NO761607L - - Google Patents

Description

Armert gjenstand av ettergivende materiale

Denne oppfinnelse vedrører forsterkninger av gjenstander fremstilt av ettergivende, elastisk materiale, såsom gummi eller plast, f.eks. bildekk, transportbånd, overføringsbånd, høytrykks-slanger o.l., og representerer en forbedring av oppfinnelsen beskrevet i britisk patent 1409 710.

Det er tidligere kjent å armere slike gjenstander med strenger bestående av et antall tråder eller korder bestående av ..,et. antall strenger. Forskjellige fremgangsmåter for fremstilling, av sådanne strenger og korder forefinnes. Trådene kan vikles av stasjonære eller roterende spoler og føres sammen til strenger eller trådene kan buntes sammen ved hjelp av et roterende hode og deretter kveiles som en streng eller kord på en trommel.

Ulempen ved slike sprenger eller korder er at trådene krysser hverandre med hyppige mellomrom og danner punktkontakter. Slike punktkontakter er- ufordelaktige i betraktning av at en sådan armert bølgefremstilt gjenstand, såsom et bildekk, kan utsettes for mange belastninger som varierer i størrelse og retning når den er i bruk. Dette vil tvinge trådene- til å gnisse på hverandre og fryn-se hverandre opp med den følge at trådene kan brekke under en strekkpåkjenning som er mindre enn den teoretisk beregnede. Dessuten bevirker torsjonsspenninger som forefinnes i tråden som følge av strengslåing at de opprinnelige spenninger som trådene utsettes for øker. Disse faktorer i kombinasjon frembringer et såkalt "kabeltap"("cabling loss") som er lik differansen mellom den teore-tiske og den virkelige strekkstyrke. Dessuten kan prisen for for-sterkningen være høy som følge av de produksjonstrinn som trenges til fremstilling av strenger, korder eller kabler.

Man har foreslått å forsterke gjenstander ikke med strenger, men med grupper åv ikke strengslåtte tråder som er anordnet ved siden av hverandre. I patentsøkernes britiske patent 1 409 710 er det beskrevet en glatt vevvare til forsterkning av et ettergi vende materiale, hvor varpen består av ikke strengslåtte stålvaie-re som holdes sammen i grupper ved hjelp av varens veft.

En fordel ved å benytte grupper med ikke sammenslåtte tråder istedenfor strenger er at trådene i hver gruppe danner lin-jekontakt med hverandre istedenfor å krysse hverandre i kontaktpunkter. Man vil dog forstå at det kan være et lite antall kontaktpunkter hvor trådene er forskjøvet og krysser hverandre. Torsjonsspenninger i trådene som skyldes kabelslåing eller strengslåing er eliminert. Resultatet er en mer effektiv og pålitelig forsterkning.

Man har funnet at egenskapene til en gjenstand forsterket på denne måte kan forbedres ytterligere ved å anordne trådene slik åt de forløper bølgeaktig, f.eks. ved krølling eller folding av trådene. Således er det i samsvar med en hensikt med oppfinnelsen tilveiebragt en gjenstand av ettergivende eller elastisk materiale som er forsterket ved at den har fått innleiret et antall langstrak-te, parallelle, i avstand fra hverandre forløpende forsterkningselementer som hvert omfatter en gruppe i det vesentlige ikke strengslåtte tråder lagt ved siden av hverandre, hvor i det minste noen av trådene er deformert slik at de forløper bølgeaktig i lengderetningen.

Ved å tilveiebringe,slike bølgeformer i trådene har man forbedret betydelig adhesjonen mellom trådene og det elastiske materiale, mens de egenskaper produktet hadde opprinnelig, er bibe-holdt. Strekkstyrken og trykkstyrken for bølgeformede tråder har vist seg å være større eller bedre enn for rette tråder. Særlig i de tilfelle hvor produktet utsettes for plutselig og voldsom aksial sammenpressing, f.eks. som et bildekk kan utsettes for, vil rette tråder skilles fra hverandre og forskyves, slik at trådene vil mis-te kontakten med tilstøtende tråder. Bølgeformede tråder kan imidlertid oppta slike påkjenninger. Videre er det mulig å forandre trådenes særtrekk eller egenskaper ved forandring av bølgeformen, såsom selve formen, amplituden eller avstanden.

Gjenstanden kan være forsterket ved hjelp av en tekstilvare og i samsvar med en annen hensikt med oppfinnelsen er det tilveiebragt en vevet tekstilvare til forsterkning av et ettergivende eller elastisk materiale, hvor varpen består av i det vesentlige ikke sammenslåtte tråder som holdes sammen i adskilte grupper ved hjelp av tekstilvarens veft, og hvor i det minste noen av de nevnte tråder er deformert slik at de har i lengderetningen forløpende bølger.

