DE2405127A1

DE2405127A1 - Luftreifen mit einer verstaerkung aus stahlcord

Info

Publication number: DE2405127A1
Application number: DE19742405127
Authority: DE
Inventors: Shoji Miyoshi; Koji Takahira; Masaki Yoshihara
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1973-02-02
Filing date: 1974-02-02
Publication date: 1974-08-15
Also published as: FR2221290A1; AU6510874A; JPS56244B2; JPS49102002A; FR2221290B3; GB1466114A

Description

cM. dr. HARALD STACH

N ^Α$ί?

2 HAMBURG 1 · ADENAUERALLEE 3O · TE LEFO N

Aktenzeichen: Neuanmeldung Anmelderin: The Toyo Rubber Industry Co·, Ltd., Osaka/Japan Luftreifen mit einer Verstärkung aus Stahlcord

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einer Verstärkung aus Stahlcord, der mehrere Stahldrähte und/oder verdrillte Stränge mit mindestens einer Stahldrähte enthaltenden Schicht enthält.

Im Zusammenhang mit der in letzter Zeit fortschreitenden Entwicklung und Verbesserung der Kraftfahrzeuge zum Zwecke des Transportes großer Gütermengen mit hoher Geschwindigkeit werden an Luftreifen hohe Anforderungen hinsichtlich der Lebensdauer, der Sicherheit und der Stabilität bei hoher Geschwindigkeit gestellt* Zu diesem Zweck werden Luftreifen mit einer Verstärkung aus Stahlcord versehen. Stahlcord kann beispielsweise durch Verdrillen mehrerer Stränge aus jeweils xaa einen mittleren Stahldraht verdrillten Stahlfäden oder durch Verdrillen mehrerer Stahlfäden um einen mittleren Strang und nachfolgendes Aufdrillen nehrerer Sträng· oder in ähnlicher Weise, d.h. kurz gesagt aus einer Hehrzahl von Stahldrähten hergestellt werden· Di· au» mehreren regelmäßig angeordneten Schieh· ten aus Stahlcord durch Beschichten mit Gummi erhaltenen Produkt· werden als Protektoreinlage, Karkasse oder dergleichen zur Verstärkung von Luftreifen benutzt. Bei der Verwendung als Protektoreinlage wird bei langdauerndem, kontinuierlichem Betrieb bei hoher Geschwindigkeit ein verringerter. Verschleiß der Lauffläche und «in verminderter Treibstoff verbrauch erzielt, so daß durch Stahlcord verstärkte Luftreifen in großer Zahl für Femverkehrs-Lastwagen benutzt werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß di· durch Stahlcord verstärk-

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ten Luftreifen bei der Verwendung auf ateinigen Straßen oder unter verschiedenen anderen Straßenbedingungen oder bei kontinuierlicher Fahrt mit hoher Geschwindigkeit nicht iaaer die angestrebte hohe Lebensdauer besitzen· Die· geht anseheinend neben dem Materialverhalten der verwendetes Stahldrähte auf andere, nicht erkannte, die Lebensdauer verkürzende Faktoren zurück·

Bei eigenen Untersuchungen von unter Praxisbedingungen verwen« deten Reifen oh»e erkennbare äußere Beschädigung wurde an auf« geschnittenen Laufflächen bei genauer Prüfung des Laufflächen· inneren beobachtet, daß an den Stahldrähten im Inneren des Stahlcords und insbesondere an den nicht as der Oberfläche des Stahl cords liegenden Stahlfäden Rosterseheinuxigen auftreten, auf die ein Großteil der Verringerung der Lebensdauer der Luft» reifen zurückzuführen 1st« Die nicht an der Oberfläche des Stahlcords liegenden Stahldrähte sind diejenigen, dl· In Inneres des Stahlcorde oder im Inneren «ines Stahldrahtstranges liegen und nur in einem Querschnitt, nicht aber IhH Betrachtung »it unbewaffnetem Auge ±3 Längsrichtung sichtbar «iod· Oi* Ursachen für die Entstehung der Sosterscheinungen scheinen darin su liegen, daß sieh zwischen den Stahldrähtes fetiehte Luft oder während der Vulkanisation des Gummis bei der Fermung des Bsi« fens erzeugte Gase oder aus dem auf den Stahleord aufgetragenen Gummi freigesetzte Gase sasmeln und dadurch dl· nicht an der Oberfläche des Stahlcords liegenden Stahldrihte kerredieren oder durch die Wärmeentwicklung während des Fahrens Jterroslea verursacht wird« Daneben kennen durch Vibration»StSSe «der dergleichen während des Fahre»s mechanische Beschädigungen verursacht werden usd verschiedene änderet Faktaren, vie beispielsweise die Xonisierungstendens einer dl· Stahldrähte übersiehenden Metallschicht multiplikativ »us«mmenwirken.

