BR112017001323B1

BR112017001323B1 - Cordão híbrido para utilização como reforço em uma bandagem de cinta de um pneu de veículo e pneu de veículo

Info

Publication number: BR112017001323B1
Application number: BR112017001323-1A
Authority: BR
Inventors: Wolfgang Reese; Reinhard Ludwig; Heiner Volk; Thomas Kramer; Marcel Neumann
Original assignee: Continental Reifen Deutschland Gmbh
Priority date: 2014-08-15
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2022-01-18
Also published as: US11148469B2; ES2720357T3; EP3180466A1; WO2016023656A1; CN106574409A; DE102014216260A1; CN106574409B; JP6388997B2; US20170274706A1; EP3180466B1; JP2017521574A; BR112017001323A2

Abstract

a invenção refere-se a um cordão híbrido para utilização como reforço em uma bandagem da cinta de um pneu de veículo consistindo em pelo menos dois fios entrelaçados um no outro nas extremidades, em que pelo menos um primeiro fio é um fio de alto módulo com uma determinada finura de fio e em que um outro fio é um fio de baixo módulo e em que este outro fio de baixo módulo apresenta uma finura de fio inferior à do primeiro fio. a invenção se distingue por a quantidade do fio de alto módulo no cordão híbrido ser de 80 a 95% em peso, a diferença da finura de fio de um fio de alto módulo para a finura de fio do outro fio de baixo módulo ser de > 800 dtex e o alongamento após ruptura de um fio de alto módulo ficar em um intervalo entre 1% e 8% e o do fio de baixo módulo ficar em um intervalo entre 9% e 30%. fig. 1

Description

[001] A presente invenção refere-se a um cordão híbrido para utilização como reforço em uma bandagem de cinta de um pneu de veículo consistindo em pelo menos dois fios entrelaçados um no outro nas extremidades, em que pelo menos um primeiro fio é um fio de alto módulo com uma determinada finura de fio e em que um outro fio é um fio de baixo módulo e em que este outro fio de baixo módulo apresenta uma finura de fio inferior à do primeiro fio. A invenção se refere ainda a um pneu de veículo que apresenta uma bandagem de cinta com um tal cordão híbrido como reforço.

[002] Tal cordão híbrido é conhecido a partir da WO 97/06297. O fio de alto módulo é um fio de aramida, enquanto o fio de baixo módulo é um fio de poliamida. O cordão híbrido é construído de forma a ser possível um determinado alongamento do fio de aramida, que apresenta como material puro uma elasticidade baixa.Pelo conceito "fio de alto módulo" entende-se um fio que consiste de material de alto módulo. Pelo conceito "fio de baixo módulo" entende- se um fio que consiste de material de baixo módulo.

[003] Aqui o fio de baixo módulo e o fio de alto módulo são definidos mediante os valores (mN/tex) descritos na tabela 1 que se segue. É determinada a força, que respectivamente tem de ser aplicada a um fio a 1% de alongamento e a 2% de alongamento, normalizada pela finura de fio em tex. Determinada de acordo com a ASTM D885.TABELA 1

[004] Para em pneus de veículo, em particular em utilização a alta velocidade, evitar uma elevação do pneu através das forças centrífugas que ocorrem durante a circulação, é conhecido prever uma bandagem de cinta em um pneu de veículo, que em geral apresenta uma camada interior hermética, uma carcaça radial contendo um reforço, que se prolonga da zona de zênite do pneu através das paredes laterais até à zona de talão e fica aí ancorada através de entrelaçamento de núcleos de talão resistentes, uma base da garra de borracha, apresentando estrias de perfil, que se encontra na radial exterior, e uma cinta entre a base da garra de borracha e a carcaça. A bandagem de cinta pode consistir em uma ou mais camadas, cobre pelo menos as arestas da cinta e contém reforços paralelos e que passam essencialmente no sentido periférico em forma de cordões, que são embutidos em borracha.

[005] A bandagem é aplicada na produção de pneus em forma de camadas com reforços embutidos em uma mistura de borracha não vulcanizada, que são enrolados ou bobinados na cinta. Os reforços para tais camadas são embutidos em borracha, em que uma relha de reforços essencialmente paralelos que formam fios, que em regra são pré-tratados termicamente e/ou pré-tratados com uma impregnação para melhor aderência na borracha embutida de forma conhecida pelos técnicos, passa no sentido longitudinal de uma calandra ou extru- sora para revestimento com uma mistura de borracha. Na bombagem e vulcanização do pneu, o pneu se eleva/expande em regra nos ombros até 2% e na zona intermédia até 4% em comparação com a peça em bruto não vulcanizada, quando a peça em bruto é enrolada em um tambor plano.