Alternativt kan trådene føres direkte inn i gjenstanden mens den fremstilles, og i samsvar med enda en hensikt med oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte til fremstilling av en. armert gjenstand av elastisk eller ettergivende materiale, som går ut på at det under fremstilling av vedkommende gjenstand innføres et antall stort sett parallalle, i avstand fra hverandre beliggende grupper med i det vesentlige ikke sammenslåtte tråder som ligger ved siden av hverandre inne i gjenstanden, hvor i det minste noen tråder er formet med bølger som forløper i trådenes lengderetning.

Oppfinnelsen omfatter også midler til utførelse av den ovenfor nevnte fremgangsmåte og eidel av oppfinnelsen går ut på anordning til fremstilling av en forsterket gjenstand av elastisk materiale, omfattende midler tLl forming av elastisk eller ettergivende materiale til en gjenstand, midler til matning inn i gjenstanden under forming av i det vesentlige parallelle, adskilte . grupper med stort sett ikke sammenslåtte tråder lagt ved siden av hverandre, samt midler til krølling eller folding av i det minste noen tråder før innføring i gjenstanden for bibringelse av bølge-forløpet langs trådene.

Bølgenes amplitude kan forløpe rettvinklet på gruppenes hovedretning eller kan ligge i vedkommende retning. Således kan i tilfelle av en tekstil eller et armeringsark bølgene ligge i rett hovedplan av tekstilen-eller arket eller perpendikulært på samme.

Trådene er hovedsakelig av stål og kan være overtrukket med bronse om ønskelig. Til bruk ved armering av f.eks. dekk, er diameteren vanligvis i området fra 0,lmm til 0,5 mm, fortrinnsvis 0,15 mm til 0,3 mm.

For å lette fremstillingen og sikre ensartethet i en forsterket gjenstands egenskaper er fortrinnsvis hver tråd forsynt med bølger eller i det minste hver tråd i en særskilt gruppe. Videre er bølgepartiene fortrinnsvis periodiske, f.eks. sinusbølger, eller de kan følge en trekantet bølgeform for. tilveiebringelse av ensartethet i egenskapene langs .trådene, og hvor perioden er stort sett den samme for alle tråder for å- sikre ensartethet på tvers av gjenstanden. Sinusbølger er særlig fordelaktige fordi strekkstyrken av trådene er større i et sådant tilfelle enn i tilfelle av bølger med skarpe bend eller kanter, slik som ved trekantformede bølger.

Bølgefasen kan være den samme for alle tråder eller sim-pelthen for alle tråder i en særskilt gruppe, i hvilket tilfelle fasen kan variere fra gruppe til gruppe og differansen er fortrinnsvis regulær, f.eks. 180 grader mellom to tilstøtende trådgrupper. Slike fasedifferanser forbedrer ytterligere adhesjonen overfor det elastiske materiale.

Man vil forstå at for tilveiebringelse av ensartethet i egenskapene på tvers av en armert gjenstand ville den enkles-te fremgangsmåte være å ha bølger med konstant bølgeperiode som nevnt ovenfor og med konstant fase eller i det minste et meget enkelt faseforhold mellom tilstøtende tråder og/eller grupper. Aksep-table resultater kan imidlertid oppnås hvis en hensiktsmessig peri-odevariasjoh på tvers av gjenstanden er sikret når det gjelder

variasjon av perioden og/eller bølgeforløpets fase.

I en forsterkningstekstil ifølge oppfinnelsen kan veften være fremstilt av et passende syntetisk materiale, såsom nylon eller polyester. Tekstilen kan være formet som en strimmel med veften bestående av et enkelt filament eller et garn som går fra

strimmelens ene side til den andre. Det skal nevnes at veften ik-ke behøver å ha noen belastningsbærende funksjon og kan være betydelig mer fleksibel enn varptrådene. En annen fordel ved oppfinnelsen i forbindelse med en tekstilvare er at bølgeforløpene kan tjene til å begrense eller forhindre bevegelsen av veften i varptrådenes lengderetning.

Bølgedannelsene kan formes i trådene ved hjelp av hvilke som helst passende innretninger som vil deformere trådene utover deres elastisitetsgrense, slik at deformeringen blir blivende. Slike innretninger kan omfatte to tannhjul, f.eks. som beskrevet i britisk patent 1 409 710, hvor en tekstilvare føres mellom hjulene 1 varptrådenes retning, eller grupper med tråder føres fra spolene.

