DE3043959A1

DE3043959A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines drahts aus stahl zur verstaerkung von gegenstaenden aus kautschuk, insbesondere luftreifen

Info

Publication number: DE3043959A1
Application number: DE19803043959
Authority: DE
Inventors: Alain Savonnieres Bar-le-Duc Palsky; Luc Tronville-en-Barrois Peeters
Original assignee: SODETAL
Current assignee: SODETAL
Priority date: 1979-11-23
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1981-06-04
Also published as: NL8005447A; BE886304A; IT1134365B; GB2092921A; FR2470170A1; AT371152B; IT8026165A0; GB2063725B; FR2470170B1; JPS5686639A; YU295980A; ATA533380A; LU82951A1; GB2063725A; PL228010A1; CA1151586A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metalldrähten zur Verstärkung von Gegenständen aus Kautschuk, insbesondere Luftreifen. Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung von beschichteten Stahldrähten.

Zur Verstärkung von Gegenständen aus Kautschuk werden mit einer Messingschicht beschichtete Stahldrähte verwendet. Hauptaufgabe des Messings ist die Herstellung einer geeigneten Haftung zwischen dem Kautschuk und dem Stahl, wobei das Messing ebenfalls eine wichtige Rolle während des Drahtziehens spielt. Im allgemeinen wird Messing mit 60 bis 75% Kupfer verwendet.

Untersuchungen haben gezeigt, daß für ein gutes Haften mit verschiedenen Gummiarten, insbesondere bei der Alterung, Messing mit einer Schicht verwendet werden muß, deren Zinkgehalt an der Oberfläche größer ist.

Dieser Zinkgradient kann auf unterschiedliche Arten erzielt werden. Z.B. durch abwechselndes Beschichten des Stahldrahts mit Kupfer- und Zinkschichten, wobei die letzte Schicht Zink ist und im Anschluß daran eine Thermodiffusion erfolgt. Wenn die Thermodiffusion nicht vollständig ist, wird eine an der

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Oberfläche an Zink angereicherte Schicht erzielt. Ein weiteres Verfahren gemäß der FR-PS 2 393 856 besteht darin, daß auf einen Draht, der mit einem Messing herkömmlicher Zusammensetzung beschichtet ist, eine dünne Zinkschicht aufgebracht wird. Nach dem Drahtziehen wird ein Messing mit inhomogener Zusammensetzung errielt, das an der Oberfläche reich an Zink ist.

Bei einer derartigen Behandlung wird tatsächlich ein gutes Haftungsverhalten bei der Alterung erzielt. Das Verfahren hat aber Nachteile. Das Vorliegen einer an Zink reichen Schicht auf der Oberfläche erzeugt Störungen beim Ziehen. Die angegebene Patentschrift gibt an, daß die optimale Zinkablagerung etwa 0,06 g/kg Draht ist und daß, ausgehend von 0,1 g Zink je kg Draht,Probleme beim Ziehen entstehen. Trotzdem wird in der Patentschrift damit gerechnet, daß der Niederschlagsgrad des Zinks bis zu 50 χ 10~^ mg/mm ' der Aufbringungsfläche gehen kann, was bei dem in der Patentschrift erwähnten Draht mit dem kleineren Durchmesser einer Menge von 0,3 g/kg entspricht.

Nun haben aber ergänzende Versuche gezeigt, daß die besten Ergebnisse bezüglich der Haftung nur für Zinkmengen von über 0,1 g/kg, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,7 s/kg» erzielt werden. Jedoch werden in diesem Fall die Probleme beim Ziehen sehr kritisch und machen diesen Vorgang in industrieller Hinsicht völlig unmöglich.

Andererseits wurde insbesondere für Zinkmengen von 0,1 bis Oj .3 g/kg und darüber festgestellt, daß die Ziehprobleme sich mit der Lagerdauer des Drahts vor dem Ziehen verschärfen. So sind die Schwierigkeiten größer, wenn der Draht z.B. zwei Monate nach dem Verzinken gezogen wird, als wenn ex·: z.B. am selben Tag gezogen wird. Diese Erscheinung erklärt sich dadurch, daß an der Grenzfläche Messing-Zink durch Diffusion bei Umgebungsbedingungen Schichten mit Zwischenphasen entstehen, die brüchig sowie unverformbar sind und die selbst bei

