EP0852634A1 - Verfahren zur herstellung eines stahlcords - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines stahlcords

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EP0852634A1
EP0852634A1 EP96931018A EP96931018A EP0852634A1 EP 0852634 A1 EP0852634 A1 EP 0852634A1 EP 96931018 A EP96931018 A EP 96931018A EP 96931018 A EP96931018 A EP 96931018A EP 0852634 A1 EP0852634 A1 EP 0852634A1
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EP
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filaments
steel cord
wire
core
core filaments
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EP96931018A
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Siegfried Doujak
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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, in particular produced by this method, with a wire bundle which has at least three wire filaments.
  • Steel cords as inserts in pneumatic tires for motor vehicles to improve their driving properties, dynamics, stability and to extend their lifespan are known and are usually made up of strands, a strand being a bundle of at least two, but usually several, individual wires which are laid around and / or twisted around each other. The production takes place by means of a bunching machine and is quite complex.
  • steel cords are known, the core of which consists of a central, folded wire bundle, which is no longer produced in a separate stranding process, but can be formed directly during the stranding.
  • EP 0 492 682 A1 discloses a wire bundle for a tire cord made of two to seven individual filaments with an essentially circular cross section.
  • the individual filaments run parallel to one another in a single plane and are covered with one or more filaments in a single sheathing direction.
  • One or more of the core filaments arranged in one plane or the plane of the core filaments as a whole has elastic residual torsional stresses.
  • the elastic residual torsional stresses are selected such that the wire bundle remains essentially flat over its entire length, as long as no external forces act on it.
  • the size and direction of the residual torsion tensions are chosen so that the elastic residual torsion tensions of the core filaments cancel each other out with the restoring forces of the sheath filaments.
  • a reinforcement rope for elastomeric products which consists of helically shaped wires, one or more individual steel wrapping wires being wound around a core, which in turn consists of two or more individual steel wires that are not twisted around each other.
  • the core wires are of the same helical shape and are arranged next to one another and in such a way that each of the core wires is in linear contact with at least one other core wire.
  • the screw of the wrapping wires has the same direction and the same pitch in the known reinforcing rope on, as with the core wires.
  • the known reinforcement rope is manufactured by combining a group of wires into a bundle of core wires. The bundle is guided over a first bending edge and one or more wires are each guided over one or more bending edges and wound around the bundle. The radius of curvature of the wires is determined by the radius of curvature of the bending edges.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a method for producing a steel cord with a wire bundle as a core, which is technically simple to carry out and which results in a steel cord of improved quality with regard to strength, fatigue properties and processability.
  • a method for producing a steel cord which comprises the following steps: A: at least two wire filaments serving as core filaments are drawn off from spools,
  • At least one wire filament serving as sheath wire is drawn off from a spool and
  • the method proposed according to the invention ensures simple and inexpensive production of a steel cord according to the invention, since there are no additional stranding and / or stranding processes taking place outside the line. Rather, according to the invention, the entire steel cord is produced in a single line, so to speak.
  • the type of preforming also prevents the wire filaments from being damaged and / or deformed locally, as can be the case, for example, with preforming by means of gear wheels. Thus, the fatigue properties of the steel cord are not impaired by the type of manufacture according to the invention.
  • steel cords with smaller radii of curvature can be achieved according to the invention.
  • the steel cord according to the invention can thus be produced with only one type of machine, only slight modifications having to be made to the machine for different cord types.
  • the method according to the invention is also suitable for the production of steel cords with cores from spirally preformed core filaments, which moreover have residual torsional stresses which are canceled outwards by a corresponding choice of wrapping with a sheath wire.
  • a steel cord with a wire bundle which has at least three wire filaments, at least two filaments as soul filaments forming a soul being spirally shaped and running parallel to one another, and at least one wire filament being the sheath wire surrounds two soul filaments in a spiral.
  • a wire bundle according to the invention for a steel cord thus consists of three filaments, two of which are spiral-shaped and are also spiral-shaped surrounded by the third filament.
  • the individual filaments are twisted in a suitable manner at the desired speed by means of a false twister in order to be brought together again in parallel after the false twister, but with a spiral preforming.
  • one or more layers of sheathed wires are provided, which are the at least two Soul filaments surround.
