CZ329098A3 - Kovový kord, opryžované prvky a pneumatiky obsahující kordy, a způsob výroby prvků a pneumatik - Google Patents

Description

Opryžovaný prvek /2/ pro vyztužování výrobků z elastomerního materiálu obsahuje více výztužných kordů /1/, vpravených do elástomerního materiálu uvedeného prvku a uložených tak, že leží v Jedné rovtné a jsou vzájemně rovnoběžné a ležící vedle sebe ve stejném směru. Každý kord /1 / je vytvořený z kovových drátů /4/, spirálovitě vzájemně okolo sebe ovinutých. Nejméně jeden drát /3/ kordu Je vytvořen z materiálu s tvarovou pamětí, má schopnosti opětovného získání před tím zapamatovaného tvaru a je deformován z uvedeného zapamatovaného tvaru. Drát /3/ s tvarovou pamětí má uvedené schopnosti opětovného získávání původního tvaru v podstatě aktivní v prvním ohřevovém cyklu a degradované v alespoň významné předem určené míře po uvedeném prvním ohřevovém cyklu. Během fáze vpravování kordů /1/ do elastomerního materiálu má drát s tvarovou pamětí

N sklon znovu nabýt tvar původně v něm zápatí ) matovaný, a prostřednictvím síly vyvíjené během tohoto opětovného získávání tvaru přenáší třením na okolmí dráty /4/ síly mající sklon zkracovat stoupání kordu s oddalováním drátů od sebe. To má za následek dobré vnikání elastomerního materiálu mezi dráty. Uzavření kordu se «. udržuje v následujících ohřevových cyklech vzhledem k degradaci tvarové paměti, udělené drátu. Pneumatika pro kola vozidel obsahuje více uvedených vý- . ztužných kordů /1/ nebo nejméně Jeden ; pás z opryžovaného prvku /2/.

• · · · * · · 4 «· *·

-1Kovový kord, ©pryžované prvky a pneumatiky obsahující kordy, a způsob výroby prvků a pneumatik

Oblast techniky

Vynález se týká výrobků vytvořených z elastomemího materiálu, zejména pneumatik, vyztužených opryžovanými prvky obsahujícími kordy s nejméně jedním drátem s tvarovou pamětí,,, jakož i těch těchto prvků a odpovídajících kordů.. Vynález se rovněž týká způsobu výroby těchto opryžovaných prvků a. pneumatik..

Dosavadní stav techniky

Řada. výrobků vyrobených; z elastomerních materiálů, zahrnujících pneumatiky pro kola vozidel, dopravní pásy, hadice pro dopravu tekutin apod.., obsahují nejméně jednu ©pryžovanou vložku, vytvořenou z více výztužných kordů,, obvykle z textilního materiálu nebo kovu, uložených rovnoběžně vedle sebe a vložených do elastomemího materiálu.·

V následujícím popisu je pojem elastomemí materiál uvažován pro označení materiálu jako celku, jinými slovy pryže obsahující polymerní základ, výztužná plniva a různá ochranná činidla, urychlovače, činidla proti stárnutí a jiná činidla, vytvořené podle receptur dobře známých odborníkům v oboru.

Je také známé, že se kovové kordy tvoří z více jednotlivých kovových drátů, vinutých vůči sobě navzájem spirálovitě s předem určenými roztečemi, v různých tvarových uspořádáních, dobře známých odborníkům v oboru.

···

Uvedené výrobky vyžadují kordy, mající zvláštní vlastnosti z hlediska mechanické pevnosti, když jsou, vystaveny různým napětím, včetně tahových a tlakových napětím a vykazující odolnost proti korozi. Koroze může být iniciována v kovových drátech kordu přítomností vlhkosti ve zbytkovém vzduchu uvnitř kordů zabudovaných do pryže;, nebo přímým dotykem s vodou, když protržení pryžové vrstvy odkryje kord vůči vnějšímu prostředí. Jakmile je jednou koroze spuštěna, může se při nepřítomnosti vhodného ochranného povlaku šířit podél drátů. ,

Pro splnění požadavků odolnosti proti korozi je vhodné , aby prostor mezi kovovými dráty kordu byl zcela vyplněn; pryží, aby se zabránilo přítomnosti vzduchu mezi dráty; a»následné tvorbě vlhkosti s vyvinutím a šířením koroze.

Pro odolávání mechanickým napětím musí být dále dráty kordů těsně u sebe, aby se zajistilo jejich správné chováníza provozu, graficky vyjádřené při vynesení diagramu napětí v kartézských souřadnicích v podstatě lineární charakteristikou.. Vzhledem, ke vzdálenosti;mezi dráty je totiž kord vy-., staven mechanické hysterezi a riziku selhání drátů, a i to

Ϊ při napětí v tlaku nižší, než jakému je vystaven kord, v němž je vzdálenosti mezi dráty, které ho tvoří, minimální nebo nulová.

Požadavky na dobré vnikání kaučuku mezi dráty a. vysoká účinnost kordu za provozu jsou. zvlášť důležité u pneumatik. Ty se normálně vytvářejí sestavováním více různých polotovarových složek, ž nichž některé sestávají z pásů různých velikostí, vytvořených zvýše uvedených, opryžovaných

-3» · · · 99« · 9 kordových materiálů..

Výroba opryžovaných kordových materiálů, pro pneumatiky se provádí tím, že se holé kordy zabudovávají do elastomerního materiálu,, s výhodou, pomocí. známých opryžovávacích zařízení, jako jsou vytlačovací stroje a kalandry, při přivádění. holých kordů z přívodních svitků uložených před uvedenými zařízeními. Právě v tomto stádiu vkládání je třeba dosáhnout proniknutí elastomemího materiálu do kordůExistují různá známá řešeni,, navržená pro zajištění dobrého, vnikání kaučuku do kordu, která se všechna vyznačují tím, že kordy, do nichž' může kaučuk snadno vnikat, nevykazují. optimální chování v,pneumatice během jejího použití.

V jednom řešení vhodném pro pramenové kordy kord obsahuje první dvojici drátů, uložených v jedné rovině, a druhou dvojici drátů uložených, v další rovině, která se otáčí vzhledem k první rovině podél směru délky kordu, takže v každém příčném profilu jsou povrchy drátů maximálně vystaveny elastomernímu materiálu a dochází tak u nich ke vzniku maximálního povlaku elastomemím materiálem. Toto řešení má za následek nerovnoměrnost uspořádání drátů po délce kordu s neuspokojivým chováním při použití.

Podle odlišného řešení je navrženo, že jsou kordy udržovány uvolněné (otevřené kordy), takže je mezi nimi ponechána malá mezera. Při průchodu opryžovávacím zařízením dovoluje vzdálenost nastavená mezi dráty dobré vnikání kaučuku do kordu.. Toto řešení může působit vzájemné zhušťování drátů k sobě vzhledem k napětí, jemuž jsou vystaveny před ·· 9 « * ··« ·

4« »· tím, než se dostávají do zařízení, což znemožňuje nebo velmi znesnadňuje, aby kaučuk vnikal do kordu. Nedojde-li k tomu, je kord. opryžováván optimálně, ale udržuje chování, které je hysterezní a proto neuspokojivé při použití.

Další řešení navrhuje ukládat v kordu drát, mající nelineární (zalomeně vlnovitý) tvar, takže mezi každým z jednotlivých drátů a vedlejším drátem je k dispozici prostor a podporuje se vnikání kaučuku do středu kordu. Toto řešení má za. následek nižší odolnost nelineárního drátu a proto celého kordu proti únavě..

Zábýváme-li sé kordy vícevrstvého typu, obsahují střední jádro s více soustřednými vrstvami drátů jako v případě známého kordu majícího uspořádání 3+9+15, jinými slovy jádro ze tří drátů zkroucených dohromady, okolo kterého se vine první vrstva devíti drátů, na které se. ovíjí druhá vrstva patnácti drátů. Tyto kordy se používají zejména v plášťových vložkách pneumatik pro nákladní automobily.

v tomto kordu vniká málo kaučuku do vnitřní vrstvy a prakticky žádný kaučuk nevniká do jádra vzhledem k fyzické překážce tvořené radiálně vnějšími vrstvami drátů, v těchto typech kordů je pro dosažení dostatečného vnikání kaučuku vhodné řešení, založené na použití drátů různých průměrů.

Γ když toto řešení na jedné straně zlepšuje vnikání kaučuku, je na druhé straně neuspokojivé z hlediska chování kordu při použití..

Pro zlepšení parametrů chování pneumatiky při použití fc · · • fcfc

-5fc • ·« • fc · · • fc ·· t jsou v poslední době používány kovové kordy, v nichž jsou dráty alespoň jedné složky vytvořeny ze slitiny s tvarovou paměti.. Materiály s tvarovou pamětí jsou popsány například na. str.3 až 20 publikace Engineering Aspects of shape mentory alloys, Butterworth-Heinemann, 1990Drát s tvarovou pamětí, jak bude podrobněji vysvětleno níže, má tři základní vlastnosti. První vlastností je, že má přesně zapamatovávaný tvar,, který je mu dán tepelným zpracováním, prováděným při specifikované teplotě, která uděluje drátu předem určený kritický bod., Druhou vlastností je, že tento tvar ztrácí v důsledku mechanických namáhání, udělovaných- mu při teplotě pod kritickým bodem. Třetí vlastnost spočívá v tom, že se vrací . do zapamatovaného tvaru; kdykoli jeho teplota překročí kritický bodPro použití v pneumatikách se tento typ drátu, který byl. tepelně zpracován tak, žě má například, vlnitý tvar, vystaví protahování,-které mu: uděluje další tvarování, například lineární, při teplotě okolního prostředí, než je skrucóván s dalšími dráty pro vytvoření kordu- Kdykoli se teplo* · ' *··?·.- ..... . ta pneumatiky zvýší, například v důsledku vysoké rychlosti, na hodnotu vyšší než je kritický bod drátu s tvarovou pamětí, bude mít drát sklon se- vrátit do původně zapamatovaného zvlněného tvaruJelikož je však drát s tvarovou pamětí skroucen s jinými dráty a celý kord je upevněn do elastomerní základní hmoty, a celé uspořádaní' je· vystavěno napětí, není drát schopen se smrštit, aby zaujal svůj zvlněný tvar o menší délce. V důsledku toho dochází, v drátu s tvarovou pamětí ke • 9

9 9 99 ··

ΦΦΦ · * • ·»· Φ · ’ • · · ·

zvýšení namáhání v tahu (drát působí jako natažená pružina), jehož účinkem je zvýšení tuhosti sestavy vzdorující účinku, odstředivé síly.