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sehr geringer Dicke den Draht bei industriellen Bedingungen unziehbar machen (zahlreiche Brüche,starker Zieheisenverschleiß). Je größer die Zinkschicht ist, umso ausgeprägter ist diese Erscheinung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das gleichzeitig ein gutes Haftungsverhalten bei der Alterung und ein Ziehen unter guten .industriellen Bedingungen ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Drahts aus Stahl zur Verstärkung von Gegenständen aus Kautschuk, insbesondere Luftreifen, wobei auf einem für das Drahtziehen geeigneten vermessingten Draht eine Zinkschicht aufgebracht wird und der Draht danach zur Erzeugung des gewünschten Durchmessers gezogen wird, das sich auszeichnet durch Aufbringen einer Zinkmenge von 0,1 bis 1 g/kg Stahl und durch fortlaufendes Ziehen des Drahts zusammen mit dem Verzinkungsvorgang.

Die aufgebrachte Zinkmenge beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,6 g/kg Stahl.

Die Aufbringung des Zinks erfolgt vorzugsweise durch elektrolytischen Niederschlag beim Durchgang des Drahts in einem geeigneten elektrolytischen Bad. Es können alle beim Verzinken verwendeten Badarten angewendet werden: Bad auf Cyanbasis, basisches nichtcyaniertes Bad, saures Bad, Pyrophosphatbad nsw. Es werden vorzugsweise ungiftige Bäder verwendet.

Das Vermessingen erfolgt nach herkömmlichen Verfahren: elektrolytischer Niederschlag oder Vermessingen durch Thermodiffusion. Es wird ein übliches Messing mit 60 bis 75% Kupfer verwendet, wobei die niedergeschlagene Menge 2 bis 7 g/kg Stahl beträgt. Vor dem Verzinken kann gegebenen falls ein leichtes Errirosten vorgenommen werden. Der Stahl ist ein bei

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dieser Art von Anwendung für gewöhnlich verwendeter gehärteter patentierter Stahl. Der Durchmesser der behandelten Drähte beträgt vorzugsweise 0,80 bis 1,90 mm, kann sich aber auch außerhalb dieser Grenzen befinden. Das fortlaufend mit dem Verzinken erfolgende Ziehen erfolgt unter normalen Bedingungen bezüglich der Parameter (Geschwindigkeit, Anzahl der Durchgänge, Anzahl der Zieheisen, Art und Form der Zieheisen, Schmiermittel usw.)· Die Geschwindigkeit beträgt vorzugsweise 10 bis 25 m/sec.

Das Verfahren kann durch eine Vorrichtung nach der Erfindung durchgeführt werden, die eine mit einer Drahtziehmaschine verbundene Zelle zum elektrolytischen Verzinken enthält. Die Vorrichtung nach der Erfindung weist vorzugsweise eine nach dem Betrieb der Drahtziehmaschine gergelte Verzinkungszelle auf. Gemäß dem Regelsystem wird der elektrische Strom beim Anfahren nur dann eingeschaltet, wenn die Drahtziehmaschine ihre normale Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat. Der Stromkreis wird automatisch unterbrochen, wenn die Drahtziehmaschine stillsteht.

Vorteilhaft erfolgt nach der Erfindung die Gleichstromversorgung, ausgehend vom Wechselstromnetz,über einen Gleichrichter mit geregelter Intensität. Dieses System ist gegenüber dem System mit konstanter Spannung vorteilhaft. Durch die Polarisierungserscheinung bildet sich eine Ablagerung an der Anode, die den Widerstand des Stromkreises erhöht. Wenn die Spannung konstant gehalten wird, nimmt die Intensität zur selben Zeit ab, wie der Widerstand zunimmt, wobei die zur Intensität proportionale niedergeschlagene Menge ebenfalls abnimmt. Es liegt ein unregelmäßiger Niederschlag vor. Gemäß der Erfindung bedingen die Regelung und die Speisung mit konstanter Intensität einen regelmäßigen Niederschlag, folglich ein regelmäßiges Produkt.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise "beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vor

richtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Vorteile

der Erfindung;

