DE2242416B2

DE2242416B2 - Verwendung von hochkohlenstoff-stahldraehten als verstaerkungseinlage zum herstellen eines fahrzeugreifens

Info

Publication number: DE2242416B2
Application number: DE19722242416
Authority: DE
Inventors: Willy Lodewijk Tournoy (Belgien)
Original assignee: Bekaert NV SA
Current assignee: Bekaert NV SA
Priority date: 1971-09-02
Filing date: 1972-08-29
Publication date: 1977-05-26
Also published as: BR7206059D0; LU65981A1; AU4556172A; AU466693B2; GB1400708A; IE36872B1; BE787985A; IE36872L; RO61246A; US4106957A; DE2242416A1; IT962314B; JPS4835157A; ES406216A1; CS158733B2; FR2152078A5

Description

halb der Austenitisierungstemperatur, spannungsfrei gemacht werden.

Die DT-AS 10 09 655 beschreibt - ebenfalls ohne Erwähnung der Fahrzeugreifenverstärkung - ein Verfahren zum Verbessern der mechanischen und/oder magnetischen Eigenschaften von härtbarem, mehr als 0,2 % Kohlenstoff enthaltenden Stahl, bei dem dieser im austenitischen Zustand während eines schnellen Abkühlens in einen Temperaturbereich zwischen der Rekristallisationstemperatur und der Temperatur My, bei der Martensitbildung anfängt, warmverformt wird, wonach man ihn weiter abkühlen läßt und sich der Austenit schließlich umwandelt. Dabei ist der Hauptzweck das Erhalten eines langgestreckten Austenitkorns während der Warmverformung, und bei der Um-Wandlung entsteht ein vom normalen Martensit abweichendes Gefüge mit einer Dehnung von 12%.

Weiter ist es aus »Stahlerzeugnisse« (Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf), Band I, 1956, Seiten 243 bis 247, bekannt, rein martensitische Stahldrähte, insbesondere zur Verwendung als Betonbewehrung mit 3 bis 8 mm Durchmesser, dadurch herzustellen, daß auf die gewünschte Endabmessung gezogene Walzdrähte zur Erzielung eines austenitischen Gefüges erwärmt, zur Erzeugung eines im wesentlichen martensitischen Gefüges rasch abgeschreckt und bei 400 bis 500 C angelassen werden. Die Bruchdehnung dieser martensitischen Stahldrähte ist mit 6% angegeben.

Schließlich beschreibt die BE-PS 5 69 565 die Verwendung von Stahldrähten mit mehr als 0,4% Kohlenstoff, die durch Abkühlen aus einem Zustand mit wenigstens 80% Austenit und evtl. gleichzeitiges Verformen derart, daß der Stahl in dem Augenblick, wo er die Rekristallisationstemperatur erreicht, wenigstens 80% Austenit aufweist, durch anschließendes makroskopisches Verformen in einem Temperaturbereich zwischen der Rekristallisationstemperatur und einer Temperatur von 10⁰C unter der Martensitbildungsbeginn-Temperatur, jedoch über 100°C, wobei die makroskopische Verformung so schnell erfolgt, daß sich der Austenit nicht in das Bainit- oder Martensitgefüge umwandelt, und durch nachheriges Überführen des verformten Austenits in das Bainit- oder Martensitgefüge hergestellt sind, für die Verstärkung von Fahrzeugreifen. Die für diese Stahldrähte abgegebene Dehnung beträgt jedoch höchstens 2 % und entspricht daher den im Bereich von etwa 1,5 bis 2,5% liegenden Dehnungswerten der bisher allgemein als Fahrzeugreifenverstärkung verwendeten sorbitischen hartgezogenen Stahldrähte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Verwendung als Verstärkungseinlage zum Herstellen eines Fahrzeugreifens geeignete Stahldrähte anzugeben, die die verschiedenen an die Verstärkungselemente gestellten Anforderungen durch entsprechend einstellbare Eigenschaftskombination besser als die bekannten sorbitisch hartgezogenen bzw. martensitischen Stahldrähte niedriger Bruchdehnung erfüllen. Der Begriff »Fahrzeugreifen« wird hierin in seinem weiten Sinn zur Bezeichnung eines Reifens für die lastaufnehmenden Räder irgendeines Transportmittels oder Fahrzeugs, wie z. B. eines Kraftfahrzeuges, Wohnwagens, Lastwagens, Flugzeugs, landwirtschaftlichen Traktors, Krans oder dergleichen verwendet.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist die Verwendung von Hochkohlenstoff-Stahldrähten mit im wesentlichen martensitischem Gefüge und einer Dehnbarkeit von 3-10%, die durch Erwärmen zur Erzielung eines austenitischen Gefüges, rasches Abschrecken zur Erzeugung eines im wesentlichen martensitischen Gefüges und Anlassen zur Schaffung der Dehnbarkeit von 3-10% erhältlich sind, als Verstärkungseinlage zum Herstellen eines Fahrzeugreifens.