  • a wire bundle is provided for a tire cord, in which the wires of the core bundle do not migrate out of the rope assembly even when used in the tire belt.
  • the wire bundle according to the invention can be produced very inexpensively, since the core bundle does not require its own operation, but can be produced in line with the entire production.
  • a steel cord with a wire bundle is proposed according to claim 1 6, wherein at least two wire filaments as core filaments forming a core run parallel to one another in a bundle shape and have elastic residual torsion stresses which, in conjunction with the restoring forces of at least one, the core filaments pick up surrounding sheathed wire.
  • the wire bundle according to the invention can be easily produced, since the wire filaments of the core are not parallel to one another in one plane, which is associated with some expenditure in terms of production technology, but are combined in the form of a bundle.
  • the suitable choice of the residual elastic torsional stresses makes it easy to process the rubber coating, since the wire bundle according to the invention remains flat during the rubber coating.
  • the steel cord has a flattened, essentially oval shape.
  • This oval shape according to the invention has considerable advantages for use in tires, in particular due to the different stiffness of the steel cord in the radial and lateral directions.
  • the flattened, in the substantial oval shape can be achieved, for example, by pressing the steel cord together with a pair of rollers.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a method according to the invention for producing a steel cord according to the invention according to FIG. 4.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method according to the invention for producing a steel cord according to the invention according to FIG. 3.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of a steel cord according to the invention with two spirally preformed and parallel soul filaments which are surrounded by a sheath wire in a spiral.
  • Figure 4 shows a steel cord according to the invention according to Figure 3, but with six spirally preformed and parallel to each other soul filaments.
  • FIG. 5 shows a schematic and perspective illustration of a steel cord according to the invention with three wire filaments preformed in a spiral shape and lying parallel to one another. ment as a soul, which is surrounded by a layer of six sheathed wires.
  • FIG. 6 shows a further steel cord according to the invention with a core made of twelve spirally preformed wire filaments, which is surrounded by a layer of sheathed wires, which in turn is surrounded by a spiral wire.
  • FIGS. 3 to 6 show different embodiments of steel cords according to the invention, each with a different number of wire filaments forming the core of the steel cord.
  • FIG. 3 shows a first embodiment of a steel cord according to the invention with a wire bundle with two core filaments 10 as core 60, which are spiral-shaped and run parallel to one another.
  • the two core filaments 10 are surrounded by a further filament as the sheath wire 20, namely the sheath wire 20 is laid with the same pitch and direction to the spiral shape of the core filaments 10.
  • the core filaments 10 are left-handed in a spiral shape, and the sheath wire 20 is also wound left-handed around the two core filaments 10.
  • the pitch of such a steel cord is typically about 14 mm, the diameter of the core filaments 10 and the sheath wire 20 is about 0.28 mm.
  • FIG. 4 shows another embodiment of a steel cord according to the invention according to FIG. 3, in which the core 60 is formed from six spiral-shaped and parallel core filaments 10 which are left-handed spiral-shaped are and are wound left-handed by a seventh filament as sheath wire 20.
  • the pitch can be, for example, 18 mm and the diameter of the filaments used can be 0.35 mm.
  • steel cords with wire bundles are also conceivable, which have an even larger number of wire filaments.
  • the diameter of the filaments is chosen to be smaller.
  • the pitch can be specified as required, and the diameter of the sheath wire can be chosen to be the same as the diameter of the wire filaments of the core, but can also differ from their diameter.
  • the pitch is z. B. advantageously 1 2.5 mm, the diameter of the wire filaments 0.22 mm and the diameter of the sheath wire surrounding the core wire bundle 0.15 mm.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a steel cord according to the invention in a schematic perspective illustration.
  • the core 60 of the steel cord is formed from three spirally preformed core filaments 10 which run parallel to one another. These are surrounded by a layer of six closely lying sheathed wires 20 which have the same direction of travel as the core filaments 10. For reasons of clarity, the core filaments 10 are shown longer than the sheathed wires 20.
  • the direction of the core filaments 10 can but also be opposite to the 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 core filaments 10 of the core bundle cannot migrate out of the cable assembly even when used as a steel belt.
  • the production of such a steel cord is very inexpensive, since the core bundle 60, as will be described below, does not require its own operation, but can be produced in line with the steel cord production.