Fig. 3 eine graphische Darstellung einer Verän

derung der Messingzusammensetzung in Abhängigkeit von der Tiefe für gemäß der Erfindung behandelte Drähte.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 enthält hauptsächlich eine elektrolytische Verzinkungszelle 1 und eine iij Bewegungsrichtung abwärts angeordnete und teilweise dargestellte Drahtziehmaschine 2. Die Verzinkungszelle 1 enthält einen Trog 3 nit einem Bad, das von einem vermessingten Draht F durchquert wird. Der vermessingte Draht wird von einer Lieferspule 4 zugeführt. Das Bad zirkuliert im geschlossenen Kreislauf mittels einer Pumpe 5, ausgehend von einem Behälter 6. Es wird durch eine Einlaßleitung 7 in den Trog gespeist und an den beiden Enden des Trogs durch Leitungen 8 und 0 entleert, die es zum Behälter 6 zurückleiten. Die Anode besteht aus einem Korb 10, in den Zirktabletten gelegt sind. Der Draht F ist mit der Kathode verbunden über die Achsen von Führungsrädern 11 und/oder 12, die sich am Eintritt und am Austritt des Trogs 3 befinden. Der Draht wird durch die Drahtziehmaschine 2 durch den Trog gezogen. Am Austritt des Bads wird der verzinkte Draht in einem Trog 14 gespült. Der Draht dringt dann kontinuierlich in die Drahtziehmaschine 2 ein, von der nur zwei Zieheisen 15 und zwei Ziehrollen 16 dargestellt sind. Der unter üblichen Bedingungen

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gezogene Draht wird auf irgendeinem geeigneten, nicht dargestellten Träger aufgenommen. Die Vorrichtung enthält außerdem eine nicht dargestellte Einrichtung zur Regelung des Betriebs der Verzinkungszelle nach dem Betrieb der Drahtziehmaschine. Gemäß dieser Einrichtung wird die Verzinkungszelle nur dann in Betrieb gesetzt, wenn die Drahtziehmaschine ihre normale Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat. Der Betrieb der Verzinkungszelle hört zur selben· Zeit auf, wie derjenige der Drahtziehmaschine. Die Vorrichtung hat ebenfalls eine nicht dargestellte Einrichtung bekannter Bauart zur Stromspeisung mit geregelter Intensität.

Um die Vorteile der Erfindung aufzuzeigen, wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, die Gegenstand der folgenden Beispiele sind:

Beispiel 1

Dieses Beispiel betrifft Versuche für das Verhalten der Haftung bei der Alterung.

Der Haftungsversuch erfolgt an einer Litze in folgender Weise;

Verwendet wird ein Gummi A zur Herstellung von kalandrierten Lagen mit der zu testenden Litze, wobei diese Lagen während 5 Wochen bei 21⁰C und 65% Relativfeuchtigkeit in einer streng geregelten Atmosphäre gealtert werden. Im Zeitpunkt Null und jeco Woche wird eine Entnahme von mit Katuschuk umhüllter Litze gemacht, die in einen rfaftungsprobekörper gegeben wird, der gemäß der amerikanischen Norm ASTM D 2229-73 genormt und seinerseits aus Gummi A hergestellt ist. Es wird die Haltung durch das Verfahren nach dieser Norm gemessen.

Die Ergebnisse sind in der Tafel 1 und der graphischen Darstellung von Fig. 2 angegeben, bei dar die Alterungszeit T als Abszisse und die in Dekanewton ausgedrückte Haftung als Ordi-

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nate angegeben sind.

l§r?E2ii besteht aus einer Litze mit der Bezeichnung 4 χ 0,25 S 12,5 und somit aus 4 Drähten mit einem Durchmesser von 0,25 mm, die mit S-Schlag verdrillt sind und eine Schlaglänge von 12,5 mm haben. Der Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm wird durch Ziehen eines Drahts mit einem Durchmesser von 1,25 mm und aus patentiertem hartem Stahl gezogen. Vor dem Ziehen wurde der Draht mit einem Durchmesser von 1,25 mm mit einer Messingschicht überzogen, und zwar im Verhältnis von 5,8 g Messing je kg Stahldraht, wobei das Messing 66% Kupfer und 34% Zink enthält. Nach dem Ziehen wird ein vermessingter Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm erhalten mit 5 g/kg Messing bei 65,8% Kupfer und 34,2% Zink. Der Gewichtsverlust von 0,8 %o Messing ist ein normaler Verlust, der beim Ziehen häufig festzustellen ist. Ausgehend von diesem Draht wird somit eine Litze von 4 χ 0,25 S 12,5 hergestellt und an dieser Litze der Haftungstest durchgeführt.

Die Ergebnisse sind in der Tafel 1 und der graphischen Darstellung von Fig. 2 (Kurve A) angegeben.

