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.