[006] Os reforços da bandagem devem permitir na produção de pneus uma elevação suficiente na bombagem e no molde de vulcanização, para que os pneus possam ser moldados com precisão, e de- vem assegurar, após a conclusão do pneu, uma boa eficiência á alta velocidade durante a circulação.

[007] Como reforços para a bandagem foram já propostos diferentes cordões. Assim, por exemplo na EP-B 0 335 588, EP-B 0 661 179 e EP-B 1 475 248 são divulgados cordões híbridos para os cordões de reforço da bandagem de cinta que são torcidos a partir de fios com um módulo de elasticidade alto e baixo. Os cordões híbridos referidos nestes documentos apresentam comportamentos especiais de força-alongamento. Os cordões apresentam inicialmente, em um diagrama de esforço de tração-alongamento com baixo alongamento, um aumento reduzido da curva; com um maior alongamento a curva sobe então subitamente de forma desproporcional. Nesta última zona, um outro alongamento reduzido está associado a um elevado dispêndio de força. Este comportamento de força-alongamento permite a elevação na bombagem e vulcanização e torna os pneus eficientes a alta velocidade.

[008] A partir da DE 10 2006 031 780 A1 é para além disso conhecido um cordão híbrido de um fio de aramida e de um fio de náilon, em que o fio de aramida é mais fino do que o fio de náilon. Nesta construção foi, contudo, demonstrado que o fio de náilon funcionando como fio de enchimento, que deflete de forma geometricamente helicoidal o fio de aramida para o tornar construtivamente flexível, serve o alongamento do fio de aramida. O fio de aramida salta assim mais cedo do que o desejado e o alongamento necessário não é alcançado.

[009] A invenção tem por objetivo, com meios simples, preparer um cordão híbrido para a bandagem de cinta de um pneu de veículo, o qual é de produção econômica e que melhora significativamente a eficiência a alta velocidade do pneu que apresenta este cordão híbrido na bandagem de cinta.

[0010] O objetivo proposto é alcançado de acordo com a invenção ao fazer com que a quantidade do fio de alto módulo no cordão híbrido seja de 80 a 95% em peso, que a diferença da finura de fio de um fio de alto módulo para a finura de fio do outro fio de baixo módulo seja de > 800 dtex e que o alongamento na ruptura de um fio de alto módulo fique em um intervalo entre 1% e 8% e o do fio de baixo módulo fique em um intervalo entre 9% e 30%.

[0011] O cordão híbrido de acordo com a invenção distingue-se por uma assimetria extrema em relação às unidades de fio de um fio de alto módulo para o fio de baixo módulo, enquanto a quantidade de material de alto módulo no cordão híbrido é muito elevada e fica entre 80 e 95 % em peso. O fio do material de alto módulo é realizado "grosso", enquanto o segundo fio, consistindo em material de baixo módulo, em comparação com o fio de alto módulo é realizado extremamente "fino". Esta assimetria extrema em relação às unidades de fio no cordão híbrido provou ser surpreendentemente muito adequada para a utilização na bandagem de cinta. O cordão híbrido apresenta com re-duzido dispêndio de força a elasticidade necessária para a elevação e a partir de cerca de 3% a 4% de alongamento apenas uma elasticidade muito reduzida.

[0012] Inicialmente, funciona principalmente o fio de baixo modulo apresentando uma unidade de fio muito reduzida. Isto é especialmente vantajoso para a elevação residual do pneu em bruto no molde de vulcanização. Em alongamentos maiores, funciona principalmente o fio de alto módulo grosso, através do que o crescimento em volume é mantido reduzido a velocidades mais elevadas. O cordão híbrido é adaptado de forma ótima às exigências - tolerâncias da elevação residual e reduzido crescimento do volume a velocidades elevadas.

[0013] O cordão híbrido de acordo com a invenção apresenta um fio de baixo módulo e pelo menos um ou mais fios de alto módulo.

[0014] O alongamento na ruptura é determinado de acordo com a ASTM D885.

[0015] É vantajoso que o alongamento na ruptura do fio de alto módulo fique em um intervalo entre 3% e 6% e o do fio de baixo módulo fique em um intervalo entre 15% e 25%.

