DE2445886A1 - TIRES FOR VEHICLE WHEELS - Google Patents
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Description
Dr. E Wiegand, Dipi.-lnn. W Niemrnn»
Dr. M. Köhler, Di;I.-ππ. C. ScrnhardfDr. E Wiegand, Dipi.-lnn. W Niemrnn »
Dr. M. Koehler, Di; I.-ππ. C. Scrnhardf
ΡαΙοπίαΓΛνϊ-ίο ■ , 24 9ΡαΙοπίαΓΛνϊ-ίο ■, 24 9
Hcmbi-ra 5J - Königsiraße 23 ' 7l 'Hcmbi-ra 5J - Königsiraße 23 ' 7l '
Telefon: c T 12 33
Telex: 21297? KARP DTelephone: c T 12 33
Telex: 21297? KARP D
W. 26478/72I- 12/Sch 2445886W. 26478/7 2 I- 12 / Sch 2445886
Industrie Pirelli S.p.A. Mailand (Italien)Industry Pirelli S.p.A. Milan (Italy)
Reifen für Fahrzeugräder»Vehicle wheel tires »
Die Erfindung bezieht sich auf Reifen für Fahrzeugräder, und insbesondere auf Reifen, die mit einer radialen Karkasse versehen ist, d.h. mit einer Karkasse, bei welcher die Schnüre in Meridianebenen liegen oder einen kleinen Winkel mit diesen Ebenen bilden.The invention relates to tires for vehicle wheels, and in particular to tires provided with a radial carcass, i.e. with a carcass in which the cords lie in meridian planes or form a small angle with these planes.
Es ist bekannt, daß Reifen mit Radialkarkassen unter Belastung in senkrechter Richtung stark verformbar sind. Wiederholtes Biegen bewirkt zusammen mit den Beanspruchungen, denen die Reifenseitenwände im Betrieb.unterworfen sind, vorzeitige Abnutzung im unteren Teil der Seitenwand, d.h. in dem Teil zwischen dem Ende des Felgenflansches eines Rades, an welchem der Reifen montiert ist, und der breitesten Stelle des Reifenquerschnitts. Eine solche Abnutzung ergibt sich imIt is known that tires with radial carcasses are highly deformable under load in the vertical direction. Repeated bending, together with the stresses to which the tire sidewalls are subjected during operation, causes premature Wear in the lower part of the sidewall, i.e. in the part between the end of the rim flange of a wheel which tire is mounted and the widest part of the tire cross-section. Such wear results in the
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wesentlichen zufolge Abrieb an dem Felgeaflansch und zufolge des Brechens von Karkassenlagen in dieser Zone·substantial due to abrasion on the rim flange and due to breaking of carcass plies in this zone
Um diese Machteil® zu vermeiden, ist es vorgeschlagen worden, die Starrheit der Wulst© zu erhöhen. Zu diesem Zweck wurden die Wulste derart ausgebildet und aufgebaut, daß sie zusätzlich zu dem Metallwulstdraht und den diesen umgebenden Karkassenlagea Verstärkungen verschiedener Art aufweisen, die üblicherweise in Forra einer oder mehrerer Schleifen gewickelt eiad und des Wulstdraht gleichzeitig umhüllen^ wobei diese Verstärkungen sich in den unteren Teil der Seitenwand erstrecken. Solche Ausführungen haben Jedoch gewisse Nachteile. Eine solch® Verstärkung ist tatsächlich im Vergleich zu den Karkassealagen vergleichsweise steif oder starr, und die neutral© Acts® des gesamtes Gebildes geht durch sie hindurch. Wenn der Reifen sich unter Last befindet, erhöhen sich zufolge der Verformungenj die im unteren Teil des Heifens nahe dem Peigenflanseh auftreten, die Beanspruchungen in den mit Bezug auf die Verstärkung innen liegenden Karkassenlagen, während die Beanspruchungen in den äußeren Karkassenlagen sich verringern bzw« aufgehoben werden, wobei gleichzeitig in den Sehnursträagen Druckbeanspruchung auftritt, was bekanntlich sehr nachteilig ist, da die Schnurstränge Druckbeanspruchungen nicht ertragen können» Um diese Nachteile zu beseitigen, ist vorgeschlagen worden, die Starrheit der Wulste durch Textilschnurstoffstreifen oder Metallschnurstoffstreifen zu erhöhen, die auf einer oder beiden Seiten der neutralen Achse angeordnet werden, so daß die letztere nicht durch Verstärkungen hindurchgeht. It is suggested to avoid this Machteil® to increase the rigidity of the bead ©. To this end the beads were designed and constructed in such a way that they in addition to the metal bead wire