  • the core filaments 1 0 advantageously have a diameter of 0.2 mm
  • the sheathed wires 20 have a diameter of 0.35 mm.
  • FIG. 6 shows a steel cord according to the invention, which is similar to the exemplary embodiment in FIG. 5 and has a core 60 made of twelve core filaments 10, which are preformed spirally left-handed and which are in turn surrounded by a left-handed position made of fifteen sheathed wires 20.
  • all wires advantageously have the same diameter of 0.175 mm.
  • the steel cord shown in FIG. 6 is additionally wrapped with a helix wire 30 to the right.
  • the diameter of the helical wire 30 is, for example, 0.15 mm.
  • the course direction of the core filaments 10 can of course also be opposite to the course direction of the sheathed wires in this embodiment.
  • FIG. 1 schematically illustrates a method according to the invention for producing a steel cord according to the invention shown in FIG. 4.
  • the core filaments 10 are drawn off from six spools 11 in a first step A.
  • three of the six wire filaments 10 are combined to form a strand 50 by means of deflecting rollers 15, and then in a third step C by two false twists 40 each clockwise with a set pitch (here: 1 8 mm ) to be preformed spirally.
  • the two bundles, each with three wire filaments, are assembled in a further work step D by means of deflecting rollers 15 to form a wire bundle composed of six wire filaments, which forms the core 60 of the steel cord to be produced.
  • the core 60 made of six core filaments 10, which have a right-hand spiral shape, is surrounded in the same work step with a sheath wire 20 which is pulled off from a coil 21 in step E and right-handed in step F with a predetermined pitch (for example, 1 8 mm ) is wrapped around the soul 60.
  • the result of this production process is a steel cord according to the invention, as shown in FIG. 4, the steel cord shown in FIG. 4, just like the steel cord shown in FIG. 3, having left-handed core filaments 10 and sheathed wires 20.
  • the wire filaments used in this production 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 rolled in advance in several steps from 5.5 mm to a thinner diameter, drawn, heat-treated and brassed before the subsequent, last step, usually a wet drawing step.
  • the brass is used as a "lubricant" when pulling, but primarily serves to hold the steel cord with the rubber mixture of the tire.
  • the steel cords are produced by twisting and stranding the Wire filaments in a suitable number and shape, a suitable combination of the coil size and the number of machine revolutions having to be found when selecting the machine parameters, since a high number of revolutions is associated with small insert coils and a correspondingly low number of revolutions is associated with large insert coils.
  • the method according to the invention for the production of a steel cord is suitable for the production of steel cords with bundles of soul from two to thirty wire filaments, wherein cord constructions of the same type with more than thirty wire filaments are also conceivable.
  • FIG. 2 illustrates a method for producing a steel cord according to the invention, as shown in FIG. 3.
  • a first step A two wire filaments 10 are drawn off from two coils 11 and brought together in a second step B.
  • the two wire filaments 10 are formed in a false twister 40 to the right with a set pitch (for example 1 4 mm) to the right with a spiral.
  • These two wire filaments 10 spirally twisted around each other form the core 60 of the steel cord to be produced.
  • a third wire filament is drawn off from a spool 21, which in the last work step F is wound as a right-handed wire 20 around the core 60 in a right-handed manner with a pitch of 14 mm, for example.
  • the steel cords according to the invention described above are pressed into an oval shape.
  • This is particularly suitable for steel cords as in the Figures 5 and 6 are shown.
  • the oval shape of the steel cord can be obtained, for example, by pressing the cord together using a pair of rollers. Due to the different stiffness in the radial and lateral directions, the oval shape of the steel cord has considerable advantages for use in tires.
  • the proposed steel cord according to the invention is simple and inexpensive to manufacture and is characterized by excellent properties, in particular when subjected to compression. It can be gummed easily, since the residual torsional stresses are canceled outwards and therefore it remains flat during the gumming process. The migrability of the wire filaments used from the rope composite when used as a belt is also very low. With the design proposed according to the invention, a large number of steel cord constructions can be produced, which cover a wide range of applications, starting with steel cords for car tires and light truck tires to truck and bus tires.

