DE2332720A1

DE2332720A1 - Luftreifen in radialbauweise

Info

Publication number: DE2332720A1
Application number: DE2332720A
Authority: DE
Inventors: Mitsuaki Maeda; Noboru Sakai; Satoshi Takemura
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1972-06-28
Filing date: 1973-06-27
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE2332720B2; IT990721B; FR2190627A1; US3854515A; JPS4925604A; FR2190627B1; JPS5224066B2

Description

Luftreifen in Radialbauweise

Die Erfindung betrifft einen Luftreifen in Radialbauweise mit einer Lauffläche, zwei bis zu beiden Schultern der Lauffläche hin sich erstreckenden Seitenwänden, je einem am Innenumfang der jeweiligen Seitenwand ausgebildeten Wulstteil, einem an der Lauffläche nach innen angeordneten und in Umfangsrichtung der Lauffläche sich erstreckenden Zwischenbau sowie mit einer Karkasse.

Beim Luftreifen in Radialbauweise sind die Fäden der die Luftreifen-Karkasse (Luftreifen-Unterbau) bildenden Gewebeeinlagen im wesentlichen senkrecht zum Verlauf der Drehachse des Luftreifens angeordnet. Wird der Luftreifen mit einem Innendruck, beispielsweise mit Luftdruck, oder infolge eines Stoßes mit einem von außen einwirkenden Druck beaufschlagt, so können die Gewebeeinlagen der Karkasse dieser Kraft nur in der radialen Richtung widerstehen. Es ist daher notwendig, die Gewebeeinlagen der Karkasse in der zur Drehachse des Luftreifens normalen Richtung, d.h. in Richtung der Luftreifen-Mittellinie zu verstärken, somit die Karkasse mit einer Verstärkungsschicht in Gestalt eines Zwischenbaues zu umfassen.

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Die Wirkung des die radial verlaufenden "^aden der Karkasse von außen umfassenden Zwischenbaues wird als Gürtelwirkung bezeichnet. Aufgrund dieser Gürtelwirkung sind Luftreifen in Radialbauweise (Radial-Luftreifen) Luftreifen in Diagonalbauweise (Diagonal-Luftreifen) hinsichtlich der Schnellauf tuchtigkeit, Lauf flächen-Verschleißfestigkeit, Kurvenfahrverhalten (Seitenführung), Einsparung von Kraftstoff u.a. überlegen.

Um die Gürtelwirkung voll zu entfalten, werden im Zwischenbau (Gürtel) herkömmlicher Radial-Luftreifen Rayon- oder Stahlfäden mit geringer Dehnung, d.h. mit hohem Elastizitätsmodul verwendet. Jedoch sind Polyester-Fäden (Polyäthylen-Terephthalat-Fäden), die sich bei umfangreicher Verwendung in Karkassen-Gewebeeinlagen von Diagonal-Luftreifen allgemeiner Art ausgezeichnet bewährt haben, bisher für die Herstellung des Gürtels von Radial-Luftreifen nicht angewandt worden. Der Grund hierfür ist folgender.

Der Polyester-Faden hat mehrere ausgezeichnete Eigenschaften, nämlich einen relativ hohen Elastizitätsmodul, eine große Zugfestigkeit, keine Flachstellenbildung, gute Warmformbeständigkeit, gute Naßfestigkeit und eine geringe Wasserabsorption. Der Polyester-Faden ist daher in der Lage, die Nachteile der vorerwähnten Rayon- und Stahlfäden auszugleichen. Jedoch ist der Elastizitätsmodul zu niedrig und die Wärme schrumpfung zu hoch, als daß der Polyester-Faden als Material für den Gürtel eines Radial-Luftreifens eine zufriedenstellende Gürtelwirkung hervorbringen könnte.

Demgegenüber besitzt der Rayon-Faden eine hohe Wasserabsorption und nimmt daher während der Herstellung des Luftreifens Wasser auf. Die Schnellauftüchtigkeit des Luftreifens ist herabgesetzt. Da der Rayon-Faden zudem eine geringe Zugfestigkeit aufweist, ist seine Widerstandsfähigkeit bei Stoßbeanspruchung des Luftreifens unzureichend.

