DE2703328A1

DE2703328A1 - Kordelement aus metall

Info

Publication number: DE2703328A1
Application number: DE19772703328
Authority: DE
Inventors: Barry Barclay Holmes
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1976-01-27
Filing date: 1977-01-27
Publication date: 1977-07-28
Also published as: US3996733A; FR2339701A1; BE850759A; JPS5291947A

Description

DR.-ING. R. DÖRING (. DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Uniroyal Inc., 1230 Avenue of the Americas, New York N.Y. 10020 United States of America

"Kordelement aus Metall"

Die Erfindung betrifft ein Kordeleiaent aus Metall für die Verstärkung von elastomeren V/erkstücken, wie Karkassen, insbesondere Gürtelkarkassen von Fahrzeugluftreifen, Förder- und Antriebsbändern, Hochdruckschläuchen und dgl.

Kordelemente v/erden üblicherweise als Verstärkungselemente bei den Einladen von Fahrzeugluftreifen verwendet. Aus Stahl bestehende Kordelemente v/erden besonders bei Gürtelkarkassen für Reifen, für Förderer und Antriebsbänder und für unter hohem Druck verwendbare Schläuche verwandt. Iis ist auch bekannt, daß solche Kordelemente aus Metall bestimmte Eigenschaften aufweisen müssen, wenn sie den Anforderungen genügen sollen. So müssen solche Kordelemente einen hohen Kompressionsmodul aufweisen, um den Widerstand gegen Ausbiegen und Ermüdungserscheinungen zu vergrößern. Außerdem sollen diese Materialien im hohen Maße eine Haftung an

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dem elastomeren Iiaterial aufweisen, bei dem das Verstärkungs-Äordelement verv;endet Λ/ird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein solches Kordelement der eingangs näher bezeichneten Art zu schaffen, welches mit hoher Stabilität auf einer einfachen,direkten und geradlinigen V.'eise hergestellt v/erden kann, nur eine minimale Neigung zeigt sich zu lockern oder in seine Einzelteile aufzulösen, einen zufriedenstellend hohen Kompressionsmodul aufweist und eine gute Haftung an dem elastoineren Iiaterial besitzt, in das das Kordelement eingebettet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeiriclß dadurch gelöst, daß dau Kordelenent aus einen Kern und einem Mantel besteht, -wobei der Kern aus zwei Metalldrähten von untereinander gleichem Durchmesser geoildct ist und der Mantel sechs Motalldrähte umfaßt, die untereinander gleiche Durchmesser von etwa 1,23 bis etwa 1,'13-fachen des Durchmessers der Kerndrähte aufweisen.

Vorteilhafterweise sind die beiden Drähte des Kernes umeinander verdreht oder verswirnt, während die sechs Drähte des Mantels um die beiden Kerndrähte gedreht sind, wobei die Drehrichtung in Kern und Hantel die gleiche ist.

Das neue Kordelement läßt sich auf sehr einfache und direkte sowie geradlinige Weise herstellen, wobei die Herstellungskosten gering

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sind. Das Kordelement weist eine hohe Forrnstabilität auf, d. h. eine gerinne Neigung, sich bei der Lagerung oder nacli dem Einbau wieder zurückzudrehen oder zu lockern oder sich in seine Einzelteile aufzulösen. Auch besitzt das neue Kordefement einen hohen Kompressionsmodul und damit einen guten Y/iderstand gegen Ausknicken. Auch besitzt das Kordelement einen hohen Widerstand gegen alle Ermüdungserscheinungen und zeigt eine sehr gute Haftung gegenüber den üblichen elastomeren Materialien.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einen Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

i''ig. 1 einen Querschnitt des Vcrstilrkuugs-Kordelementes nach der Erfindung in erheblich vergrößertem Maßstäbe und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Verstärkungs-ivordelementes nach Fig. 1.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß im Querschnitt das metallische Verstärkungs-Kordelement gemäß der Erfindung einen Kern aus zwei im Querschnitt kreisförmigen Drähten 1 aufweist. Die Drähte bestehen beispielsweise aus mit Messing überzogenem Stahl. Die Drähte stehen im gegenseitigen Kontakt und bilden den Kern des