Hvis bølgefasen skal variere mellom de tilstøtende grupper, kan

hvert tannhjul hensiktsmessig omfatte flere enkelttannhjul som hvert er innrettet til å komme i berøring med en enkelt gruppe, og hvor tennene er forskjøvet i omkretsretningen i forhold til hverandre. Hvis faseforandringen mellom tilstøtende grupper således skal være 180 grader, vil omkretsforskyvningen mellom tilstøtende tannhjul være en tannbredde.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp

av tre eksempler og under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et parti av en strimmel fremstilt som ler-rettsbinding i en vare 1 i samsvar med oppfinnelsen beliggende nær strimmelens kant. Varpen i strimmelen omfatter et antall grupper 2 av ikke sammenslåtte ståltråder. Hver gruppe er forsynt med bølger forløpende i retning stort sett perpendikulært på strimmelens hovedplan.

Bølgene forløper periodisk og trådene følger stort sett en trekantbølgeform, slik at de har topper 3 og daler 4. Perioden og fasen er den samme for alle tråder, slik at alle topper 3 ligger på linje og det samme er tilfelle med dalene 4.

Veften består av et garn eller et monofilament 5 av nylon

eller polyester ført fra strimmelens ene side til den andre.

Fig. 2 ligner fig. 1, men i dette tilfelle eksisterer det en faseforskyvning på 180 grader mellom bølgene i tilstøtende trådgrupper, slik at toppene 3 i en gruppe ligger på linje med dalene 4 i en tilstøtende gruppe.

Mens de ovenfor omtalte utførelser har tråder i hver gruppe beliggende ved siden av og stort sett parallelt med hverandre og i det vesentlige i* varens hovedplan, vil man forstå at det er

mulig å forsyne strimlene med ytterligere tråder anordnet i en ret-■ ning forløpende vinkelrett på strimmelens hovedplan.

Fig. 3 viser en anordning til fremstilling av en forsterket gjenstand i samsvar med oppfinnelsen ved at tråder sendes direkte inn i gjenstanden mens den formes. Et antall spoler 11 som sammen danner en spolehekk, er anordnet roterbare og inneholder ikke sammenslåtte grupper med,parallelle ståltråder 12. Ståltråde-ne 12 har en diameter fra 0,1 mm til 0,5 mm, fortrinnsvis mellom 0,15 mm og 0,3 mm. Hver gruppe passerer en åpning 13 i en førings-plate 14. Det er mulig å benytte spoler hvorpå bare en tråd er viklet, og i et sådant tilfelle føres trådene fra flere spoler, f. eks. 2 til 7 spoler eller flere, gjennom ai enkelt åpning 13 i fø-ringsplaten 14 for dannelse av en gruppe.

Gruppene med ståltråder 12 er ført gjennom et par tannhjul 15 for krusning av gruppetrådene. De således frembragte bøl-ger er periodiske og følger stort sett trekantet bølgeform med topper og daler. Det er klart at det ved forandring av tannhjulenes 15 egenskaper er mulig å forandre amplituden og perioden for bølge-formen, slik at gruppene med tråder kan gis en hvilket som helst ønsket bølgeform avhengig av forlengelse, kompresjon og strekkstyr-. ketrekk i disse trådgrupper som ønskes oppnådd. Fortrinnsvis bi-bringes trådgruppene en sinusbølgeform fordi senkningen av strekk-styrkeegenskapene i dette tilfelle er minst.

Når de krusede grupper med tråder forlater tannhjulene 15, kan de på vanlig måte innleires direkte i en gummi- eller plast- gjenstand, såsom et lag 16, mens det formes ved hjelp av en eks-truderings- eller kalandreringsmaskin 18. Imidlertid er det også mulig å plassere mellom tannhjulene 15 og ekstruderingsmaskinen et sett glatte ruller 17 for reorientering av trådene i gruppene, slik at de snues 9 0 grader, hvorved bølgene ikke lengre forløper vinkelrett på, men parallelt med det fremstilte lags øvre og nedre plan. På denne måte er det mulig å forme meget tynne ark eller lag 16.

Selv om den ovenfor forklarte prosess foregår på en kon-tinuerlig måte, er det også mulig å sette igang med spoler, hvorpå det på forhånd ér viklet krusede, parallelle tråder, slik at tannhjulene 15 kan sløyfes. I et sådant tilfelle kan det være hensiktsmessig å spiraTlvikle rundt gruppene med krusede, parallelle tråder et filament med liten diameter, f.eks.0,15 mm, med stor stigning for å holde "de krusede, parallelle tråder sammen i gruppen. Dette kan også gjøres ved påsprøytning av et herdbaft klebe-• middel på de krusede, parallelle tråder, slik at de holder seg sammen i grupper.