V patentovém spisu US 5 242 002 je konkrétně popsána radiální, pneumatika, jejíž sestava výztužných pásů.obsahuje tři výztužné pásy, z* nichž první dvě mají kordy uložené souměrně šikmo vzhledem k rovníkové rovině a třetí má kordy uspořádané ve směru obvodu.. Kordy jsou vytvořené z více kovových drátů, spirálovitě vůči sobě ovinutých, z nichž nejméně jeden je vytvořen ze slitiny z materiálu s tvarovou pamětíPatentový spis JP 4 362 401 popisuje radiální pneumatiku, jejíž* vnější vrstva obsahuje rozpínavý prvek s dvou-’ směrnou tvarovou pamětí, s výhodou prvek pružinového typu; vyrobený ze slitiny niklu á·' titánů, navinutý v obvodovém směru, (při 0°) ná pód ním^: ležící pásové vrstvy. Prvek s tvarovou pamětí má. sklon se smršťovat v obvodovém směru, když' je pneumatika, vystavena ohřevu při jízdě velkou rychlostí. Jelikož; je však tomuto smršťování bráněno pásovou sestavou pod ním ležící, vyvíjí^prvek tažnou sílu, která činí pásovou sestavu tužší, čímž jsou kladeny meze rozpínání při velké rychlosti.

Při nízkých rychlostech nebo při normálních podmínkách použití udržuje prvek s tvarovou pamětí počáteční tvar, nebo se vrací do počátečního tvaru v důsledku nafukovacího tlaku. Autoři vynálezu zjistili, še neschopnost dosahovat optimálního chování, jak je popisováno výše, může záviset na zvláštním chování uvedených kordů s dráty tvarovou pamětí, které společně s jejich výhodami přinášejí značné problémy.

7ι· 9 « 9

V praxi dochází k tomu, že během vulkanizace pneumatiky, která se jak známo provádí při teplotě řádové 15O°C a někdy í výše, a v počátečním stádiu, kdy má kaučuková hmota ještě nízkou viskozitu, působí, smršťování drátu s. tvarovou, pamětí otevírání .kordu, t.j. jinými slovy, oddalování, drátu, které ho tvoří,, od sebe. Kaučuk se po té vulkanizuje, ztrácí plasticitu, ale kord není schopen se zavřít, protože, je mu v tom bráněno smrštěním drátu s tvarovou pamětí, akonzoliduje se tedy ve vulkanizované pneumatice v tomto rozepnutém: uspořádání, se všemi nevýhodami nestabilního chování a nízké pevnosti v tlaku, což vede zejména k nízké odolnosti proti ohybu a tlakovým namáháním.

Výše- uvedené patentové spisy US 5 242 002 a JE 4 362 ·.<!

401 se tímto hlediskem nezabývají a problém zlepšení schopnosti elastomerního materiálu vnikat mezi kordové dráty při současném dosahování dobré účinnosti kordu a tedy chování pneumatiky při použití zůstává až dosud v podstatě nevyřešený.

‘ *' í «· r

Podstata vynálezu

Přihlašovatel zjistil, že jé možné ‘současně zlepšit vlastnosti vnikání kaůčuku mezi dráty kordu a chování kordu.

v pneumatice při použití, a to použitím kordů, které obsahují nejméně jeden drát s tvarovou pamětí s vlastnostmi opětovného zaujímání zapamatovaného tvaru, a které jsou účinné hlavně v prvním zahřívacím cyklu, přičemž drátu jsou také dodány naprogramované významné vlastnosti v podobě degradace paměti po prvním zahřívacím cyklu.

• · »« · . ·» · • · · · · · · * · · · · « · ♦ · •·· ·♦· ·· ·· ··· ·

-8Následující předběžné poznámky a definice týkající se materiálů s tvarovou, pamětí pomohou lépe porozumět povaze vynálezu.

Tvarová paměť je schopnost eliminovat deformace zjevně plastické povahy vhodným zahřátím materiálu, kterou, mají některé kovové slitiny,.

Je známo (Shape Memory Alloys, H.Funakubo,Gordon and Breach Science Publisher 1997), že vlastnosti tvarové paměti jsou dodávány· fázovou transformací mezi pevnými, fázemi (z martenzitu na- austenit,. když se přechází z nízké na vysokou teplotu, a naopak), nazývanou termoelastickou martenzitickou. transformací. Tato transformace je známá jako přímá v případě chlazení a inverzní v případě ohřevu..

Přímá transformace, která odpovídá tvorbě martenzitické: struktury, začíná při teplotě M_s a končí při nižší teplotě Mf— Inverzní transformace, která odpovídá tvorbě austenitic- ·*+ ké struktury, začíná při teplotě A_s a končí při vyšší teplortě Af. Jelikož obecné platí, že teploty M_g, Mf, A_g a A_f.. jsou vzájemné různé, jé‘uvedená martenzitická transformace hysterezní. Je-li konkrétné Mf< M_g < A_g < A^, je martenzitická transformace označována jako typu 1. Je-li. M_f< A_s < M_g < A_f, je martenzitická transformace označována jako typu 2.

+

Martenzitická fáze má typickou, strukturu sestávající z obdélníkových kostiček (nazývaných martenzitické varianty) , které mohou být orientovány různě při působením stavů rovnoměrně omezeného: napětí, (například 50 MPa). Materiál s tvarovou pamětí získává předem určený tvar tepelným zpracováváním po konkrétní dobu a při konkrétní teplotě. Toto ♦ « ·

4' · · • 4 «ο

4· · • * • 4 ··· · ·

4 4 4 «44 4# 44 zpracování se provádí na drátu z daného materiálu konkrétního složení pro dosažení předem určené transformační teploty. Když se materiál ochlazuje, dochází k transformaci z. austenitické fáze na martenzitickou fázi, a je-li materiál vystaven napětovému stavu způsobilému vyvolat proces orientace variant, stane se deformace £* spojená s. tímto jevem trvalá pro teploty nižší než A_s po pominutí síly (pseudoplastická deformace). Během následného ohřevu na teploty vyšší než: A_s se však deformace £*' vyloučí inverzní martenzitickou transformací a v důsledku toho se znovu získá původní tvař (efekt tvarové paměti). Odstranění deformace £* je úplné, jestliže </= ^max' ^kde 3^e maximální deformace, odstranitelná efektem tvarové paměti, a je charakteristickou vlastností určitého materiálu s tvarovou pamětí a konkrétního tepelného zpracování, použitého pro udělování, paměti. Je-li bráněno odstranění £ -, částečně nebo zcela,, mechanickým namáháním při přechodu z teploty A_s na vyšší teplotu. A^ během ohřevu, materiál vyvine tažnou sílu, nazývanou rekonverzní sílaje tak možné shrnout, že se používá tepelné, zpracování pro dodávání charakteristických teplot slitině s tvarovou pamětí, nazývaných M_s, A_g, A_f.

Schopnost úplného odstranění deformace €·* v následujících ohřevových cyklech, kterým· je materiál vystaven, obecně podléhá degradaci, reprezentované úbytkem; v počtu následujících tepelných cyklů, v nichž: je možné, tohoto odstranění dosáhnout, přičemž degradace se zvyšuje, když se přibližuje ^_max· Úbytek v hodnotě části £* zbytkové odstranitelné pseudoplastická deformace, také známý jako ta* ta · « ta ta • ··« · ta » ··· ·· ta ··* —10— tata *♦ • ta • · · « ta ta·· ··· degradace tvarové paměti'', je definován jako kontinuální změna tvarové paměti materiálu, určovaná počtem tepelných, cyklů, jimž byla vystavena,, a reprezentuje životnost materiálu s tvarovou pamětí.

Pro přesnější definici degradace tvarové paměti materiálu je možné se. odvolat na popis na str. 256 až 259 v publikaci Engineering Aspects of Shape Memory Alloys, Butterworth Heinemann, 1990.. V této publikaci se uvádí, že životnost takového materiálu je vyjádřena jako schopnost zpětného získání daného před tím zapamatovaného tvaru (zotavení do tohoto tvaru).. Když materiál již není schopen se zotavit do zapamatovaného tvarů; jeho životnost ⁷se považuje za skončenou .

Například pro slitinu NiTi, u níž je = 8%, se počet následných ohřevových cyklů, během nichž může: být deformace úplně a zcela, vyloučena, mění jako funkce hodnoty £*,. jak je uvedeno v následující tabulce (ď.Cederstrom-J.VanHumbeeck, JT.. de Physique IV C2, 1995, str . 335—341).

> I

Ohřévové cykly

8% ( = 4% max·

2%

1% • - 1 100

1000

100000 ϊ tabulky je patrné, že jestliže je materiálu, konkrétně kovovému drátu, udělováno protažení C* (pseudoplastická deformace) o velikosti 8%, bude zcela odstranitelné během prvního ohřevového cyklu, ale nebude už odstranitelné «00

-11Φ «Φ» •0 «000 0 0 · «0 « · 000 0 0 0 0 0 0 • 00 ·· ·· v následujících ohřevových cyklech, během kterých může být odstraňován pouze progresivně klesající zlomek tohoto protažení- Je-li obráceně materiálu udělováno pseudoplastické protažení £* rovné pouze 2%, bude zcela odstranitelné následujícími 10000 ohřevovými, cykly před začátkem degradace. Pro účely vynálezu obsahuje každý ohřevový cyklus .jak ohřevovou fázi, tak i následující fázi ochlazování materiálu..