Da die an der Oberfläche des ltahlcords liegenden Stahldrähte, die im folgenden au eh als "äußere¹¹ Stahldrähte beseiehset sied, miteinander verdrillt sind, besit»en el« ebenfalls Bieht as der Oberfläche des Stahleords liegende Bereiche, so daß das entstehen von Rostersehelnungen denkbar Is*. Da. jedoch die

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äußeren Staiildrähte an der Qfo®rflM.e£i@ li©g®sj und mit dem ύ@η Stahl cord überziehenden Gummimaterial in Berührung stehen, ist deren Adhäsion gegen das Gummimaterial der primäre Faktor,

Aufgabe der Erfindung ist as nun,, Luftreifen mit einer Vorstärkung aus Stahlcord der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise ein Rosten des Stahlcords vermeiden und bei ausgezeichneter Haftung des Stahlcords am Gummi ohne Ablösungen durch Vibration und Stöße während des Fahrens eine verbesserte Lebensdauer, Sicherheit und Stabilität bei hoher Geschwindigkeit besitzen«

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Luftreifen der eingangs genannten Art erfizidungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die azs der Oberfläche des Stahlcords liegenden Stahldrähte mit 9±n9T Kupferlegierung überzogen sind und die nicht an der Oberfläche des Stahlcords liegenden Stahldrähte einen Überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Zink oder einer Zinklegierung oder einer Magnesiumlegierung aufweisen«

Nach einer bevorzugten Asasfiüarungaform kann der Stahlcord einen von äußeren Stahldrähten und/oder verdrillten Außensträngen mit mindestens einer äußere Stahldrähte enthaltenden Schicht umdrillten Kern atss mindestens einem inneren Stahldraht und/oder mindestens »inem verdrillten Innenstrang mit mindestens einer Stanldräht« enthaltenden Schicht aufweisen, wobei die Stahl» draht· dee Kerns «inen Übersug auf Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Zink oder einer Zinklegierung oder einer Magnesiumlegierung aufweisen und die übrigen Stahldrähte mit einer Kupferlegierung überzogen sind. Weiterhin kann mindestens •in Außenstrang «inen inneren Stahldraht mit einem Überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Zink oder einer Zinklegierung ader einer Magnesiumlegierung aufweisen, um den mit einer Kupferlegierung überzogene äußere Stahldrähte verdrillt sind·

Der überzug der an der Oberfläche des Stahlcorde liegenden Stahl· drähte besteilt vorteilhaft aus einer Messinglegierung oder einer

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Bronze mit überwiegendem Kupfergehalt. Im Hinblick auf die angestrebte Haftung am Gummi hat eich eine Messinglegicrung mit einer Zusammensetzung im Bereich von etwa 30$ Zink und 70$ Kupfer (7-3-Messlng) als besonders geeignet erwiesen. Die genaue Zusammensetzung wird dabei unter Berücksichtigung der verschiedenen Anforderungen des Einzelfalles bestimmt« Derartige 7-3-Messing-Legierungen haben eine besondere große Haftung. Unter den Bronzen ergeben diejenigen mit einem Zinkgehalt von etwa 5$ bevorzugte Hafteigenschaften· Durch Verwendung von Haftmitteln können jedoch auch Kupferlegierungen anderer Zusammensetzung eingesetzt werden.

Hinsichtlich der Wahl des Metallüberzuges *£*£* die nicht an der Oberfläche des Stahlcorde liegenden Stahldrähte ist die Festigkeit und das Zusammenwirken mit der Härte der die äußeren Stahldrähte überziehenden Kupferlegierung sowie die Gefahr mechanischer Beschädigungen, die Korrosionsfestigkeit, die Ionisierungstendenz und dergleichen zu berücksichtigen« Zweckmäßig soll ein Metall mit einer im Vergleich zu Stahl höheren Ionisierungstendenz verwendet werden. Da jedoch die Metalle mit sehr viel höherer Ionisierungstendenz wegen ihrer Oxidationsnelgung weniger geeignet sind, werden erfindungsgemäß vorzugsweise Metalle mit einem normalen Elektrodenpotential bei 25°^c zwischen -2,40 und -0,60 V verwendet« Zu den geeigneten Metallen gehören insbesondere Magnesium, Mangan, Titan, Aluminium, Beryllium, Vanadium, Chrom, Zink, Legierungen jedes dieser Metalle und dergleichen. Vorzugsweise bestehen die Überzüge für die nicht an der Oberfläche des Btahlcords liegenden Stahldrähte aus Aluminium oder Aluainiumlegierungen, Zink oder Zinklegierungen oder Magneaiumlegierungen.

In folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Bs zeigern Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Ib erfindungsgemäßen Luftreifen verwendeten Stahlcord, Flg. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen anderen Stahlcord,

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Fig. 3 ©inen schematisehen Querschnitt durch einen weiteren

Stahlcord und
Pig. h einen schematisehen Querschnitt durch einen Luftreifen mit einer Verstärkung aus Stahlcord.

Der in Fig. 1 dargestellte Stahlcord besitzt einen Innenstrang 3 aus drei miteinander verdrillten Stahldrähten k sowie fünf um den Innenstrang 3 herum verdrillten Außensträngen 2 aus jeweils einem inneren Stahldraht k* und sechs um diesen verdrillten äußeren Stahldrähten 5 sovrie schließlieh einen 0,15 nun starken Umhiillungsdraht 1# Die inneren und äußeren Stahldrähte besitzen ebenfalls einen Durchmesser von 0,15 mm. Dementsprechend besitzt der in Fig. 1 dargestellte Stahlcord eine Zusammensetzung 1x3+5x7+1x0.15 mm.

Der in Fig. 2 dargestellte Stahlcord besitzt einen Innenstrang 3 aus vier miteinander verdrillten, 0,175 mm starken Stahldrähten k und sechs um diesen herum verdrillten Außensträngen 2 aus ebenfalls vier miteinander verdrillten, 0,175 mm starken äußeren Stahldrähten 5· Dieser Stahlcord wird bezeichnet als 1x4+6x4x0.175 nun.

Der in Flg. 3 dargestellte Stahlcord besteht aus drei miteinander verdrillten Außensträngen 2*, deren jeder einen 0,175 mm starken inneren Stahldraht hⁿ und sechs um diesen herum verdrillten, 0,175 mm starken äußeren Stahldrähten 5 besteht. Dieser Stahlcord wird bezeichnet als 3x7x0.175 mm»

Der in Fig. k dargestellte Luftreifen besitzt eine Protektor einlage 8 aus vier übereinanderliegenden Schichten aus Stahlcord, eine Karkasse 7t eine Lauffläche 10, eine Seitenwand 9 und Wulstdrähte 6.

In den folgenden Beispielen wird ferner ein in den Figuren nicht dargestellter Stahlcord mit einem Innenetrang aus drei mitein ander verdrillten, 0,2 mm starken Stahldrähten k und sechs um den Innenstrang herum verdrillten, 0,38 ram starken äußeren

Stahldrähten verwendet» Dieser Stahlcord wird bezeichnet als

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1x3x0.2 mm + 1x6x0,38 mm.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsforraen der Erfindung durch' Beispiele weiter erläutert·

Beispiel 1

Zur Herstellung von Luftreifen der ReifengrSße 10,00-20,14PR mit einer einschichtigen Karkasse und einer vierechichtigen Protoktoreinlage wurde für die Karkasse ein Stahlcord der in Fig. 1 dargestellten Art (1x3+5x7+1x0,15 mm) verwendet, der einen Innenstrang aus drei miteinander in Z-Richtung mit einer VerdrillungsSteigung von 8,6 mm verdrillten, 0,15 mra starken, inneren Stahldrähten, fünf um den Innenstrang in S-Richtung mit einer Verdrillungesteigung von 12,5 mm verdrillte Außenstränge aus jeweils sechs um einen 0,15 ram starken inneren Stahldraht in Z-Richtung mit einem Verdrillungeanstieg von 9,7 nna verdrillten, 0,15 mm starken äußeren Stahldrähten sowie einem an der Außenseite des Stahlcords in Z-Riehtung mit einer Verdrillungesteigung von 5 ma» aufgedrillten, 0,15 mm starken Stahldraht mit einem MessingUberzug aufwies. Die Stahldrähte des Innenstranges und die inneren Stahldrähte der Außenstränge besaßen einen Zinküberzug und die äußeren Stahldrähte einen Überzug aus einer Messinglegierung mit einem Kupfergehalt von 69$ und eines Zinkgehalt von 31$. Auf diesen Stahlcord wurde mittels eines Kalanders eine Gummimisehung aufgebracht und eine einschichtige Karkasse erzeugt, die 10 Enden pro 3,5 cm aufwies«