Die Erfindung umfaßt gleichfalls die Verwendung solcher Stahldrähte mit der Maßgabe, daß sie verseilt sind.

Diese Verstärkungsdrähte oder -seile werden üblicherweise in Form von Vielelementdrähten oder -seilen verwendet, die aus einer Mehrzahl von miteinander verseilten Drähten oder Seilen erhalten werden.

»Dehnbarkeit« bedeutet die prozentuale Dehnung oder Längung, die man bei einem 10 cm langen Draht beim Bruch erhält, wenn der Draht nur einer Zugkraft unterworfen wird. Wie man einen im wesentlichen martensitischen Stahl mit einer gegebenen Dehnbarkeit im Bereich von 3-10% erhält, ist Fachkreisen an sich bekannt und für einen Wert von 6% in der schon genannten Druckschrift »Stahlerzeugnisse« (1956), Seiten 244-245, beschrieben. Es ist Sache der geeigneten Durchführung einer Wärmebehandlung, bei der die Dauer und Temperatur die Variablen zur Steuerung des Dehnbarkeitsgrades und anderer Eigenschaften sind. Zum Beispiel wird der Draht oder das Seil bis zur Erzeugung eines austenitischen Kristallgefüges erhitzt, dann plötzlich auf eine genügend niedrige Temperatur abgeschreckt, um eine wesentliche Umwandlung in Martensit zu erhalten, und schließlich zur Schaffung der erforderlichen Dehnbarkeit getempert. Diese Dehnbarkeit beruht auf zwei Faktoren: Einerseits ist das martensitische Gefüge desto mehr erweicht, je länger die Temperzeit dauert, und andererseits ist der Betrag des nicht umgewandelten Restaustenits um so größer, je kürzer die Abschreckzeit ist. Das Martensitgefüge hält die Zugfestigkeit auf ihrem erforderlichen Niveau, während die Erweichung des Martensits und des Restaustenits für die erforderliche Dehnbarkeit verantwortlich sind.

Es wurde gefunden, daß das bis zu einer Dehnbarkeit zwischen 3 und 10 % behandelte Martensitgefüge nicht nur eine gute Festigkeit und Duktilität kombiniert, sondern auch eine sehr hohe Ermüdungsfestigkeit im Vergleich mit bekannten hartgezogenen sorbitischen Stahldrähten liefert, so daß sich das erfindungsgemäß zu verwendende Material sehr gut zur Verstärkung von Fahrzeugreifen eignet. Weiter wird dieses Ergebnis nicht zu Lasten des Elastizitätsmoduls erreicht, da sich der Elastizitätsmodul dieses Materials als sogar noch höher als der Elastizitätsmodul bekannten hartgezogenen Drahtes erweist. Die Kriechfestigkeit ist auch im allgemeinen besser. Die Umwandlungstemperatur, bei der der Stahl spröde wird, ist im allgemeinen niedriger, wodurch eine Vsrwendung dieser Drähte oder Seile bei so tiefen Temperaturen wie z. B. -30 C bis -50⁰C ermöglicht ist. Andererseits wird der Vorteil des Stahls hinsichtlich seiner guten Wärmeleitung beibehalten. Ein bekannter Messingüberzug kann auch hier zum Erhalten der guten Bindung mit Gummi verwendet werden. Weiter hat ein hartgezogener sorbitischer Draht oder ein solches Seil häufig mehr Restspannungen an der Außenfläche als ein martensitischer Draht bzw. ein martensitisches Seil, wobei die Spannungen bei der Umwandlung aus dem austenitischen Gefüge entstehen, das ohne Spannungen war. Man nimmt an, daß die niedrigen Oberflächenrest-

spannungen im erfindungsgemäß verwendeten martensitischen Stahl in Kombination mit guter Duktilität zu der hohen Ermüdungsfestigkeit führen, die man bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Verstärkungsdrähten oder -seilen beobachtet.