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords für Luftreifen mit einem Drahtbündel, dessen Seele aus bündelförmig parallel aneinanderliegend angeordneten Drahtfilamenten (10) besteht. Vorteilhafterweise sind mindestens drei Drahtfilamente (10, 20) vorgesehen, wobei mindestens zwei Drahtfilamente als eine Seele (60) bildende Seelenfilamente (10) spiralförmig geformt sind und parallel aneinanderliegend verlaufen und mindestens ein Drahtfilament als Hülldraht (20) die zwei Seelenfilamente (10) spiralförmig umgibt. Die spiralige Verformung der Drahtfilamente (10) wird erfindungsgemäß durch Falschdraller (40) erzielt. Durch diese spiralige Verformung der Drahtfilamente (10) wird insbesondere ein Migrieren der Filamente aus dem Cordverbund vermieden. Vorteilhafterweise werden Resttorsionsspannungen der Seelenfilamente untereinander und in Verbindung mit den Rückstellkräften des Hülldrahts aufgehoben. Des weiteren weist der Stahlcord vorteilhafterweise eine abgeflachte, insbesondere ovale Form auf.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords sowie einen insbesondere nach diesem Verfahren hergestellten Stahlcord mit einem Drahtbündel, das mindestens drei Drahtfilamente aufweist.
Stahlcorde als Einlagen in Luftreifen für Kraftfahrzeuge zur Verbesse¬ rung deren Fahreigenschaften, Dynamik, Stabilität und zur Verlänge¬ rung ihrer Lebensdauer sind bekannt und sind üblicherweise aus Litzen aufgebaut, wobei eine Litze ein Bündel aus mindestens zwei, im Regel¬ fall 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 zentra¬ len, gefachten Drahtbündel besteht, welches nicht mehr in einem sepa¬ raten Verlitzprozeß hergestellt wird, sondern unmittelbar beim Versei¬ len gebildet werden kann.
Aus der DE 39 1 4 330 C2 ist bekannt, daß Litzen bei der Herstellung von Stahldrähten verdreht und auch überdreht werden, um eine ge¬ wünschte Resttorsion zu erhalten. Derartige Resttorsionen stellen bei dem fertigen Stahlcord ein wichtiges Merkmal dar, da von ihnen in der Hauptsache die Planlage einer gummierten Stahlcordbahn abhängt. Die Resttorsionen sind des weiteren auch für die Gleichmäßigkeit der Schnittkanten der Cordabschnitte verantwortlich.
Aus der EP 0 492 682 A1 ist ein Drahtbündel für einen Reifencord aus zwei bis sieben Einzelfilamenten mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt bekannt. Die Einzelfilamente verlaufen parallel aneinander¬ liegend in einer einzigen Ebene und sind mit einem oder mehreren Fila¬ menten in einer einzigen Umhüllrichtung 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, so¬ lange keine äußeren Kräfte an ihm angreifen. Größe und Richtung der Resttorsionsspannungen werden dabei so gewählt, daß sich die elasti¬ schen Resttorsionsspannungen der Kernfilamente mit den Rückstell¬ kräften der Hüllfilamente aufheben.
Aus der DE-OS 26 1 9 086 ist ein Verstärkungsseil für elastomere Er¬ zeugnisse bekannt, das aus schraubenförmig geformten Drähten be¬ steht, wobei ein oder mehrere einzelne Stahlumwicklungsdrähte um einen Kern gewunden sind, der wiederum aus zwei oder mehreren ein¬ zelnen Stahldrähten, die nicht umeinander gewunden sind, besteht. Dabei sind die Kerndrähte von gleicher schraubenförmiger Gestalt und derart nebeneinander und gegeneinander angeordnet, daß jeder der Kerndrähte mit wenigsten einem anderen Kerndraht in linienförmigen Kontakt ist. Die Schraube der Umwicklungsdrähte weist in dem be¬ kannten Verstärkungsseil die gleiche Richtung und die gleiche Steigung auf, wie bei den Kerndrähten. Das bekannte Verstärkungsseil wird her¬ gestellt, indem eine Gruppe von Drähten zu einem Bündel Kerndrähte zusammengefaßt werden. Das Bündel wird über eine erste Abbiege¬ kante geführt und ein oder mehrere Drähte werden jeder über eine oder mehrere Abbiegekanten geführt und um das Bündel gewunden. Durch den Krümmungsradius der Abbiegekanten wird der Krümmungsradius der Drähte bestimmt.