Ib: Der obige Haftungstest wird an einer Litze ausgeführt, die aus einem nach der Erfindung behandelten ersten Draht hergestellt ist. Der anfängliche Draht ist demjenigen des Beispiels 1a identisch, hat somit einen Durchmesser von 1,5 mm und ist mit einem Messing aus 66% Kupfer und 34% Zink im Verhältnis von 5,8 g Messing je kg Stahldraht überzogen. Anschliessend wird erfindungsgemäß auf das Messing eine Verzinkung im Verhältnis von 0,15 g Zink je kg Stahldraht aufgebracht. Man erhält vor dem Eintritt in die Drahtziehmaschine einen Draht mit 5,95 g Überzug je kg Stahldraht, dessen mittlere Zusammensetzung 64,5% Kupfer und 35,5% Zink beträgt. Der Draht wird fortlaufend zusammen mit der Verzinkung unter den Bedingungen der Erfindung gezogen. Man erhält einen dünnen Draht mit einem

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Durchmesser von 0,25 mm und überzogen mit 4,8 g/kg Messing mit der Gesamtzusammensetzung von 65% Kupfer und 35% Zink. Aus diesem Draht wird eine Litze 4 χ 0,25 S 1,25 wie beim Beispiel 1a hergestellt und an dieser Litze derselbe Haftungstest ausgeführt.

Die Ergebnisse sind in der Tafel 1 und der graphischen Darstellung von Fig. 2 (Kurve B) dargestellt. Es ict bereits eine deutliche Verbesserung des Alterungsverhaltens festzustellen.

Icj: Es wird der obige Haftungstest an einer Litze ausgeführt, die aus einem zweiten Draht nach der Erfindung hergestellt ist.

Der Ausgangsdraht ist demjenigen der Beispiele 1a und 1b identisch. Danach erfolgt erfindungsgemäß ein Verzinken, wobei die Zinkmenge 0,5 g/kg Stahldraht beträgt. Vor dem Eintritt in die Drahtziehmaschine wird ein Draht mit einer Überzugsmenge von 6,3 g/kg erhalten, deren Gesamtmenge aus 60,5% Kupfer und 39,5% Zink besteht. Der Draht wird fortlaufend zusammen mit der Verzinkung unter den Bedingungen der Erfindung gezogen. Man erhält nach dem Ziehen einen dünnen Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm und überzogen mit 5,6 g/kg Messing mit der Gesamtzusannensetzung von 62% Kupfer und 38% Zink. Aus diesem Draht wird eine Litze 4 χ 0,25 S 12,5, wie bei den Beispielen 1a und 1b hergestellt und einem Haftungstest unterzogen.

Die Ergebnisse sind in der Tafel 1 und der graphischen Darstellung von Fig. 2 (Kurve C) angegeben.

Es ist eine bedeutende Verbesserung des Haftungsverhaltens bei der Alterung festzustellen.

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Tabelle 1

Bei spiele	Haftung im Dekanewton (-daN)	l Voche	2 W.-.	3 W. .	4 W.	5 W,
Probe: 1a	'Zeit 6	21,2	18.2	16.2	Π,3	17
1 b	38	28.3	26.8	24.2	23.3	21,2
1 c	37	32.a ' ί 31	30.8	30, U	30.6
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Die obigen Beispiele entsprechen einer Lagerungsdauer von kalandrierten Lagen vor der Herstellu von Luftreifen. Es ist festzustellen, daß die Verbesserung des Haftungsverhaltens bei der Alterung mit der auf die Oberfläche aufgebrachten Zinkmenge zunimmt.

Die vor dem Drahtziehen auf die Oberfläche aufgebrachte Zinkmenge mischt sich während des Drahtziehens teilweise mit dem Messing aufgrund von mechanischen Erscheinungen und der teilweisen Thermodiffusion. Man erhält einen fertigen Draht, der mit Messing von inhomogener Zusammensetzung überzogen und an der Oberfläche reich an Zink ist, was die Oberflächenanalysen zeigen, die mittels Photoelektronen-Spektroskopie ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) zeigen.

Die graphische Darstellung nach Fig. 3 gibt in Abhängigkeit von der Tiefe oder »Schichttiefe« den Wert des Atomprozentsatzes an Kupfer an, gemessen ausgehend von Intcnsitätsmaxima, die den Elektronenenergieniveaus 2 ρ 3/2 entsprechen. Die Analyse wird an drei Drähten ausgeführt: Probedraht nach Beispiel 1a und Drähte nach den Beispielen 1b und 1c.