Eine Verarbeitung bis zu einer Dehnbarkeit über 10% führt im allgemeinen zu einem Abfall der Elastizitätsgrenze unter die zum Erhalten eines Seiles erforderlichen Werte, das sich bei Karkassenwebmaschinen und dergleichen verarbeiten läßt.

Dieses Verfahren ermöglicht außer den erwähnten Vorteilen auch ein Freikommen von der fest gekoppelten Beziehung zwischen der Zugfestigkeit und der Duktilität beim bekannten Kaltziehverfahren und das Erreichen von geeigneten und besseren Kombinationen der Zugfestigkeit und Duktilität unter Verwendung einer vorteilhaften Kombination der Zeit- und Temperaturbedingungen beim Abschrecken und Anlassen. Die gewünschte Zugfestigkeit bei Verstärkungsdrähten wurde bisher durch Kaltziehen von sorbitischem Stahldraht in einer Anzahl von Ziehschritten erhalten. Jeder Ziehschritt trägt zur Erhöhung der Zugfestigkeit des Drahtes bei, doch geht dies zu Lasten der Duktilität. Das Ziehen eines Drahtes mit einem bestimmten Kohlenstoffgehalt liefert bestimmte Werte für die Zugfestigkeit und die Duktilität, die unzweideutig durch den Prozentsatz der Verringerung der Querschnittsfläche des Drahtes nach dem letzten Patentiervorgang bestimmt sind. Wenn eine bestimmte Zugfestigkeit gewünscht wurde, mußte notwendigerweise ein erheblicher Verlust an Duktilität in Kauf genommen werden.

Ein getemperter martensitischer Stahl hat allgemein den Vorteil, daß die Zugfestigkeit und die Duktilität für einen gegebenen Kohlenstoffgehalt sowohl von der Anlaßtemperatur als auch von der Anlaßzeit abhängen. Eine sorgfältige Steuerung jedes dieser Faktoren ermöglicht jedoch, verschiedene Kombinationen von Zugfestigkeit und Duktilität zu erreichen. Wenn man einen martensitischen Stahldraht tempert, kann man eine gewünschte und vorteilhafte Duktilität zur Verwendung in Fahrzeugreifen anstreben und erreichen. Die erforderliche Kombination von Temperzeit und -temperatur zum Erhalten der gewünschten Duktilität und gleichzeitig der mindestens notwendigen Zugfestigkeit ergibt sich allgemein für die Fachleute ohne weiteres. (Siehe z. B. »Alloying Elements in Steel« von Bain und Paxton, Seite 185.) Auf einen Teil der möglichen Zugfestigkeit kann tatsächlich verzichtet werden, wenn dieser Teil nicht wesentlich ist. Die Verstärkungsdrähte oder -seile gemäß der Erfindung haben so ein martensitisches Gefüge und Duktilitätswerte, die von der Anlaßbehandlung des Stahls abhängen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäß zu verwendenden Stahlseiles, mit dem Kennzeichen, daß man eine Anzahl von Hochkohlenstoff-Stahldrähten miteinander verseilt, das Seil zur Erzeugung eines austenitischen Seiles wärmebehandelt, das austenitische Seil zur Erzeugung eines im wesentlichen martensitischen Gefüges rasch abschreckt und das im wesentlichen martensitische Seil zur Schaffung einer Dehnbarkeit von 3-10% anläßt.

Hierdurch wird in einfacher Weise erreicht, daß die durch den Verseilungsvorgang entstehenden inneren Spannungen ohne besonderen Arbeitsgang beseitigt werden.