Zur Herstellung der Protektoreinlage wurde ein Stahlcord 1x3x0.20 mm + 6x0,38 mm verwendet, bei welche« die den Innenstrang bildenden inneren Stahldrähte mit Zink plattiert und die äußeren Stahldrähte mit einer Messinglegierung ait eines Kupfergehalt von 70$ und einem Zinkgehalt von JOiL plattiert waren. Der Innenstrang war in Z-Richtung mit einer Verdrillung*·· Steigung von 9_t5 wm und der Stahlcord in S-Richtung mit einer Verdrillung«Steigung von 15,0 mn verdrillt« Auf diesen Stahlcord wurde mittels eines Kalanders eine GtanadLnischung aufge-

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bracht und eine vierechichtige Protektoreinlage erzeugt, die eine Protektorechicht von 13 "nden pro 2,5 cm aufwies.

Unter Verwendung der Karkasse 7 und der Protektoreinlage wurde ein Luftreifen gemäß Fig, k hergestellt. Bieser war ein Radialreifen, bei welchem der Stahlcord in der Karkasse vertikal, d.h. unter einem Cordwinkel von 90° zur Äquatorlinie dee Reifens verlief und der Stahlcord der Protektoreinlage in der innersten der vier vorhandenen Schichten einen Cordwinkel von 4-60°, in der zwei tinners ten Schicht einen Cordwinkel von «20°, in der dritten Schicht einen Cordwinkel von 4-20° und in der vierten und äußersten Schicht einen Cordwinkel von -20° aufwies. Dabei ist der Cordwinkel bezogen auf die senkrecht verlaufende Äquatorlinie positiv, wenn der Stahlcord die Aqvatorlinie in einer Richtung nach oben und rechts (nach unten und links) schneidet, während der Cordwinkel negativ ist, wenn der Stahlcord die Äquatorlinie in einer Richtung nach oben und links (nach unten und rechts) schneidet.

Zur Herstellung des Luftyeifene wurde eine Gununimischung der folgenden Zusammensetzung verwendet:

Gewichtsteile

Naturkautschuk 100 Zinkblumen 5 > 0

S t earin säure 2,5

Phenyl«.ß -naphthylamin 1,0 HAF-RuS 50,0

aromatisches Prozeßöl 5,0 Schwefel 2,5

Cyclohexyl-benzthiazyl-

sulfenamid 0,7

Beispiel 2

Zur Herstellung eines Luftreifens mit einer Reifengröße 10,00-20,1k PR ähnlich demjenigen des Beispiels 1 wurde für die Karkasse und die Protektoreinlage der in Fig. 2 dargestellte Stahl«

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cord (1x^+6x^x0.175 mm) verwendet. Dieser Stahlcord besaß einen Innenstrang aus vier in Z-Richtung mit einer Verdrillungssteigung von 9,0 mm verdrillten, 0,175 ram starken Stahldrähten und sechs um den Innenstrang herum in S—Richtung mit einer Verdrillungsstoigung von 13»1 mm verdrillten Außensträngen aus je vier in Z-Richtung mit einer Verdrillungssteigung von 9»7 mm verdrillten, 0,175 nun starken Stahldrähten. Die Stahldrähte des Innenstranges waren ebenso wie beim Beispiel 1 mit Zink plattiert. Die äußeren Stahldrähte trugen einen Überzug aus einer Messinglegierung mit einem Kupfergehalt von 67fi und einem Zinkgohalt von 33$. Die Schichtenzahl in der Karkasse und der Protektoreinlage, die Cordwinkel und die Endenzahlen entsprachen denjenigen des Beispiels 1«

Zur Durchführung von Vergleichsversuchen über das Verhalten der Luftreifen gemäß der Beispiele 1 und 2 wurde ferner ein Vergleichsreifen A gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch jetzt für die Karkasse und die Protektoreinlage ein Stahlcord verwendet wurde, bei dem sowohl die äußeren Stahldrähte, als auch die Stahldrähte dos Innenstranges und die inneren Stahldrähte der Außenstränge einen Messingüberzug aufwiesen« Alle übrigen Bedingungen entsprachen dem Beispiel 1·

