DE102009003359A1

DE102009003359A1 - Kord zur Verwendung als Festigkeitsträger in einer Gürtelbandage eines Fahrzeugluftreifens

Info

Publication number: DE102009003359A1
Application number: DE200910003359
Authority: DE
Inventors: Sadettin Fidan
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kord (1) zur Verwendung als Festigkeitsträger in einer Gürtelbandage eines Fahrzeuglufteifens, wobei der Kord (1) aus zwei miteinander verdrehten Garnen (2, 3) besteht. Der Kord (1) zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Garn (2) aus Filamenten aus vorgeschrumpften oder nicht schrumpfbaren Materialien besteht und dass das zweite Garn (3) aus Filamenten aus nicht vorgeschrumpftem, aber schrumpfbarem Polyester besteht und dass der Kord (1) nach Verdrehung der beiden Garne (2, 3) miteinander einer Relaxation unterzogen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kord zur Verwendung als Festigkeitsträger in einer Gürtelbandage eines Fahrzeugreifens.
Bei Fahrzeugluftreifen, die für den Einsatz bei hohen Geschwindigkeiten geeignet sein sollen, ist dafür zu sorgen, dass das Reifenwachstum bei diesen Geschwindigkeiten möglichst gering gehalten wird. Diese Fahrzeugluftreifen weisen daher einen meist mehrlagigen Gürtel auf, welcher radial außerhalb mit einer Gürtelbandage versehen ist. Die Gürtelbandage kann ein- oder mehrlagig ausgeführt sein, erstreckt sich über die gesamte Breite des Gürtels und deckt dabei zumindest die Gürtelränder ab. Die Gürtelbandage enthält üblicherweise parallel zueinander und im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Korde als Festigkeitsträger, die in Gummi eingebettet sind. Bei der Reifenherstellung wird die Bandage aus Materialstreifen, welche die in eine unvulkanisierte Kautschukmischung eingebetteten Korde enthalten, auf den Gürtel durch spiraliges Wickeln bzw. Spulen aufgebracht. Bei der Vulkanisation des Rohreifens in einer Heizform wird der Reifen unter einer gewissen Dehnung in die Form hineingepresst, wobei sich der Reifen üblicherweise im Schulterbereich um ca. 1% bis 2% und im Mittelbereich um ca. 3% bis 4% im Vergleich zum unvulkanisierten Rohling dehnt. Die Festigkeitsträger in der Gürtelbandage sollen nun einerseits bei der Reifenherstellung diese als „Resterhebung” bezeichnete Dehnung in der Reifenheizform zulassen, damit der Reifen präzise ausgeformt werden kann, und andererseits eine gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit des fertigen Reifens gewährleisten, also eine Dehnung des Reifens durch Fliehkräfte im Hochgeschwindigkeitsbetrieb nicht zulassen.
Um diesen Anforderungen an das Kraft-/Dehnungsverhalten gerecht zu werden, ist es bekannt, Hybridkorde einzusetzen. Aus der DE-A-10 2006 031 780 ist ein Hybridkord bekannt, der aus Aramidgarn und aus Nylongarn besteht, welche miteinander zum Kord verdreht sind. Die Eigenschaften des Hybridkordes sind einerseits durch die Wahl des Garnmaterials, andererseits durch die Verdrehungen des Garnes und des Kordes einstellbar. Das Garn aus Aramid weist beispielsweise eine Feinheit ≤ 840 dtex und das Garn aus Nylon eine Feinheit ≤ 940 dtex auf. Der Hybridkord ist zudem symmetrisch aufgebaut, indem die Erstverdrehungszahlen der Garne übereinstimmen, wobei beide Garne in gleicher Richtung, entweder in Z- oder in S-Richtung, gedreht sind und die Endverdrehungszahl des Kordes mit den Erstverdrehungszahlen der beiden Garne übereinstimmt, wobei der Kord in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Garne gedreht ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Kord zu schaffen, der kostengünstig ist und auf die Anforderungen des Kordes als Bandagenfestigkeitsträger in Fahrzeugreifen optimal einstellbar ist.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das erste Garn aus Filamenten aus vorgeschrumpften oder nicht schrumpfbaren Materialien besteht und dass das zweite Garn aus Filamenten aus nicht vorgeschrumpftem, aber schrumpfbarem Polyester besteht und dass der Kord nach Verdrehung der beiden Garne miteinander einem Relaxationsprozess unterzogen ist.