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Es ist folgendes festzustellen:

- Die Zusammensetzung des Messings entwickelt sich allgemein für die drei Drähte entsprechend der Tiefe: der Kupfergehalt nimmt mit der Tiefe zu und stabilisiert sich dann praktisch bei etwa 500 A,

- bei den nach der Erfindung behandelten Drähten ist das Messing an der Oberfläche ärmer an Kupfer: unter Annäherung an die obigen Haftungsergebnisse bestätigt dies, daß das Haftungsverhalten bei der Alterung mit dem Zinkgehalt an der Oberfläche zunimmt.

Beispiel 2

Dieses Beispiel soll zeigen, daß die Ziehbarkeit des Drahts nicht durch den Zinküberzug beeinträchtigt wird, wenn erfindungsgemäß das Ziehen fortlaufend zusammen mit dem Verzinken erfolgt.

2a: Der Probedraht ist ein vermessingter Draht mit einem Durchmesser von 1,25 mm gemäß dem Beispiel 1a und wird unter den üblichen Bedingungen einem Ziehen unterworfen zur Herstellung eines Drahts mit einem., Enddurchmssser von 0,25 mm. Der Test besteht in der Messung der Strecke in km an gezogenem Draht, bevor die Zieheisen gewechselt werden müssen unter Beachtung der üblichen Toleranzen im Durchmesser des fertigen Drahts. Diese Strecke wird für den Probedraht durch die Basiszahl 100 ausgedrückt.

2b_: Der behandelte Draht ist der Draht nach dem Beispiel 1b, d.h. der Draht nach dem Beispiel 1a, überzogen mit 0,15 g/kg Zink. Er wird fortlaufend zusammen mit der Verzinkung unter Bedingungen gezogen, die mit denjenigen des Probedrahts des Beispiels 2a identisch sind. Die gezogene Länge vor dem Wechseln der Zieheisen, zurückgeführt auf die Basis 100, beträgt 120.

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£ Der behandelte Draht ist der Draht nach dem Beispiel 1c, d.h. der Draht nach dem Beispiel 1a, überzogen mit 0,5 g/kg Zink. Er wird fortlaufend zusammen mit dem Verzinken unter Bedingungen gezogen, die mit denjenigen des Probedrahts des Beispiels 2a identisch sind. Die gezogene Länge vor dem Auswechseln der Zieheisen, zurückgeführt auf die Basis 100, beträgt 95.

2d: Es wird ein Draht verwendet, der eine Behandlung gemäß der PR-PS 2 393 856 erfahren hat. Der Ausgangsdraht ist der vermessingte Draht des Beispiels 1a, überzogen mit 0,35 g/kg Zink. Nach dem Zinken wird der Draht 15 Tage lang gelagert und dann unter denselben Bedingungen wie der Probedraht des Beispiels 2a gezogen. Die gezogene Länge vor dem Auswechseln der Zieheisen, zurückgeführt auf die Basis 100, beträgt 5 bis Außerdem ist festzustellen, daß der Draht sehr unregelmäßig ist, und daß häufige Brüche auftreten. Das Ziehen unter industriellen Bedingungen ist nicht durchführbar.

Das Beispiel 2 zeigt, daß im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, daß weder besondere Ziehschwierigkeiten noch eine Erhöhung der Schwierigkeiten mit der auf der Oberfläche abgelagerten Zinkmenge auftreten, wenn erfindungsgemäß das Ziehen fortlaufend zusammen mit dem Verzinken durchgeführt wird. Wenn dagegen gemäß dem Stand der Technik diskontinuierlich gezogen wird, treten große Ziehschwierigkeiten auf, die mit dem Gehalt an aufgebrachtem Zink und der Dauer der Zwischenlagerung zunehmen.

Die Beispiel 1· und 2 zusammen machen die "Vorteile der Erfindung offensichtlich:

- keinerlei S diwierigkeit beim Ziehen bei Ablagerungen von Zink bis zu 1 g/kg Stahl,

- Haftungsverhalten bei der Alterung: gegenüber dem Stand

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der Technik deutlich verbessert aufgrund der größeren Ablagerungen von Zink bis zu 1 g/kg Stahl.

