DE2709578A1 - Bead of pneumatic tires - Google Patents
Bead of pneumatic tiresInfo
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Description
MANITZ. FINSTERWALD & GRÄMKOWMANITZ. FINSTERWALD & GRÄMKOW
*» München, denO4.03.77 P/3A'r-D 2237* »Munich, 04.03.77 P / 3A'r-D 2237
DUKLOP LIMITED
Dunlop House, Ryder Street, bt.James's, London S. W. 1,
EnglandDUKLOP LIMITED
Dunlop House, Ryder Street, bt.James's, London SW 1, England
Wulst von LuftreifenBead of pneumatic tires
Die Erfindung betrifft den Wulst eines Luftreifens^besonders eines Gürtelreifens.The invention particularly relates to the bead of a pneumatic tire a belted tire.
Gürtelreifen umfassen eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander mit einem Abstand versehenen Verstärkungsfäden, die sich jeweils in einer radialen Ebene des Reifens zwischen zwei in Axialrichtung voneinander mit einem Abstand versehenen Reifenwülsten erstrecken und um diese Wülste gewunden sind.Radial tires include a plurality of circumferentially spaced reinforcing threads, each located in a radial plane of the tire between two in Axially spaced apart tire beads extend and are wound around these ridges.
Bei der Herstellung eines Gürtelreifens werden die Verstärkungsfaden so angeordnet, daß sie einen im wesentlichen zylindrischen Aufbau bilden, wobei die Enden der Fäden sich in Längsrichtung des Aufbaus erstrecken und um die Wülste geschlungen sind, die jeweils an jedem Ende der Gruppe von Fäden vorgesehen sind. Wenn der Reifen fertiggestellt wirdfwerden die so angeordneten Reifenbestandteile von der im wesentlichen zylindrischen Gestalt in die erforderliche Toroidform umgeformt und dadurch werden die Ver-In the manufacture of a radial tire, the reinforcing threads are arranged to form a substantially cylindrical structure with the ends of the threads extending longitudinally of the structure and looped around the beads provided at each end of the group of threads. The thus arranged tire components are when the tire is completed f reshaped from the substantially cylindrical shape into the toroidal shape required and thereby the encryption
709837/0813 _ ? _709837/0813 _ ? _
DR. C. MANITZ · DIPL.-INC. M. FINSTERWALD DIPL. -IN C. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKF^ DR. C. MANITZ · DIPL.-INC. M. FINSTERWALD DIPL. - IN CW GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKF ^
β MÖNCHEN 22. ROB E R T-KOCH-STR ASSE I 7 STUTTCART 50 (BAD CANNSTATT) MONCHFN. KONTO-NOMMtK 75Ό β MÖNCHEN 22. ROB ER T-KOCH-STR ASSE I 7 STUTTCART 50 (BAD CANNSTATT) MONCHFN. ACCOUNT NOMMtK 75Ό
TEL. IO89> 23 42 II. TELEX S - 2967 2 PATMF SEELBERCSTR. 23/Ϊ5. TEL. 107 MISO 7 2 61 POSTSCHECK : MO NCH t N 7 7 U .·. 'J - « O TEL. IO89> 23 42 II. TELEX S - 2967 2 PATMF SEELBERCSTR. 23 / Ϊ5. TEL. 107 MISO 7 2 61 POSTSCHECK : MON T N 7 7 U. ·. 'J -' O
stärkungsfäden dazu gebracht, sich von der ursprünglichen Axiallage in eine im wesentlichen radiale Lage in Bezug auf einen seitlichen Querschnitt durch den fertiggestellten Reifen zu bewegen.Strengthening threads made them differ from the original Axial position in a substantially radial position with respect to a lateral cross-section through the finished tire to move.
Die Wülste umfassen üblicherweise in Gummi eingebettete Wulstdrähtetund die erwähnte Bewegung der Verstärkungsfaden neigt dazu, eine Störung der Querschnittsgestalt der Wulst zu verursachen. Die Störung, die die Herstellung von Erzeugnissen mit konstanter Qualität erschwert, kann im wesentlichen dadurch vermieden werden, daß der Wulstgummi vorvulkanisiert wird. Me Verwendung von vorvulkanisierten Wülsten macht jedoch zusätzliche Vorbereitungsarbeit nötig, damit eine gute Verbindung zwischen dem Wulst und dem benachbarten Kautschukmaterial während der Vulkanisation des Reifens erreicht wird. Diese Vorbereitungsarbeit stellt zusätzliche Herstellungskosten dar.The beads usually comprise bead wires t embedded in rubber and the aforesaid movement of the reinforcing threads tends to cause a disturbance in the cross-sectional shape of the bead. The disruption which makes the manufacture of products of constant quality difficult can essentially be avoided by precuring the rubber bead. The use of pre-vulcanized beads, however, requires additional preparatory work so that a good bond between the bead and the adjacent rubber material is achieved during the vulcanization of the tire. This preparatory work represents additional manufacturing costs.