Jestliže se uděluje uvedenému, materiálu pseudoplastická deformace Cj-ot vyšší než sestává tato- deformace z odstranitelněčásti ^ε* a neodstraníteIné části ^fpi (plastické deformace). Platí proto, že ^tot - £ ^{+ e}pl·

Také v tomto případě se v následujících ohřevových: cyklech &· vždy shoduje s ^ax' k^yž se zde hodnota.

max ^mění kontinuálně a v každém konkrétním cyklu závisí na počtu ohřevových cyklů, kterými před. tím materiál prošel. Jinými slovy jestliže se na konci každého cyklu, vytváří, stejná deformace,, mění se složení hodnoty od jednoho cyklu ke druhému, s progresivním poklesem odstranitelné části £·* a současným vzrůstem v části plastické deformace ^ερΐ·'

Autoři vynálezu zjistili, že je možné dosáhnout značných výhod v chování kordů tím, že se použije pro alespoň jeden drát materiálů s vhodnými vlastnostmi z hlediska degradace tvarové paměti, vytvořenými v drátu konkrétním tepelným zpracováním, prováděným na drátu před tím, než se skrucuje s jinými drátyAutoři vynálezu také konstatovali, že je možné výhodně využít účinek, tvarové paměti drátu omezením tohoto účinku na fázi vpravování (zabudovávání, vklá« fefefefe fe fe fefefe · fe • fefefe fe fe »

• fefe • « · fe dání - dále v celém textu: vpravování) kordů do elastomemího materiálu, aby se získalo optimální vnikání kaučuku do kordu, přičemž se tato fáze stane současnou s prvním ohřevovým cyklem, jemuž je vystaven kord a tím i drát s tvarovou pamětí S výhodou se tato fáze vpravování kordu do elastomerního materiálu provádí při teplotě T_lr která je vyšší, než je minimální teplota A_g transformačního rozmezí (A_g-A_f) přiřazená drátu, a ještě výhodněji vyšší, než je maximální teplota A_f v tomto rozmezí.

Drát s tvarovou pamětí je před tím vystaven protažení, na předem určenou hodnotu £ , když je' na teplotě T_Q nižší, než‘ A_s (například teplota okolí), a po té se známými způsoby a prostředky skrucuje s dalšími dráty pro vytvoření kordu.

Ve fázi, vpravování kordu, obsahujícího uvedený drát s tvarovou, pamětí, prováděné při vysoké teplotě, dochází k. odstraňování deformace ve spojení se smršťováním drátu-, které vyvolává ve. stavu tření s dalšími dráty kordu stahovací sílu a působí proto rozrušení uspořádaného stavu drátů a jinými slovy rozepnuti (nabobtnání) kordu.

V praxi se kord otevírá s následným dobrým vnikáním kaučuku do jeho nitra. Následně -působí tah, vyvíjený na kordy po fázi jejich vpravování do pryžové hmoty během přebírání opryžovaného prvku a jeho ochlazování z teploty vpravování na hodnoty progresivně klesající na hodnotu teploty okolního prostředí, s výhodou zpětné získávání deformačního stavu drátu s tvarovou pamětí (zotavení), s návratem na hod-

* 4

-13notu *, pravděpodobně pomocí omezených sil požadovaných procesy orientace martenzitu, s následným vracením drátů v kordu k. sobě, až se získá jejich zhušťování nebo jinými slovy uzavření kordu.

Toto kompaktní uspořádávání se udržuje prakticky nezměněné v následujících ohřevových cyklech vzhledem k degradační schopnosti tvarové paměti, udělované drátům s tvarovou pamětí, přes vysokou teplotu cyklu, takže kord je zabudováván do. vulkanizované pneumatiky ve v. podstatě uzavřeném uspořádání.. V důsledku výše uvedených skutečností vykazují výrobky a zejména pneumatiky, sestavované s použitím opryžovaných prvků, připravenýchjak bylo uvedeno výše, optimální, chování kordů..

Podle prvního znaku se proto vynález týká kovového kordu pro vyztužování výrobků vytvořených z elastomerního materiálu, obsahujícího více kovových drátů, spirálně vzájemně ovíjených, z nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou, pamětí, je způsobilý se zotavovat do před tím zapamatovaného stavu a zpětně se z tohoto zapamatovaného stavu deformovat, přičemž tento kord se vyznačuje tím, že uvedený drát s tvarovou, pamětí má uvedené schopnosti zotavení v podstatě aktivní v prvním ohřevovém cyklu a degradované v alespoň předem určené výrazné míře po uvedeném prvním ohřevovém cyklu.

Podle jiného znaku se vynález týká kovového kordu pro vyztužování předmětů, vytvořených z elastomerního materiálu, jako jsou pneumatiky, dopravní pásy, hadice apod.., obsahující více kovových drátů, spirálně vzájemně ovíjených okolo ♦ φ φ φ· < φ' * φ * φ φ * « * φ φ ϊ

ΦΦΦ ΦΦΦ 44 ΦΦ i

Φ

ΦΦ Φ

-14Φ • •Φ

Φ

Φ Φ sebe, z nichž nejméně jeden je tvořen materiálem s tvarovou pamětí, přičemž uvedený kord se vyznačuje tím, že drát s tvarovou pamětí má paměť odlišného tvaru s délkou. 1_Q, která je menší než délka l-j- drátu při teplotě okolí, zapamatovanou při teplotě A_s, která je větší než je teplota okolí T_Q, pseudoplastické protažení odstranitelné efektem tvarově paměti a mající hodnotu mezi 0,2% a 8% délky uvedeného zapamatovaného tvaru, protažení £_Ot mající hodnotu nejméně 85% uvedené hodnoty snížení zbytkového odstranitelného pesudoplastického protažení. cpo.provedení prvního ohřevového ’ cyklu- prováděného při teplotě > A_s přičemž tento pokles je nejméně 40%: hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení £_max/_c·

Podle dalšího znaku se vynález’ týká. opryžovaného prvku pro použití ve výrobcích vytvořených z elastomemího materiálu vyztuženého kordy podle vynálezu, definovanými výše, a alternativně opryžovaných prvků pro použití ve výrobcích vytvořených z elastomemího materiálu, obsahujícího více? výztužných kordů, vpravených do ’ elastomemího materiálu, uvedeného prvku a uložených tak, že leží ve stejné rovině,, vzájemně vůči sobě rovnoběžně a přilehle ve stejném směru, přičemž každý kord je tvořen více kovovými dráty, spirálně vzájemně kolem sebe ovinutými, z nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou pamětí, přičemž uvedený prvek se vyznačuje tím, že materiál drátu s tvarovou pamětí má při teplotě okolí ::

- paměť odlišného tvaru s délkou l_o., která je menší než délka 1^ drátu při teplotě okolí, zapamatované při teplotě A_s, která je větší než je teplota okolí Ť_o,

- pseudoplastické protažení odstranitelné efektem

-15ιό * ·· · · » tvarové paměti a mající hodnotu od, 0,1% do 8% délky l_o uvedeného zapamatovaného tvaru,

- pseudoplastické protažení ^tot '^maji^cí hodnotu nejméně dvojnásobku uvedené hodnoty _ya

- pokles zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení & _N+1 pro každý následující ohřevový cyklus prováděný pří teplotě > A_s, přičemž tento pokles je nejméně 40% hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení £_max/N předchozího cyklu.

¹ *

V opryzovaném prvku podle vynálezu je.dokonalé opryžování kovových drátů kordů dosaženo během ohřevového cyklu, při opryžovávání prvku vzájemným oddalováním přilehlých, kovových drátů pomocí drátu s tvarovou pamětí, který má sklon znovu získávat zotavením předem určený zapamatovaný tvar menší délky, s následným; opětovným rozpínáním kordu a vnikáním kaučuku mezi dráty, otevřeného kordu. V obráceném smyslu je dobré chování kordů v uvedených prvcích, v pneumatice pří. použití dosaženo tvarem kordů, který zůstává v podstatě, uzavřený v ohřevových cyklech vyvíjených během použití pneumatiky vzhledem k poklesu, hodnoty zbytkového pseudoelastického protažení £*, odstranitelného efektem tvarové paměti, přičemž tento pokles vzniká jako důsledek ohřevového cyklu opryžovávání kordového prvku a vulkanizace pneumatiky.

Vynález se dále týká’ výrobku z ·ělastomerního materiálu a konkrétněji pneumatiky pro kola vozidel., vyztužené kordy podle vynálezu, a nejvýhodněji opryžovanými prvky podle: vynálezu, popsanými výše, a v přednostním případě se vynález týká pneumatiky pro kola vozidel mající prstencový plást s korunovou částí a dvěma axiálně opačnými částmi, zakonče» · ·· ♦ ·♦ · n a;

* ·· * · —16— pneumatiky na odpovídaná koruně pláště a sesnými ve dvojicích patek pro upevnění jícím úložném ráfku, běhoun uložený tavu výztužných pásů, uložených mezi pláštěm á běhounem, /přičemž: sestava pneumatiky obsahuje více výztužných kordů, tvořených každý vzájemně vůči sobe spirálné vinutými dráty,, z nichž: nejméně jeden je drát vytvořený zr. materiálu s tvarovou pamětí, přičemž: řešení se vyznačuje tím, že při teplotě okolí má materiál drátu s tvarovou pamětí

- paměť odlišného tvaru s délkou 1_Q, která je menší než délka 1^ drátu při teplotě okolí, vloženou do paměti při teplotě A_s, která je větší než: je teplota okolí T_Q,

- pseudoplastické protažení·- - ť_max/p.-^odstranitelné efektem tvarové paměti a mající hodnotu od 0,05% do 8% délky 1_Q uvedeného zapamatovaného tvaru,

- pseudoplastické protažení š-tot ^maií^cí hodnotu nejméně dvojnásobku uvedené hodnoty £_max/t, snížení zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení Č.*_N+1 pro každý ohřevový cyklus, prováděný při teplotě > Ag, přičemž tento pokles: je nejméně 40% hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení ^-max/N předchozího cyklu.

S výhodou je. pneumatika radiální pneumatika a opryžované prvky s kordy obsahujícími nejméně jeden drát s tvarovou pamětí jsou použity ve výztužných pásech a/nebo vložkách pláště..

Podle dalšího znaku se vynález rovněž týká způsobu sestavování pneumatiky při použití výše uvedených kordů..

Podle ještě dalšího znaku se vynález· týká způsobu vý• ·· *tl « 9

9 «

U* 9« . 9 9 «

Μ*

9 *«· ··

-179 · * ·

9 • 99 · · · roby opryžovaného výztužného prvku pro výrobky vytvořené z elastomerního materiálu, jako jsou pneumatiky, dopravní pásy, hadice apod., obsahující více výztužných,kordů, orientovaných vzájemně spolu rovnoběžně v jednom směru a zabudovaných do elastomerního materiálu výztužného prvku.

