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Kabel zur Herstellung metallischer Einlagen in Laufmänteln von Luftreifen
Es ist bekannt, den Laufmantel der Luftreifen von Kraftfahrzeugen statt durch die bisher allgemein üblichen Textileinlagen durch dünne, den Mantel in seiner Querrichtung durchsetzende Metalldrahtkabel zu verstärken. Bei den für diesen Zweck bisher verwendeten Kabeln ist auf einen inneren aus einer oder mehreren dünndrähtigen Litzen bestehenden Teil eine zweite Lage gleicher schraubenlinienförmig verlaufender Litzen aufgewickelt, deren Drähte wie jene der zentralen Litzen entweder verdrillt oder miteinander verflochten sind. Diese Litzen sind hiebei gegenseitig so angeordnet, dass bei der Herstellung des Mantels der Kautschuk zwischen ihnen hindurch bis zu den inneren Litzen eindringen kann, so dass diese und ihre einzelnen Drähte allseitig von Kautschuk umgeben sind.
Die Kabel dieser bekannten Ausführungsarten haben sich jedoch vielfach als nicht genügend widerstandsfähig gegenüber den auf sie einwirkenden Kräften erwiesen, indem sie insbesondere durch in der Achsenrichtung der Litzen wirkende Drücke Verbiegungen und Brüche erlitten.
Nach der Erfindung wird diesem Mangel in wirksamer Weise abgeholfen. Sie besteht darin, dass der zur Aufnahme der Drücke in Richtung der Kabelachse und zur Stützung der äusseren Litzenlage dienende zentrale Teil des Kabels infolge Anwendung zusätzlicher Versteifungselemente weniger biegsam als der äussere Teil ist, wobei die Litzen des äusseren Teils Zwischenräume zwischen sich aufweisen und die Drähte der Litzen locker verdrillt sind, so dass der Kautschuk in an sich bekannter Weise durch die äussere Lage hindurch in das Innere aller Litzen eindringen und deren Drähte allseitig umgeben kann.
Die Erfindung ermöglicht, dauernde Verbiegungen der Kabel in den den Druckbeanspruchungen ausgesetzten Zonen zu verhindern.
Durch die Anwendung von Kabeln nach der Erfindung wird die Einlage ausreichend ver- slärkt, so dass es nicht nötig ist, sie in ihrer konstruktiven Durchbildung zu ändern.
Insbesondere ist es nicht erforderlich, die Steifigkeit der Flanken der Reifendecke zu erhöhen, in welchem Falle man nur Gefahr liefe, die Zone, in welcher die gefährlichen Beanspruchungen auftreten, zu verlegen, statt deren Entstehen zu verhindern, und wobei andere Nachteile in Kauf genommen werden müssten.
Die mittels der erfindungsgemässen Kabel hergestellten Einlagen sind nicht nur imstande, den besonderen durch das Befahren von unebenem und holperigem Boden verursachten Beanspruchungen zu widerstehen, sondern ergeben auch beim Befahren guter Fahrbahnen mit grosser Geschwindigkeit vorzügliche Resultate und weisen eine Lebensdauer auf, die derjenigen der gebräuchlichen Einlagen bedeutend überlegen ist.
Nach der Erfindung besteht jedes Kabel der Einlage aus zwei Teilen :
1. Einem äusseren, sehr nachgiebigen Teil, der z. B. aus einer Mehrzahl von Litzen aus Stahldraht von hoher Festigkeit besteht, die sehr geschmeidig und widerstandsfähig gegen häufige Biegungen sind. Diese Litzen weisen ausreichende Abstände zwischen ihren Drähten auf, so dass der Kautschuk bis in ihr Inneres eindringen, jeden einzelnen Draht umhüllen und an ihm festhaften kann. Diese Litzen sind in parallelen Schraubenlinien um den inneren zentralen Teil gewunden.
2. Einem zentralen, bedeutend weniger nachgiebigen und gegenüber axialer Pressung sehr widerstandsfähigen Teil, der trotzdem aus dünnen, geschmeidigen und gegenüber häufigen Biegungen widerstandsfähigen Drähten besteht.