Skjønt oppfinnelsen er forklart særlig i forbindelse med grupper av absolutt ikke sammenslåtte, krusede tråder fordi det på denne måte ikke dannes noen kontaktpunkter, er det å forstå at det ville være mulig å slå sammen,tråder til bunter med meget stor stigning, såsom på 40 mm eller mer, slik at trådene som er tvunnet sammen på denne måte med en sådan stor stigning, kan betraktes som i det vesentlige innbyrdes parallelle og ikke sammenslåtte.

Claims (23)

1. Gjenstand av ettergivende eller elastisk materiale som er forsterket med et antall avlange eller largstrakte, i det vesentlige parallelle, adskilte forsterkningselementer, karakterisert ved at hvert element omfatter en gruppe av i det vesentlige, ikke sammenslåtte tråder som er lagt ved siden av hverandre, hvor i det minste noen tråder er formet slik at de har varige bølger som forløper i deres lengderetning.

2. Vevet tekstilvare for armering eller forsterkning av ettergivende materiale, karakterisert ved at varens varp består av i det vesentlige ikke sammenslåtte tråder som holdes sammen i adskilte grupper ved hjelp av varens veft, og hvor i det minste noen av trådene er forsynt med bø lgeform med bølgene forløpende i tråderes retning.

3. Tekstilvare ifølge krav 2, karakterisert ved at varen er av lerretbindingstypen (toskaftbinding).

4. Tekstilvare ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at varen er i form av en strimmel, hvor veften utgjø-res av et enkelt filament som er ført fra strimmelens ene til den andre side.

5. Tekstilvare ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at varen er i form av en strimmel og veften består av et garn som er ført frå strimmelens ene til den andre side.

6. Tekstilvare ifølge et eller flere av kravene 2 til 5, karakterisert ved at veften er av et syntetisk materiale.

7. Tekstilvare.ifølge krav 6, karakterisert ved at veften er av nylon eller polyester.

8. Fremgangsmåte til fremstilling av en armert eller forsterket gjenstand av ettergivende materiale, karakterisert ved at det direkte inn i gjenstanden mens denne formes, innføres et antall i det vesentlige parallelle, adskilte grupper med i det vesentlige ikke sammenslåtte tråder som er lagt ved siden av hverandre, og hvor i det minste noen tråder er deformert med bølgedannelser som strekker seg i trådretningen.

9. Anordning til fremstilling av en forsterket gjenstand av ettergivende materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter innretninger til å forme ettergivende materiale til en gjenstand, innretninger til mating inn i gjenstanden under forming av i det vesentlige parallelle, adskilte, grupper av i det vesentlige ikke sammenslåtte tråder som er lagt ved siden av hverandre, samt innretninger til krusning av i det minste noen tråder før de går inn i gjenstanden, slik at de er forsynt med bølger som strekker seg i trådretningen.

10. Gjenstand ifølge et eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved at amplituden for bølgene forløper vinkelrett på den hovedretning i hvilken gruppene er adskilt fra hverandre.

11. Gjenstand ifølge et eller flere av kravene 1 til 7, k a-raktérisert ved at amplituden for bølgene ligger stort sett i den hovedretning som gruppene er adskilt fra hverandre i.

12. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved innretninger for krusning av trådene i retning perpendikulært på den hovedretning hvori gruppene er adskilt fra hverandre og innretninger for dreining av trådene over en rett vinkel for legning av amplitudene i den retning hvori gruppene er adskilt fra hverandre.

13. Gjenstand ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at hver tråd i hvilken som helst gruppe er forsynt med bølgeforløp.

14. Gjenstand ifølge krav 13, karakterisert ved at hver gruppe består av tråder forsynt med bølger.

15. Gjenstand ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at bølgedannelsen ee periodisk.

16. Gjenstand ifølge krav 15, karakterisert ved at perioden er den samme for alle bølgede tråder.

17. Gjenstand ifølge krav 13 og 16, karakterisert ved at bølgefasen er konstant innenfor en og samme gruppe.

18. Gjenstand ifølge krav 14 og 17, karakterisert ved at fasen er den samme for hver gruppe.

19. Gjenstand ifølge krav 14 og 17, karakterisert ved at bølgefasen varierer mellom tilstøtende grupper.

20. Gjenstand ifølge krav 19, karakterisert ved at fasedifferansen mellom to tilstøtende grupper er 180 grader.

21. Gjenstand ifølge et eller flere av kravene 15 til 20, karakterisert ved at bølgene følger en trekantbølge-form.

22. Gjenstand ifølge et eller flere av kravene 15 til 20, karakterisert ved at bølgene har sinusform.

23. Gjenstand ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at trådene i hver gruppe ligger ved siden av hverandre i retning parallelt med den hovedretning hvori, gruppen er adskilt fra hverandre. I