Bei der Verdrehung und Vorformung der Einzelfilamente muß darauf geachtet werden, daß deren Ermüdungsfestigkeit nicht unter der Be¬ handlung leidet. Insbesondere bei einer Verformung über Zahnräder o.a. erhalten die hochfesten Einzelfilamente lokale Druckstellen, wo¬ durch sie für zyklische Belastungen ungeeignet werden, da derartige lokale Verformungen Ausgangspunkte für das Auftreten von Ermü¬ dungsbrüchen sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Ver¬ fahren zur Herstellung eines Stahlcords mit einem Drahtbündel als Seele bereitzustellen, das technisch einfach durchführbar ist und das einen Stahlcord verbesserter Qualität hinsichtlich Festigkeit, Ermü¬ dungseigenschaften und Verarbeitbarkeit ergibt. Insbesondere sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kleinere Krümmungsradien als bei den bekannten Verfahren erzielbar sein.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Ver¬ fahren zur Herstellung eines Stahlcords vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfaßt: A: mindestens zwei als Seelenfilamente dienende Drahtfilamente werden von Spulen abgezogen,
B: die abgezogenen Seelenfilamente werden zu einem Strang zu¬ sammengefaßt und
C: in einem Falschdraller verdreht,
E: mindestens ein als Hülldraht dienendes Drahtfilament wird von einer Spule abgezogen und
F: um die eine Seele bildenden spiralförmig vorgeformten Seelenfi¬ lamente gewickelt.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren gewährleistet eine einfache und kostengünstige Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlcords, da keine zusätzlichen, außerhalb der Linie stattfindenden Verlitz- und/oder Verseilvorgänge stattfinden. Vielmehr wird erfin¬ dungsgemäß der gesamte Stahlcord sozusagen am Stück in einer Linie hergestellt. Die Art der Vorformung verhindert auch, daß die Drahtfila¬ mente beschädigt und/oder örtlich verformt werden, wie es beispiels¬ weise bei einer Vorformung mittels Zahnrädern der Fall sein kann. So¬ mit werden durch die erfindungsgemäße Art der Herstellung die Ermü¬ dungseigenschaften des Stahlcords nicht beeinträchtigt. Darüber hin¬ aus sind erfindungsgemaß Stahlcorde mit kleineren Krümmungsradien erzielbar. Der erfindungsgemäße Stahlcord ist somit mit nur einem Ma¬ schinentyp herstellbar, wobei für verschiedene Cordtypen nur leichte Modifikationen an der Maschinen vorgenommen werden müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Herstellung von Stahlcorden mit Seelen aus spiralförmig vorgeformten Seelenfilamen- ten, die darüber hinaus Resttorsionsspannungen aufweisen, die durch eine entsprechende Wahl der Umwicklung mit einem Hülldraht nach außen hin aufgehoben werden.
Zur weiteren Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Stahlcord mit einem Drahtbündel vorgeschlagen, das minde¬ stens drei Drahtfilamente aufweist, wobei mindestens zwei Filamente als eine Seele bildende Seelenfilamente spiralförmig geformt sind und parallel aneinanderliegend verlaufen und wobei mindestens ein Drahtfi- lament als Hülldraht die zwei Seelenfilamente spiralförmig umgibt. In seiner einfachsten Form besteht ein erfindungsgemäßes Drahtbündel für einen Stahlcord somit aus drei Filamenten, von welchen zwei spiral¬ förmig geformt sind und von dem dritten Filament ebenfalls spiralför¬ mig umgeben sind. Die Einzelfilamente werden mittels eines Falschdrallers in geeigneter Weise mit der gewünschten Drehzahl um¬ einander verdreht, um nach dem Falschdraller wieder zueinander paral¬ lel, jedoch mit spiralförmiger Vorformung zusammengeführt zu werden. Um dieses Bündel paralleler Einzelfilamente wird ein weiteres Filament mit der gleichen Ganghöhe und Gangrichtung zur Spiralform der Vor¬ formung der Einzelfilamente gelegt. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung eines Drahtbündels werden die Einzelfilamente weder be¬ schädigt noch örtlich verformt, so daß ein mit einem solchen Draht¬ bündel hergestellter 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 Rei¬ fencord bereitgestellt, bei welchem die Drähte des Seelenbündels auch bei Anwendung im Reifengürtel nicht aus dem Seilverbund migrieren. Das erfindungsgemäße Drahtbündel kann sehr kostengünstig herge¬ stellt werden, da das Seelenbündel keinen eigenen Arbeitsgang benö¬ tigt, sondern in Linie mit der gesamten Herstellung produziert werden kann.