Beispiel 3

Dieses Beispiel soll die Verbesserung des Haftungsverhaltens bei der Alterung darlegen.

Der Test erfolgt in folgender Weise:

Mit dem zu testenden Draht wird eine kalandrierte Lage mit einem Gummi B hergestellt. Es werden Proben hergestellt, von denen Jede durch Abschneiden von zwei Stücken der Lage gebildet, die um 90° gekreuzt aufeinandergelegt werden. Es erfolgt eine Alterung in einem Klimaschrank bei 35⁰C und 98% relativer Feuchtigkeit mit dem Ziel einer Reproduktion der Lagerungsbedingungen im tropischen Klima. Die Proben werden O, 3, 6, 9 bzw. 15 Tage gealtert, nach deren Ablauf sie vulkanisiert werden. Nach der Vulkanisierung werden die beiden Lageteilchen auseinandergerissen, wobei eine von 0 bis 5 gehende Benotung in Abhängigkeit vom an den Drähten haftenden Kautschuküberzug erfolgt: die Note 5 entspricht einem maximalen Überzug, während die Note 0 einem Überzug der Größe 0 entspricht.

Der Probedraht wird aus einem Stahldraht mit einem Durchmesser von 1,25 mm und einem Messingüberzug aus 65% Kupfer im Verhältnis von 4,7 g/kg hergestellt. Der Draht wird bei üblichen Bedingungen bis zu einem Durchmesser von 0,25 mm gezogen. Man erhält einen Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm, überzogen mit einem Messing von 64,5% Kupfer im Verhältnis von 4 g/kg. Aus diesem Draht wird wie bei den vorhergehenden Beispielen eine Litze 4 χ 0,25 S 12,5 hergestellt, die dem folgenden Test unterworfen wird. Es werden die folgenden Ergebnisse erzielt:

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Tabelle 2

Tage 0 3 6 9 15 Note 5 3 10 0

Danach -erfolgt ein Test an einem durch das Verfahren nach der Erfindung hergestellten Draht.

Der Ausgangsdraht ist ein vermessingter Stahldraht mit einem Durchmesser von 1,25 mm, wobei die Messingmenge 4,5 g/kg und deren Zusammensetzung 9,5% Kupfer und 31»5% Zink betragen. Auf diesen vermessingten Draht wird eine Verzinkung im Verhältnis von 0,4 g Zink je kg Stahl aufgebracht.Man erhält"yrler nacn αένα. Verzinken und vor dem Eintritt in die Drahtziehmaschine mit

einer Messingmenge von 4,9 g/kg mit insgesamt63,8% Kupfer überist,
zogen-y-Der verzinkte Draht wird gemäß der Erfindung fortlaufend gezogen. Nach dem Ziehen wird ein vermessingter Draht mit einem Enddurchmesser von 0,25 mm erhalten, wobei die Messingmenge 4,1 g/kg bei einer Gesamtzusammensetzung von 65% Kupfer und 35% Zink beträgt. Der Draht wird als Litze 4 χ 0,25 S 12,5 verarbeitet, die dem obigen Test unterworfen wird. Es v/erden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Tabelle 3

Tage 0369 15

Note 5 5 5 5 4

Es ist eine sehr große Verbesserung des Haftungsverhaltens bei der Alterung bei dem durch .das Verfahren nach der Erfindung

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hergestellten Draht festzustellen.

Beispiel 4

Dieses Beispiel soll das Haftungsverhalten bei der Alterung aufzeigen. Es handelt sich um einen im Autoklaven durchgeführten Alterungstest in Anwesenheit von Feuchtigkeit bei 120° C während 8 Tagen bei einem Druck von etwa 2 bar. Die Haftung wird gemäß der Norm ASTM - D 2229-73 an mit einem Gummi C ausgeführten Probekörpern gemessen.

Die Proben bestehen aus zwei Litzen 4 χ 0,25 S 12,5 und 5 x 0,25 S 9,5t deren Drähte durch Ziehen eines vermessingten Stahldrahts mit einem Durchmesser von 1,25 mm hergestellt wurden. Die Tests wurden an Litzen mit einem Aufbau durchgeführt, der den Proben identisch ist, die durch die Drähte gebildet sind, die durch dasselbe Verfahren hergestellt sind wie die Drähte der Proben mit dem Unterschied der Aufbringung der Verzinkung nach der Erfindung.

Die .Ergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt:

- Die Spalte "Konstruktion" gibt den Aufbau der Litzen an.