[0016] É vantajoso que estes dois fios de alto módulo apresentem a mesma finura e que um fio de baixo módulo apresente uma finura inferior. A maior assimetria gerada determina, como desejado, uma zona inicial mais plana da curva de força/alongamento.

[0017] É aconselhável que a quantidade do fio de alto módulo no cordão híbrido seja de 85 a 95% em peso e a diferença da finura de fio de um fio de alto módulo para a finura de fio do outro fio de baixo módulo seja > 1150 dtex. A maior assimetria gerada determina, como desejado, uma zona inicial ainda mais plana da curva força/alongamento.

[0018] É vantajoso que a quantidade do fio de alto módulo no cordão híbrido seja de 90 a 95% em peso e a diferença da finura de fio de um fio de alto módulo para a finura de fio do outro fio de baixo módulo seja > 1400 dtex. Uma quantidade mais elevada de aramida e uma grande diferença para o material de baixo módulo até um valor ótimo geram zonas iniciais progressivamente mais planas da curva for- ça/alongamento.

[0019] Vantajosamente, o fio de alto módulo consiste de um dos seguintes materiais: fibra de carbono, fibra de vidro, basalto, poliamida aromática.

[0020] Vantajosamente, o fio de baixo módulo consiste de uma poliamida ou de um poliéster. Quanto às poliamidas (PA) podem-se tratar das poliamidas PA 4.6, PA 6, PA 6.6, PA 10.10, PA 11 e/ou PA12, de preferência PA 6.6 ou PA 10.10. Quanto aos poliésteres podem-se tratar de poliéster polietileno naftalato (PEN), polietileno fura- noato (PEF), polibutileno tereftalato (PBT), polibutileno naftalato (PBN), polipropileno tereftalato (PPT), polipropileno naftalato (PPN), polietileno tereftalato (PET), High-Modulus Low-Shrinkage-PET (HMLS-PET), em particular de poliéster termoplástico e/ou poliéster insaturado reticulado.

[0021] Em uma modalidade específica, o cordão híbrido apresenta a estrutura aramida 1680 x 2 + náilon 700 x 1 ou a estrutura fibra de carbono 1600 x 2 + náilon 700 x 1. Dois fios de aramida e/ou fios de fibra de carbono com uma finura de respectivamente 1680 dtex e/ou de respectivamente 1600 dtex são torcidos na extremidade com um fio de náilon com uma finura de 700 dtex.

[0022] Em uma outra modalidade da invenção, o cordão híbrido apresenta a estrutura aramida 1680 x 2 + náilon 470 x 1 ou a estrutura fibra de carbono 1600 x 2 + náilon 470 x 1. Dois fios de aramida e/ou fios de fibra de carbono com uma finura de respectivamente 1680 dtex e/ou de respectivamente 1600 dtex são torcidos na extremidade com um fio de náilon com uma finura de 470 dtex.

[0023] Ainda em uma outra modalidade da invenção, o cordão híbrido apresenta a estrutura aramida 1680 x 2 + náilon 235 x 1 ou a estrutura fibra de carbono 1600 x 2 + náilon 235 x 1. Dois fios de aramida e/ou fios de fibra de carbono com uma finura de respectivamente 1680 dtex e/ou de respectivamente 1600 dtex são torcidos na extremidade com um fio de náilon com uma finura de 235 dtex.

[0024] A invenção refere-se igualmente a um pneu de veículo de tipo radial com uma cinta de várias camadas e uma bandagem de cinta cobrindo a cinta na radial exterior, bandagem de cinta que apresenta como reforço um cordão híbrido de acordo com uma ou várias das modalidades anteriormente referidas.

[0025] Um exemplo de modalidade preferencial é um cordão híbrido de dois fios de aramida cada um com uma unidade de fio de 1680 dtex e um fio de náilon com uma unidade de fio de 470 dtex. Os fios de aramida apresentam uma primeira torção com uma taxa de torção de respectivamente 300 T/m (Turns per meter), quer no sentido Z, quer no sentido S. O fio de náilon apresenta igualmente uma primeira torção com uma taxa de torção de 300 T/m, em conformidade com o sentido de rotação dos fios de aramida.