Zur Durchführung der Vergleichsversuche wurden die Luftreifen gemäß der Beispiele 1 und 2 sowie der Vergleichsreifen A jeweils an Fernlastwagen montiert, wobei die Montierstellung jeweils nach Fahrtstrecke von 10000 km geändert wurde, um durch die Montierstellung bewirkte Unterschiede auszuschalten. Nach einer Fahrtstrecke von 150000 km wurden die Reifen abgenommen und auf ihre Festigkeit untersucht. Hierzu wurde im Inneren des Luftreifens ein langsam steigender Wasserdruck erzeugt und der Druck aufgezeichnet, bei welchem der Reifen versagte oder riß. Zum Vergleich wurde an entsprechenden, nicht gefahrenen, neuen Reifen der Reißdruck bestimmt· Dabei wurden jeweils die Mittelwerte von Versuchen mit je 20 Reifen bestimmt. In der folgenden TabelleI sind die relativen Reißdrucke der gefahrenen Reifen zu den jeweils gleich 100 gesetzten Reißdrucken der

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ungefahresen Reifen aufgeführt!

Tabelle I

Reifen ungefähren nach 15OOOO kra

Beispiel 1 100 95

Beispiel 2 100 93

Vergleichereifen A 100 72

Wie die vorstehenden Zahlenwerte Neigen liegt die Reißfestig- . kalt der Vergleichsreifen A mit measingüberzogenen inneren und äußeren Stahldrähten nach einer Fahrstrecke von 150000 kra um etwa 30$ niedriger. Die Untersuchung der Reifen zeigte ferner, daß der Stahlcord der Vergleichsreifen A über die ganze Länge rötlich verrostet war, während der Stahleord der Karkassen der Luftreifen gemäß der Beispiele 1 und 2 nur geringe Rosterscheinungen zeigte und die von der Oberfläche <d©s Stafoleords her nicht sichtbaren, den inneren Stahldrähten zugewandten Bereiche der äußeren Stahldrähte praktisch nicht verrostet waren.

Beispiel 3

Zur Herstellung von vorgespannten Luftreifen für Großfahrzetsge mit einer Reifengröße von 18.00-25» 32 PR wurde für die Kar« kasse Nyloneord und für di© Protektoreinlage ein Stahleord gemäß Fig. 2 (1x4+6x^x0.175 mm) ähnlich demjenigen des Beispiels g verwendet« Die Karkasse bestand aus zweiundzwanzig Sehiahten aus Nylon-ß-Cord 126od£ mit vierzehn inneren Schichten mit sechsundzwanzig Enden pro 2,5 cm und acht äußeren Schichten mit einundzwanzig Enden pro 2,5 cm und ©inen Gordwinkel von +3^°· Die zweischichtige Protektoreinlage aus Stahleord wies einen Cordwinkel von +32° auf. Die Stahldräht© der Außenstränge trugen einen Überzug aus einer Bronze mit ©inem Kupfergehalt von 93»11$ und einem Zinngehalt von 6,89$ und die Stahldrähte des Innenstranges einen Überzug aus einer Aluminiumlegierung mit einem Gehalt von 93,18$ Aluminium, 0,09$ Kupfer, 0,20$ Silicium, 0,21$ Eisen, 0,01$ Mangan, 3»8$ Magnesium, 2,16$ Zink, 0,27$

Chrom und 0,12$ Titan.

Zum Vergleich wurden Vergleichereifan B hergestellt* bei denen sowohl die äußeren, ale auch die inneren Stahldrähte des Stahl· cords der Protektoreinlage einen Überzug aus 7"*3*Messing aufwiesen. Im übrigen stimmten die Vergleichsreifen B jedoch mit den Reifen des Beispiels 3 überein.

Die Reifen gemäß Beispiel 3 und die Vergleiehsreifen B wurden an großen Lastwagen (damp-truck) montiert, die in einem heißen und regenreichen tropischen Gebiet gefahren wurden. Di· Reifen wurden unter schwierigen Bedingungen, wie auf scharfkantigem Schotter und unter der Einwirkung von hohen Temperaturen und Windstößen gefahren und nach einer Fahrzeit von 1200 Stunden abmontiert, auseinandergenommen, auf den Zustand der Protektor· einlage und die verbliebene Festigkeit des Stahlcords (allgemeiner prozentualer Mittelwert der entsprechenden Teile) geprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IX zusammengestellt:

