoed van een draadgroep is op gelijke manier bepaald als men de andere draadgroep wegneemt en de draadgroep als recht beschouwt.

Combinaties van draadgroepen die voor uitvoering in aanmerking komen worden voorgesteld in tabel I. Het eerste cijfer komt overeen met de draden van de eerste groep, staat vooraan en komt overeen met het aantal 10 spoelen buiten de twijninrichting opgesteld. Het aantal draden van de tweede groep is wegens de beperkte plaatsruimte beperkt. Een groot aantal draden geeft een verminderde rubberpenetratie en een aantal van vier wordt aanbevolen.

Deze verhouding kan worden omgekeerd indien het opwindmechanisme in 15 een twijnmachine is opgesteld. De draden van de eerste groep moeten dan eveneens in een twijninrichting worden geplaatst terwijl de draden van de tweede groep los worden afgerold van een vaste afloopstand. De opwind-inrichting moet dan het aantal torsies van de eerste groep draden nagenoeg opheffen.

20 TABEL I

2+2 2+3 2+4 3+2 3+3 3+4 4+2 4+3 4+4 5+2 5+3 5+4 25 6 + 2 6 + 3 6 + 4 7 + 2 7 + 3 7 + 4 8+2 8+3 8+4 9 + 2 9 + 3 10 + 2 30 In figuur 3 wordt een kabel bestaande uit 2+2 draden d.w.z. twee groepen van twee draden in zijaanzicht voorgesteld samen met de respectievelijke doorsnede. Een eerste groep bestaat uit twee ongeveer evenwijdige draden 26 die een schroeflijnvorm aannemen en geslagen rond een tweede groep draden 27 die dezelfde schroeflijnvorm heeft aangenomen 35 en die als afzonderlijke streng bijkomend een torsie heeft met dezelfde spoed als de schroeflijnvorm van de groepen.

8102273 ^ v - 6 -

Door het tijdelijk optorderen van de eerste groep draden en ze te onttor-deren tezamen met het dnttorderen van de tweede groep draden verkrijgt men een compacter geheel waarbij rechtheid en sluiting van deze kabel beter beheerst wordt dan bij die kabels die door gewone kableertechniek 5 zonder torsie tot stand komen.

In tabel II worden de eigenschappen van drie verschillende kabels bestaande uit vier dezelfde draden vergeleken.

A : 4 x 0,25 mm met hoge voorvervorming B : 3 + 1 x 0,25 mm, een bundel van drie draden in schroeflijn met éên 10 omwentelingsdraad C : 2 + 2 x 0,25 mm, twee evenwijdige draden (spoed «>) en twee draden van de tweede groep tezamen getorst tot kabel zoals geïllustreerd in figuur 3.

TABEL II

_ A B C_ 15 Kabeldiameter (optisch) (mm) 0,72 0,69 0,63

Draaddiameter (mm) 0,250 0,253 0,248

Slaglengte en richting (mm) 13,5 S 14,3 S 10/«/10 Z

S/-/S

Eenheidsgewicht (g/m) 1,55 1,56 1,55

Buigkarakteristiek volgens Taber 20 Mo T S U 24 23 24 V («) 98 96 96

Compressiekarakteristiek in rubber ek (kritische verplaatsing) (¾) 0,46 0,42 0,69 ak (kritische spanning) (N/mm^) 409 341 447 25 E200 (elastische modulus (N/mm^) 102.200 113.600 100.900 bij 200 N/mm^)

Breeksterkte (N) 517 512 518

Verlenging bij breuk (Si) 3.04 2.17 2.49

Rubberpenetratie goed goed goed - conclusies - 8102273

Claims (6)

1. Kabel voor het versterken van elastomeer materiaal bestaande uit twee gelijkwaardige groepen, bestaande uit tenminste twee metaaldraden en waarbij de afzonderlijke groepen elk eenzelfde schroeflijnvorm met dezelfde spoed hebben en beide draadgroepen rond elkaar geslagen zijn, met 5. e t kenmerk, dat de metaaldraden in een eerste groep gebundeld zijn met een spoed die verschilt van de spoed van de schroeflijn-vorm van deze groep draden en dat de metaaldraden van een tweede groep een blijvende torsievervorming hebben verkregen en in elkaar zijn gedraaid in dezelfde richting en met dezelfde spoed als de schroeflijnvorm van deze 10 groep.

2. Kabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de metaaldraden van de eerste groep gebundeld zijn met een oneindig grote spoed.

3. Kabel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, 15 dat de kabel minder dan 12 draden bevat.

4. Kabel volgens éên der conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat de tweede groep uit 2 tot 4 draden bestaat.

5. Kabel volgens êên der conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat de eerste groep uit 2 tot 10 draden bestaat. 20

6. Werkwijze voor het vervaardigen van een kernloze metaaldraadkabel waarbij twee afzonderlijke en gelijkwaardige groepen draden met verschillende spoed tezamen in een schroeflijnvorm worden getordeerd, met het kenmerk, dat een eerste groep draden na samenbundeling door middel van een omwentelingsorgaan in de twijnmachine gebracht wordt, 25 waarbij een torsie wordt opgelegd die overeenkomt met de spoed van de kabel, dat deze draden daarna verenigd worden met een tweede groep draden en het verkregen geheel over een omwentelingsorgaan opnieuw buiten de twijnmachine gebracht wordt zodat de twee groepen draden tot een kabel gevormd zijn en gelijktijdig de tweede groep draden de spoed van de kabel krijgt 30 en de eerste groep draden dezelfde schroeflijnvorm krijgt als de tweede groep, doch dezelfde spoed heeft als bij de eerste samenbundeling v66r de ingang van de twijnmachine. 81 02 2 73