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Die Haftung des Stahl-Fadens an Kautschuk ist unstabil. Stahl-Gewebeeinlagen sind daher schlecht verarbeitbar und im Umgang mit ihnen ist Sorgfalt geboten. Die Produktivität bei der Reifenherstellung ist daher gering. Außerdem bietet ein mit durch Stahl-Cordgewebeeinlagen verstärkten Luftreifen ausgerüstetes Fahrzeug einen geringen Fahrkomfort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radial-Luftreifen zu schaffen, dessen Gürtel aus Gordgevebeeinlagen aufgebaut ist, die aus zu diesem Zweck bisher nicht verwendeten Polyester-Fäden bestehen, die sich bei umfangreicher Verwendung in den Karkassen-Gewebeeinlagen von Diagonal-Luftreifen ausgezeichnet bewährt haben.

Die Verwendung von Polyester-Fäden ist dadurch möglich gemacht, daß ihr Elastizitätsmodul und ihre Wärmeschrumpfung verbessert sind.

Die Verbesserung der Eigenschaften des Radial-Luftreifens nach der Erfindung ist dadurch erzielt, daß die im Gürtel verwendeten Polyester-Fäden einen speziell begrenzten niedrigen Polymerisationsgrad und einen speziell begrenzten Drehungs-Koeffizienten aufweisen.

Es hat sich herausgestellt, daß ein niedrig polymerisierter Polyester-Faden aufgrund des niedrigen Polymerisationsgrades eine geringe Schrump-fung aufweist, und daß einem Polyester-Faden bei Wärmehärtung unter entsprechenden Bedingungen sowohl eine geringe Schrumpfung als auch ein hoher Elastizitätsmodul verliehen werden kann.

Ein Radial-Luftreifen der eingangs erwähnten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß im Zwischenbau (Gürtel) Polyester-Fäden verwendet sind, die durch Zwirnen von Polyester-Garnen niedrigen Polymerisationsgrades mit speziell begrenzter Drehung erhalten wurden, wobei der Faden mit einem

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Klebemittel behandelt wurde, das zum Verbinden des Fadens mit Kautschuk dient, und wobei der Faden dann unter Wärme unter speziell begrenzten Bedingungen gehärtet wurde. Dies bedeutet, daß das wesentliche Merkmal der Erfindung darin besteht, daß im Gürtel des vorbeschriebenen Radial-Luftreifens Polyester-Fäden verwendet sind, die in der nachstehend beschriebenen Weise hergestellt wurden.

Eine Mehrzahl von Garnen, von denen jedes aus einem Bündel mit einer großen Anzahl von Einzelfäden aus Polyester mit niedrigem Polymerisationsgrad und einer in o-Chlorphenol bei 25 ⁰C bestimmten Strukturviskosität von 0,3 bis 0,8 besteht, wird zu einem Faden mit einem Drehungs-Koeffizienten von 0,15 bis 0,45 verzwirnt, wobei der Drehungs-Koeffizient durch die Gleichung

N_T = N . vO, 139 . D/p . 10~³

bestimmt ist, worin N™ = der Drehungs-Koeffizient, N = die Anzahl der Nachdrehungen (Kabelungen) je 10 cm Fadenlänge, D = der halbe Gesamt-Feinheitsgrad in Denier des Fadens, und ρ s= das spezifische Gewicht der Faser, auf den Faden wird ein Klebemittel aufgetragen, das zum Verbinden des Fadens mit Kautschuk dient, und der Faden wird dann unter Wärme bei einer Temperatur zwischen 230 und 255 ⁰C während 2 bis 4 Minuten mit einem Zug von 0,15 bis 1,0 g/den gehärtet.

Der Polymerisationsgrad des erfindungsgemäß verwendeten Polyester-Fadens ist niedriger als der eines herkömmlichen Polyester-Fadens. Bei zu hoch polymerisiertem Polyester ergibt sich nämlich für den Polyester-Faden ein niedriger Elastizitätsmodul und eine beträchtlich hohe Schrumpfung, wogegen der Polyester-Faden bei zu niedrigem Polymerisationsgrad eine beträchtlich niedrige Zugfestigkeit aufweist. Der Polymerisationsgrad von Polyester liegt daher dann im richtigen Bereich, wenn die in o-Chlorphenol bei 25 ⁰C bestimmte Struktur ..akositä^ zwischen 0,3 und 0,8,*vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,75» insbesondere zwischen 0,5 und 0,7 beträgt,

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Die zum Bestimmen des Polymerisationsgrades von Polyester benutzte Strukturviskosität erhält man durch Extrapolieren in o-Chlorphenol-Lösungen mit verschiedenen Polyester-Konzentrationen gemessener relativer Viskositätswerte des Polyesters bei einer Konzentration null. Je höher die Strukturviskosität, je größer der Polymerisationsgrad.