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Kordelementcs. Weiterhin v/eist das Kordelement sechs im Querschnitt kreisförmige Drähte 2 auf, die ebenfalls beispielsweise aus mit Messing überzogenem 3tahl bestehen können. Diese sind um den Kern herum angeordnet und bilden eine äußere Mantelschicht des Kordelementes. Die beiden Drähte 1, welche den Kern bilden, sind umeinander verdreht und verzwirnt. Die sechs "ußeren Manteldrähte sind schraubenförmig um den Kern herumgedräht, wobei die Drähte 1 und die Drähte 2 der äußeren Lage in gleicher Weise und gleichen Richtung gelegt oder gedreht sind, um die Abnutzung zwischen den Drähten zu verringern. Im Querschnitt, der in Fig. 1 gezeigt ist, weist der Kern aus den beiden Drähten einen all- ;;e:;iü.i:i elliptischen Querschnitt auf. F,a int ersichtlich, daß nelijstvr-rstllndlich aufgrund der Verzwirnung der beiden Drähte 1 ■aneinander uerun entlang der Länge des Kernes unterschiedliche ■'„uerschnittsfornen entstehen, Vielehe zwar allgemein elliptisch sind, jedoch gegeneinander verdreht sind. In der gleichen Weise sind die äußeren Drähte 2 des Hanteis, wenn auch nicht notwendigerweise symmetrisch, jedoch so um den Kern im wesentlichen ;;leichförnig über die Länge des Kordelementes herumgelegt, wobei oymmetrieaoweichungen an einigen Stellen auftreten können.

Die Durchmesser der beiden Drähte des Kernes 1 sind gleich groß und liegen uei einen bevorzugten Ausführungsbeispiel bei 0,175 mm. Der Durciup.esser der Drähte des äußeren Mantels 2 ist ebenfalls gleich, viooei bei den bevorzugten Ausführungsbeispiel der Durch-

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messer annähernd bei 0,25 mm lieft. Dae Verhältnis der Durchmesser der Ilanteldrähte 2 zum Durchmesser der KerndrMhte 1 liegt somit annähernd bei 1,^3·

Ls sind auch andere Ausführungformen nöglich und vorteilhaft, insbesondere bei der Verwendung· als Gürtellagen für Fahrzeugluftreifen, wobei jedoch alle Ausführungsbeispiele die gleiche Konfiguration aufweisen, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Bei diesen abgewandelten Ausführungsbeispielen können beispielsv;eise der Durchmesser der Kerndrähte et v/a 0,2 mm und der der Ilanteldrähte etwa 0,27 nn betrafen, so daß das Durchmesserverhältnis von äußeren Drähten zu inneren Drähten bei 1,35 liegt. Ein xiciteres Beispiel umfaßt Kerndrähte von 0,22 mm Durchmesser und Ilanteldrähte von 0,27 mm Durchmesser, was zu einem Purchmesserverhältnis von 1,23 führt. Ein anderes Beispiel enthält Kerndrähte mit einem Durchmesser von 0,2 mm und Manteldrähte mit einem Durchmesser von 0,28 mm. Hier ergibt sich ein Durchmesserverhältnis von l,^l\. Ein weiteres Beispiel enthält Kerndrähte mit einem Durchmesser von 0,28 mm und Manteldrähte mit einem Durchmesser von 0,38 mm. Das Durchmesserverhältnis liebt bei 1,36.

Das zuletzt genannte Ausführungsbeispiel mit Durchmessern von 0,28 bzw. 0,38 mm hat sich besonders vorteilhaft bei der Verwendung in Gürtelverstärkungen von großen Reifen für Schwerfahr-

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neuge erwiesen. Das Beispiel mit Durchmessern von 0,175 bzw. ü,2[} mm aat sich besonders für Gürtelschichten bei Fahrzeugluftreifen oder Luftreifen für kleinere Luftreifen von Schwerfahrzeur.en erwiesen.

