DE2648524A1

DE2648524A1 - Drahtseil als festigkeitstraeger in gummi- oder kunststoffartikeln, insbesondere in fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE2648524A1
Application number: DE19762648524
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl Ing Doujak; Juergen W Klein; Helmut Neumann
Original assignee: Drahtcord Saar GmbH and Co KG
Current assignee: Drahtcord Saar GmbH and Co KG
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1978-05-03

Description

Drahtseil als Festigkeitsträger in Gummi- oder Kunststoffartikeln,
insbesondere in Fahrzeugluftreifen Die Erfindung bezieht sich euf als Festigkeitsträger in Gummi- oder Kunststoffartikeln, insbesondere in Fahrzeugluftreifen dienende Drahtseile.
Aus Stahldrähten geschlagene Seilen haben sich für den Aufbau der Verstärkungseinlagen beispielsweise in Fahrzeugluftreifen und anderen hochwertigen technischen Gummi- und Kunststoffartikeln außerordentlich bewährt. Je nach den aus dem Gegenstand selbst, ihrer Lage und Anordnung und aus den Einsatzbedingungen herrührenden Anforderungen werden sie in einer Vielzahl von Konstruktionen mit verschiedenen Eigenschaften hinsichtlich Bruchlast, Steifigkeit und anderen Parametern hergestellt. Für den bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung im Zusammenhang mit Luftreifen ergibt sich die Notwendigkeit unterschiedlicher Seilkonstruktionen allein schon aus dem Wunsch nach verschiedenen Durchmessern und Festigkeitswerten für die verschiedenen Reifentypen und großen. Daneben ist aber auch die Zuordnung zu den einzelnen Reifenteilen, den Wulsten, den Seitenwänden, dem Gürtel oder dem Zwischenbau von maßgeblicher Bedeutung. Eine für weitere Anwendungsbereiche in der herstellung von Luftreifen brauchbare Konstruktion ist beispielsweise ein aus vier oder mehr Massivdrähten untereinander gleichen Durchmessers zusammengedrehter Seiltyp. Während die Vierfachdrahtseile sich im allgemeinen problemlos verarbeiten lassen, treten mit höheren Drahtzahlen im Seilverband aufgrund der aus der geometrischen Zuordnung der Einzeldrähte zueinander - auf den Seilquerschnitt bezogen - sich zwangsläufig ergebenden inneren Hohlräume unerwartete Schwierigkeiten auf. Die dicht aneinanderliegenden AuPendrähte bilden gleichsam einen Schlauch, in den der Einbettungsgummi nicht mehr einzudringen vermag, so dan die für die Gebrauchstiichtigkeit der fertigen Reifen bestimmende haftende Bindung auf die Außenmantelabschnitte beschränkt bleibt. Andererseits wirkt die in der eingeschlossenen Luft enthaltene Feuchtigkeit korroiv von innen auf die Drahtseile und leitet ihre vorzeitige Zerstörung ein. Darüber hinaus führt die Bewegungsmöglichkeit der Einzeldrähte gegeneinander im Verlauf der Weiterverarbeitung unter der Einwirkung seitlicher Druckkräfte beispielsweise beim Einbetten der Drahtseile in Bahnen oder Streifen vulkanisierbaren Gummis zwischen Kalanderwalzen zu unkontrollierbaren Lageänderungen mit der Neigung zu örtlichten Abflachungen des Seilquerschnittes, wodurch wiederum die Festigkeit herabgesetzt wie auch das Biegeverhalten der Drahtseile ungünstig beeinflußt wird. Es liegt zwar nahe, die Ursache dieser nachteiligen Erscheinungen durch Einfügen eines Kerndrahtes in den Seilaufbau zu beseitigen; doch hat sich dieser Weg in der Praxis als offenbar nicht gangbar erwiesen, weil solche Kerndrähte mangels einer formschlüssigen Halterung unter den ständigen Verformungen im Gebrauch der Reifen sich in Längsrichtung innerhalb des umgebenden Drahtverbandes verschieben und allmählich aus den Reifenseitenwänden heraustreten.