Diese Drähte sind vorzugsweise die gleichen, wie diejenigen der äusseren Litzen. Diesel bedeutend weniger als der äussere nachgiebige Teil dient als Stütze für den letzteren und zur Verhinderung übermässiger Verbiegungen, die zu dessen Beschädigung führen könnten.
Der zentrale Teil kann aus einer Gruppe von Drähten oder einer den Kern bildenden Litze bestehen, um welchen eine passende Anzahl paralleler, schraubenlinienförmig mit mittlerer Ganghöhe verlaufender Drähte in einer oder mehreren Lagen angeordnet ist. Zwischen diesen letzteren Drähten und denjenigen des zentralen Teils ist ein ausreichender Zwischen-
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raum vorhanden, damit der Kautschuk bis zum zentralen Teil und zwischen dessen Drähte eindringen kann. Auf diese Weise stützen sich die Drähte des ersteren Teiles gegen die um ihn aufgewickelten Drähte bei Einwirkung eines axialen Druckes ab, so dass sie keiner übermässigen Beanspruchung ausgesetzt werden.
Wenn die Litzen des zentralen Teiles miteinander verdrillt sind, so wird das so gebildete Kabel mit einem oder mehreren runden oder flachen, parallelen, schraubenlinienförmig mit geringer Ganghöhe aufgewundenen Drähten umwickelt. Diese Drähte sind voneinander getrennt und mit geringer Spannung a-, if das Kabel aufgewickelt, damit der Kautschuk bis in das Innere des zentralen Teils gelangen kann und vermieden wird, dass dieser Teil durch die Umhüllung zu sehr versteift wird.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung durch mehrere Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen je ein Kabel im Querschnitt, die Fig. 3 und 4 die einzelnen
Lagen dieser Kabel in schaubildlicher Dar- stellung.
Das in Fig. 1 dargestellte Kabel ist zusammen- gesetzt aus :
1. einem äusseren aus neun Litzen 1 be- stehenden Teil, von welchen jeder wieder aus drei Stahldrähten besteht,
2. einer zentralen Litze aus drei Drähten 2 mit demselben Durchmesser wie demjenigen der Drähte des äusseren Teils und einer diese Litze umgebenden Lage aus neun parallelen, schraubenlinienförmig aufgewundenen Drähten 3 von gleichem Durchmesser.
Durch entsprechende Wahl des Wicklungssinnes und der Ganghöhen können gleichzeitig sowohl die unerlässlichen Bedingungen für das Eindringen des Kautschuks wie für die Widerstandsfähigkeit gegen axialen Druck und gegen häufige Verbiegungen erfüllt werden.
Ein Ausführungsbeispiel, welches besonders günstige Ergebnisse geliefert hat, ist in Fig. 3 dargestellt.
Die äusseren Litzen 1 bestehen aus je drei linksgängig mit 5-5 mm Ganghöhe verdrillten Drähten von 0-15 mm Durchmesser. Diese äusseren Litzen sind ihrerseits rechtsgängig mit einer Ganghöhe von 13-5 mm auf den zentralen Teil aufgewickelt.
Den zentralen Teil bildet eine Litze 2 aus drei mit einer Ganghöhe von 5-5 5 mm rechts- gängig verdrillten Drähten, über welchen eine
Lage 3 aus neun parallelen, schraubenlinienförmig linksgängig mit einer Ganghöhe von
8-5 mm verlaufenden Drähten aufgewickelt ist.
Der Wicklungssinn und die Ganghöhen der
Teile dieser Anordnung können auch Änderungen erfahren, doch stellt die oben erwähnte An- ordnung eine besonders günstige praktische
Ausführungsweise der Erfindung dar.
Die Fig. 1 zeigt, in welcher Weise die Drähte in bezug aufeinander angeordnet sind, welche Zwischenräume zwischen ihnen bestehen, die vom Kautschuk ausgefüllt werden müssen, und welche Wege diesem für sein Vordringen bis in das Kabelinnere zur Verfügung stehen.