Der erfindungsgemäß verwendete Polyester-Faden ist ein Multifilfaden, der durch Verzwirnen (Zwirnen) einer Mehrzahl· von Garnen erhalten ist, von denen jedes aus einem Bündel mit einer großen Anzahl von feinen Einzelfäden mit einer Feinheit zwischen 1 und 8 den besteht. Der Feinheitsgrad (die Anzahl der Einzelfäden) jedes Garns und die Anzahl der zu zwirnenden Garne sind vom Verwendungszweck abhängig. Im allgemeinen jedoch liegt der Feinheitsgrad des Garns zwischen 1,000 und 2,200 den und die Anzahl der zu zwirnenden Garne beträgt 2 bis 3.

Wird eine Hehrzahl von Garnen mit einem niedrigen Drehungs-Koeffizienten zu einem Faden gedreht, läßt sich der erhaltene Faden ziemlich schlecht schlichten und die Einzelfäden bewegen sich unabhängig voneinander (haben keinen Zusammenhalt miteinander) . Außerdem dringt das Klebemittel unregelmäßig zwischen den Einzelfäden ein. Es kann daher während des Betriebes des Luftreifens eine Lostrennung der Cordgewebeeinlage vom Kautschuk eintreten, die Dauerfestigkeit der Gordgewebeeinlage ist beträchtlich herabgesetzt und die Verarbeitbarkeit beim Verweben, bei der Behandlung mit einem Klebemittel und bei der Wärmebehandlung ist verringert. Dagegen weist ein mit zu hohem Drehungs-Koeffizienten gezwirnter Faden einen Elastizitätsmodul und eine Zugfestigkeit von beträchtlich niedriger Größe auf. Der Drehungs-Koeffizient für den erfindungsgemäß zu verwendenden Faden ergibt sich aus der folgenden Gleichung:

N₁ β N . VO, 139 . B/p . 10~³, 309882/0668

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worin Ν« = Drehungs-Koeffizient, N = Anzahl der Nachdrehungen (Kabelungen) je 10 cm Fadenlänge, D = der halbe Gesamt-Feinheitsgrad in Denier des Fadens, und ρ = das spezifische Gewicht (Dichte) der Faser. Der Drehungs-Koeffizient liegt im Bereich zwischen 0,15 und 0,45 und beträgt vorzugsweise 0,20 bis 0,40, insbesondere 0,25 bia 0,35.

Der Drehungs-Koeffizient wird von der Art, Eigenschaft und Feinheit der Fasern nicht beeinflußt. Für ein und dieselbe Faser gilt, je höher der Drehungs-Koeffizient, je größer die Anzahl der Drehungen.

Im Radial-Luftreifen nach der Erfindung ist entweder die sogenannte ausgeglichene Drehung (balance twist) mit gleicher Anzahl von Nach- und Vordrehungen (cable twists and ply twists), aier die sogenannte unausgeglichene Drehung (unbalance twist) verwendbar, bei der die Zahl der Nach- und Vordrehungen verschieden ist. Da die physikalische Eigenschaft des Fadens im allgemeinen von der Anzahl der Nachdrehungen beeinflußt wird, macht sich ein auch großer Unterschied zwischen der Anzahl der Nachdrehungen und der Anzahl der Vordrehungen jedoch nicht bemerkbar.

Der durch Zwirnen erhaltene Faden wird mit einem Klebemittel behandelt, das zum Verbinden des Fadens mit Kautschuk dient, und dann unter Wärme gehärtet. Sind jedoch die Bedingungen für die Wärmehärtung nicht ordnungsgemäß gewählt, erreicht der Faden nicht vollständig die Eigenschaften, die er zur Verwendung im Gürtel eines Radial-Luftreifens haben soll.