Der Erfindung liegt demgegenüber als Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Mängel zu beheben und ein als Festigkeitsträger insbesondere in Fahrzeugluftreifen geeignetes Drahtseil mit gleichbleibenden, weder von Bearbeitungsvorgängen noch von den im Gebrauch auftretenden Verformungen nennenswert beeinträchtigten Werten für seine wesentlichen Kenngrößen zu schaffen. Zum Lösen dieser Aufgabe ist für solche Drahtseile erfindungsgemäß ein Aufbau aus drei oder mehr um einen durchlaufenden Kern aus einem nichtmetallischen Kompressiblen Werkstoff, beispielsweise vulkanisierbarem Gummi, thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise auch einem der als "Aramid" bezeichneten aromatischen Polyamide, oder gegebenenfalls selbst aus Faserstoffen zusammengedrehten massiven Metalldrähten vorgesehen, wobei der Kern zweckmäßig einen gegenüber den untereinander gleich großen Metalldrähten kleineren Querschnitt aufweist.
Die Erfindung führt zu einer Drahtseilkonstruktion, die sich bevorzugt, wenn auch keineswegs ausschließlich für den Einsatz in Verbindung mit Kraftfahrzeugluftreifen eignet. Der elastomere oder textile Kern, um den sich die Außendrähte gruppieren, füllt den sonst vorhandenen Freiraum nahezu oder im wesentlichen aus und wirkt dadurch nachteiligen Verschiebungen einzelner Außendrähte unter dem Einfluß seitlicher Bruckkräfte entgegen. Infolgedessen bleibt die geometrische Querschnittsform der Drahtseile unter allen Bedingungen erhalten, so daß auch ihre rechnerische Festigkeit und andere physikalische Kenngrößen weder im Zuge der Verarbeitungsvorgänge noch im Gebrauch Beeinträchtigungen unterliegen. Aufgrund der verhältnismßig hohen Haftreibung innerhalb des Drahtverbandes zu der mit der plastischen Verformung außerdem noch eine formschlüssige Verklammerung tritt, ist der Kern von Anfang an in seiner Stellung gegen jedes unerwünschte Wandern fixiert. Die Formstabilität der neuartigen Drahtseile gibt gleichzeitig auch die Gewähr dafür, daß der umgebende Kautschuk bzw. Kunststoff zwischen den Außendrähten hindurch in das Seil innere eindringen und sich mit dem Kern verbinden kann. Dies wirkt wiederum auf die Qualität der fertigen Erzeugnisse zurück und schließt auch die Gefahr einer von innen einsetzenden Korrosion aus. Das Gewicht je Längeneinheit wird durch den zusätzlichen Kern nur unwesentlich erhöht.
Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung zweier Ausführungsbeispiele in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist: Fig. 1 ein Fünfdrahtseil mit Kunststoffkern im Querschnitt und Fig. 2 ein Sechsdrahtsei]. mit elastomerem Kern ebenfalls im Querschnitt.
Das in Fig. 1 gezeichnete Drahtseil ist aus fünf massiven Stahldrähten 9 von untereinander gleichem durchmesser um einen Kerndraht 4 aufgebaut. Der Kerndraht 4 ist beispielsweise aus dem unter dem Handelsnamen "Kevlar" bekannten aromatischen Polyamid oder einem anderen thermoplastischen Kunststoff mit ebenfalls Kreisquerschnitt, aber gegenüber den Außendrähten 3 kleinerem Durchmesser hergestellt. Die Zeichnung zeigt das Drahtseil in idealisiertem Anfangszustand, während demgegenüber im tatsächlichen Endzustand die Außendrähte 3 sich weitgehend einander genähert und den Kerndraht 4 nach Art eines Finfeckes verformt haben werden.
Das Drahtseil gemäß Fig. 2 ist aus sechs gleich großen äußeren Stahldrähten 3 und einem aus vulkanisierbarem Gummi hergestellten, geringfügig kleiner bemessenen Kerndraht 4 aufgebaut.
Leerseite

Claims

Patentansprüche: 1. Drahtseil als Festigkeitsträger in Gummi- oder Kunststoffartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß es aus drei oder mehr um einen durchlaufenden Kern (4) aus einem nichtmetallischen kompressiblen Werkstoff zusammengedrehten massiven Metalldrähten (3) aufgebaut ist.
2. Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) aus vulkanisierbarem Gummi hergestellt ist.
3. Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist.
4. Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) aus einem aromatischen Polyamid (Aramid) hergestellt ist.
5. Drahtseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) aus natürlichen oder synthetischen Faserstoffen hergestellt ist.
6. Drahtseil nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) einen gegenüber den untereinander gleich großen Metalldrähten (3) kleineren Querschnitt aufweist.