Tabelle II

Reifen Protektoreinlage verbliebene Festig

keit des Stahlcords

g

Beispiel 3 in Ordnung 91

Vergleichsreifen B Beschädigungen an ver- 50

schiedenen Stellen Stahlcord verrostet u. gebrochene Stellen

Obgleich dieser Versuch in einer heißen und regenreichen Gegend unter BediEguiigon durchgeführt wurde, bei welchen die Lauffläche wegen der schweren Belastung beschädigt und an verschiedenen Stellen das Bindringen von Wasser beobachtet wurde, zeigten die erfindungsgemäßen Luftreifen dabei eine hervorragende Wirksamkeit und Dauerhaftigkeitο

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Beispiel h

Es wurden weitere Luftreifen mit einer Reifengröße von 10.00-20, lh PR ähnlich denjenigen des Beispiels 1 mit einer Verstärkung hergestellt, bei welcher die Karkasse und die Protektoreinlage denjenigen des Beispiels 2 entsprach, wobei jedoch der Überzug für die Stahldrähte des Innenstranges bei den Reifen 1 bis 5 aus einer Zinklegierung mit einem Gehalt von 98,5$ Zink, 0,01$ Kupfer, 0,0**$ Eisen, 1,15$ Blei und 0,30 Cadmium, bei den Reifen 6 bis 10 aus einer Magnesiumlegierung mit einem Gehalt von 91,19$ Magnesium, 7,0$ Aluminium, 1,4$ Zink, 0,2$ Mangan, 0,01$ Eisen, 0,1$ Silicium und 0,1$ Kupfer, bei den Reifen 11 bis 15 aus Aluminium und bei den dem Vergleiohsreifen A entsprechenden Vergleichereifen 16 bis 20 aus Messing bestand. Die Reifen 1 bis 5 bildeten die Reifengruppe Z, die Reifen 6 bis 10 die Reifengruppe H₉ die Reifen 11 bis 15 die Reifengruppe III und die Reifen iß bis 20 di© Vergleichegruppe,

Zur Durchführung der Vergleichender ana eh© m»rd© jeweils @±n Reifen jeder Gruppe an Holztransport-Lasttragen montiert, di©, beladen mit in den Bergen gefällten Stämmen auf steinigen, ««gepflasterten Straßen mit starken Steigungen und Gefällen und Über gepflasterte Stadtstraßen und Autobahnen gefahren usad am Zielort entladen wurden, so daß did Rolfen gleichseitig ver« schiedenartigen Anforderungen in S@zug auf Dauorhaftigkeit, Stabilität bei hoher Geschwindigkeit Sicherheit und derglei=» chen genügen mußten. Der Versuch wurde fortgesetzt bis alle zwanzig Reifen vollständig unbrauchbar waren» In der folgenden Tabelle 3 ist für jeden Reifen die bis zur völligen Unbrauchbarkeit zurückgelegte Fahrstrecke, die Ursache der Unbrauchbar· keit und die Smeuerungsfählgkeit angegeben.

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teifen

Fahretreck· km

. - 12 -

Tabelle III Urβacliθ der Unbrauchbarkeit

Brneuerungsfähig

132.255 117.620

IIO.O83 131.976

150.024

Lauffläche völlig verschließen

H M

It K ff N

ff H ff ft

Ja

139.067 110.029 132.320 111.290 148.709

η »ff

Vuletdraht gebrochen Lauffläche völlig verschlissen

ff

nein ja

152.998 IO9.I8O 148.510

131.920 123.312

Wulstrandkante verzogen Lauffläche völlig verschlissen

N ff

ff

ff ff ff

ff ff *

nein Ja

N ff ff

76.2IO

17	59.621
18	88.012
19	95.665
20	79.921

Ablösung zvisehen Lauffläche und Felge

ff ff It ff

Karkassencord seitlich gebrochen Lauffläche völlig verschlissen Protektorcord oben gebrochen

nein

ja nein

Die in Tabelle III enthaltenen Zahlenwerte zeigen, daß von den fünfzehn erfindungsgemäßen Reifen zwei nicht erneuert werden konnten. Die Ursache hierfür war bei dem einen Reifen eine Verformung der Felge» so daß der Vulstteil gegen die Felge gerieben und der Stahlcord zerschnitten wurdet während bei dem anderen Reifen der Fontsuitand des WuIβträndeβ unbefriedigend war, so daß die WuIstdrähte zerschnitten wurden. In beiden Fällen lag die Ursache somit nicht am Stahlcord selbst« In der Vergleichegruppe A war dagegen nur einer der fünf Vergleichsreifen erneuerbar· Bei den übrigen vier, nicht erneuerbaren Vergleichsreifen waren bei zwei Reifen infolge des Eindringen*