Vorzugsweise geht man sowohl für die Verwendung unverseilter als auch für die Verwendung verseilter Stahldrähte von Hochkohlenstoff-Stahldrähten aus, die durch Kaltziehen von perlitischen Stahlstangen erhalten werden; diese sind nämlich besser kaltziehbar. Fahrzeugreifen, die unter Verwendung von Stahlverstärkungsdrähten oder -seilen gemäß der Erfindung erzeugt sind, liegen ebenfalls im Rahmen der Erfindung und können im übrigen nach bakannten Verfahren hergestellt werden. Der Draht oder das Seil, der bzw. das erfindungsgemäß zu verwenden ist, wird dann in die Gummimasse eines zu vulkanisierenden Reifens eingebettet.

Der Draht oder das Seil, der bzw. das erfindungsgemäß verwendet wird, besteht aus Hochkohlenstoffstahl, üblicherweise im Bereich von 0,6 bis 0,8% Kohlenstoff, und enthält möglicherweise die bekannten Elemente, wie z. B. Mangan und Silizium, zur Verbesserung einiger besonders erforderlicher Eigenschäften, wie in Fachkreisen bekannt ist, und außerdem gewisse Verunreinigungen in kleineren Mengen. Der Stahl erhält seine Form bestimmten Durchmessers nach irgendeinem bekannten Verfahren, z. B. durch Ziehen. Indessen kann man auch ein anderes Verfahren zur Erzeugung eines Seiles oder Drahtes anwenden, vorausgesetzt, daß eine geeignet glatte Oberfläche erhalten wird, die ausreichend frei von inneren Spannungen ist, um eine befriedigende Ermüdungsfestigkeit zu gewährleisten. Der Draht oder das Seil kann entweder vor oder nach dem Verseilen zur Bildung eines Vielfadendrahtes oder -seiles wärmebehandelt werden. Eine Wärmebehandlung nach dem Verseilen ist allgemein vorzuziehen, da dann in einem Vorgang alle einzelnen Fäden oder Drähte gleichzeitig behandelt werden. Weiter werden die inneren Spannungen aufgrund des Verseilvorganges allgemein bei der Rekristallisation im Zuge der Austenitbildung beseitigt. Dies führt üblicherweise an den Enden eines Vielfaserdrahtes oder -seiles zu geringer oder gänzlieh fehlender Neigung zum Aufgehen der Verseilung. Das Ergebnis ist üblicherweise ein Draht oder Seil, der bzw. das seine Form beibehält. Indessen können auch einzelne Drähte oder Seile wärmebehandelt und nachher miteinander gebündelt oder verseilt werden.

Die folgenden Beispiele dienen nur der Erläuterung, ohne die Erfindung einzuschränken. Es wurden in jedem Beispiel Stahlseile verwendet, die aus Strängen von vier wendelförmig verseilten Drähten bestanden. Alle das Seil bildenden Drähte enthielten 0,7% C, 1 % Mn und 0,2 % Si, Rest Eisen und Verunreinigungen. Die Drähte hatten einen Durchmesser von 5,5 mm und wurden in bekannter Weise mit bekannten Drahtziehmaschinen und nach bekannten Verfahren des trockenen oder nassen Ziehens, Zwischenpatentierens usw. kaltgezogen. Der Enddurchmesser der Drähte war 0,2 mm.

Beispiel 1

Die vorstehend beschriebenen Drähte wurden nach dem Verseilen zu einem Seil durch einen Austenitisierungsofen von 5,50 m Länge bei einer Temperatur von 800 C durchgeführt. Die Drähte wurden gegen Oxydation durch eine geeignete reduzierende Atmosphäre, wie z. B. gecräcktes Ammoniakgas, geschützt. Die Geschwindigkeit des Seils durch den Ofen war 66 m/min, was eine Erhitzungszeit von etwa 5 Sekun-

den ergab. Nach dem Verlassen des Austenitisierungsofens wurde das Seil in ein herkömmliches Ölabschreckbad geleitet, wo es auf eine Temperatur von etwa 20 bis 60 C abgeschreckt wurde. Der Austenit wurde dadurch in Martensit umgewandelt. Anschließend wurde das Seil durch Führen desselben mitgleicher Geschwindigkeit durch ein Bleibad einer Temperatur von 330 bis 340 C getempert bzw. angelassen. Die Eintauchlänge betrug 3,50 m, und die Anlaßzeit war etwa 3,2 Sekunden. Der Draht wurde dann an der Luft ι ο gekühlt und aufspulen zur Verwendung in herkömmlichen Verseilmaschinen zum Herstellen von Verstärkungsseilen aufgespult.

Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5

Als Vergleichsversuch wurde ein Seil unter Verwendung von Drähten entsprechend Beispiel 4 im Zustand vor der Wärmebehandlung verwendet. Die Drähte wurden mit einer herkömmlichen Verseilmaschine geflochten.

Ein Wärmebehandlungsverfahren wie im Beispiel 1 wurde durchgeführt, jedoch wurde der Austenitisierofen auf 820 C und das Temperbad auf 350 bis 360 C gehalten. Die Drähte waren von gleicher Art wie im Beispiel 1.

Ein Wärmebehandlungsverfahren wie im Beispiel 1 wurde durchgeführt, jedoch mit der Geschwindigkeit von 90 m/min, der Austenitisiertemperatur von 900 bis 1000 C und der Anlaßtemperatur von 400 C. Die y Drähte waren von der im Beispiel 1 beschriebenen Art.

Ein Wärmebehandlungsverfahren entsprechend Beispiel 1 wurde mit Draht nach dem Ziehen und vor dem Bündeln oder Verseilen zum Bilden eines Seiles durchgeführt. Der Draht wurde anschließend entsprechend Beispiel 1 mit einer Geschwindigkeit von 655 m/min, einer Austenitisierungstemperatur von 850 C und einer Anlaßtemperatur von 300 C wärmebehandelt.

Man erhielt folgende Ergebnisse:
Tabelle I

Bei	Zug	Dehnbar	Ermüdungs	Übergangs
spiel	festigkeit	keit	festigkeit	temperatur
				zum
				spröden
	(kg//mm²)	(%)	(kg/mm²)	Zustand
5	240-250	1,5-2,5	85-105	0 bis -20
(Kontrolle)
1	250-270	6,5-8	130-160	<-30
2	230-250	4-6,5	110-130	<-30
3	190-210	6-8	90-110	<-30
4	240-250	4-5,5	85-105	<-30

Die jeweils angegebenen beiden Werte sind die Grenzwerte eines Bereichs beobachteter Werte. Die Ermüdungsfestigkeit wurde nach dem gut bekannten Hunter-Drahtermüdungstest gemessen.

Die Abschreck- und Anlaßzeiten sind nicht kritisch, müssen jedoch an den Durchmesser und die gewünschte Qulität angepaßt werden. Als Beispiel wird ein Draht, der nach bekannten Verfahren auf 0,12 mm Durchmesser gezogen und dann während einer ausreichenden Zeitdauer bei 800 C austenitisiert ist, anschließend in einem Ölbad auf 6O⁰C abgeschreckt und dann in einem Bleibad von 3,50 m Länge getempert. Der Draht läuft nacheinander durch das Abschreck- und Temperbad mit verschiedenen Geschwindigkeiten. Bei niedrigen Geschwindigkeiten wird das Gefüge besser abgeschreckt und besser angelassen, und bei höheren Geschwindigkeiten existiert mehr Restaustenit in einem weniger angelassenen Martensitgefüge. Hinsichtlich der Dehnbarkeit gleichen sich beide Effekte einander so aus, daß sich eine Dehnbarkeit ergibt, die sich verhältnismäßig wenig ändert. Die Ergebnisse zeigen indessen, daß eine Dehnbarkeit über 8%, die noch eine gute Ermüdungsbeständigkeit ergibt, nur interessant ist, wenn die niedrige Elastizitätsgrenze von weniger Bedeutung ist. Die Ergebnisse zeigen weiter, daß im Durchschnitt die vorteilhafteste Qualität bei Dehnbarkeiten zwischen 5 und 8% erhältlich ist. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II zusammengefaßt, worin sich die Probe 1 auf eine Wärmebehandlung eines Drahtes von 0,40 mm Durchmesser und sich die Probe 2 auf die Wärmebehandlung eines Seils aus vier Strängen bzw. Litzen aus jeweils sieben 0,12-mm-Drähten bezieht. Es ist zu erwähnen, daß der Austenitisierungsvorgang bei einem einzelnen dünnen Draht von 0,12 mm, ohne daß dieser durchbrennt, sehr schwierig ist.