Zur weiteren Lösung der Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 6 ein Stahl¬ cord mit einem Drahtbündel vorgeschlagen, wobei mindestens zwei Drahtfilamente als eine Seele bildende Seelenfilamente bündeiförmig aneinanderliegend parallel verlaufen und elastische Resttorsionsspan¬ nungen aufweisen, die sich in Verbindung mit den Rückstellkräften mindestens eines die Seelenfilamente umgebenden Hülldrahts aufhe¬ ben. Das erfindungsgemäße Drahtbündel kann einfach hergestellt wer¬ den, 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 wer¬ den. 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 Stahl¬ cord eine abgeflachte, im wesentliche ovale Form auf. Diese erfin¬ dungsgemäße 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 we- sentlichen ovale Form kann beispielsweise durch Zusammendrücken des Stahlcords mit einem Rollenpaar erreicht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und des erfin¬ dungsgemäßen 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 erfin¬ dungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfin¬ dungsgemäßen Stahlcords gemäß der Figur 4.
Figur 2 veranschaulicht in schematischer Darstellung ein erfin¬ dungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfin¬ dungsgemäßen Stahlcords gemäß der Figur 3.
Figur 3 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Stahlcord mit zwei spiralförmig vorge¬ formten und parallel aneinanderliegenden Seelenfilamen- ten, die von einem Hülldraht spiralförmig umgeben sind.
Figur 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Stahlcord gemäß Figur 3, jedoch mit sechs spiralförmig vorgeformten und parallel aneinanderliegenden Seelenf ilamenten.
Figur 5 zeigt in schematischer und perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Stahlcord mit drei spiralförmig vorgeformten und parallel aneinanderliegenden Drahtfila- menten als Seele, die von einer Lage von sechs Hülldräh¬ ten umgeben ist.
Figur 6 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Stahlcord mit einer Seele aus zwölf spiralförmig vorgeformten Draht¬ filamenten, die von einer Lage von Hülldrähten umgeben ist, die wiederum spiralförmig mit einem Wendeldraht um¬ geben ist.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen von erfin¬ dungsgemäßen 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 1 0 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 1 0 gelegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seelenfilamente 1 0 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 1 0 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 1 0 gebildet ist, die linksgängig spiralförmig geformt sind und von einem siebten Filament als Hülldraht 20 linksgängig um¬ wickelt sind. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Ganghöhe bei¬ spielsweise 1 8 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 Filamen¬ te kleiner gewählt. Die Ganghöhe kann je nach Bedarf vorgegeben werden, und der Durchmesser des Hülldrahts kann gleich gewählt wer¬ den 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, be¬ trägt die Ganghöhe z. B. vorteilhafterweise 1 2,5 mm, der Durchmesser der Drahtfilamente 0,22 mm und der Durchmesser des das Seelen¬ drahtbündel umgebenden Hülldrahts 0, 1 5 mm.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä¬ ßen Stahlcords in schematischer perspektivischer Darstellung. Die Seele 60 des Stahlcords wird aus drei spiralförmig vorgeformten See¬ lenfilamenten 10 gebildet, die parallel aneinanderliegend verlaufen. Die¬ se werden von einer Lage von sechs eng aneinanderliegenden Hüll¬ drähten 20 umgeben, die die gleiche Gangrichtung aufweisen wie die Seelenfilamente 1 0. 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 Hüll¬ drähten 20 hat den Vorteil, daß die Seelenfilamente 1 0 des Seelenbün¬ dels auch bei Anwendung als Stahlgürtel nicht aus dem Seilverbund migrieren können. Außerdem ist die Herstellung eines derartigen Stahl¬ cords sehr kostengünstig, da das Seelenbündel 60, wie nachfolgend beschrieben werden wird, keinen eigenen Arbeitsgang benötigt, son¬ dern in Linie mit der Stahlcordherstellung produziert werden kann.
Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügen die Seelenfilamente 1 0 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 erfin¬ dungsgemäßer Stahlcord dargestellt, der über eine Seele 60 aus zwölf linksgängig spiralförmig vorgeformten Seelenfilamenten 1 0 verfügt, die wiederum von einer linksgängigen Lage aus fünfzehn Hülldrähten 20 umgeben sind. In diesem Ausführungsbeispiel haben alle Drähte vor¬ teilhafterweise denselben Durchmesser von 0, 1 75 mm. Der in Figur 6 dargestellte Stahlcord ist darüber hinaus zusätzlich mit einem Wendel¬ draht 30 rechtsgängig umwickelt. Der Durchmesser des Wendeldrahts 30 beträgt beispielsweise 0, 1 5 mm. Die Gangrichtung der Seelenfila¬ mente 10 kann natürlich auch in diesem Ausführungsbeispiel gegen¬ läufig zu der Gangrichtung der Hülldrähte sein.
Figur 1 veranschaulicht in schematischer Darstellung ein erfindungs¬ gemäßes Verfahren zur Herstellung eines in Figur 4 dargestellten erfin¬ dungsgemäßen Stahlcords. Zur Herstellung dieses Stahlcords mit ei¬ nem Seelenbündel aus sechs Drahtfilamenten werden in einem ersten Arbeitsschritt A die Seelenfilamente 10 von sechs Spulen 1 1 abgezo- gen. In einem weiteren Arbeitsschritt B werden jeweils drei der sechs Drahtfilamente 1 0 mittels Umlenkrollen 1 5 zu einem Strang 50 zu¬ sammengefaßt, um anschließend in einem dritten Arbeitsschritt C von zwei Falschdrallern 40 jeweils rechtsgängig mit einer eingestellten Ganghöhe (hier: 1 8 mm) spiralförmig vorgeformt zu werden. Nach dem Verlassen der Falschdraller 40 werden die beiden Bündel mit jeweils drei Drahtfilamenten in einem weiteren Arbeitsschritt D mittels Um¬ lenkrollen 1 5 zu einem Drahtbündel aus sechs Drahtfilamenten zusam¬ mengesetzt, das die Seele 60 des herzustellenden Stahlcords bildet. Die Seele 60 aus sechs Seelenfilamenten 1 0, die rechtsgängig spiral¬ förmig 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 1 8 mm) um die Seele 60 gewickelt wird. Das Resultat dieses Herstellungsverfahrens ist ein erfindungsgemäßer Stahicord, 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 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 Haf¬ tung des Stahlcords mit der Gummimischung des Reifens. Die Herstel¬ lung 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 Um¬ drehungszahl 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 Seelenbün¬ deln aus zwei bis zu dreißig Drahtfilamenten, wobei auch Cordkon¬ struktionen gleicher Art mit mehr als dreißig Drahtfilamenten vorstell¬ bar sind.
Figur 2 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungs¬ gemäßen Stahlcords, wie er in Figur 3 dargestellt ist. In einem ersten Arbeitsschritt A werden zwei Drahtfilamente 1 0 von zwei Spulen 1 1 abgezogen und in einem zweiten Arbeitsschritt B zusammengeführt. Die beiden Drahtfilamente 10 werden in einem weiteren Arbeitsschritt C in einem Falschdraller 40 rechtsgängig mit einer eingestellten Gang¬ höhe (beispielsweise 1 4 mm) rechtsgängig spiralförmig geformt. Diese beiden spiralförmig umeinander verdrehten Drahtfilamente 10 bilden die Seele 60 des herzustellenden Stahlcords. In einem nächsten Arbeits¬ schritt E wird ein drittes 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 gewik- kelt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die vorstehend be¬ schriebenen erfindungsgemäßen Stahlcorde in eine ovale Form ge¬ drückt. 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 Rol¬ lenpaares 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 ko¬ stengünstig herstellbar und zeichnet sich durch hervorragende Eigen¬ schaften, insbesondere bei Stauchbeanspruchung aus. Er läßt sich leicht gummieren, da die Resttorsionsspannungen nach außen hin auf¬ gehoben 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 Anwen¬ dungsbereich abdecken, angefangen bei Stahlcorden für den Pkw- Reifen über Leicht-Lkw-Reifen bis zum Lkw- und Busreifen.