Hinsichtlich der Bedingungen für die Wärmehärtung gilt, daß die Wärmehärtung bei zu niedriger Temperatur nicht zu einem zufriedenstellenden Ergebnis führt, und daß bei zu hoher Härtetemperatur zwar das mit der Wärmehärtung angestrebte Ergebnis in zufriedenstellender Weise erreicht wird, die Zugfestigkeit des Fadens jedoch beträchtlich herabgesetzt und

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außerdem die Verarbeitbarkeit des Fadens verringert ist. Demgemäß liegt die richtige Temperatur zum Färmehärten zwischen 230 und 255 °C, vorzugsweise zwischen 235 und 250 ⁰C. Die richtige Härtezeit beträgt 0,5 bis 5 Minuten, vorzugsweise 2 bis 4 Minuten. Der Zug wird auf dem durch die Temperatur der Wärmehärtung bestimmten richtigen Wert gehalten. Jedoch kann bei zu geringem Zug eine zufriedenstellende Erhöhung des Elastizitätsmoduls des Fadens nicht erreicht werden, während bei zu großem Zug der Elastizitätsmodul des Fadens zwar in befriedigender Weise erhöht wird, jedoch die Wärmeschrumpfung des Fadens groß wird. Dementsprechend liegt der richtige Wert für den Zug zwischen 0,15 .und 1,0 g, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,7 g je 1 den des Fadens.

Der Radial-Luftreifen, in dem der Polyester-Faden nach der Erfindung zum Herstellen des Gürtels verwendet wird, ist nach herkömmlichem Verfahren herstellbar.

Erfindungsgemäß sind im Gürtel von Radial-Luftreifen Polyester-Fäden verwendbar, die zu diesem Zweck bisher infolge ihrer, geringen Gürtelwirkung nicht zur Anwendung kamen.

Der im Gürtel des Radial-Luftreifens nach der Erfindung zu verwendende Polyester-Faden besitzt Kennungen eines herkömmlichen Polyester-Fadens und weist weiterhin einen höheren Elastizitätsmodul auf als"Rayon-Faden, der bisher im Gürtel von Radial-Luftreifen Verwendung gefunden hat und aufgrund seines hohen Elastizitätsmoduls eine zufriedenstellende Gürtelwirkung zeigte. Da der Gürtel des Radial-Luftreifens nach der Erfindung aus Polyester-Faden mit großem Elastizitätsmodul und geringer Wärmeschrumpfung besteht, ist die Gürtelwirkung des Radial-Luftreifene nach der Erfindung daher jener eines herkömmlichen Radial-Luftreifens mit einem Gürtel aus Rayon-Faden überlegen. Da sich weiterhin der Polyester-Faden hinsichtlich Zugfestigkeit und Nichtabsorption von Wasser auszeichnet, bringt der Radial-Luftreifen nach der Erfindung

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ausgezeichnete Leistungen hinsichtlich Seitenführung, Schnelllauftüchtigkeit, Laufflächen-Verschleißfestigkeit und sparsamem Kraftstoffverbrauch.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit weiteren Einzelheiten erläutert. Im Diagramm der Zeichnung sind die Ergebnisse der im nachfolgenden Beispiel 4 beschriebenen Versuche mit Radial-Luftreifen zur Ermittlung der Seitenführung eingetragen.

Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung und sind nicht in einschränkendem Sinne zu verstehen.

BEISPIEL 1

Im Radial-Luftreifen nach der Erfindung zu verwendender Polyester-Faden wurde in der folgenden Weise hergestellt. Zwei Polyester-Garne, von denen jedes eine Feinheit von 1,000 den und, entsprechend der nachfolgenden Tabelle 1, eine in O-Chlorphenol bei 25 ⁰C in herkömmlicher Weise bestimmte Strukturviskosität η zwischen 0,3 und 0,8 aufwies, wurden mit 20 Drehungen/ 10 cm verzwirnt, um einen Vorzwirn (einstufigen Zwirn) zu erhalten. Dieser Vorzwirn wurde mit einem weiteren in gleicher Weise hergestellten Vorzwirn mit 20 Drehungen/10 cm nachgedreht (gekabelt), um einen Faden 1,000 den/2/2 zu erhalten. Bei allen erhaltenen Fäden betrugt der Drehungs-Koeffizient 0,28. Der Faden wurde in ein Klebemittel getaucht, mit dem der Faden mit Kautschuk verbindbar ist. Dann wurde der Faden bei 245 ⁰C während 3 Minuten mit einem Zug von 2,0 kg/Faden (0,5 g/den) wärmegehärtet.

Zu Vergleichszwecken wurde ein weiterer Polyester-Faden wie folgt hergestellt. Polyester-Garne mit einem Feinheitsgrad von 1,000 den und einer Strukturviskosität η von 0,93» wie sie für die Karkassen-Gewebeeinlagen herkömmlicher Radial-Luftreifen verwendet werden, wurden zu einem Faden verzwirnt. Dieser.Faden wurde mit einem Klebemittel behandelt und unter

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den genau gleichen Bedingungen wie zuvor beschrieben wärmegehärtet, um einen Polyester-Vergleichsfaden zu erhalten.