V těchto prvcích obsahuje každý kord kovové dráty, vzájemně spirálové ovíjené okolo sebe, přičemž v každém z uvedených kordů jé nejméně jeden z výchozích drátů vytvořen z materiálu s tvarovou: pamětí, který má prostřednictvím vhodného tepelného zpracování zapamatovaný, předem určený4 tvar s délkou .menší,, než je délka drátu při teplotě okolí, a který je deformovaný protažením při teplotě okolí o velikosti protažení ^£tot*

Způsob podle vynálezu, obsahující známé fáze vpravování kordů do vrstvy elastomerního materiálu pro vytváření uvedeného výztužného prvku, a následného ochlazování a odebírání vyráběného prvku,, je založený na inovačních způsobech, spočívajících'v tom, že se

a) používá drát s tvarovou pamětí s takovou degradací efektu tvarové paměti, že pseudoplastické protažení £_max, odstranitelné efektem tvarové paměti, leží mezi nulovou hodnotou 'a hodnotou rovnou maximálně 40% počáteční hodnoty £_max, s poklesem hodnoty ^_max při každém následujícím ohřevovém cyklu, majícím s výhodou stejnou procentuelní hodnotu, jako v předchozím cyklu,

b) vpravují se kordy do elastomerního materiálu při teplotě ^T1 νγδδί, než je teplota Ag začátku transformační fáze,

c) ve fázi vpravování kordů do elastomerního materiálu se při použití zpětného získání předem, určeného tvaru (zotavení

-18— fr. frfr fr · ···* • fr·· · fr »····♦ • · ·' · · · • frfr frfr frfrfr frfrfr '· · frfr tLfr do tohoto tvaru) zapamatovaného drátem pro přenášení do okolních drátů rekonverzní síly, vznikající během.uvedeného zotavování, s účinky vzájemného oddalování uvedených drátů: od sebe a vnikáni kaučuku do kordu při v podstatě otevřeném uspořádání,

d) a vyvíjí se tah na kordy během ochlazování a (odebírání prvku pro znovuzískávání původní délky uvedených konců.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím-popisu na .příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schematický perspektivní zvětšený pohled na opryžovaný prvek,, obsahující vice kordů podle vynálezu,, obr.2 příkladné schematické znázornění opryžovaného výrobku, obsahujícího více kordů podle vynálezu, obr. 3 schéma zařízení pro vpravování kordů, do elastomemího materiálu,. obr.4 boční pohled na opryžovávací zařízení prvku podle vynálezu, vytvořené ve formě kalandrů, obr.5 perspektivní pohled na pneumatiku, podle, vynálezu, s částmi odstraněnými pro názornost, obr.6 kvalitativní diagram změn vlastností části pseudoplastického protažení, odstranitelného efektem tvarovém paměti v odpovídajícím kovovém drátu pro holý kord v opryžovaném prvku před vulkanizací a ve vulkanizované pneumatice.

Příklady provedení vynálezu - _:. ···.··· ····

Vynález: bude nejprve, popsán na základě příkladu, kovového kordu 1 (obr.1), určeného k vytváření výztužného prvku pro výrobek vytvořený z elastomemího materiálu. Pro jednoduchost je znázorněn kord typu obsahujícího ve střední poloze přímočarý drát 2, tvořící jádro kordu a obklopovaný vrstvou šesti drátů 4., vinutých spirálovitě okolo uvedeného jád-19• · « · * · ; ·· • ···· · ······· . · » * „ * ·ι · · ·· ♦·· ·· ·· ra- a tvořící plášť. Kord však může mít jakýkoli známý tvar, a to bud . pramenového typu nebo typu se středním jádrem a jednou nebo více .soustřednými vrstvami, v nichž jak. jádro,, tak i vrstva nebo vrstvy mohou být: vytvořeny z jednotlivých drátů nebo z vrstvených drátů nebo z jejich kombinace..

Příklady známých kordů, zejména takových, jaké jsou: vhodné pro použití pro výztuž pneumatik kol vozidel, jsou kordy obvykle označované 1x4, 3x7, 1+6, 2+2 a 1x3+6+15.

V kordech podle vynálezu je nejméně jeden drát, například drát 3 ve výše úvědeném^:kordu '1+6, vytvořen z mate-^{1 1} riálu s tvarovou pamětí s níže uvedenými vlastnostmi, přičemž .další dráty (4) jsou běžného typu, vytvořené z oceli, s výhodou, typu HT nebo jinak řečeno z oceli.s vysokým obsahem uhlíku, konkrétně >0,9%. V technologiivýroby pneumatik je průměr uvedených drátů s výhodou od 0,12 mm do 0,38 mm. Materiál drátů 3 je s výhodou vytvořen ze slitin zvolených, ze skupiny obsahující slitiny Fe-Mn-Si, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni, Cu-Al-Be,, Fe-Ni-Co-Ti a Ni-Ti..

Před splétáním s jinými, dráty pro vytváření holého kordu se drát 3 podrobuje/ tepelnému zpracování, které mu uděluje předem určený zapamatovávaný tvar, a to v konkrétním rozmezí transformačních teplot (M_s, M_f, A_s, A_f) as konkrétním spádem poklesu tvarové paměti v následujících cyklech tepelného zpracování. Po uvedeném tepelném zpracování jedrát také podrobován protahování při teplotě T < A_s, které mu uděluje pseudoplastickou deformaci a délku 1^.

V kordu podle vynálezu tak má drát s tvarovou pamětí ♦ * ·♦ ·· · · * • * · *4 «· • * « · v

Β • ··

-20při teplotě okolí, za kterou se obvykle považuje teplota T_Q, následuj ící vlastnosti:

- paměť různého tvaru, s délkou l_o, která je menší než délka 1-L drátu při teplotě okolí, zapamatovávaná v teplotním rozmezí Ag - Af, kde A_g je větší, než je teplota okolí Τ_θ;

- pseudoplastické protažení £-max/c odstranitelné efektem, tvarové paměti, s hodnotou od 0,2% do 3% délky l_o uvedeného zapamatovávaného tvaru?

- protažení udělované protahováním drátu při teplotě okolí, mající hodnotu nejméně 85% uvedené hodnoty ^max/c/c*

S výhodou má uvedené protažení hodnotu ne menší, než je uvedená hodnota £m_ax/_c· Zejména se pro výše uvedené materiály hodnota: protažení £_max/_c, jak je definována výše, liší podle materiálu a je například 0,2% pro slitinu Fe-Si-Mn a 8% pro slitinu. Ni-Ti.. Maximální rekonverzní síla, vyvíjená uvedenými, slitinami, je pro slitinu Fe-Si-Mn 400 MPa a pro slitinu Ni-Ti 600 MPa.

S výhodou je pokles zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení £* (také označovaný v tomto popisu jako degradace.materiálu s tvarovou pamětí) po prvním, cyklu tepelného zpracování, prováděný při teplotě T·^ > A_s, také udržován při následujících cyklech, kterými kord prochází během sestavování a použití výrobku.

Udává-li konkrétnéj i £* velikost deformace odstranitelné paměťovým efektem v prvním ohřevovém cyklu, může být degradace drátu def inovaná, jako hodnota zbytkové odstranitelné deformace na konci následného ohřevového cyklu. Podle vynálezu není tato hodnota vyšší než 40% hodnoty £ as výhodou nikoliv vyšší než 35% hodnoty £*..

: -21• ·· £

S výhodou jsou pseudoplastická protažení £ _N odstranitelná v ohřevových cyklech následuj ících po prvním cyklu podle následujícího vztahu:

N ^{= Q%} £*N-i' kde N je pořadové číslo ohřevového cyklu, následujícího po prvním cyklu, a Q% je procentuelní podíl deformace,, odstranitelný efektem tvarové paměti, který může dát materiál k dispozici při následujícím ohřevovém cyklu v důsledku de— gradačního jevu. s výhodou se hodnota Q.% volí tak, aby nebyla vyšší, než 40% hodnoty ^£*_N a s výhodou ne vyšší než 35% a ještě výhodněji ne vyšší'než 25% z fi*_N.

Podle výše uvedených znaků vyvíjí drát s tvarovou pamětí. v kordu podle vynálezu své maximální smrštění během* prvního ohřevového cyklu, kterému je vystaven, a. tó normálně během opryžovávání, na jehož konci je schopnost snížení podstatně snížena nebo je prakticky nulová. Kord je tedy schopný se otevírat během následující opryžovávací fáze, když je:, požadována možnost velkého vnikání kaučuku do kordu, a zůstává současně v podstatě kompaktní během vulkanizace pneumatiky..

Degradace tvarové paměti byla vždy považována v uvedených materiálech za negativní prvek a její využití podle vynálezu je tedy v oboru nové, a to vzhledem k tomu, že se. tyto materiály obecně používají právě pro jejich schopnost znovu nabýt tvar uložený do paměti, a to způsobem, který je prakticky časově konstantní.

Jě třeba poznamenat, že účinek vzájemného oddálení

9 9 9 9 9

9 9 9999 9

9 9 « 9

999 9« 99 »

• 9 • 99 «9

-22• ·9 · drátů, který se hodí pro otvírání kordu, může být výhodně zlepšen použitím drátu. 3., zpracovaného vhodným tepelným zpracováním tak, že si zapamatovává tvary, které jsou pro dané účely vhodnější, než lineární tvar, jako je zvlněný tvar,, s výhodou ve formě spirály, jako pružiny.

i V tomto případě se tedy drát 3. předem protahuje do lineárního tvaru při teplotě T < A_g a skrucuje se s dalšími dráty pro vytváření požadovaného kordu. Ve fázi opryžovávání se drát 3. zotavuje do zvlněného tvaru, a přenáší oddalovací síly směrem k okolnímu drátů, výše uvedenou smršťovací silou a silami, vyvíjenými/· zvlněními^-. Tímtozpůsobem. se dosahuje většího otevření kordu a v důsledku , toho se dosahuje lepší vpravování kaučuku do kordu.

Podle konkrétního provedení vynálezu se použije drátu s tvarovou pamětí, vytvořeného ze slitiny Fe-Mn-Si, která se vyznačuje odstranitelnou pseudoplastickou deformací _max _. 2%, způsobilou, vyvíjet rekonverzní sílu 400 MPa s procentuelním podílem odstranitelné deformace (součinitelem degradace Q%) rovným 25%.

Vynález se také týká opryžovaného prvku (obr.2) opatřeného uvedenými kordy.. Opryžovaný prvek sestává z pásu 2 elastomemího materiálu, jehož délka je neurčitá (nebo jinými slovy je mnohem větší, než: šířka), obsahujícího více kordů l, uložených tak, že leží vedle sebe a ve stejné rovině a. jsou orientovány v podélném směru, pásu a jsou zabudovány do elastomemího materiálu.