Beobachtungen an Kabelstücken, die einer Reifendecke entnommen wurden, haben gezeigt, dass der Kautschuk bis zu den drei Drähten der zentralen Litze vorgedrungen war und fest an dessen Drähten haftete.
Das in Fig. 2 im Querschnitt dargestellte Kabel besteht aus einem äusseren Teil mit 7P'm je vier Stahldrähte enthaltenden Litzen 4 und einem zentralen Teil. Letzterer wird durch vier Litzen 5 mit je vier miteinander verdrillten Drähten gebildet, deren Durchmesser der gleiche wie derienige der Drähte des äusseren Teiles ist.
Diese Litzen sind nach parallelen Schraubenlinien um die Kabelachse gewunden.
Die vier Litzen sind mit einem schraubenlinienförmig verlaufenden Draht 6 von rundem oder flachem Querschnitt und von geringer Dicke umwickelt. Durch diese Umhüllung wird dem zentralen Teil des Kabels eine in bezug auf axiale Pressung erhöhte Festigkeit erteilt. Die von diesem Draht umwundenen Litzen können sich daher nicht voneinander trennen.
Es ist aber unerlässlich, dass durch den Draht der zentrale Teil nicht übermässig versteift wird, denn dadurch würde die Widerstandsfähigkeit der vier Litzen dieses Teiles gegen häufige
Biegungen herabgesetzt werden. Um dieser
Forderung zu entsprechen, genügt es, den Draht ohne Spannung um die vier Litzen zu wickeln.
Das kann in ähnlicher Weise wie z. B. beim
Umspinnen bewirkt werden. Es ist ferner notwendig, dass diese Umhüllung den Kautschuk durchtreten lässt, so dass er sie bei der Herstellung der Reifendecke durchdringen, bis zu den von ihr umgebenen Litzen gelangen und an deren Drähten haften kann.
Durch geeignete Wahl des Wicklungssinnes und der Ganghöhen der verschiedenen Teile des Kabels können gleichzeitig die unerlässlichen Bedingungen für das Eindringen des Kautschuks, die Festigkeit gegen axiale Pressung und gegen häufige Verbiegungen erfüllt werden.
Das als Austuhrungsbeisptei in rig. 4 dargestellte Kabel mit dem nachstehend angegebenen Wicklungssinn und den Ganghöhen der einzelnen Teile hat äusserst günstige Ergebnisse geliefert.
Die äusseren Litzen 4 bestehen aus je vier Drähten von 0-15 mm Stärke, die in rechtsgängigen Schraubenlinien mit einer Ganghöhe von 6 mm angeordnet sind. Die Litzen selbst sind dagegen in linksgängigen Schraubenlinien mit einer Ganghöhe von 13 mm aufgewunden.
Den zentralen Teil dieses Kabels bilden vier Litzen 5 mit je vier Drähten von 0. 15 mm Stärke in linksgängiger Anordnung bei einer Ganghöhe von 6 mm. Die Litzen selbst sind rechtsgängig mit einer Ganghöhe von 8, 5 mm angeordnet.
Die vier Litzen 5 sind mit einem flachen
Band 6 von 0. 3 mm Breite und 0-06 mm Dicke
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schraubenlinienförmig mit einer Ganghöhe von 1 mm umwickelt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die vom Band 6 bedeckte Oberfläche der Litzen 5 viel kleiner als die zwischen den Litzen 4 und 5 von ihm freigelassene Fläche, so dass der Kautschuk bis in das Innerste der Litzen 5 gelangen kann.
Der Wicklungssinn der einzelnen Litzen und die angegebenen Ganghöhen können natürlich Änderungen erfahren, sie entsprechen jedoch einer besonders günstigen Ausführungsweise, die auf Grund von Versuchen sehr gute Ergebnisse geliefert hat.