Ein herkömmlicher Rayon-Faden wurde nach folgendem Verfahren hergestellt. Drei Garne, von denen jedes einen Feinheitsgrad von 1,650 den aufwies, wurden mit 29 Drehungen/10 cm vorgezwirnt und mit 29 Drehungen/10 cm nachgedreht, um einen Faden 1,650 den/3 zu erhalten, der dann in herkömmlicher. Weise wärmegehärtet und mit einem Klebemittel behandelt wurde, um einen herkömmlichen Rayon-Faden zu erhalten.

Physikalische Eigenschaften der in vorbeschriebener Weise erzeugten Fäden sind in Tabelle 1 eingetragen.

Die physikalischen Eigenschaften wurden nach dem folgenden Verfahren ermittelt.

1) Strukturviskpsität

Als Lösungsmittel beim Messen der Strukturviskosität wurde o-Chlorphenol mit einer Reinheit größer als 99$ und einem Wassergehalt von weniger als 0,18$ verwendet.

In einem Soxlet Extraktionsapparat wurde in einem Polyester-Garn enthaltenes Öl mit Methylalkohol (Reagens erster Klasse; der Anteil bei 64 bis 66 ⁰C betrug mehr als 95 Gew.-$) extrahiert und das Garn dann bei verringertem Druck getrocknet.

Das so behandelte Garn wurde in dem oben erwähnten o-Öhlorphenol gelöst und die Auslaufzeit der lösung mit einem modifizierten Viskosimeter des Typs öetward Nakano B gemessen, das in einen in herkömmlicher Weise auf einer Temperatur von 25 ± 0,1 ⁰G gehaltenen Thermostaten eingesetzt war. Es wurden Lösungen mit vier vereohiödenen Kongentrationen hergestellt und die allgemein mit *1_r#2. bezeiehnete relative Viskosität der verschieden konzentrierten Lösungen aus der Auelaufzeit der jeweiligen Lösung und der Auelaufzeit des reinen o-Chlorphenols

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rechnerisch ermittelt. Aus den relativen Viskositäten wurde durch Rechnen die Strukturviskosität bestimmt.

2) Zugfestigkeit

In einer Vorrichtung (Autograph Typ IS 2000, Hersteller: Shimazu Go.) wurde ein Probefaden von 25 cm Länge mit 300 mm/min bis zum Bruch gedehnt und die Zugfestigkeit des Fadens im Augenblick des Bruches gemessen.

3) Elastizitätsmodul

Die Messung des Elastizitätsmoduls erfolgte durch Dehnen eines Probefadens von 25 cm Länge mit 300 mm/nin. in einer Vorrichtung (Autograph Typ IS 2000; Hersteller: Shimazu Co.).

4) Dynamischer Elastizitätsmodul

Die Messung des dynamischen Elastizitätsmoduls erfolgte mit einem Spektrometer (Hersteller: Iwamoto Seisakusho) unter den folgenden Bedingungen:

Meßtemperatur 100 ⁰O

Frequenz 100 Perioden/sec

statische Belastung 2,0 kg/Faden

dynamische Belastung 0,7 kg/Faden Länge der Probe 3 cm

5) Wärme schrumpfung

Ein Probefaden mit einer bestimmten Länge wird ohne Belastung während 30 Minuten bei 177 ⁰G in einem Ofen gehalten. Die Wärmeschrumpfung ergibt sich als Prozentsatz des scheinbaren Längenverlustes nach der Gleichung

1 - I₁

Wärme schrumpfung ($) L

¹O

worin 1 « Länge des Probefadens vor der Behandlung, und I.. * Länge des Probefadens nach der Behandlung.