Claims

Patentansprüche
. Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
A: mindestens zwei als Seelenfilamente (1 0) dienende Draht¬ filamente werden von Spulen (1 1 ) abgezogen,
B: die abgezogenen Seelenfilamente ( 1 1 ) werden zu einem Strang (50) zusammengefaßt und
C: in einem Falschdraller (40) verdreht,
E: mindestens ein als Hülldraht (20) dienendes Drahtfilament wird von einer Spule (21 ) abgezogen und
F: um die eine Seele (60) bildenden spiralförmig vorgeform¬ ten Seelenfilamente (10) gewickelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt C zwei, drei oder vier Seelenfilamente (10) gemeinsam umeinander verdreht werden und daß zwei oder mehr Stränge (50) mit zwei, drei oder vier umeinander verdrehten Seelenfila¬ menten (10) in einem zusätzlichen Schritt D zu einer Seele (60) zusammengefaßt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Seelenfilamente ( 1 0) linksgängig oder rechtsgängig umeinander verdreht werden und daß der minde¬ stens eine Hülldraht (20) ebenfalls linksgängig oder rechtsgängig um die umeinander verdrehten Seelenfilamente (10) gewickelt wird .
4. Verfahren zur Herstellung eines Stahlcords, dadurch gekenn¬ zeichnet, 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 Rolienpaar in eine ovale Form gedrückt wird.
6. Stahlcord, hergestellt insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Drahtbündel, das min¬ destens drei Drahtfilamente ( 1 0, 20) aufweist, wobei minde¬ stens zwei Drahtfilamente als eine Seele (60) bildende Seelenfi¬ lamente ( 10) spiralförmig geformt sind und parallel aneinander¬ liegend verlaufen und daß mindestens ein Drahtfilament als Hülldraht (20) die zwei Seelenfilamente (10) spiralförmig umgibt.
7. Stahlcord nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Seelenfilamente ( 1 0) spiralförmig rechtsgängig oder linksgängig geformt sind, und der mindestens eine Hülldraht (20) die mindestens zwei Seelenfilamente ( 1 0) ebenfalls rechts¬ gängig oder linksgängig umgibt. 8. Stahlcord nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe der spiralförmigen Vorformung der Seelenfilamen¬ te ( 1 0) der Ganghöhe des diese umgebenden Hülldrahts (20) entspricht.
9. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ganghöhe der Vorformung und die Ganghöhe des umgebenden Hülldrahts (20) zwischen 6 mm und 30 mm liegt.
1 0. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Außendurchmesser der Spirale jedes vorge¬ formten Seelenfilaments ( 10) zwischen 0, 1 und 0,5 mm liegt.
1 1 . Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 1 0, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Durchmesser der Seelenfilamente ( 1 0) zwi¬ schen 0, 1 2 und 0,5 mm liegt.
1 2. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine oder mehrere Lagen von Hülldrähten (20) vor¬ gesehen sind, die die mindestens zwei Seelenfilamente ( 1 0) um¬ geben.
1 3. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 1 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Seelenfilamente ( 1 0) und Hülldrähte (20) den gleichen Durchmesser aufweisen.
4. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 1 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Seelenfilamente ( 1 0) und die Hülldrähte (20) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
5. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 1 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ein die Hülldrähte (20) umgebender Wendeldraht (30) vorgesehen ist.
6. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 1 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß mindestens zwei Drahtfilamente als eine Seele (60) bildende Seelenfilamente ( 1 0) bündeiförmig aneinanderlie¬ gend parallel verlaufen und elastische Resttorsionsspannungen aufweisen, die sich in Verbindung mit den Rückstellkräften min¬ destens eines die Seelenfilamente ( 1 0) umgebenden Hülldrahts (20) aufheben.
7. Stahlcord nach Anspruch 1 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Resttorsionsspannungen durch einen Falschdraller (40) erzeugt sind.
8. Stahlcord nach einem der Ansprüche 6 bis 1 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß er eine abgeflachte, im wesentlichen ovale Form aufweist.
9. Stahlcord nach Anspruch 1 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Breite zur Höhe des abgeflachten Stahlcords 1 , 1 5 bis 1 ,50 beträgt.
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