Tabelle II

Probe Nr.

Geschwindigkeit (m/min)

44 60 77

44

60

92

UO

Zugfestigkeit (kg/mm²)

0,2% Elastizitätsgrenze
(kg/mm²)

Elastizitätsmodul
(kg/mm²)

213	178	171	166	165
124	122	120	118	116

262 266 270 274 278 197 182 171 160 151

19700 19700 20100 19600 19600 15700 16100 15800 14900 13900

709 521/198

Andere SeHitrukturen können, wenn erwünscht, verwendet werden, z. B. mit bis zu 25,40 oder noch mehr dünnen FSden. Je gröBer die Unterteilung des Stahl· materials ist, desto flexibler wird ein Seil aus diesem Material. Wenn jedoch dieses Material martensitischer material. Wenn jedoch dieses Material martensitischer S<aW ist, liegen allgemein gute Eigenschaften für Rejfen*er»tärkun«efi vor.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von Hochkohlenstoff-Stahldrähten mit im wesentlichen martensitischem Gefüge und einer Dehnbarkeit von 3-10%, die durch Erwärmen zur Erzielung eines austenitischen Gefüges, rasches Abschrecken zur Erzeugung eines im wesentlichen martensitisehen Gefüges und Anlassen zur Schaffung der Dehnbarkeit von 3-10% erhältlich sind, als Verstärkungseinlage zum Herstellen eines Fahrzeugreifens.

2. Verwendung von Stahldrähten nach Anspruch 1, mit der Maßgabe, daß die Stahldrähte verseilt sind.

3. Verfahren zum Herstellen eines nach Anspruch 2 zu verwendenden Stahlseiles, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Anzahl von Hochkohlenstoff-Stahldrähten miteinander verseilt, das Seil zur Erzeugung eines austenitischen Seiles wärmebehandelt, das austenitische Seil zur Erzeugung eines im wesentlichen martensitischen Gefüges rasch abschreckt und das im wesentlichen martensitische Seil zur Schaffung einer Dehnbarkeit von 3 -10 % anläßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3 oder zum Herstellen der nach Anspruch 1 zu verwendenden Stahldrähte, dadurch gekennzeichnet, daß man von Hochkohlenstoff-Stahldrähten ausgeht, die durch Kaltziehen von perlitischen Stahlstangen erhalten werden.

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Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Hochkohlenstoff-Stahldrähten oder -seilen als Verstärkungseinlage zum Herstellen eines Fahrzeugreifens. Unter »Hochkohlenstoffstahl« wird ein Stahl mit wenigstens 0,2 % C verstanden.

Da die Anforderungen an Fahrzeugreifen strenger geworden sind, benutzte die Reifenindustrie sorbitische hartgezogene Stahldrähte oder -seile als Verstärkungseinlage. Die erwünschte Zugfestigkeit des Drahtes oder Seils wurde unter Anwendung eines gewissen Prozentsatzes der Querschnittsabmessungsreduktion nach dem Endschritt des Patentierens des Drahtes oder Seils erhalten. Dieses Verfahren wurde begünstigt, weil das Erzeugnis die verschiedenen zu erfüllenden Erfordernisse zu befriedigen scheint. Der Kohlenstoffgehalt des üblicherweise verwendeten Stahls reicht von 0,1 bis 0,9 Gewichtsprozent, insbesondere von 0,6 bis 0,8% C.

Ein Erfordernis für Stahlverstärkungseinlagen von Reifen ist hohe Zugfestigkeit, da ein Reifen im Betrieb hohe Belastungen aufzunehmen hat, die durch inneren Luftdruck kompensiert werden. Die Hülle des Reifens muß zum Aushalten solcher Drücke geeignet sein.

Bekannte zugaufnehmende Fasergewebe haben Zugfestigkeiten von etwa 20 bis 90 kg/mm², während die Zugfestigkeit hartgezogenen Stahldrahtes im Bereich von 250 bis 400 kg/mm² liegt, wobei Querschnittsverringerungen von maximal 90 bis 99,8% des ursprünglichen Drahtdurchmessers durchgeführt wurden.