and the carcass ply surrounding it, have reinforcements of various types which usually wrapped in forra of one or more loops eiad and the bead wire envelop at the same time ^ whereby these Reinforcements extend into the lower part of the side wall. However, such designs have certain disadvantages. Such a reinforcement is actually comparatively stiff or rigid compared to the carcass layers, and the neutral © Acts® of the entire structure goes through them. When the tire is under load, increases accordingly of the deformationsj those in the lower part of the hoe near the Peigenflanseh occur while the stresses in the carcass plies lying on the inside with respect to the reinforcement the stresses in the outer carcass plies are reduced or «are canceled, while at the same time in the Sehnursträagen compressive stress occurs, which is known is very disadvantageous because the cords cannot bear compressive stresses »To eliminate these disadvantages, is has been proposed to increase the rigidity of the beads by means of strips of textile cord or to increase metal cord strips, placed on one or both sides of the neutral axis so that the latter does not go through reinforcements.
Solche Verstärkungen führen zu zufriedenstellenden Ergebnissen vom Standpunkt des Verhaltens aus gesehen, sie führen jedoch zu gewissen Schwierigkeiten bei der Reifenherstellung, da während der Vulkanisation sie das Bestreben haben, sich aus der Stellung zu verschieben, die für sie bei der Gestaltungsstufe ausgewählt wurde. Such reinforcements produce satisfactory results from the behavioral standpoint, they lead however, to certain difficulties in tire manufacture, since during vulcanization they tend to get out to the position selected for them at the stage of creation.
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Die Erfindung bezweckt, einen Reifen mit radialer Karkasse zu schaffen, bei dem die Wulste vergleichsweise gute Widerstands- bzw. Beständigkeitseigenschaften haben, ohne daß jedoch die oben erwähnten Nachteile vorhanden sind.The invention aims to provide a tire with radial To create a carcass in which the beads have comparatively good resistance or durability properties, However, without the disadvantages mentioned above being present.
Gemäß der Erfindung ist ein Reifen für Fahrzeugräder geschaffen, der eine radiale Karkasse aufweist, wobei jeder Wulst wenigstens einen Wulstdraht aus Metalldrähten aufweist, um den die Karkassenlagen herumgelegt sind. Die Karkassenlagen sind in Richtung zur Außenseite herumgelegt. Ein Füllteil aus Kautschuk großer Harte ist oberhalb des Wulstdrahtes angeordnet, und ein Verstärkungselement ist axial auswärts der Wulstdrähte vorgesehen. Das Verstärkungselement weist wenigstens zwei Lagen aus Schnurstoff auf, und der axiale Abstand zwischen den Lagen ist am radial äußersten Teil größer als am radial innersten Teil.According to the invention there is provided a tire for vehicle wheels having a radial carcass, each of which Bead has at least one bead wire made of metal wires around which the carcass plies are wrapped. The carcass layers are lying around towards the outside. A filler made of rubber of great hardness is above the bead wire and a reinforcing member is provided axially outward of the bead wires. The reinforcing element has at least two layers of cord material, and the axial distance between the layers is greater at the radially outermost part than the radially innermost part.
In der vorstehenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck "Außenkante des Wulstes" diejenige Kante, die in Richtung gegen den Felgenflansch gerichtet ist, während der Ausdruck "Innenkante des Wulstes" zur Bezeichnung der zum Reifenhohlraum gerichteten Kante ist.In the above description, the term "outer edge of the bead" means that edge which faces in the direction is directed towards the rim flange, while the term "inner edge of the bead" is used to denote that towards the tire cavity directed edge is.