In Pie· 2 ist eine perspektivische Ansicht des in Frage stehenden Kordeleinentes gezeigt, wobei der Aufbau deutlicher wird. Die Figur zeigt insbesondere die Steigung oder Verzwirnung der Kerndrähte 1 und der äußeren Manteldrähte 2 ebenso wie den Abstand zwischen den äußeren Manteldrähten 2. Dieser Abstand gestattet das Eindringen des elastomeren Materials in die Struktur des Kordelementes, wodurch die Haftung des Kordelementes am elastomeren Material verbessert wird, in dem das Kordebraent eingebettet ist. Es wird bemerkt, daß unabhängig von der offenen Struktur des in Frage stehenden Kordelementes dieses dennoch stabil ist, wobei diese Stabilität ohne die Verwendung der früher erforderlichen schraubenförmig darüber gewickelten Hülldrähte erhalten wird, welche Hülldrähte wie oben erwähnt, zusätzliche und teuere Produktionsschritte erfordern. Die Verzwirnung oder Verdrehung der beiden Kerndrähte 1 und der äußeren Manteldrähte 2 ist deutlich aus Fig. 2 ersichtlich. Wie dargestellt, ist der Abstand dl einem vollständigen Verdrehungsvorgang über 36O° zugeordnet. Bei dem dargestellten Beispiel kann der Abstand oder die Länge dl in der Größenordnung von 6 mm liegen. Für die Manteldrähte 2 ist der entsprechende Abstand bei d2 angedeutet und der kann im

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dargestellten Beispiel nur in Λον Cr";:enordr:ur..<· von cV./o 12 r:;,: liefen.

jJs viurde festgestellt, daT bei der ;-ezoi/;;tcr; i-".o):oti'i!l:tion ciiio einfache jjeradlini^e ilerctelluiir von hocnGt.'ioilen Verctr.ri-:un_£ ^r>:- Kordelementen möglich ict. Das bedeutet, da." das Kordelenent nur eine sehr cerin<;r,e Tendenz aufweist, sici: zurückzudrehen oder aufzulösen. Das j.'ordelement besitzt v/eiterhin e-inen sehr zufriedenstellenden iholien Konpressionsnodul und haftet ausreichendem des.; elastoneren Ilaterial, in das das Hordelement eingebettet ist.

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Claims

Patentansprüche

. lkOrdelement aus Metall für die Verstärkung von elastoneren V/erKstücken, wie Karkassen, insbesondere Gürtelkarkassen von Fahrzeugluftreifen, Pürder- und Antriebsbändern, Ilochdruckschläuchen oder dgl. ,dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Kern (1) und einen Mantel (2) besteht, wobei der Kern aus zwei Metalldrähten von untereinander gleichem Durchmesser gebildet ist und der Mantel sechs Metalldrähte umfaßt, die untereinander gleichen Durchmesser von etwa dem 1,23 bis etwa dem 1,'13-fachen des Durchmessers der Kerndrähte aufweisen.

2. Kordelement nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Drähte des Kernes (1) umeinander verdreht sind, während die sechs Drähte des Mantels (2) um die beiden Kerndrähte gedreht sind, und zwar in Kern und Mantel im gleichen Drehsinn.

3. Kordelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ε ^e ~ kennzeichnet , daß sowohl die Kerndrähte als auch die Manteldrähte aus mit Messing überzogenem Stahl bestehen.

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H. Kordelement nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch (' e kennzeichnet , daß der Querschnitt des Kernea (1) annähernd elliptisch ist.

^lj). Kordelement nach Anspruch 1 bis Ί , dadurch ,^r* e kennzeichnet , daß jeder Kerndraht und jeder äußere Iianteldraht einen allgemein kreisförmigen Querschnitt aufweist.

G. Kordelement nach irgendeinen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser jeden Kerndrahtes annähernd 0,175 ran und der Durchmesser jedes Manteldrahtes annähernd 0,25 mm beträft.

7· Korde lenient nach Anspruch 1 bis 5 ,dadurch gekennzeichnet, aß der Durchmesser jedes Kerndrahtes annähernd 0,2 mm und der Durchmesser jedes äußeren Drahte3 annähernd 0,27 mm beträgt.

8. Kordelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser jedes Kerndrahtes annähernd 0,22 mm und der Durchmesser jedes äußeren Drahtes annähernd 0,27 mm beträgt.

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'J. jvordelernent nach Anspruch 1 bis 5 »dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser jedes Kerndrahtes ann/iheriid ü,2 min und der Durchmesser jedes der äußeren Manteldrähte annähernd 0,28 mm beträft.

10. Kordelemcnt nach Anspruch 1 bis 5 , dadurch c^e~ kennzeichnet , daß der Durchmesser jedes Kerndrahtes annähernd 0,28 mm und der Durchmesser jedes der Hanteldrähte annähernd 0,38 mm

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