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Tabelle 1

Proben-Nr.	1	3	0	2 3	4	VJl	der	6	7	8	9
Probe		5	5	Polyester-Faden	nach	o,	Erfindung		Poly ester- Faden (Vergl.	Rayon- Faaen (her- ) kömml.)
Struktur viskosität des Garns η	o,		,4 0,5	0,55	6,	68 0,75	0,8	0,93
Zugfestigkeit g/den	4,		,7 6,0	6,5	9 7,1	7,2	7,5	4,8

9 8 8 2/	Elastizitäts modul kg/Faden g/den	500 125	500 125	500 125	4SO ι 20	•	440 110	400 100	360 90	340 85	396 80	N)	I —1
8990	dynamischer Elastizitäts modul, bei 100 ⁰C dyne/cm	1,35.10¹¹	1,35.10¹¹	1,35.10¹¹	¹ 1,3.10¹¹	1,2 .1O¹¹	1,1 .1O¹¹	1,0.10¹¹	0,9. 10¹¹	1,0. 1O¹¹	332720	I
	Wärme schrumpfung, bei 177 ⁰G in Jt	1,5	1,7	2,1	2,1	2,5	3,0	3,3	4,5	2,0
										υ» -1 VD

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Aus Tabelle 1 ergibt sich, daß die Polyester-Fäden nach der Erfindung in der Zugfestigkeit etwas unter dem Polyester-Vergleichsfaden liegen, diesem jedoch hinsichtlich Elastizitätsmodul und Wärmeschrumpfung in bemerkenswerter Weise überlegen sind. Weiterhin ist festzustellen, daß die Fäden nach der Erfindung hinsichtlich der Wärmeschrumpfung etwas schlechter abschneiden als der Rayon-Faden, diesem jedoch hinsichtlich Elastizitätsmodul und Zugfestigkeit bemerkenswert überlegen sind.

BEISPIEL· 2

Bei der Herstellung des Polyester-Probefadens Nr. 5 aus Beispiel 1 wurde die Verzwirnung entsprechend den Angaben in der nachstehenden Tabelle 2 geändert, die Bedingungen für die Wärmehärtung sowie andere Bedingungen beibehalten. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fäden wurden mit den in Beispiel 1 beschriebenen Prüfverfahren untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 eingetragen.

Die in Tabelle 2 angegebene Dauerfestigkeit wurde wie folgt ermittelt. Für jeden Polyester-Faden wurde nach dem Straßenversuch der Prozentsatz der verbliebenen Zugfestigkeit ermittelt und für jeden Faden das Verhältnis dieses Prozentsatzes zu dem des mit einem Drehungs-Koeffizienten N™ von 0,28 hergestellten Fadens errechnet und mit 100 multipliziert.

Tabelle 2

Drehungskoeffizient

N_T 0,1 0,15 0,20 0,28 0,35 0,40 0,45 0,50

Zug festigkeit g/den	7,5	7	,3	7,2	6	,9	6	_t5	6,0	5,7	5,0
Elastizitäts- ^moduVden	120	1	18	115	1	10	1	00	95	87	80
Dauer festigkeit	70		90	95	1	00	1	10	113	113	110

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Aus Tabelle 2 ergibt sich, daß der erhaltene Faden bei einem Drehungs-Koeffizienten unter 0,15 eine schlechte Dauerfestigkeit aufweist, während er bei einem Drehungs-Koeffizienten über 0,45 niedrige Werte für Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul aufweist.

BEISPIEL 3

Bei der Herstellung des Polyester-Probefadens Nr. 5 aus Beispiel 1 wurden die Bedingungen für die Wärmehärtung entsprechend den Angaben in der nachstehenden Tabelle 3 geändert, die Verzwirnung sowie andere Bedingungen jedoch beibehalten. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fäden wurden mit den in Beispiel 1 beschriebenen Prüfverfahren untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 eingetragen.

Tabelle 3

Wärmehärtung

Temperatur, ⁰C 220 230 235 240 245 250 255 260 Dauer, min. 33333333

Zug, g/den 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Zugfestigkeit g/den	8	,0	7	,5	7,2	6	,9	6,	9	6,	3	6	»	0	4	,5
Elastizitäts- ^modul g/den		75		90	93	1	00	11	0	11	0	1	1	VJl	1	20
Wärme schrumpfung	4	,3	3	,5	3,0	2	,3	2,		2,	1	'	7	1	,3

Aus Tabelle 3 ergibt sich, daß der erhaltene Paden bei einer Härtetemperatur unter 230 C einen niedrigen Wert für den Elastizitätsmodul und einen hohen V/ert für die Wärme schrumpfung zeigt, während er bei einer Härtetemperatur über 255 C eine niedrige Zugfestigkeit aufweist.

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BEISPIEL 4

Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Fäden im Zwischenbau (Gürtel) wurden Radial-Luftreifen A bis E mit den folgenden Merkmalen:

Reifengröße 175 - H

Zwischenbau

(Gürtel) 4 Gewebeeinlagen,

Fadenwinkel (Zenitwinkel): gegen die Reifenmittelebene

Karkasse herkömmlicher Polyester-Faden 1,000 den/2,

2 Gewebeeinlagen,

Fadenwinkel (Zenitwinkel): gegen die Reifenmittelebene

hergestellt und die Leistung der Reifen untersucht.