Der Hauptvorteil, der sich aus der Verwendung eines Verstärkungselementes gemäß der Erfindung ergibt, ergibt sich aus der Tatsache, daß das Element sich während des Formungsverfahrens nicht bewegen kann. Tatsächlich kann es zufolge des unterschiedlichen Abstandes zwischen den beiden Lagen an der radial äußersten Stelle und der radial innersten Stelle nicht verschoben und mit seinem Ende derart angeordnet werden, daß es wenigstens teilweise unter dem Wulstdraht liegt, d.h., daß eine Verschiebung nicht erfolgen kann, die bei Wulsten, bei denen die Karkassenlagen nach außen umgelegt sind, angetroffen werden kann als Ergebnis der Beanspruchung, der die Karkassenlagen während des Formungsverfahrens unterworfen werden.The main advantage that results from the use of a reinforcing element according to the invention results from the fact that the element cannot move during the molding process. In fact, according to the different distance between the two layers at the radially outermost point and the radially innermost point not displaced and arranged with its end so that it is at least partially under the bead wire, i.e. that one Displacement can not take place, which are encountered in beads in which the carcass plies are folded outwards can be as a result of the stress to which the carcass plies are subjected during the forming process.
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Zusätzlich ist überraschend festgestellt worden, daß es möglich ist, die Änderungen der Starrheit vom Wulst zur Basis der Seitenwand zu graduieren, und zwar sehr einfach durch Beeinflussung des Unterschiedes des Abstandes zwischen den beiden Lagen an der radial äußersten Stelle bzw· der radial innersten Stelle, und zwar neben der Verwendung des Winkelunterschiedes der Schnüre zweier Lagen oder ihres Elastizitätsmoduls· In addition, it has surprisingly been found that it is possible to control the changes in rigidity from the bead to the base of the sidewall, very simply by influencing the difference in distance between the both layers at the radially outermost point or the radially innermost point, namely in addition to the use of the angle difference the cords of two layers or their modulus of elasticity
Tatsächlich ist es so, daß, je größer die Spreizung zwischen den beiden Lagen ist, desto geringer ihr enges Zusammenarbeiten dahingehend ist, Druckkräften zu widerstehen, die den Reifen unter Last beeinflussen oder beeinträchtigen, so daß demgemäß ihre Verformbarkeit desto größer ist, die das Bestreben hat, sich der Verformbarkeit der Seitenwände anzunähern.In fact, the greater the spread between the two plies, the less they work closely together to withstand compressive forces that affect or impair the tire under load, so that accordingly their deformability is the greater that has the tendency to become the deformability of the Approach side walls.
Zusätzlich ist es, immer unter Verwendung einer solchen Spreizung, weiterhin möglich, den Durchgang der neutralen Achse zu beeinflussen derart, daß graduelle Verschiebungen der neutralen Achse hervorgerufen werden mit dem Ergebnis, daß örtliche Beanspruchungskonzentrationen verhindert werden, die vorzeitige Reifenabnutzung hervorrufen könnten.In addition, always using such a spreading, it is still possible to pass the neutral To influence the axis in such a way that gradual shifts of the neutral axis are caused with the result, that local stress concentrations which could cause premature tire wear are prevented.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die beiden Lagen aus einem einzigen Schnurstoffstreifen, der an seiner radial innersten Stelle umgelegt ist.According to one embodiment of the invention, the two layers consist of a single cord material strip that is attached to its radially innermost point is folded.
Vorzugsweise befindet sich zwischen den zwei Schnurstofflagen wenigstens an ihrer radial äußersten Stelle ein Füllstück oder Füllteil aus einer Zusammensetzung bzw· Masse mit einer Shore-Härte zwischen 60 und 90.A filler piece is preferably located between the two layers of cord at least at their radially outermost point or a filler made from a composition or mass with a Shore hardness between 60 and 90.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die beiden Schnurstofflagen radial nach außen bis zu einer Höhe gleich einem Wert zwischen 1/7 und 1/3 der Querschnittshöhe des Reifens. Vorzügsweise erstreckt sichAccording to one embodiment of the invention, extend the two layers of cord radially outwards to a height equal to a value between 1/7 and 1/3 of the Section height of the tire. Preferably extends
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die axial äußere Lage über eine radiale Hohe,, die kleiner als die radiale Höhe is*, bis zu welcher sich die innere Lage erstreckt, während die radial inneren Enden der beiden Lagen an einer Stelle liegen, die auf der Höhe der Wulstdrahtzone liegt.the axially outer layer over a radial height, the smaller as the radial height is * up to which the inner Location extends while the radially inner ends of the two Layers are in a location that is level with the bead wire zone lies.