Gemäß der vorliegenden Erfindung uafaßt ein ReifenwulstIn accordance with the present invention, a tire bead is included
/et/ et
WuI tot drähte, die in eine Kautschukmischung ein^ebett sind, die eine Hischung aus Naturkaut schult und ein Styrol-Butadien-Kopolymer mit einem gebundenen Styrolgehalt von mindestens Gewichtsprozent enthält, wie es durch die British Standard Hr. UiS 1673 Abschnitt 5·1 beschriebenen Methode bestimmt wird.WuI dead wires that are embedded in a rubber compound, the a mixture of natural chew and a styrene-butadiene copolymer with a bound styrene content of at least percent by weight, as specified by the British Standard Mr. UiS 1673 Section 5 · 1 described method will.
Die Wulstreifen und das sie umhüllende Gemisch kann mit einer Deckschicht versehen werden, die gleichfalls aus dem gleichen Gemisch bestehen kann, wie es für die Umhüllung der Wulstdrähte benutzt wird, so daß der entstehende Wulst eine äußere Quer-Echnittsform besitzt, die die Relativbewegung ermöglicht, die während der Reifenherstellung zwischen dem Wulst und den anderen Bestandteilen des Reifens, beispielsweise den Verstärkungsfäden auftritt, die mit ihren Enden um eine wulst gewickelt sind.The bead strips and the mixture enveloping them can be provided with a cover layer which also consists of the same Mixture can exist, as it is used for the sheathing of the bead wires, so that the resulting bead has an outer cross-sectional shape which allows the relative movement between the bead and the others during tire manufacture Components of the tire, for example the reinforcing threads occurs, which are wound with their ends around a bead.
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Die Erfindung schafft auch einen Luftreifen, der einen erfindungsgemäßen Reifenwulst enthält und einen Luftreifen, der nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.The invention also provides a pneumatic tire incorporating one according to the invention Contains tire bead and a pneumatic tire which is produced by a method according to the invention.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt:The invention is explained below, for example, with reference to the drawing described; in the drawing shows:
Figur 1 in eine Kautschukmischung erfindungsgemäß eingebettete Wulsdrähte, undFIG. 1 bead wires embedded according to the invention in a rubber mixture, and FIG
Figuren 2-7 jeweils im Querschnitt den Wulstaufbau nach Figur in verschiedenen Querschnittsformen, bedeckt mit zusätzlichen Schichten des einhüllenden Gemisches, um WuIstanordnungen verschiedener Gesamtquerschnittsgestalten zu erzielen.Figures 2-7 each in cross section the bead structure according to Figure in different cross-sectional shapes, covered with additional Layers of the enveloping mixture to form bead arrays of various overall cross-sectional shapes to achieve.
Bei einer bevorzugten, in Figur 1 dargestellten Ausführung der Erfindung umfaßt der Biymergehalt des Kautschukgemisches 10, in dem die Wulstxärähte 11 eingebettet sind, gleiche Teile von Naturkautschuk und einem Styrol-Butadien-Kopiymer mit hohem Styrolfcehalt. Ein Harzvorläufer, z. B. Phenolformaldehyd und ΗΜΓ (Hexamethylentetramin) ist vorzugsweise ebenfalls enthalten. Der Harzvorläufer verhindert ein Erweichen des vulkanisierten Gemisches bei Temperaturen,die während den Arbeitsbedingungen bei der Herstellung auftreten.In a preferred embodiment of the invention shown in Figure 1, the polymer content of the rubber mixture 10, in which the bead seams 11 are embedded, equal parts of natural rubber and a styrene-butadiene copolymer with high Styrene content. A resin precursor, e.g. B. phenolformaldehyde and ΗΜΓ (hexamethylenetetramine) is preferably also included. The resin precursor prevents the vulcanized from softening Mixture at temperatures during the working conditions occur during manufacture.