1. Probereifen

a) Reifen A (nach der Erfindung)

Polyester-Faden nach der Erfindung (Probe ITr. 4 in Beispiel 1) im Zwischenbau (Gürtel).

b) Reifen B (nach der Erfindung)

Polyester-Faden nach der Erfindung (Probe ITr. 5 in Beispiel 1) im Zwischenbau (Gürtel).

c) Reifen C (Vergleichsreifen)

Für den Zwischenbau (Gürtel) wurde Polyester-Faden verwendet, der unter den gleichen Bedingungen wie der Polyester-Probefaden Nr, 5 in Beispiel 1 hergestellt wurde, mit Ausnahme daß der Drehungs-Koeffizient und die Härtetemperatur nicht den Forderungen der Erfindung entsprachen. Bei diesem Polyester-Faden beträgt der Drehungs-Koeffizient 0,43, die Härtetemperatur 225 C.

d) Reifen I) (Vergleichsreifen)

Im Zwischenbau (Gürtel) wurde ein Polyester-Faden mit hohem Polymerisationsgrad (Probe Rr. 8 in Beispiel 1) verwendet, wie bisher in herkömmlichen Diagonal-Reifen.

0 9 3 ^Λ Γ. / G S 8 8

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e) Reifen E (herkömmliche Bauweise) Rayon-Faden (Probe Nr. 9 in Beispiel 1) im Zwischenbau (Gürtel).

2. Prüfverfahren

a) Seite nführung

Die Seitenführung eines Reifens wird durch die Seitenführungskraft angegeben. Wird einem Reifen ein Schlupfwinkel (Schräglaufwinkel) erteilt, so beginnt das Fahrzeug selbstverständlich eine Kurvenfahrt und durch die Kurvenbewegung wird eine Zentrifugalkraft erzeugt. Die Seitenführungskraft wird durch eine Reibungskraft zwischen dem Reifen und der Fahrbahnoberfläche hervorgerufen, welche der Zentrifugalkraft in einer zur Rotationsebene des Reifens normalen Richtung entgegenwirkt. Die Messung der Seitenführungskraft erfolgt auf einem Rollen-Prüfstand.

Die bei Kurvenfahrt eines Fahrzeuges auftretende Zentrifugalkraft ergibt sich aus der Formel

Fahrzeuggewicht

mal Quadrat der Geschwindigkeit durch Wenderadius.

Daher ist mit einem Reifen mit einer höheren Seitenführungskraft eine Kurvenfahrt mit höherer Geschwindigkeit, einem kleineren Wenderadius und unter größerer Last möglich. Das heißt, das Fahrzeug hat ein gutes Kurvenfahrtverhalteη.

b) Schnellauftüchtigkeit

Die Messung der Schnellauftüchtigkeit erfolgt mit einer Prüffahrt des Fahrzeuges unter einer bestimmten Last auf einem Rollen-Prüfstand.

Das Fahrzeug wird zuerst während 10 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h gefahren. Sodann wird die Geschwindigkeit um 10 km/h auf 110 km/h erhöht und das

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Fahrzeug mit dieser Geschwindigkeit ebenfalls während 10 Minuten gefahren. Danach wird die Geschwindigkeit um 10 km/h auf 120 km/h erhöht usf. bis eine Geschwindigkeit von 200 km/h erreicht ist. Ab 200 km/h erfolgt die stufenweise Erhöhung der Geschwindigkeit jeweils um 5 km/h bei gleichem Zeitintervall. Während dieses

Tests beträgt der Reifeninnendruck 2,1 kp/cm , die Last 450 kg. Bei Bruch,des Reifens wird die zu diesem Zeitpunkt gefahrene Geschwindigkeit und die Laufzeit bei dieser Geschwindigkeit gemessen. Je. höher die Geschwindigkeit und je länger die Laufzeit bei dieser Geschwindigkeit im Zeitpunkt des Reifenbruches, je größer ist die Schnellauftüchtigkeit des Reifens.

c) Laufflächen-Verschleißfestigkeit

Ein Straßentest wird unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
Last je Reifen etwa 400 kg

Reifeninnendruck 2,0 kp/cm

mittlere Geschwindigkeit etwa 40 km/h

Straßenbeschaffenheit gute Stadtstraße

Nach 40 000 km wird der Laufflächenverschleiß gemessen und die Laufstrecke je 1 mm Laufflächenverschleiß errechnet.