Statt mit nur einem Draht 6 kann man die Litzen 5 auch mit mehreren schraubeniluien- förmig verlaufenden, runden oder flachen, die Umhüllung des zentralen Teils bildenden und diesen verstärkenden Drähten umwickeln.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kabel zur Herstellung metallischer Ein- lagen in Laufmänteln von Luftreifen, dessen zentralen und dessen äusseren Teil Litzen aus dünnen Drähten bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale, zur Aufnahme der Drücke in Richtung der Kabelachse und zur Stützung der äusseren Litzenlage bestimmte Teil infolge
Anwendung zusätzlicher Versteifungselemente weniger biegsam als der äussere Teil ist, wobei die Litzen des äusseren Teiles Zwischenräume zwischen sich aufweisen und die Drähte der
Litzen locker verdrillt sind, so dass der Kautschuk in an sich bekannter Weise durch die äussere
Lage hindurch in das Innere aller Litzen ein- dringen und deren Drähte allseitig umgeben kann.
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Cable for the production of metallic inserts in the barrel shells of pneumatic tires
It is known to reinforce the running jacket of the pneumatic tires of motor vehicles by thin metal wire cables which penetrate the jacket in its transverse direction instead of the textile inserts that have been generally used up to now. In the cables previously used for this purpose, a second layer of identical helical strands is wound onto an inner part consisting of one or more thin-stranded strands, the wires of which, like those of the central strands, are either twisted or interwoven. These strands are mutually arranged in such a way that during the production of the sheath the rubber can penetrate between them as far as the inner strands, so that these and their individual wires are surrounded on all sides by rubber.
However, the cables of these known types of construction have in many cases proven to be insufficiently resistant to the forces acting on them, in that they suffered bending and breaking, in particular due to pressures acting in the axial direction of the strands.
According to the invention, this deficiency is remedied in an effective manner. It consists in the fact that the central part of the cable serving to absorb the pressures in the direction of the cable axis and to support the outer strand layer is less flexible than the outer part due to the use of additional stiffening elements, with the strands of the outer part having spaces between them and the wires of the strands are loosely twisted, so that the rubber can penetrate in a known manner through the outer layer into the interior of all the strands and surround their wires on all sides.
The invention makes it possible to prevent permanent bending of the cables in the zones exposed to pressure loads.
By using cables according to the invention, the insert is made sufficiently thick so that it is not necessary to change its structural design.
In particular, it is not necessary to increase the rigidity of the sidewalls of the tire surface, in which case one would only run the risk of relocating the zone in which the dangerous stresses occur instead of preventing their occurrence, and other disadvantages are accepted would have to.
The inserts produced by means of the cables according to the invention are not only able to withstand the particular stresses caused by driving on uneven and bumpy ground, but also give excellent results when driving on good roads at high speed and have a service life that is similar to that of the usual insoles is significantly superior.
According to the invention, each cable of the insert consists of two parts:
1. An outer, very flexible part, the z. B. consists of a plurality of strands of high strength steel wire, which are very pliable and resistant to frequent bending. These strands have sufficient spacing between their wires so that the rubber can penetrate into their interior, envelop each individual wire and adhere firmly to it. These strands are wound in parallel helical lines around the inner central part.
2. A central part, which is significantly less flexible and very resistant to axial pressure, which nevertheless consists of thin, flexible wires that are resistant to frequent bending.
These wires are preferably the same as those of the outer strands. Diesel, significantly less than the outer resilient part, serves as a support for the latter and to prevent excessive bending which could lead to its damage.
The central part can consist of a group of wires or a strand forming the core, around which a suitable number of parallel, helical, mean-pitch wires are arranged in one or more layers. Between these latter wires and those of the central part there is a sufficient intermediate
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Space is available so that the rubber can penetrate up to the central part and between its wires. In this way, the wires of the former part are supported against the wires wound around it when an axial pressure is applied, so that they are not subjected to excessive stress.
When the strands of the central part are twisted with one another, the cable thus formed is wrapped with one or more round or flat, parallel, helically wound with a small pitch wires. These wires are separated from one another and with a low tension a- if the cable is wound up so that the rubber can get into the interior of the central part and this part is prevented from being stiffened too much by the sheath.
The subject of the invention is shown schematically in the drawing by means of several exemplary embodiments. 1 and 2 each show a cable in cross section, FIGS. 3 and 4 the individual ones
Positions of these cables in a diagrammatic representation.