Ein weiteres Erfordernis für Stahlverstärkungseinlagen von Reifen ist eine gute Duktilität der einzelnen Drähte oder Seile, die die Verstärkung bilden. An erster Stelle muß eine Mindestduktilität vorhanden sein, um Sprödigkeit zu vermeiden. Auch nimmt man an, daß eine gute Duktilität dazu beiträgt, eine gute Ermüdungsfestigkeit zu erhalten. Eine gute Ermüdungsfestigkeit ist für Verstärkungsdrähte und -seile von Fahrzeugreifen erforderlich, da während der Benutzung zyklischer Kräfte verhältnismäßig hohe Frequenzen einwirken.

Ein hoher Elastizitätsmodul der Verstärkungsdrähte oder -seile ist sehr erwünscht. Mit Drähten oder Seilen verstärkte Materialien sind allgemein geeignet, stärkere Belastungen aufzunehmen, und diese werden durch das Verstärkungsmaterial insbesondere aufgenommen, wenn der Unterschied zwischen dem Elastizitätsmodul des Verstärkungsmaterials und dem des Reifenmaterials größer wird. In dieser Hinsicht ist Stahl im Vergleich mit den bekannten Kunststofffasermaterialien ein sehr gutes Material.

Eine hohe Elastizitätsgrenze ist ebenfalls erforderlich, so daß eine wesentliche Kraft benötigt wird, um eine plastische Deformation der Verstärkung zu bewirken. Dies kann zu einer erhöhten Steifheit des Gummis führen, in welchem die Drähte oder Seile eingebettet sind, und dies ist von besonderer Bedeutung bei der Herstellung großer Reifen.

Die Kriechfestigkeit des Verstärkungsmaterials sollte auch bei erhöhten Temperaturen (z. B. bis zu 100⁰C) groß sein. Wenn die Kriechfestigkeit zu gering ist, besteht die Gefahr, daß sich das gedehnte Verstärkungsseil oder der gedehnte Verstärkungsdraht von Gummi löst.

Es ist weiter erwünscht, daß sich die Oberfläche des Verstärkungsmaterials mit natürlichem oder künstlichem Gummi gut verbindet oder wenigstens an einer Deckschicht eines Materials gut haftet, das seinerseits am Gummi eine gute Bindung aufweist. Zu diesem Zweck wurde in der Vergangenheit ein bekannter Messingüberzug auf dem Stahlseil verwendet und läßt sich auch im Zusammenhang mit der Erfindung verwenden. Das Verstärkungsmaterial sollte außerdem eine gute Wärmeleitung aufweisen, um eine gute Abführung der Wärme zu ergeben, die an der Lauffläche des Reifens im Betrieb entwickelt wird.

Es wurden auch verschiedene andere Materialien zum Verstärken von Fahrzeugreifen verwendet, wie z. B. Nylon-, Kunstseide- oder Polyvinylalkoholfasern, Glaswolle oder Polyester- oder Kohlenstoffasern. Vielelementstahldrähte und -seile aus hartgezogenen Stahlelementen, die miteinander verflochten wurden, hat man ebenfalls verwendet.

Es hat sich als schwierig erwiesen, Materialien zu finden, die befriedigend die verschiedenen Anforderungen an die Verstärkungselemente kombiniert erfüllen und sich zu vernünftigen Kosten herstellen lassen. Stahi schien allgemein am meisten zur industriellen Produktion geeignet.

Aus der DT-OS 15 10 151 ist - unabhängig von der Fahrzeugreifenverstärkung - ein Verfahren zur Herstellung eines verseilten Stahldrahtgebildes bekannt, bei welchem eine Seele aus verseilten Drähten mechanisch geformt und anschließend Drähte oder verseilte Drähte zur Bildung des Drahtgebildes um die Seele verdrillt werden und durch Anwendung einer durch elektrische Induktionsheizung erzeugten Wärme die Seele vor dem Aufbringen der Drähte oder der verseilten Drähte und ebenfalls wenigstens die äußeren Drähte oder verseilten Drähte des verseilten Drahtgebildes vorzugsweise bei 340 bis 620⁰C, d. h. unter-