Hierdurch ist ein Kord für die Verwendung als Festigkeitsträger in der Gürtelbandage von Fahrzeugreifen geschaffen, der zu den im Stand der Technik beschriebenen Einstellmöglichkeiten der Kordeigenschaften über die Materialwahl und/oder die Verdrehung der Garne und des Kordes zusätzlich eine weitere Einstellmöglichkeit aufweist, nämlich die Verwendung von vorgeschrumpften, bzw. nicht schrumpfbaren Materialien und schrumpfbaren Materialien, die nach ihrer Verdrehung zum Kord einem Relaxationsprozess unterzogen werden. Somit ist ein weiterer, zusätzlicher Freiheitsgrad zur Einstellung von Kordeigenschaften geschaffen
Das Material des zweiten, nicht vorgeschrumpften Garnmateriales ist Polyester, welches in seiner Anschaffung kostengünstig ist, wodurch der Kord insgesamt kostengünstig ist.
Relaxation bedeutet die Entspannung des Materials bei hohen Temperaturen nach einer Spannung, wodurch hier der relaxierte Kord sich entlang seiner Langsachse während der Entspannung zusammenzieht (Schrumpfung bei hohen Temperaturen).
Somit ist es ermöglicht einen Kord zu schaffen, der optimal an die Anforderungen eines Kordes als Bandagenfestigkeitsträger angepasst ist. Denn bei erfindungsgemäß ausgeführten Korden wirkt bei kleinen Dehnungen vorrangig das Garn mit dem kleineren Elastizitätsmodul, das nicht vorgeschrumpfte, aber relaxierte Polyester. Dies ist besonders vorteilhaft für die Resterhebung des Rohreifens in der Heizform. Bei größeren Dehnungen wirkt hauptsächlich das vorgeschrumpfte Garn mit dem höheren Elastizitätsmodul, wodurch das Umfangswachstum bei hoher Geschwindigkeit gering gehalten wird. Der Kord kann sich optimal an die gestellten Anforderungen – Zulassen der Resterhebung und geringes Umfangswachstum bei hoher Geschwindigkeit – anpassen.
Vorteilhaft ist es, wenn beide Garne aus synthetischem Material bestehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen das erste Garn und das zweite Garn aus PET. PET ist sehr kostengünstig und neigt zudem vorteilhafterweise nicht zum nachteiligen Flatspotting (Abplatten). Der erfindungsgemäße Kord ist dadurch, dass das eine PET-Garn des Kordes vorgeschrumpft ist, während das andere PET-Garn nicht vorgeschrumpft ist und beide einem nachgeordneten Relaxationsprozess unterzogen worden sind, in seinen Eigenschaften quasi einem Hybridkord nachgestellt, jedoch in seinen Eigenschaften optimiert.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform besteht das erste Garn und das zweite Garn aus PEN. PEN ist ebenfalls vergleichsweise kostengünstig und neigt ebenfalls nicht zum Flatspotting.
In einer anderen Ausführungsform besteht das erste Garn aus Aramid und das zweite Garn aus PEN oder PET. Aramid ist nicht schrumpfbar. Aramid weist einen hohen modulus auf und neigt nicht zum Flatspotting.
In einer wiederum anderen Ausführungsform besteht das erste Garn aus Rayon und das zweite Garn aus PEN oder PET. Rayon ist nicht schrumpfbar. Rayon weist einen hohen modulus auf und neigt ebenfalls nicht zum Flatspotting, ist jedoch kostengünstiger als Aramid.
Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem mehrlagigen Gürtel und einer den Gürtel radial außen abdeckenden Gürtelbandage, welche als Festigkeitsträger einen erfindungsgemäß ausgeführten Kord enthält.
Die Erfindung wird im Folgenden, insbesondere anhand von Ausführungsbeispielen, näher beschrieben.
Ein Kord gemäß der Erfindung besteht aus zwei miteinander verdrehten Garnen, wobei dass das erste Garn aus Filamenten aus vorgeschrumpften oder nicht schrumpfbaren Materialien besteht und wobei das zweite Garn aus Filamenten aus nicht vorgeschrumpftem, aber schrumpfbarem Polyester besteht. Der Kord ist nach Verdrehung der beiden Garne miteinander während des Dip-Prozesses einem Relaxationsprozess unterzogen.