The cable shown in Fig. 1 is composed of:
1. an outer part consisting of nine strands 1, each of which consists of three steel wires,
2. a central strand of three wires 2 with the same diameter as that of the wires of the outer part and a layer of nine parallel, helically wound wires 3 of the same diameter surrounding this strand.
By choosing the correct winding direction and pitch, both the indispensable conditions for the penetration of the rubber and for the resistance to axial pressure and frequent bending can be met at the same time.
An exemplary embodiment which has given particularly favorable results is shown in FIG.
The outer strands 1 each consist of three left-handed wires with a pitch of 5-5 mm and a diameter of 0-15 mm. These outer strands are in turn wound right-handed with a pitch of 13-5 mm on the central part.
The central part is formed by a strand 2 made of three wires twisted right-handed with a pitch of 5-5 5 mm, over which one
Layer 3 of nine parallel, helical left-hand threads with a pitch of
8-5 mm of running wires is wound.
The winding sense and the pitch of the
Parts of this arrangement can also be changed, but the above-mentioned arrangement represents a particularly advantageous practical one
Embodiment of the invention.
1 shows the manner in which the wires are arranged in relation to one another, which gaps exist between them which have to be filled by the rubber, and which paths are available for it to penetrate into the interior of the cable.
Observations on pieces of cable taken from a tire cover have shown that the rubber had penetrated up to the three wires of the central strand and was firmly attached to the wires.
The cable shown in cross section in FIG. 2 consists of an outer part with 7 μm strands 4 each containing four steel wires and a central part. The latter is formed by four strands 5 each with four wires twisted together, the diameter of which is the same as that of the wires of the outer part.
These strands are wound around the cable axis according to parallel helical lines.
The four strands are wrapped in a helical wire 6 of round or flat cross-section and of small thickness. This sheath gives the central part of the cable increased strength with respect to axial compression. The strands around which this wire is wound cannot separate from one another.
However, it is essential that the central part is not excessively stiffened by the wire, because this would make the four strands of this part more resistant to frequent
Bends are reduced. To this
To meet the requirement, it is sufficient to wind the wire around the four strands without tension.
This can be done in a similar way to e.g. B. at
Spinning are effected. It is also necessary that this sheath allows the rubber to pass through so that it can penetrate it during the manufacture of the tire cover, reach the strands it surrounds and adhere to their wires.
By suitable choice of the winding direction and the pitch of the various parts of the cable, the indispensable conditions for the penetration of the rubber, the resistance to axial compression and to frequent bending can be met at the same time.
That as an Ausuhrungsbeisptei in rig. 4 with the winding direction indicated below and the pitch of the individual parts has provided extremely favorable results.
The outer strands 4 each consist of four wires with a thickness of 0-15 mm, which are arranged in right-hand helical lines with a pitch of 6 mm. The strands themselves, however, are wound in left-handed helical lines with a pitch of 13 mm.
The central part of this cable is formed by four strands 5 with four wires each 0.15 mm thick in a left-hand arrangement with a pitch of 6 mm. The strands themselves are arranged on the right with a pitch of 8.5 mm.
The four strands 5 are flat with a
Volume 6 of 0.3 mm wide and 0-06 mm thick
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Wrapped helically with a pitch of 1 mm.
As can be seen from FIG. 2, the surface of the strands 5 covered by the tape 6 is much smaller than the area left by it between the strands 4 and 5, so that the rubber can reach the innermost part of the strands 5.
The winding direction of the individual strands and the specified pitches can of course be changed, but they correspond to a particularly favorable design that has given very good results on the basis of tests.
Instead of using only one wire 6, the strands 5 can also be wrapped with several helically extending, round or flat wires which form the covering of the central part and reinforce it.
PATENT CLAIMS:
1. Cable for the production of metallic inserts in the outer sheaths of pneumatic tires, the central and outer parts of which form strands of thin wires, characterized in that the central part intended to absorb the pressures in the direction of the cable axis and to support the outer strand layer as a result
Use of additional stiffening elements is less flexible than the outer part, the strands of the outer part having spaces between them and the wires of the
Strands are loosely twisted, so that the rubber in a known manner through the outer
Can penetrate through the layer into the interior of all strands and surround their wires on all sides.
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