Vorzugsweise befindet sich zwischen den beiden Lagen wenigstens an der radial innersten Stelle die Karkassenlage bzw. die Karkassenlagen.The carcass ply or carcass plies are preferably located between the two plies at least at the radially innermost point.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Schnüre Jeder Lage parallel und in einem Winkel zwischen 20° und 60° zur Umfangsrichtung, wobei die Schnüre einer Lage die Schnüre der anderen Lage kreuzen.Run according to another embodiment of the invention the cords of each layer parallel and at an angle between 20 ° and 60 ° to the circumferential direction, with the cords cross the cords of the other layer in one layer.
Vorzugsweise bilden die Schnüre der axial äußeren Lage mit der Umfangsrichtung einen größeren Winkel als die Schnüre der axial innersten Lage·The cords preferably form the axially outer layer with the circumferential direction a greater angle than the cords the axially innermost layer
Vorzugsweise bilden die Schnüre der axial äußersten Lage einen Winkel zwischen 30° und- 60° mit der Umfangsrichtung, während die Schnüre der axial innersten Lage einen Winkel zwischen 20 und 50° raifc der umfangsrichtung bilden. Die Schnüre können aus natürlichem,, künstlichem oder synthetischem ^textilmaterial oder aus Metallmaterial gebildet sein.The cords preferably form the axially outermost layer an angle between 30 ° and -60 ° with the circumferential direction, while the cords of the axially innermost layer make an angle between 20 and 50 ° Raifc of the circumferential direction. the Cords can be made of natural, artificial or synthetic textile material or of metal material.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is described below with reference to the drawing for example explained.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Wulstes eines Reifens mit radialer Karkasse gemäß der Erfindung.Fig. 1 is a cross-sectional view of a bead of a A radial carcass tire according to the invention.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.Fig. 2 shows a modified embodiment of the Invention.
In Fig. Ί ist im Querschnitt ©in Wulst eines Reifens einer Größe 9·00 R 20 dargestellt, dessen Karkasse 1 eine Radialkarkasse ist. Sie kann eine oder mehrere Lagen aus Textilschnurstoff oder Metallschnurstoff aufweisen.In Fig. Ί is in cross section © in bead of a tire a size 9 · 00 R 20 shown, the carcass 1 a Radial carcass is. It can have one or more layers of textile cord material or metal cord material.
Bie Karkassenlagen sind um den 'Wulstdraht oder Wulstkern £ von der Innenkante des Wulstes zur Außenseite herumgelegt,The carcass plies are around the bead wire or bead core wrapped around from the inside edge of the bead to the outside,
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und der umgelegte fell 3 der Karkassenlagen ist in geeigneter Weise proportioniert und erstreckt sich in Richtung gegen die Seitenwand bis zu einer Höhe, wie sie bei üblichen Reifen gewöhnlich angewendet wird.and the folded skin 3 of the carcass plies is more suitable Wise proportioned and extends towards the sidewall up to a height as in conventional tires is commonly used.
In\ einer Stellung radial außerhalb des Wulstkernes 2 befindet sich ein Füllstück 4- etwa dreieckförmigen Querschnitts» welches aus einer Zusammensetzung oder Masse gebildet ist, die eine Shore-Härte von etwa 70° hat.In a position radially outside of the bead core 2 there is a filler piece 4- approximately triangular cross-section » which is formed from a composition or mass which has a Shore hardness of about 70 °.