3. Prüfergebnisse

Die Seitenführung ist aus dem Diagramm der Zeichnung, die Schnellauftüchtigkeit und die Laufflachen-Verschleißfestigkeit aus der nachstehenden Tabelle 4 zu entnehmen.

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Tabelle 4

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Probereifen

nach der
Erfindung

Vergleichsreifen

herkömmT. Bauweise

S chne llauf tücht i gkeit

km/h bei Bruch des Reifens

Laufzeit bei dieser km/h in Minuten

240 235 205 220 5 8 7 3

215

Laufflächen-Verschleißfestig keit

Laufstrecke je 1 mm Laufflächenverschleiß in km

11 400 9 700 6 150 6 950 8 800

Bei Untersuchung des Verhaltens und der Sicherheit der Luftreifen mit einem Straßenversuch ergaben sich mit den Ergebnissen der Rollen-Prüfstand-Versuche übereinstimmende Ergebnisse.

In jedem der vorbeschriebenen Versuche zeigten sich die Radial-Luftreifen A und B in erfindungsgemäßer Ausbildung dem Radial-Vergleichsreifen D mit einem Gürtel aus herkömmlichen Polyester-Fäden mit hohem Polymerisationsgrad in bemerkenswerter Weise überlegen. Außerdem sind die erfindungsgemäß ausgebildeten Radial-Luftreifen A und B dem herkömmlichen Radial-Luftreifen E mit aus Rayon-Fäden bestehendem Gürtel überlegen. Insbesondere zeigen die Luftreifen A und B eine höhere Schnellauftüchtigkeit als der Luftreifen E. Eine sehr geringe Leistung weist der Radial-Vergleichsreifen C auf, bei dem Polyester-Päden mit dem gleichen Polymerisationsgrad

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wie der Polyester-Faden nach der Erfindung verwendet sind, die jedoch hinsichtlich der Verzwirnung und der Bedingungen für die Wärmehärtung nicht den Forderungen der Erfindung entsprechen.

/Ansprüche

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Claims

ANSPRÜCHE

Luftreifen in Radialbauweise mit einer Lauffläche, zwei zu beiden Schulternder Lauffläche hin sich erstreckenden eitenwänden, je einem am Innenumfang der jeweiligen Seitenwand ausgebildeten Wulstteil, einem an der Lauffläche nach innen angeordneten und in Umfangsrichtung der Lauffläche sich erstreckenden Zwischenbau sowie mit einer Karkasse, dadurch gekennz eichnet, daß im Zwischenbau (Gürtel) Polyester-Fäden verwendet sind, zu deren Herstellung Garne, von denen jedes ein Bündel mit einer großen Anzahl von Einzelfäden aus Polyester mit niedrigem Polymerisationsgrad und mit einer Strukturviskosität von 0,3 bis 0,8, bestimmt in o-Chlorphenol bei 25 ⁰C, ist, mit einem Drehungs-Koeffizienten zwischen 0,15 und 0,45 gezwirnt wurden, wobei der Drehungs-Koeffizient bestimmt ist durch die Gleichung

N_T = N . >/O,139 . D/p . 10 ^J,

worin N^ = Drehungs-Koeffizient, N = Anzahl der Haehdrehungen (Kabelungen) je 10 cm Fadenlänge, D = der halbe Gesamt-Feinheitsgrad in Denier des Fadens, und ρ = spezifisches Gewicht (Dichte) der Faser, wobei weiterhin der Faden mit einem Klebemittel behandelt wurde, das zum Verbinden des Fadens mit Kautschuk dient, und der Faden dann unter Wärme bei einer Temperatur zwischen 230 und 255 ⁰C während 2 bis Minuten mit einem Zug von 0,15 bis 1,0 g/den gehärtet wurde.
2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Strukturviskosität des Polyester-Fadens 0,4 bis 0,75, bestimmt in o-Chlorphenol bei 25 ⁰C, beträgt.

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3. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehungs-Koeffizient des Polyester-Fadens 0,20 Ms 0,40 beträgt.
4. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Polyester-Faden bei einer Temperatur von 235 bis 250 C während- 2 bis 4 Minuten mit einem Zug

von 0,3 bis 0,7 g/den wärmegehärtet ist.

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