[0026] Ambos os fios de aramida e o fio de náilon são torcidos na extremidade tornando-se um cordão híbrido, cujo sentido de rotação é contrário a cada um dos fios isolados. Assim, por exemplo, em um sentido de rotação S, o fio do cordão é torcido no sentido Z. A taxa de torção do cordão é de 300 T/m.

[0027] Na Fig. 1 são indicadas curvas de força-alongamento de cordões híbridos imersos de acordo com a invenção para utilização em uma bandagem de cinta. "Imerso" significa: O cordão, após a torção e se necessária tecelagem, foi impregnado com uma solução de imersão de uma forma conhecida dos técnicos e com isso tratado para a fixação de borracha e alongado termicamente.

[0028] São representadas curvas de força-alongamento de 3 cordões híbridos de acordo com a invenção com as estruturas aramida 1680x2 + náilon 235x1, aramida 1680x2 + náilon 470x1 e aramida 1680x2 + náilon 700x1, bem como de um cordão híbrido do estado da técnica com a estrutura aramida 1680x2 + náilon 1400x1. Pode-se observar que, em particular os cordões de acordo com a invenção arami- da 1680x2 + náilon 470x1 e aramida 1680x2 + náilon 700x1 apresentam um curso mais plano, portanto mais vantajoso, de até cerca de 3% a 4% de alongamento do que o cordão do estado da técnica. Para além disso, ambos os cordões de acordo com a invenção anteriormente mencionados são de amplo alto módulo no curso subsequente, aumentando, portanto, de forma significativamente mais acentuada do que o cordão do estado da técnica, o que tem um efeito vantajoso na eficiência a alta velocidade.

Claims

1. Cordão híbrido para utilização como reforço em uma bandagem de cinta de um pneu de veículo consistindo em pelo menos dois fios que estão entrelaçados um no outro, em que pelo menos um primeiro fio é um fio de alto módulo com uma determinada finura de fio e em que um outro fio é um fio de baixo módulo e em que este outro fio de baixo módulo apresenta uma finura de fio inferior à do primeiro fio, caracterizado por a quantidade de fio de alto módulo no cordão híbrido ser de 80 a 95% em peso, a diferença da finura de fio de um fio de alto módulo para a finura de fio do outro fio de baixo módulo ser de > 800 dtex e o alongamento na ruptura de um fio de alto módulo ficar em um intervalo entre 1% e 8% e o do fio de baixo módulo ficar em um intervalo entre 9% e 30%.

2. Cordão híbrido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o alongamento na ruptura do fio de alto módulo ficar em um intervalo entre 3% e 6% e o do fio de baixo módulo ficar em um intervalo entre 15% e 25%.

3. Cordão híbrido de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por estes dois fios de alto módulo apresentarem a mesma finura e um fio de baixo módulo.

4. Cordão híbrido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a diferença da finura de fio de um fio de alto módulo para a finura de fio do outro fio de baixo módulo ser > 1150 dtex.

5. Cordão híbrido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a quantidade do fio de alto módulo no cordão híbrido ser de 90 a 95% em peso e a diferença da finura de fio de um fio de alto módulo para a finura de fio do outro fio de baixo módulo ser > 1400 dtex.

6. Cordão híbrido de acordo com qualquer uma das reivin dicações anteriores, caracterizado por o fio de alto módulo consistir em fibra de carbono, fibra de vidro, basalto ou de uma poliamida aromática.

7. Cordão híbrido de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o fio de baixo módulo consistir em uma poliamida ou de um poliéster.

8. Cordão híbrido de acordo com qualquer uma das reivindicações 3, 6 ou 7, caracterizado por apresentar a estrutura aramida 1680 x 2 + náilon 700 x 1 ou a estrutura fibra de carbono 1600 x 2 + náilon 700 x 1.

9. Cordão híbrido de acordo com qualquer uma das reivindicações 3, 4, 6 ou 7, caracterizado por apresentar a estrutura aramida 1680 x 2 + náilon 470 x 1 ou a estrutura fibra de carbono 1600 x 2 + náilon 470 x 1.

10. Cordão híbrido de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 7, caracterizado por apresentar a estrutura aramida 1680 x 2 + náilon 235 x 1 ou a estrutura fibra de carbono 1600 x 2 + náilon 235 x 1.

11. Pneu de veículo de tipo radial com uma cinta de várias camadas e uma bandagem de cinta cobrindo a cinta na radial exterior, bandagem de cinta essa caracterizada pelo fato de que apresenta como reforço um cordão híbrido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.