Im einer Stellung axial äußerhalb des Füllteiles 4 und des umgelegten Teiles 5 der Karkassenlagen befindet sich ein = Verstä¥kungs©lement, welches aus einem Metallschnurstreifen besteht, der an seinem radial innersten Ende 6 derart umgelegt ist, daß zwei lagen 7 und 8 gebildet sind, die durch einen zweiten Füllteil 9 axial voneinander getrennt sind, der aus einer Hasse oder Zusammensetzung gebildet ist, die eine Shore-Härte won etwa 65° hat.In a position axially outside the filling part 4 and the folded part 5 of the carcass plies there is a reinforcement element, which consists of a metal cord strip which is folded over at its radially innermost end 6 in such a way that two plies 7 and 8 are formed which are separated by a second filling portion 9 axially from one another which is formed of a Hasse or composition which has a Shore hardness of about 65 ° won.
Bas Umlegen an dem radial innersten Ende 6 kann zweckmäßig um eine Umfangsschnur 10 herum ausgeführt werden, so daß dort keine scharfe" Faltung in dem Metallschnurstreifen 5 vorhanden ist*The folding at the radially innermost end 6 can be expedient be carried out around a circumferential cord 10, so that there there is no sharp fold in the metal cord strip 5 is*
Bie Faltlinie oder Umlegelinie befindet sich etwa auf der Hohe des Wulstdrahtes 2, während das radial äußerste Ende 11 der Lage 7 auf einer Höhe endet, die gleich 1/5 der Querschnittshohe h des Reifens beträgt. Das radial äußerste Ende der anderen Lage 8 liegt proportional weiter radial außen, wad. zwar erstreckt es sich um etwa 10 bis 20 mm weiter radial nach außen als das Ende 11 der Lage 7·The fold line or fold line is located approximately at the level of the bead wire 2, while the radially outermost end 11 of the layer 7 ends at a height which is equal to 1/5 of the cross-sectional height h of the tire. The radially outermost end of the other layer 8 is proportionally further radially outward, wad. although it extends radially outwards by about 10 to 20 mm than the end 11 of the layer 7
Ber Verstärkungsstreifen 5 ist so angeordnet, daß die Schnüre der Lage 8 median in einem Winkel von 40° zur Umfangsrichtung schräg verlaufen. Die Schnüre der Lage 7 verlaufen median im gleichen Winkel schräg, Jedoch in entgegengesetzter lichtiing, so daß die Schnüre der Lage 8 die Schnüre der Lage 7 kreuzen·Ber reinforcement strip 5 is arranged so that the Cords of position 8 median at an angle of 40 ° to the circumferential direction run obliquely. The cords of layer 7 run median at the same angle obliquely, but in opposite lightiing, so that the cords of position 8 the cords of position 7 cross·
BIe Schnüre der Lagen 7 und 8, die Schüre des umgelegten 3 der Karkassenlagen sowie die Karkassenschnüre sindThe cords of layers 7 and 8, the cord of the folded one 3 of the carcass plies as well as the carcass cords are
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axial getrennt durch eine gewisse Dicke aus einer Kautschukmasse od.dgl·, um begrenztes Reiben oder Scheuern in beiden Richtungen während des Gebrauchs des Reifens zu ermöglichen.axially separated by a certain thickness of a rubber compound or the like to have limited rubbing or chafing in both Allow directions during the use of the tire.
Fig. 1 zeigt deutlich, daß der axiale Abstand zwischen den Lagen 7 und 8 an ihrer radial innersten Stelle kleiner als der entsprechende axiale Abstand an der radial äußersten Stelle ist. Bei einer Reifengröße von 9.00 R 20 hat der axiale Abstand zwischen den Schnurlagen 7 und 8 am radial innersten Ende 6 einen Wert von B = 1 bis 2 mm, während der Abstand A zwischen den Lagen 7 und 8 am radial äußersten Ende 11 der Lage 7 etwa 7 mm beträgt. Selbstverständlich haben diese Abstände unterschiedliche Werte, und zwar in Übereinstimmung mit dem beabsichtigten Verwendungszweck des Reifens.Fig. 1 clearly shows that the axial distance between the layers 7 and 8 at their radially innermost point smaller than is the corresponding axial distance at the radially outermost point. With a tire size of 9.00 R 20 the has the axial Distance between the cord layers 7 and 8 at the radially innermost end 6 has a value of B = 1 to 2 mm, while the distance A between the layers 7 and 8 at the radially outermost end 11 of the layer 7 is about 7 mm. Of course, these have gaps different values in accordance with the intended use of the tire.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung ' dargestellt, wobei diese Ausführung die gleiche ist wie die Ausführung gemäß Fig. 1 mit Ausnahme der Ausführung des Verstärkungselementes 20, welches aus zwei getrennten Metallschnurlagen 21 und 22 besteht.In Fig. 2 is a second embodiment of the invention ' shown, this embodiment being the same as the embodiment according to FIG. 1 with the exception of the design of the reinforcing element 20, which consists of two separate metal cord layers 21 and 22.