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von Wasser durch beschädigte Bereiche der Lauffläche der Stahl» oord der Protektoreinlage unter der Lauffläche verrostet und abgelttst, bei einen Reifen der Stahlcord der Protektoreinlage verrostet und abgeschnitten und beim letzten Reifen der Stahlcord der Karkasse verrostet und infolge der Beschädigungen im Seiten* wandbereieh abgeschnitten· Dies zeigt, daß die erfindungsgemäßen Luftreifen eine hervorragende Dauerhaftigkeit und Wirksamkeit besitzen*

Beispiel 5

Zur Herstellung von radialen Luftreifen mit einer Reifengröße von 10.00*20» 1'» PR mit einer einschichtigen Karkasse und einer vlerschichtigen Protektoreinlagen ähnlich dem Beispiel 1 wurden «ur Herstellung sowohl der Karkasse, als auch der Protektoreinlage ein Stahlcord 1x3x5x7+1x0.15 mm verwendet, bei welchem zwei der drei Stahlfäden des Innenstranges einen Zinküberzug und der verbleibende Stahldraht einen MessingUberzug aus 70$ Kupfer und 30?C Zink aufwiesen und die fünf um den Innenstrang verdrillten Außenstränge jeweils einen inneren Stahldraht enthielten, der bei drei der fünf Außenstränge einen Zinküberzug und bei den restlichen beiden Außen«tKngen einen Messlngiiberzug aus 70£ Kupfer und 30$ Zink trug. Die durch Plattierung aufgebracht ^β Metallmenge betrug k$_tZ g Zink bzw. 6,29 B Messing pro kg Stahldraht· Bei diesen Reifen waren somit nicht alle Inneren Stahldrähte des Innenstranges bzw. der Außenstränge mit Zink plattiert, sondern einige trugen einen MessingUberzug·

Bei dem für diesen Stahlcord verwendeten Innenstrang verliefen die drei Stahldrähte des Innenstranges abweichend von den früheren Beispielen ohne Verdrillung parallel* Die Außenstränge waren in sich in Z-Rlchtung mit einer VerdrillungsSteigung von 9,5 am verdrillt, der Stahlcord besaß eine Verdrillung in S-Richtung mit einer Verdrillungssteigung von 12,5 mm und der Umhüllungsdraht war in Z-Richtung mit einer Verdrlllungssteigung von 5,0 mm verdrillt* Omv Stahlcord war Bit Gummi beschichtet unter Verwendung einer Mischung, so daß die Endenzahl ähnlich wie beim Beispiel 1 für den Karkassencord zehn Enden pro 2,5 «η und für den Protektorcord dreizehn Enden pro 2,5 ca betrugen« Der Cordwinkel betrug bei der einschichtigen Karkasse

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- tk -

• 1k -

90° und bei der viersehiehtigen Protektoreinlage für die inner* et· Schicht +60°, für di· zweitinner·t· Schicht -20°, für die drittinnerste Sohicht +20° und für die vierte und äußerste Schicht «20°.

Zum Vergleich wurden Vergleichereifen C hergestellt» bei deren Herstellung ein Stahlcord 1x3+5x7+1x0.15 tos verwendet wurde, hei welchem alle inneren und äußeren Stahldrähte einen Messing« überzug trugen, alle übrigen Bedingungen jedoch mit den Reifen dieses Beispieles übereinstimmten·

Jeweils 10 der Reifen dieses Beispieles und der Vergleichereifen C wurden an normalerweise auf Autobahnen gefahrenen Fernlastwagen montiert, nach einer Fahrstrecke von 80000 km laufflächenerneuert, dann weitere 80000 km gefahren und nach einer Gesamtfahrstrecke von 160000 km abgenommen und dem in Verbindung mit Tabelle % beschriebenen hydraulischen Druektest unterzogen. Öle Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV Reifen Reifenanzahl im ungefähren nach 16*0*000 km Hvdrauliktest

Beispiel 5 10 100 90

7 ,00 70

Bei drei der Vergleichereifen C war der Stahleord der Selten· wandbereiehe bereite verrostet und während des Fahrtestes nach der Laufflächenerneuerung zerschnitten worden, so daß der hydraulische Druckversuch nicht durchgeführt werden könnt·· Die vorstehend aufgeführten Srgebnisse zeigen, daß solche er« findungsgemäßen Luftreifen, bei denen nicht alle inneren Stahldrähte mit Zink plattiert sind, sondern einige von ihnen einen Messingüberzug tragen, im Vergleich zu Reifen mit herkömmlichen