Části opryžovaného prvku, nařezané ve vhodných úh-23• « · · * 9 » 9 · • * 99 lech, tvoří základní polotovary pro sestavení různých výrobků vytvořených z elastomerního materiálu, jako pneumatik, hadic pro dopravu, tekutin, transmisních řemenů a j iných podobných výrobků. Tyto části umožňují, aby výztužné elementy sestávající z kordů byly uloženy ve struktuře uvedených výrobků v požadované poloze, požadovaným způsobem a sípožadovanou orientací.

Proces sestavování, opryzovaného prvku spočívá v podstatě ve fázi vpravování kordů do plošného útvaru, z elastomemího materiálu, a ťo pomocí opryžovávacího zařízení, jak je schematicky znázorněno na obr.3, které výhodně sestává z kalandru s. více válci nebo z. výtlačné hlavy,, napájené, z vytlačovacího stroje. Do opryžovávacího zařízení 5. se přivádí více kordů 1 a opryžovaný prvek 2. vystupuje z: kalandru, nebo vytlačovací matrice a sestává, z uvedeného plošného útvaru z elastomerního materiálu (obr.. 3) a do něj vpravených více kordů 1, a je odebírán pod napětím ve formě souvislého pásu pomocí vhodného-přebíracího prostředku, který není znázorněn, protože je jakéhokoli známého typu. Pro snazší; pochopení a zjednodušení popisu se bude následující popis vztahovat pouze k opryžovávání prováděnému pomocí kalandru.

Tento kalandr obsahuje, jak je znázorněno na obr.4, dva protilehlé válce 5 a 6, otáčející se ve vzájemně opačných směrech, uložených ve vzájemném odstupu, rovném tloušťce požadované pro opryžovávaný prvek.. Například při použití v pneumatikách je tato vzdálenost s výhodou od 0,6 do 4 mm.

Vně uvedených dvou válců 5 a 6 jsou uloženy nejméně dva další válce 7a 8, určené pro zpracovávání, zahřívání • · · * · * ♦ . « ··· * · • ♦ · ·. *

-24-.

a vedení elastomemího opryžovávacího -materiálu směrem k. prostoru mezi dvěma otáčejícími se válci 5 a 6, . přičemž směr otáčení a směr toku. materiálu si vzájemně odpovídají, jak je znázorněno na obr.4.,

Před kalandrem je uloženo několik, cívek 9, opatřených; každá návinem kordu v délce několika tisíc metrů. Cívky jsou opatřeny vhodnými brzdicími prostředky pro regulování odvíjecího. tahu, vyvíjeného ha kordy uvedeným přebíracím ústrojím uloženým za kalandrem.. Bude zřejmé, že opryžovávací poloha (mezera mezi válci 5 a 6) tvoří brzdicí bod pro. dopředný posun kordů, takže na kordy mohou být. vyví jeny před. a za ” kalandrem různé- tahy ,, s výhodou s větším tahem za kalandrem... Mezi cívkami a- opryžovávacím zařízením je· umístěn rozdělovač, 9.’ pro ukládání kordů tak, že jsou, vzájemně rovnoběžné v jediné vodorovné rovině před tím,' hěž^; se 'dostávají do kalandru. , »'··'·Podle vynálezu je na každé cívce uložen kord, obsahující nejméně jeden drát s tvarovou pamětí, mající výše uvedené charateristické vlastnosti.. To zejména znamená, že je uložen v lineárním tvaru délky l_o v teplotním rozmezí A_s-A^ od 60 do 12O°C a přednostně, od 90 do 100°C, kde teplota A_s je nižší než je kalandrovací teplota, jinými slovy teplota opryžovávání kordu.

Kordy, odvíjené s předem určeným tahem z odpovídajících cívek, procházejí rozdělovačem a jsou dále vedeny mezi kalandrovací válce, kde dosahují kalandrovací teploty, s výhodou od 70° do 100°c, a jsou vkládány mezi dva pláty elastomerního materiálu, přiváděné od horního a dolního válce.

• 4 * • 444 » • 4 ·· · 4 4

25’· 4 4 44 · ·♦·. * · • 4 * · · • 44 444 · · *·

Teplota drátu 2 každého kordu, dosahujícího kalandr, se mění z okolní teploty Τ_θ na teplotu A_g,. typickou pro zvolený materiál s. tvarovou pamětí, odpovídající začátku transformace struktury drátu z martenzitické na austenitickous dokončením této transformace při teplotě pod maximální , teplotou vpravování kordů, která je řádově 100°C.

Jak bylo již uvedeno a jak je známé v oboru materiálů s tvarovou pamětí, vznikají během transformace smršťovací síly, které jsou využívány pro znovu získá vání tvaru 3, který byl -před. tím do drátu vložen k zapamatování.. Zotavovací síla, odpovídající teplotě vpravování,. která je maximální, je-li Af menší než tato teplota, se přenáší třením na okolní, dráty,, což^- vyvolává porušení jejich vzájemné polohy, s výhodou se zkrácením stoupání kordu, a odstranění pseudoplastické deformace £*, odstraňovatelné efektem tvarové paměti..

V praxi je kord rozepnutý vzhledem ke znovuzískáni délky 1θ,. původně vložené do paměti drátu 2, a vzhledem ke skutečnosti, že to elastomerní materiál v plastickém stavu dovoluje , což; vede k následnému' dobrému vnikání kaučuku mezi dráty, z nichž sestáváPři opouštění kalandru se nově vytvářený opryžovávaný prvek odebírá do přebíracího ústrojí tahem, který se na něj a tedy na kordy vyvíjí, a současně se ochlazuje z teploty opryžovávání na, teplotu postupně klesající na okolní teplotu T_Q.. Během chlazení drát 3 dosahuje teploty, typické pro zvolený materiál s tvarovou pamětí, při níž začíná transformaci z austenitické fáze na martenzitickou fázi, po čemž následuje úplná tvorba martenzitické struktury při dále nižší tep-26-

'· '· · · »* • fe · ··♦ ·' * • fe fe · · fefefe fefefe fe* fefe lotě.

Během této transformace, při které je jak známo martenzitická struktura deformovatelná i ve značné míře omezenými silami, je tah, jemuž je drát 3, vystaven, dostatečný k opětovnému získávání pseudoplastického (protažení toť které drát. samotný původně měl, s následným protažením a opětovným zhuštěním všech drátů kordu.. V praxi se kord opětovně zavírá, ale současně se udržuje úplné opryžování každého drátu..

Výhoda opryžovaného prvku podle vynálezu spočívá ve skutečnosti, že opryžovávací ohřevový cyklus prakticky vyčerpal schopnost odstranění pseudoplastického protažení £*, a to vzhledem k hodnotě degradace, udělené kordům.

V souladu s tím má v opryžovaném prvku podle vynálezu při teplotě okolí drát kordů, vpravených, do prvku, tvarovou, paměť, odlišného tvaru s délkou l₀,^: která je menší než je;délka drátu 1^ při teplotě okolí, vloženou do paměti při teplotě As, která, je větší než je teplota okolí To, pseudoplastické protažení £max/p odstranitelné efektem tvarové paměti a. mající hodnotu od 0,05% do 8% délky 1θ uvedeného zapamatovaného tvaru, pseudoplastické protažení , mající hodnotu, nejméně dvojnásobku uvedené hodnoty £max/t' ^a úbytek zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení £*N+i P^ro Každý ohřevový cyklus prováděný při teplotě T> As, přičemž tento úbytek je nejméně 40% hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení £m_ax/N předchozího cyklu. Obr.5 znázorňuje pneumatiku 10 radiálního typu, vytvořenou. s. vložkami z opryžovaných kordových prvků podle: vynále• fc * fc » · fc fcfc fc fcfcfc · fc · · fc·· fc · • · fcfc * · · • fcfc fcfc «·· fcfcfc fcfc fcfc zu.

Pneumatika 10, jíž se vynález týká, s výhodou obsahuje radiální plášť 20, obložený zevnitř vrstvou 28 pryže nepropustnou pro vzduch, s běhounem 11 uloženým v koruně pláště, rameny 12, bočnicemi 13 a patkami 14^; vyztuženými patkovými lanky 15 a odpovídajícími jádry 16, výztužnými pásovými vložkami 19 a nárazníkem 21, vloženým mezi uvedeným pláštěm a běhounem. Plást 20 obsahuje jednu nebo více plástových vložek,, přehnutých zevnitř směrem ven okolo patkových lanek 15.. Plástová vložka nebo vložky jsou tvořeny částmi opryžo— vaného prvku, vyztuženého schematicky vyznačenými kordy 22, vsazenými do jeho pryžového materiálu.. Nárazník 21 obsahuje, dva vnitřní výztužné pásy 23, 24, položené radiálně jeden na:, druhém, a třetí pás v radiálně vnější.poloze.

Pásy 23, 24 jsou tvořeny částmi opryžovaného prvku, obsahujícího kovové kordy uložené šikmo vzhledem fc rovníkové rovině pneumatiky 10 tak, že kordy jsou v každém pásu vzájemně spolu rovnoběžné a ve dvou na sobě uložených pásech se kříží, zatímco výztužný pás 25 má kordy orientované ve směru obvodu, t.j. s nulovým úhlem naklonění vzhledem k uvedené; rovníkové rovině.

Podobně mohou být jiné ^;;části pneumatiky vytvořeny z částí opryžovaného prvku s výztužnými kordy vhodně Šikmo uloženými vzhledem fc axiálnímu, radiálnímu nebo obvodovým, směrům pneumatiky.- Například má uvedená výztužná pásová, vložka 19 kordy uložené vzhledem k radiálnímu směru šikmo v úhlu od 30° do 60°.

·» * v -- --S • 4« * * «*··

444 ♦ · · · ··· 4 4

4 4 4 4 4 4

444 44 444 444 ·· 44

Všechny výše uvedené kordy jsou vytvořeny z vhodného materiálu, zejména z textilního nebo kovového materiálu, podle funkčních vlastností, požadovaných v pneumatice.. Vynález se přednostně týká kovových materiálů a vztahuje ke kordům sestávajícím z více kovových drátů, vzájemně skroucených, z nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou. pamětí podle vynálezu.