Wenn kein Umlegen oder Umfalten an der radial innersten Zone des Verstärkungselementes 20 vorhanden ist, ist es möglich, den umgelegten Teil 23 der Karkasse 24 zwischen den Lagen 21 und 22'anzuordnen.If there is no folding or folding at the radially innermost zone of the reinforcement element 20, it is possible, the folded part 23 of the carcass 24 between the Layers 21 and 22 'to be arranged.
Weiterhin ist festzustellen, daß bei dieser Ausführungsform der axiale Abstand zwischen, den Lagen 21 und 22 an der radial innersten Stelle kleiner als der entsprechende Abstand an der radial äußersten Stelle ist. Bei einer Reibgröße von 9.00 R 20 beträgt der axiale Abstand A1, gemessen gemäß der Beschreibung der Fig. 1, immer etwa 7 mm, während der axiale Abstand B1 etwa 4 mm beträgt.It should also be noted that in this embodiment the axial distance between the layers 21 and 22 at the radially innermost point is smaller than the corresponding distance at the radially outermost point. With a friction factor of 9.00 R 20, the axial distance A 1 , measured according to the description of FIG. 1, is always about 7 mm, while the axial distance B 1 is about 4 mm.
Trotz der Darstellung in Fig. 2 ist die Abwandlung nicht ausgeschlossen, gemäß welcher beide Lagen 21 und 22 axial außerhalb der umgelegten Karkassenlagen 23 angeordnet sind, oder aber axial zwischen diesen umgelegten Karkassenlagen 23 und dem Füllstück 25 angeordnet sind. Solche AbwandlungenDespite the representation in Fig. 2, the modification is not excluded, according to which both plies 21 and 22 are arranged axially outside of the folded carcass plies 23, or are arranged axially between these folded carcass plies 23 and the filler piece 25. Such modifications
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stellen die einzigen Möglichkeiten in Übereinstimmung mit"1 der Ausführung gemäß Fig. 1 dar. . represent the only possibilities in accordance with " 1 of the embodiment according to FIG. 1..
Bei der Ausfuhrungsform gemäß Pig» 2 ist es auch möglich, den Schnüren der einen Lage eine andere Schrägstellung als den Schnüren der anderen Lage zu geben· In the embodiment according to Pig »2 it is also possible to give the cords of one layer a different inclination than the cords of the other layer.
Vorzugsweise bilden die Schnüre der Lage 21 mit der Umfangsrichtung einen größeren Winkel als die Schnüre der Lage 22. Genauer gesagt bilden die Schnüre der Lage 21 einen mittleren Winkel von 45°, während die Schnüre der Lage 22 einen mittleren oder durchschnittlichen Winkel von 30° bilden.Preferably, the cords of ply 21 form a greater angle with the circumferential direction than the cords of ply 22. More precisely, the cords of ply 21 form an average angle of 45 °, while the cords of ply 22 form an average or average angle of 30 ° .
Bei der Ausführungsform gemäß Pig· 2 ist es weiterhin möglich, für die Lagen 21 und 22 Schnüre mit unterschiedlichem Elastizitätsmodul zu verwenden. Beispielsweise können für die Lage 21 Metallschnüre verwendet werden, während für die Lage Textilschnüre verwendet werden können.In the embodiment according to Pig · 2 it is still possible to use cords with different modulus of elasticity for layers 21 and 22. For example, for the Layer 21 metal cords can be used, while textile cords can be used for the layer.
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Owner name: SOCIETA PNEUMATICI PIRELLI S.P.A., 20123 MILANO, I |
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