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" Cf

Stahlcord eine Überlegene Leben»dauer besitzen· Daraue ergibt ■ich, daß die inneren Stahldrähte zufriedenstellend mit Zink oder eine« äquivalenten Metall plattiert oder überzogen werden können· Die* gilt nicht nur für dieses Beispiel, sondern für . •lie Aueführungeformen, Während bei den AusfUhrungeformen gemäß der vorhergehenden Beispiele die Innenstr&ngo aus verdrillten Stehldrähten bestanden, zeigt dieses Beispiel, daß die erfindungsgemäße Aufgabe auch bei Verwendung von Innen· strängen aus unverdrillt nebeneinanderliegenden inneren Stahl» drähten vollständig gelöst wird.

Anstelle des in den vorstehenden Beispielen verwendeten Stahlcorde mit einem Innenstrang kann ebenso auoh Stahlcord ohne Innenstrang der la Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Art benutzt werden. Während bei den vorstehenden Beispielen alle Innenstränge nur eine einzige Shhicht enthalten, kann natürlich auch Stahlcord mit einem mehrschichtigen Innenstrang, beispiels« weise der Zusammensetzung 1x3+1x9+9x3x0,20 mm verwendet werden, der durch aufdrillen von neun Außensträngen aus jeweils drei verdrillten äußeren Stahldrähten auf einen zweischichtigen Innenstrang mit einem von neun Stahldrähten umdrillten Kern aus drei Stahldrähten hergestellt wird. Auch in diesem Fall tragen die den zweischichtigen Innenstrang bildenden inneren Stahldrähte, die nicht an der Oberfläche des Stahlcords liegen einen überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Zink oder einer Zinklegierung oder einer Magnesiumlegierung, während die äußeren Stahldrähte, welche die Außenstränge bilden und an der Oberfläche des Stahlcorde liegen einen Überzug aus einer Kupferlegierung aufweisen· Der Innenstrang kann auch mehr als zwei Schichten enthalten· Schließlich können die erfindungsgemäßen Luftreifen Stahlcordverstärkungen nicht nur in der Kar* kasse und/oder der Protektoreinlage, sondern auch in der Seiten« wandschicht und/oder im Wulstschutzstreifen enthalten.

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Claims

DIPL.-CHE-M. DR. HARALD STACH 2 HAMBURG 1 · ADENAUERALLEE 3O . TELEFON3f3B*^i3B45 23 Aktenzeichen ι Neuannteldung Anmelderint The Toyo Rubber Industry Co·, Ltd. PATENTANSPRÜCHE

1.) Luftreifen mit einer Verstärkung aus Stahlcord, der mehrere / Stahldrähte und/oder verdrillte Stränge mit mindestens einer Stahldrähte enthaltenden Schicht enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Oberfläche des Stahlcords liegenden Stahldrähte (5) rait einer Kupferlegierung überzogen sind und die nicht an der Oberfläche des Stahlfeords liegenden Stahldrähte {kph*,k*) einen Überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Zink oder einer Zinklegierung oder einer Magnesiumlegierung aufweisen.

2.) Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlcord einen von äußeren Stahldrähten und/oder verdrillten Außensträngen (2) mit mindestens einer äußere Stahldrähte (5) enthaltenden Schicht umdrillten Kern aus mindestens einem inneren Stahldraht und/oder mindestens eines verdrillten Innenstrang (3) «it mindestens einer Stahldrähte enthaltenden Schicht aufweist, wobei die Stahldrähte {k) des Kerns einen Überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Zink oder einer Zinklegierung oder einer Magnesiumlegierung aufweisen und die übrigen Stahldrähte (5) mit einer Kupferlegierung überzogen sind.

3.) Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß mindestens ein Außenstrang (2*) einen inneren Stahldraht {h^m) mit einem Überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, Zink oder einer Zinklegierung oder einer Magnesiumlegierung aufweist, um den mit einer Kupferlegierung überzogene äußere Stahldrähte (5) verdrillt sind.

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k„) Luftreifen nach einem der Anspruch· T bis 3» dadurch gekenn» yej.cjbtn.e,!;« daß der Stahlcord in der Protektoreinlage (8) ver· wendet ist·

5·) Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bie 3· dadurch fgekennzeichnet« daß der Stahlcord in der Karkasse (7) verwendet

ist.

6,) Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlcord in der Seitenwandschicht (9) verwendet ist«

7·) Lufreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlcord im ¥ulstschutmatreifen det ist.

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