První příklad použití drátu podle vynálezu se týká nárazníku pneumatiky pro nákladní automobily, v níž jsou kordy vzájemně se křižujících výztužných ,pásů kovové kordy v uspořádání 3x0,22+6x07.38^:ΗΤ^Γ ·ΕΕ[. jinými slovy kordy typu Lang Lay, sestávající ze tří ocelových drátů, s průměrem: drátů φ = 0,22 mm, obklopených vrstvou šesti ocelových drátů o průměru φ = 0,38 mm, kde dráty jsou vyrobeny z oceli s vysokým obsahem uhlíku (HT - High Tensile, vysokotažné) a mají. mez pevnosti nejméně 3050 MPa..

Kord obsahuje nejméně jeden drát s tvarovou pamětí, vyrobený ze slitiny Εβ₁₆Μη₈0Γ₅8ί₄Νί s mezí pevnosti nejméně 750 MPa. Drát má maximální pseudoplastickou deformaci, způsobilou vrácení do původního stavu paměťovýmefektem _max = 2% a může vyvíjet maximální rekonverzní sílu 400 MPa. V jednom případě je drát s tvarovou pamětí částí jádra, kde jsou dráty vinuty se stoupáním 11 mm, zatímco dráty vrstvy jsou vinuty se stoupáním 18 mm, přičemž obé skupiny drátů jsou spirálovitě vinuty se směrem vinutí typu S”.

v jiném případě je drát s tvarovou pamětí částí vrstvy, přičemž jádro a vrstva mají stejná stoupání a směry vinutí jako ve výše uvedeném případě..

-29·„ * · · φ *·* · · • · · · φ ·

Φ· ·· · ·· · ·· φ*

S výhodou má drát s; tvarovou pamětí jak v tomto případě i v jiných provedeních,, která budou popsána., stejný průměr jako- ocelový drát, který nahrazuje., ^1

Dalším příkladným provedením je nárazník ,s vložkovými J výztužnými pásy obsahuj ícími. kordy v uspořádání

3x0,15+6x0,27 HT s mezí pevnosti ocelových- drátů rovnou 2750 MPa.. Stoupání vinutí jsou 9,5 mm a 12,5 mm, se směry; vinutí, s v prvním případě a Z ve druhém případě. “Drát· s tvarovou pamětí může; stejně dobře nahradit jeden, nebo více drátů jádra, a/nebo vrstvy.

Kordy podle· vynálezu byly také použity jako výztužné; elementy vložek, pláště pneumatik pro silniční dopravu.

V prvním- příkladě provedení mají plášťové kordy uspořádání 1x0,22+6+0,20+12x0,20- CC (Compact Cord) s: mezi pevnosti ocelových drátů nejméně 2750 MPa. Stoupáni vinutí je'

14. mm se směrem Š v obou vrstvách.,

V dalším příkladě provedení se použije, uspořádání kordů. 1x0,22+6+0,23+12x0,23 CC, opět s mezí pevnosti ocelo. vých drátů nejméně 2750 MPa, a se stoupáním vinutí 16 mm a se směrem S v obou vrstvách..

Dráty s tvarovou pamětí nahradily jeden nebo více ocelových drátů jádra a/nebo šestidrátové vrstvy a/nebo dvanáctidrátové vrstvy. Tyto kordy mají vlastnosti, dovolující úplné vnikání kaučuku, mezi dráty v opryžovávaci fázi, přičemž¹ mají současně výborné vlastnosti z hlediska chování při

0 0« • 0 « « ·

0 0

00

0 0 — “1

0 • 0 0

0

0« «00 použití. Analýza prototypových pneumatik po vulkanízaci ukázala,. že ve všech těchto, sestavách vykazují .nárazníkové i plášťové pásy úplné opryžování drátů,, a.to i drátů jádra, což potvrzuje jejich vysokou schopnost umožňovat vnikání kaučuku.. ' ·

Surová pneumatika, hotová ve všech částech, se vkládá do vulkanizačního lisu, kde* se tato fáze procesu provádí při teplotě řádově 140°C při. použití páry o vysoké teplotě a tlaku přiváděné do vnitřku pneumatiky prostřednictvím vulkanizační komory,, která tlačí vnitřní toroidní plochu pneumatiky proti stěnám lisu. V této fázi se vlisovává do běhounu vhodný desén.. '

Během vulkanizační fáze nejsou. dráty . 3. každého kordu již. schopné znovu, získat pseudo-plastické protažení rovné protažení 5 , které znovu získaly v prvním ohřevovém cyklu, jelikož jejich schopnost zotavení do zapamatovaného tvaru byla. vhodně degradována na. hodnotu zbytkového pseudoplastického protažení ^*(i)/- které s= výhodou není vyšší, než 25% ~ důsledku toho je sila, přenášená třením z drátů 2 do okolních drátů mnohem nižší, než: jaká byla vyvinuta před tím. Dráty 2 jsou kromě toho schopné otevírat odpovídající kord pouze jen ve velmi malé míře, takže dovolují další vnikání materiálu do kordu-, výsledkem vysoké počáteční tekutosti kaučukové směsi v důsledku vysoké· teploty v první fázi vulkanizačního procesu. S výhodou je hodnota degradace zbytkového pseudoplastického protažení β vhodně zvolená tak, aby maximalizovala tento výsledek.

Uzavírání kordů plášťových a nárazníkových vložek • « · · 9 · »9 · 9 · 9 9 9 φ · · 9 * 9

9 9 9 .9 9 9 — Ji— 999 99 »99 999 99 «9 s kordy orientovanými ve směru.obvodu je po té zajištěno tlakem vulkanizační tekutiny-, která pneumatiku rozpíná a vyvíjí tlak. proti vnitřnímu povrchu lisu a uvádí /sestavu: pláště a nárazníku pod tahové napětí. S výhodou jé tento rozpínavý tlak dále udržován během, postupného ochlazování pneumatiky, a to známým prostředky a postupy/dodatečného.rozpínání (post-swelling).

Při použití je pneumatika vystavena různým ohřevovým cyklům, které v důsledku podmínek použití (zatížení a nafukovací tlak) a/nebo chování při jízdě a/nebo účinků okolní teploty působí ohřev pneumatiky a materiálů ji tvořících, včetně kordů, na- hodnotu teploty, která je vyšší, než výše uvedená prahová hodnota A_s. V téchto podmínkách však vzhledem k již proběhlé degradaci schopnosti nabývat původní tvar, a také vzhledem ke skutečnosti, že je zasazený do vulkanizované hmoty, zůstává kord prakticky uzavřený a,kromě toho mohou dráty 3. s tvarovou pamětí v každém kordu vyvinout malou rekonverzní sílu, která se rychle a progresivně odstraňuje.. Může být uvažováno, že degradace paměťové schopnosti znovuzískávat původní tvar, udělované drátům 2 každého kordu, je taková, že je po 30-50 ohřevových cyklech od začátku použití pneumatiky prakticky nulová, přičemž pneumatika se zpravidla vyznačuje během svého života 30 až 50 tisíci ohřevovými cykly..

Pneumatiky podle vynálezu jsou proto opatřeny kordy, obsahujícími nejméně jeden drát s tvarovou pamětí, jehož chování se při použití pneumatiky po určitém počtu ohřevových cyklů stane podobné chováni okolních drátů., vytvořených z běžného materiálu.

VV * v -- - -v • » ta * · · ·♦ ta · tata · · · ·· · · · • « ·· · · · ··· ·· «tata ta* ·*

-32Kvalitativní diagram na obr. 6 znázorňuje změnu vlastnosti části pseudoplastického protažení odstraňovatelného efektem tvarové paměti, v odpovídajícím kovovém drátu, ato (1) pro holý kord, (2) kord v opryžovaném prvku před vulkanizací a (3) ve vulkanizované pneumatice.

Délka části drátu, vytvořeného z materiálu s tvarovou pamětí, je označena 1_I#. a sestává z části a délky 1_Q, odpovídající délce tvaru zapamatovaného v drátu, a*pseudoplastické deformaci £tot (udělené protažením martenzitické struktury), které samotné sestává z, části b odpovídající podílu £ odstraňovatelnérau efektem tvarové paměti a části c odpovídající podílu £_PL plasticky deformovatelnému nevratným způsobem, přičemž symbol v tomto případě udává absolutní hodnoty místo procentuelních podílů protažení.

Parametry degradace, udělené tvarové paměti podle vynálezu, určují pohyb dělicí čáry¹ mezi £* a CpL v důsledku ohřevových cyklů, j-imž byl drát vystaven. V samotném kordu byl drát vystaven protažení tot o velikosti nejméně 85% £-max/c' ^{ale s} výhodou této hodnotě rovné, a ještě výhodněji větší než ^nax/_c> P^ro stanovení podmínky, že degradace paměti začne druhým následujícím ohřevovým cyklem, jinými slovy v druhém ohřevovém cyklu je zotavovatelný podíl protažení značné menší, než podíl, který se zotavuje v prvním ohřevovém cyklu. Tímto způsobem se v každém následujícím ohřevovém cyklu zotavovatelný podíl protažení ¹ £* vždy shoduje s hodnotou £_max/N vztahuj ící se k tomuto cyklu a není v důsledku, toho schopný opakování v následujícím cyklu.

V 4 • 4 • · ·· • 44 4 4

4 4 4 4

444 «44 44 *«

4·Ι ·

-334

4

44» 44 . Diagram na obr.6 ukazuje, v souladu*s přednostní hodnotou degradace řádově 50% podle vynálezu, že hodnota zotavovatelného podílu protažení £? je přibližně poloviční než u holého kordu v opryžovávaném prvku a je přibližné čtvrti* nové vzhledem k hodnotě ve vulkanizované pneumatice.

-> ' Vlastnosti podle vynálezu, výše popsané ve vztahu

k. otevírání kordů ve fázi vpřavování do elastomemího materiálu, umožňují použít kordová uspořádání, která sestávají každé z více vrstev z kovových drátů,, á to bez.rizika špatného vnikání kaučuku do drátů vnitřních vrstev. Vzhledem k úplnému vniknutí kaučuku mezi dráty kordu je kromě toho možné použít jakákoli nová uspořádání kovových kordů, s větším počtem vrstev kovových drátů, než.jaká se až dosuď používala , zejména pro' výztužné;kordy Opryžovaných plástových vložek pro pneumatiky motorových vozidel·..