- Die Spalte "Messing:Draht AZ" betrifft den vermessingten Draht vor dem Verzinken und gibt die abgelagerte Messingmenge in g/kg im Verhältnis zum Stahl und dem Prozentsatz an Kupfer in diesem Messing an.

- Die Spalte "Zn-Zusatz" g.'lbt die aufgebrachte Menge an Zink in g/kg im Verhältnis zum Stahl für den Fall von Drähten nach der Erfindung an.

- Die Spalte "Me:Draht AT" gibt die Menge an Messing nach dem Verzinken und vor dem Drahtziehen sowie den Gesamtprozentsatz an Kupfer dieses Messings an.

- Die Spalte "Me:Litze"_%gibt die nach dem Drahtziehen verbleibende Menge an Messing und den Gesamtprozentsatz an Kupfer dieses Messings an.

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- In der Spalte "Haftung", gemessen nach der Norm ASTM D 2229-73» bezeichnen A_Q die Anfangshaftung vor dem Durchgang im Autoklaven und A₀ die Haftung nach einem Aufenthalt von 8 Stunden im Autoklaven, ausgedrückt in daN.

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Tabelle 4

C? O N> CO -ν. O CD OI

	I	Me : Draht AZ	Z Cu	Zn -	Me .: Draht '.AT ,	\ Cu	Me:. Litze	TL Cu	Haftung.	λ a
!versachs-	Aufbau	g/kg	66,5	Zu satz '	g/kg	66,5	g/kg	65,7	A O	18,0
nummer		5,6	69,A	0 Probe	5,6	65	4,5	67	A7.0	33,5
Al		5,3	68,8	0,35	5,65	63,5	5.1	65,2	53,5	3A.5
42	5 χ 0,25 S 9,5	A.2	67,5	0,35	A,55	67,5	3,6	68	50,C	13
A3		A,8	68,0	O Probe	A,8	63,6	3.9	65,5	AO, S	25
AA	4 χ 0.25 SLL2.S	A.2		0,35	A,55		3,9		A3.5
A3 I

Oo ι

co cn

CD

Kommentar;

An der ersten Probelitze 41 ist ein großer Haftungsabfall zwischen dar Anfangshaftung und nach dem Durchgang im Autoklaven festzustellen.

An der Litze 42, hergestellt aus erfindungsgemäß behandelten Drähten, ist festzustellen, daß, wenn die Haftung zur Zeit O in derselben Größenordnung wie bei der Litze 41 ist, der Haftungsabfall bei der Alterung dagegen weitaus geringer ist.

Für die Litze 45 sind im Vergleich zur Litze 44 dieselben Ausführungen zu machen.

Es ist ebenfalls ein geringer Haftungsabfall für die Litze 43 festzustellen.

Die obigen Beispiele zeigen die Vorteile der Erfindung, die ein verbessertes Haftungsverhalten bei der Alterung gegenüber den bekannten Verfahren in Verbindung mit einer guten Ziehbarkeit des Drahts ermöglicht.

Die Erfindung ist anwendbar bei Stahldrähten zur Verstärkung von Gegenständen aus Kautschuk, insbesondere zur Verstärkung von Luftreifen.

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- 2th

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung eines Drahts· aus Stahl zur Verstärkung von Gegenständen aus Kautschuk, insbesondere Luftreifen, wobei auf einem für das Drahtziehen geeigneten vermessingten Draht eine Zinkschicht aufgebracht wird und der Draht danach zur Erzeugung des gewünschten Durchmessers gezogen wird,

gekennzeichnet durch Aufbringen einer Zinkmen^e von 0,1 bis 1 g/kg Stahl und durch fortlaufendes Ziehen des Drahts zusammen mit dem Versinkungsvorgang.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebrachte Zinkmenge 0,1 Ms 0,6 g/kg Stahl beträgt.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen von Zink durch elektrolytischen Nieder-

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schlag erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzinkung auf einen vermessingten Draht aufgebracht wird, dessen Messingmenge 2 bis 7 g/kg Stahl beträgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch in Bewegungsrichtung aufwärts einer Drahtziehmaschine (2) angeordnete Zelle (1) zum elektrolytischen Verzinken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb der Zelle (1) nach dem Betrieb der Drahtziehmaschine (2) geregelt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrolytische Stromversorgung mit konstanter Intensität erfolgt.

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