In der nachstehenden Tabelle 1 sind für einige Beispiele von Korden, die gemäß der Erfindung ausgeführt und mit Kord I bis VII bezeichnet sind, die dtex-Werte der Garne und die Verdrehungszahlen der Garne, die Verdrehungszahl des jeweiligen Kordes sowie die Garn-Materialien angegeben. Tabelle 1

Kord I	1400 × 2	T/m 250 + 250/250	PET/PET
Kord II	1400 × 2	T/m 250 + 250/250	PEN/PEN
Kord III	1400 × 2	T/m 250 + 250/250	PET/PEN
Kord IV	1440/1670	T/m 250 + 250/250	PET/Aramid
Kord V	1440/1670	T/m 250 + 250/250	PEN/Aramid
Kord VI	1440/1840	T/m 250 + 250/250	PET/Rayon
Kord VII	1440/1840	T/m 250 + 250/250	PEN/Rayon

Die Verdrehung der Garne und des Kordes kann symmetrisch oder asymmetrisch sein. Die Garnstärken eines Kordes können gleich oder ungleich sein.
Die Garnstärken können innerhalb von 400 dtex und 3300 dtex liegen. Die Garnverdrehung kann zwischen 80 T/m und 500 T/m liegen. Die Kordverdrehung kann zwischen 150 und 500 T/m liegen.
Erfindungsgemäße Korde eignen sich besonders als Festigkeitsträger in Gürtelbandagen von PKW-Radialreifen, die für den Hochgeschwindigkeitseinsatz vorgesehen sind.
Die 1a zeigt schematisch einen Kord 1, welcher in der Tabelle 1 unter Kord II aufgeführt ist und zeigt zudem das diesem Kord 1 zugehörige, schematische Kraft-/Dehnungsdiagramm. Der Kord 1 der 1a hat noch nicht den Relaxationsprozess durchlaufen.
Ein Kord 1 besteht aus zwei miteinander verdrehten PET-Garnen 2, 3, wobei das erste Garn 2 aus Filamenten aus vorgeschrumpftem PET besteht und nicht weiter schrumpfbar ist. Das zweite Garn 3 besteht aus Filamenten aus noch nicht vorgeschrumpftem PET.
Das Kraft-/Dehnungsdiagramm zeigt einen in etwa linearen, jedoch leicht S-förmig verlaufenden modulus des Kordes 1. Es ist jedoch ein Kord 1 in einer Gürtelbandage erwünscht, der für die Resterhebung des Rohreifens in der Heizform einen geringen modulus aufweist und erst nach einer Dehnung von ca. 3%–4% einen höheren Elastizitätsmodulus aufweist, um das Umfangswachstum bei hoher Geschwindigkeit gering zu halten. Der Kord 1 soll sich optimal an die gestellten Anforderungen – Zulassen der Resterhebung und geringes Umfangswachstum bei hoher Geschwindigkeit – anpassen können.
Diesen Anforderungen wird der erfindungsgemäße Kord gerecht. In der 1b ist der Kord 1 der 1a nach der Relaxation innerhalb des Dip-Prozesses schematisch mit seinem Kraft-/Dehungsdiagramm gezeigt.
Das erste Garn 2 aus Filamenten aus vorgeschrumpftem PET ist in dem Relaxationsprozess nicht weiter geschrumpft, da nicht weiter schrumpfbar, während das zweite Garn 3 während der Relaxation geschrumpft worden ist.
Es ist ein kostengünstiger Kord 1 mit für die Anforderungen an einen Festigkeitsträger der Gürtelbandage geeigneten Eigenschaften geschaffen. Für eine Dehnung des Kordes bis zu 4% ist lediglich eine vergleichsweise geringe Kraft erforderlich, der modulus des Kordes 1 ist aufgrund des vorgeschrumpften Garnes 2 gering. Der Kord 1 weist ab einer Dehnung von etwa 4% einen hohen modulus durch das Wirken des zweiten Garnes 3 auf.

1: Kord
2: erste Garn (vorgeschrumpft)
3: zweites Garn (nicht vorgeschrumpft)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006031780 A [0003]

Claims

Kord (1) zur Verwendung als Festigkeitsträger in einer Gürtelbandage eines Fahrzeugluftreifens, wobei der Kord (1) aus zwei miteinander verdrehten Garnen (2, 3) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Garn (2) aus Filamenten aus vorgeschrumpften oder nicht schrumpfbaren Materialien besteht und dass das zweite Garn (3) aus Filamenten aus nicht vorgeschrumpften, aber schrumpfbarem Polyester besteht und dass der Kord (1) nach Verdrehung der beiden Garne (2, 3) miteinander einem Relaxationsprozess unterzogen ist.
Kord (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Garne (2, 3) aus synthetischem Material bestehen.
Kord (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Garn (2) und das zweite Garn (3) aus PET bestehen.
Kord (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Garn (2) und das zweite Garn (3) aus PEN bestehen.
Kord (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Garn (2) aus Aramid und das zweite Garn (3) aus PEN oder PET besteht.
Kord (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Garn (2) aus Rayon und das zweite Garn (3) aus PEN oder PET besteht.
Fahrzeugluftreifen in Radialbauart mit einem mehrlagigen Gürtel und einer den Gürtel radial außen abdeckenden Gürtelbandage, welche als Festigkeitsträger einen Kord (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 enthält.