Další vlastnost, spočívající v zavírání kordu, ve fázi ochlazování opryžovaného prvku po kalandrování tahem na kordy, seřízeném tak, že dráty v každém kordu se nechávají' . . přibližovat se ke středu, příznivě napomáhá zotavování seskupení drátů do stavu v podstatě takového, v jakém byly před vzájemným odsunutím oď sebe při kalandrovací fázi.. Je • tomu tak proto, že v uvedené ochlazovací fázi. drát s tvarovou pamětí, vystavený taliu/ znovu' získává svoji počáteční, délku, takže všechny dráty každého kordu jsou znovu zhuštěné dohromady podle tahu. na ně vyvíjeného na vrchu pryže, která vnikla do kordu, pro navrácení jejich, původní délky.

Následující vulkanizační ohřevový cyklus jě schopný otevírat kord pouze ve velmi, malé míře, a následující ohřé• 9 β

-34♦ · · 9 «·«

99 ¢. « 9 9 «9·· 9 • 9 9 * 9 9 vové cykly, k nimž dojde při použití pneumatiky, mohou pouze vyvíjet rekonverzní síly, které budou slábnout se vzrůstajícím' počtem, cyklů. ·

Jak je z výše uvedeného zřejmé,., umožňuje základní znak vynálezu, spočívající v tom, že znovuzískávání tvarové paměti, které je značně degradované od počátků předem programovaných hodnot, udržovat kord při použití pneumatiky uzavřený.. Předpokládáme-li například, že pseudoplastická deformace- £*, znovu získátelná. paměťovým efektem, je v prvním cyklu 2%, bude mít v případě, že se použije drát s degradací paměťového, ef ektu Q% 'č> velikósti 25%, v následuj ících N cyklech. (N=l,2,3) znovu -získatelná deformace velikost 0,5%, ; 0,125%, 0,03% atd..

Berou-Ii se na zřetel výše uvedené hodnoty, bude patrné, že opětovné získání tvarové paměti může být uvažováno jako zanedbatelné v ohřevovém cyklu bezprostředné následujícím po vulkanizaci pneumatik, a jako nulové v tisíci následujících ohřevových cyklech, kterým může být pneumatika vystavena při použití.. Vzhledem, k dobrému vnikání kaučuku mezi dráty a uzavření kordu s opětovným zhuštěním drátů do počátečního uspořádání má kord jak dobrou odolnost proti korozi, tak i velmi dobré chování při použití.

Udržování uzávěru každého kordu během tisíců tepelných cyklů, jimž je pneumatika vystavena, se v praxi projevuje tím, že drát nebo dráty s tvarovou pamětí, obsažené v kordu, se chovají stejně jako ostatní ocelové dráty běžného typu, přítomné ve stejném kordu. Je tomu tak proto, že drát, který byl původně-zaveden do kordu pro jeho schopnost • * * • ··· • ♦ ♦ Φ 9*

V * « ·«· φ β « · · • · ··

-35*

Φ ·· znovu získávat určitý tvar, . tuto schopnost následně ztrácí, takže se. bude při vystavení tepelným a mechanickým namáháním,. jimž je kord vystaven, chovat, stejně jako ostatní dráty , zejména s ohledem na jeho modul pružnosti v tahu a protažení při přetržení. Chování drátu s tvarovou pamětí v kordu podle vynálezu je zcela odlišné od. chování .používaného ve známém stavu techniky, při němž; schopnost opětovného získávání zapamatovaného tvaru je vždy přítomná a je v podstatě nezměněná po velkou část života pneumatiky.

Jě: třeba také poznamenat, že vnikání kaučuku, mezi dráty kordu, může být zvýšeno se značnou výhodou zvýšením počtu drátů s tvarovou pamětí. Například ve struktuře kordu s více vrstvami, je možné použít tří drátů s tvarovou pamětí s úhlovým intervalem mezi dráty 120° nebo čtyř drátů s úhlovým intervalem mezi dráty 90° nebo jiná vhodná uspořádání pro získání maximálního účinku rozrušení původního uspořádání drátů ve fázi vprávování' kordů do elastomemího materiálu..

Je také možné zvyšovat otevření kordu tím,, že se

T· u výrobce drátu požaduje, aby zajistil pomocí tepelného zpracování, že bude drát vykazovat větší zotavovací sílu pro opětovné získání zapamatovaného tvaru ve fázi opryžovávání kordu. V tomto případě umožňuje jak volba, tak i tepelné zpracování dosáhnout teplotních hodnot začátku austenitické fáze a konce austenitické fáze, odpovídajících zotavovací síle mající požadovanou hodnotu;-Tvar zapamatovaný lineárním a/nebo zvlněným drátem, materiál z něhož je vytvořen, typ tepelného zpracování a počet drátů s tvarovou pamětí, zavedených do kordu, proto s výhodou přinášejí různá řešení, • » · t » ' ····*· · • · · · ···»« »·· ··

-36— ··· · která mohou být vzájemně kombinována různými způsoby pro dosažení požadovaného otevření kordu s následným vysokým vnikáním kaučuku dovnitř kordu.

^:' i · .f. vr· · . ι 1

Další výhoda vynálezu spočívá ve skutečnosti, že jsou v. kordu použity nové materiály, aniž by se ,měnil?obvyklý cyklus výroby pneumatiky.

Je třeba zdůraznit, že navržené řešení vzniklého technického problému, spočívající ve využití degradace tvarové paměti, není zřejmé nebo nespočívá v jednoduché volběPouze na základě seznání výše. uvedených, skutečností ze strany autorů vynálezu a jejich využitím se degradace tvarové paměti, která nikdy nebyla využita ve stavu techniky a ani v něm nebyl její význam naznačen, jelikož představuje zhoršení chování materiálů s tvarovou pamětístala; základní vlastností pro vyřešení dosud nevyřešeného technického problému..

• * · • · * · φ ♦ · fr I • frfr fr .frfrfr frfrfr

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (23)

1.. Kovový kord. pro- vyztužování .(' výrobků- zhotovených z elastomemího materiálu, obsahující více kovových drátů, spirálovité vzájemně okolo sebe ovinutých, z nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou pamětí, má schopnosti opětovného získání, před tím zapamatovaného tvaru a je deformován z uvedeného zapamatovaného tvaru, vyznačený tím, že drát s tvarovou pamětí má uvedené, schopnosti opětovného získávání původního tvaru, v podstatě aktivní v prvním ohřevovém cyklu. a. degradované v alespoň významné předem určené míře po uvedeném prvním ohřevovém cyklu.

2.. Kovový kord podle nároku L, vyznačený' tím, že drát s tvarovou pamětí má při teplotě okolí

- paměť odlišného tvaru s délkou 1_θ, která je menší než. délka 1^ drátu při teplotě okolí, zapamatovanou při teplotě A_s, která je. větší než jě teplota okolí T_Q,

- pseudoplastické protažení £_max/c odstranitelné efektem tvarové paměti a mající hodnotu mezi 0,2% a 8% délky uvedeného zapamatovaného_Jtvaru,

- protažení raajíci hodnotu nejméně 85% uvedené hodnoty ^-max/c' ^a

- úbytek zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení £* po prvním ohřevovém cyklu, prováděném při teplotě ^T1 ^{> A}g' přičemž tento úbytek je nejméně 40% hodnoty uvedeného pseudoplastického protažení £_max/_c· * ·

-38• » · · ♦ ·· • ·» · · 9 « ·« « « g • · · · ··· ’·· ** ♦· ··» *«

3.. Kord podle nároku 1, vyznačený tím, že kovový drát s tvarovou pamětí má zapamatovaný lineární tvar.

4. Kord podle nároku 1, vyznačený tím, že kovový drát s tvarovou pamětí má zapamatovaný zvlněný tvar.

5. Kord podle, nároku? 1, vyznačený tím, že kovový drát s. tvarovou pamětí vyvíjí ve: fázi opětovného získávání zapamatovaného tvaru během uvedeného prvního ohřevového cyklu pro znovuzískávání svého tvaru rekonverzní sílu od 50 do 800 MPa..

6. Kord podle nároku 1, vícevrstvého typu se středním.¹; jádrem, vyznačený tím“,, že uvedený kovový drát s tvarovou pamětí je část uvedeného jádraΊ... Kord podle nároku 1, vícevrstvého typu se středním jádrem,,, vyznačený tím, že uvedený kovový drát s tvarovou pa— mětí.· je část jedné z uvedených vrstev..

8- Kord podle nároku 1, typu skrouceného z pramenů, vyznačený tím, že uvedený kovový drát s tvarovou pamětí je jeden z prvků skrouceného útvaru.

9. Kord podle nároku 1, vyznačený tím,, že materiál drátu s tvarovou pamětí obsahuje slitinu zvolenou ze skupiny zahrnující Ni-TIy ^: -Ni-Ti-eo-Fé; · Γ^-Fe-Si-Mn, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni, Cu-Al-Be.

10.. Pneumatika pro kola vozidel, obsahující více výztužných kordů, tvořených každý z kovových drátů, spiráloví• 9 ·· • 9 9« · • · 9

9 · 9*

-399 • •9 • 9« tě vzájemně okolo sebe ovinutých, z nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou pamětí, má schopnost opětovného získání před tím zapamatovaného tvaru a je deformován z uvedeného zapamatovaného tvaru, vyznačená tím, že drát * s tvarovou pamětí má uvedené schopnosti opětovného: získávání, původního tvaru v podstatě aktivní v prvním,ohřevovém cyklu • a degradované v alespoň významné předem určené míře po uvedeném prvním ohřevovém cyklu.

.

11.. Pneumatika podle- nároku 1, jejíž .plášť toroidního tvaru má korunovou část a dvě axiálně opačné strany, zakončené párem, patek pro upevnění pneumatiky na odpovídající ráfek, běhounový pás uložený na koruně pláště a výztužnou pásovou sestavu vloženou?'mezi pláštěm- ' á uvedeným běhounovým pásem, přičemž pneumatika obsahuje více výztužných elementů vytvořených z opryžovaného prvku s výztužnými kordy uložený-? mi vedle sebe a vzájemně rovnoběžně, z nichž každý je vytvořený z- kovových drátů vzájemné okolo sebe spirálovité ovinutých,, vyznačená tím, že· každý z uvedených kovových kordů obsahuje nejméně jeden z: uvedených drátů s tvarovou pamětí.

12.. Pneumatika podle nároku. 11, vyznačená tím, že. uvedený drát: vytvořený z materiálu s tvarovou pamětí má následující vlastností.při teplotě'ókólí:

- paměť odlišného tvaru s délkou l_o, která je menší než délka drátu při teplotě okolí, zapamatovanou při teplotě A_s, která je větší než je teplota okolí T_Q.,

- pseudoplastické protažení, ^-max/p' odstranitelné efektem tvarové paměti a mající hodnotu mezi 0,05% a 8% délky l_o uvedeného zapamatovaného tvaru,

- pseudoplastické protažení £-t_ot mající hodnotu nejméně * · ·♦

4 «444 4

4 4 « ·· «· β · ·*· • 4 · • · * · • 4

44« »· šestinásobku uvedené'hodnoty € _y/p,

- úbytek hodnoty zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení £ pro každý ohřevový cyklus následující ohřevový cyklus vulkanizace pneumatiky, prováděný při teplotě Ti ^{> A}s' Přičemž tento úbytek je nejméně 40% hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení €_max .předchozího cyklu..

13. Pneumatika, podle nároku 10, vyznačená tím, že uvedené kordy, obsahující nejméně jeden drát z materiálu s tvarovou pamětí, jsouvytvořeny podle nejméně jednoho z nároků. 3: až* 9.. ·^>Λ->··>.!·./.. ·:?*··

14. Pneumatika podle nároku 11, jejíž výztužná pásová, sestava obsahuje nejméně jeden pás z opryžovaného prvku, uložený v radiálně vnější poloze, s kordy orientovanými v obvodovém směru rovnoběžně s rovníkovou rovinou pneumatiky , vyznačená tím, že kordy uvedeného pásu obsahují nejméně jeden: z uvedených drátů s_: tvarovou pamětí.

15.. Pneumatika podle nároku 11, jejíž plást obsahuje nejméně jednu opryžovánoů vložku s výztužnými kordy, vyznačená tím, že kordy obsahují nejméně jeden z uvedených drátů s tvarovou, pamětí.

16. Opryžovaný prvek pro vyztužování výrobků z elastomemího materiálu, obsahující více výztužných kordů., vpravených do elastomemího materiálu uvedeného prvku a uložených tak, že leží v jedné rovině a jsou vzájemně rovnoběžné a leží vedle sebe ve stejném směru, přičemž každý kord je vytvořený z více kovových drátů, spirálovitě vzájemně okolo

-41• fcfcfc fc fc • fcfc fc · • ·· sebe ovinutých, z nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou pamětí, má schopnosti opětovného získání před tím zapamatovaného tvaru a je deformován z uvedeného zapamatovaného tvaru, vyznačený tím, že drát s tvarovou pamětí má uvedené schopnosti opětovného získávání původního tvaru v podstatě aktivní v prvním ohřevovém cyklu<a degradované v alespoň významné předem určené míře po uvedeném prvním, ohřevovém cyklu.,

17- Opryžovaný prvek podle nároku 16vyznačený tím, že uvedený drát vytvořený z materiálu s tvarovou pamětí má následující vlastnosti při teplotě okolí::

- pamět odlišného tvaru s délkou 1_θ, která je menší než délka 1_L drátu při teplotě okolí, zapamatovanou při teplotě A_s, která je větší než je teplota okolí T_Q,

- pseudoplastické protažení £_max/t -'-'odstranitelné efektem tvarové paměti a mající hodnotu mezi 0,1% a 8% délky 1_Q uvedeného zapamatovaného tvaru,

- pseudoplastické protažení ^tot mající hodnotu nejméně dvojnásobku uvedené hodnoty ^ax/ť

- úbytek, zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení pro každý následující ohřevový cyklus prováděný při teplotě > A_s, přičemž tento úbytek je nejméně 40% hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení £_max předchozího cyklu.

18. Způsob výroby ópřýžovaňěho výztužného prvku pro výrobky z elastomemího materiálu, jako jsou pneumatiky, dopravní pásy, hadice apod., obsahujícího více výztužných kordů, orientovaných vzájemně spolu rovnoběžně a uložené vedle sebe v jednom směru a zabudovaných do uvedeného elas*·« ♦ *·

4 4 ··

-42tomemího. materiálu, vyznačený tím, že se

a) připraví více kovových kordů pro. zavádění do opryžovávacího zařízení, přičemž každý kord. obsahuje více jednotlivých kovových drátů,, spirálovitě ,vzájemně okolo sebe ovinutých, přičemž nejméně, jeden z uvedených drátů v nejméně jednom z. uvedených kordů je vytvořený z materiálu s· tvarovou pamětí, jehož tvar je znovu získatelný působením vhodného ohřevového cyklu, přičemž uvedený drát má při teplotě okolí

- paměť odlišného tvaru s délkou. l₀, která je menší než délka lg drátu při’teplotě okolí,, zapamatovaná přiteplotě Ag, která je větší než je teplota okolí Τθ,.

- pseudoplastické protažení e^ax odstranitelné efektem tvarové paměti a mající hodnotu mězi. 0,2% a; 8%·délky,uvedeného· zapamatovaného tvaru/^{7 :} ......··

- protažení £-tot ^mají^cí hodnotu nejméně 85% uvedené hodnoty ^max' ^a

- úbytek zbytkového odstranitelného pseudoplastického protažení £* po prvním ohřevovém- cyklu prováděném při teplotě Tg > A_s,. přičemž tento úbytek je nejméně 40% hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení £-_max,

b) uvedené kordy se zavádějí ve stejné rovině a vzájemně rovnoběžně do uvedeného opryžovávacího zařízení pro jejich vpravování do uvedené vrstvy elastomerního materiálu,

c) provádí se uvedené vpravování při teplotě Tg > Τθ, takže se znovu získává tvar zapamatovaný v drátu se znovuzískáním uvedeného znovuzískatelného pseudoplastického protažení £_max, takže rekonverzní síla, vyvíjená uvedeným drátem s tvarovou pamětí během uvedeného zotavování, vyvíjí na okolní dráty působeni, kterým se dráty vzájemně od sebe oddalují, a do kordu, který je ve v podstatě otevřeném uspořádání, proniká elastomerní materiál·,, a • * Φ · 9 » · Φ ·

9 9 99 9 9 · · ··· · ·

Φ Φ · Φ Φ · · »·» *· φ·« φφφ ·Φ »·

-43d) z opryžovávacího zařízení se odebírá opryžovávaný prvek ve formě souvislého pásu, s tahem dostatečným pro,obnovení pseudoplastického protažení ^-tot ^a původního uspořádání uvedených kordů, a opryžovaný prvek se postupné ochlazuje na v teplotu okolí.

·'

19- Způsob podle nároku 18, vyznačený tím, že se použije drátu s tvarovou pamětí, majícího úbytek zbytkového znovuzískatelného pseudoplastického protažení £* pro každý ohřevový cyklus·, následující po opryžování'.prvku, 'prováděný při teplotě lý > A_s, přičemž tento- úbytek je nejméně 40% hodnoty výše uvedeného pseudoplastického protažení předchozího cyklu.

20. Způsob podle nároku 18, vyznačený tím, že se použije drát s tvarovou pamětí, v němž je uvedený zapamatovaný tvar zvlněný tvar.

21. Způsob podle nároku. 18, vyznačený tím, že. se využije smršťování drátu s tvarovou pamětí, vyplývající ze znovuzískání uvedeného zapamatovaného tvaru, pro působení, účinkem tření, vzájemného oddalování okolních drátů s rozepnutím kordu a vnikáním elastómerního materiálu.do jeho nit* ra.

* 22. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že se využije opětovné získávání uvedeného tvaru, před tím zapamatovaného v drátu s tvarovou pamětí,, pro působení vzájemného oddalování okolních drátů s rozepnutím kordu a vnikáním elastomemího materiálu do jeho nitra.

* · * · « ···» • ·♦· · · * · ··* · » • · · · ♦ · · »·· *· ·<· ··· ·· ··

-4423.. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že uvedená teplota Tf vpravování je od 60 do 120°C.

24.. . Způsob podle nároku 23, vyznačený tím, že uvedená, teplota vpravování je od 90 dó 120°C.

25. Způsob výroby pneumatiky pro kola vozidel, obsahující plást toroidního^; tvaru mající korunovou část a dvě axiálně opačné bočnice, zakončené párem patek.pro upevnění pneumatiky na odpovídající ráfek, běhounový pás uložený na koruně pláště a výztužnou pásovou sestavu .vloženou mezi pláštěm a uvedeným běhounovým pásem,, přičemž se při způsobu připravuje surový plášť obsahující více výztužných kordů, vytvořených každý z kovových drátů, spirálovitě vzájemně okolo sebe ovinutých, z: nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou pamětí, má schopnosti opětovného získání přeď tím zapamatovaného tvaru a. je deformován z uvedeného zapamatovaného' ťvařuj á. uvedený surový plášť se vulkanizuje ve vulkanizačním lisu pomocí ohřevového cyklu vymezovaného předem určenými hodnotami času, teploty a tlaku, vyznačený tím, že se použije drát s tvarovou pamětí mající uvedené schopnosti opětovného získávání původního tvaru v podstatě aktivní v prvním, ohřevovém cyklu a degradované v alespoň předem určené významné míře po uvedeném prvním ohřevovém cyklu, takže: uvedené schopnosti znovuzískávání tvaru jsou v každém, ohřevovém cyklu následujícím po vulkanizačním cyklu v podstatě eliminovány.

26. výrobek- vytvořený z elastomemího materiálu, opatřeného kovovými výztužnými kordy, obsahujícími každý více kovových drátů, spirálovitě vzájemné okolo sebe ovinu» ···· · ····*· • * « « · · ♦ «·· ·· ·»· ··· ·· ··

-45tých, 2 nichž nejméně jeden je vytvořen z materiálu s tvarovou pamětí, má schopnosti opětovného získání před tím zapamatovaného tvaru a je deformován z uvedeného.zapamatovaného tvaru, vyznačený tím, že drát s tvarovou.pamětí má;.uvedené «- schopnosti opětovného získávání původního tvaru v-podstatě aktivní v prvním' ohřevovém cyklu a degradované v alespoň í předem určené významné míře po uvedeném prvním ohřevovém cyklu.

OB^R· »·· • fefe fe » Φ fefe fefefe fe · ♦ « · fefe fefe • · · * ·· fe • » ··· fefe ,4Í

1/3

i ε max Z ε , / ^P z ~7 / / Q b c 1