Beispiele geeigneter Gemische mit und ohne Vorläufer werden im folgenden angegeben;Examples of suitable mixtures with and without precursors are given below;
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Naturkaut schukNatural rubber
St y ro1-But adi en-Kopolymer (87,5 % gebundenes Styrol) Ruß (N 375 ASTI^Standard) unlöslicher Schwefel Sulfenamidbeschleuniger (z.B.Santocure von Fa. Monsanto) ZinkoxidStyro1-butadiene copolymer (87.5% bound styrene) carbon black (N 375 ASTI ^ standard) insoluble sulfur sulfenamide accelerator (e.g. Santocure from Monsanto) zinc oxide
St earinsäureStearic acid
paraffinisches öl (z. B. Dutrex BT)paraffinic oil (e.g. Dutrex BT)
vorkondensiertes Ehenol-Formaldehydeharz (z. B. GEJ 448 Fa. Schenactady Midland)precondensed ehenol-formaldehyde resin (e.g. GEJ 448 Schenactady Midland)
Hexamethylentetramin (HMP)Hexamethylenetetramine (HMP)
Kohlenwasserstoffharz (z. B. Escorez Fa. Esso)Hydrocarbon resin (e.g. Escorez from Esso)
läuferwithout prior
runner
läuferwith before
runner
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Während der Verformung der angeordneten Bestandteile zur erforderlichen Ringform für den fertigen Reifen wird eine Störung der Querschnittsform des Wulstes durch das Einbettungsgemisch verhindert, dajs genügend steif ist, um Kräfte, die durch die Bewegung der Verstärkungsfaden und der anderen, um die Wulstanordnung befindlichen Bestandteile verursacht wird, zu widerstehen.During the deformation of the arranged components to the required Ring shape for the finished tire will be a disorder The cross-sectional shape of the bead prevented by the embedding mixture, dajs is sufficiently stiff to withstand forces exerted by the movement the reinforcement thread and the other components located around the bead assembly is caused to withstand.
Das Styrol-Butadien-Kopolymer mit hohem Styrolgehalt, das in dem Gemisch enthalten ist ermöglicht,eine Behandlung bei den Verarbeitungstemperaturen und ergibt auch noch plastische, nicht deformierende Eigenschaften bei Umgebungstemperatur, wodurch die Wulstgestalt während des Ausformens des Reifens erhalten bleibt.The high styrene styrene-butadiene copolymer found in the The mixture contained enables a treatment at the processing temperatures and also results in plastic, non-deforming Ambient temperature properties that maintain the bead shape while the tire is being molded.
Bei der darauffolgenden Vulkanisierung des Reifens, der diesenDuring the subsequent vulcanization of the tire, this
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Wulst enthält, werden die Butadieneinheiten des Styrol-Butadien-Kopolymers mit hohem Styrolgehalt mit dem Naturkautschuk vernetzt und das Gemisch in dem Reifenwulst verbindet sich mit dem benachbarten Kautschukgemisch des Reifens. Die Styroleinheiten sind nicht vernetzbar und bleiben deshalb als "mobile Gruppen erhalten, d. h. sie haben höhere Freiheitsgrade. Dadurch wird in das Gemisch eine thermoplastische Phase eingebracht, die bei niederen Temperaturen vorherrscht und einen steifen Zustand in dem Gemisch erzeugt. Bei höheren Temperaturen herrschen die vernetzten Einheiten des Naturkautschuks und des Butadiens vor und ergeben eine elastische Phase.Contains bead, the butadiene units of the styrene-butadiene copolymer cross-linked with natural rubber with a high styrene content and the mixture in the tire bead combines with the adjacent rubber mixture of the tire. The styrene units cannot be networked and are therefore retained as "mobile groups, i.e. they have a higher degree of freedom. As a result a thermoplastic phase is introduced into the mixture, which prevails at low temperatures and creates a stiff state in the mixture. At higher temperatures the networked units of natural rubber and prevail of butadiene and result in an elastic phase.
Überraschenderweise hat es sich herausgestellt, daß die besondere Kombination von Naturkautschuk und Styrol-Butadien-Kopolymer mit hohem Styrolgehalt die genannten vorteilhaften Eigenschaften hervorruft. Eine Untersuchtung des Phänomens _Surprisingly, it has been found that the special combination of natural rubber and styrene-butadiene copolymer with a high styrene content causes the advantageous properties mentioned. An examination of the phenomenon _
/ das Gemisch zeigt an, daß dieses Ergebnis davon herrührt, daß sich bei normalen Umgebungstemperaturen wie eine plastische Substanz verhält./ the mixture indicates that this result is due to the fact that at normal ambient temperatures behaves like a plastic substance.
Figur 2 stellt einen Wulstaufbau dar, der dem von Figur 1 entspricht, jedoch eine gleichmäßige Deckschicht 12 aus dem gleichen Material wie das Drahtumhüllungsgemisch 10 enthält.Figure 2 shows a bead structure which corresponds to that of Figure 1, however, a uniform cover layer 12 made of the same material as the wire wrapping mixture 10 contains.
Figur 3 stellt einen Wulstaufbau dar, bei dem eine Anordnung von Wulstdrähten 13 in einem Gemisch 10 mit hexagonalem Querschnitt angeordnet ist, wobei die Drähte in einer Deckschicht 14 eingeschlossen sind, die einen Querschnitt von sich ändernder Stärke um den Umfang besitzt, so daß der entstehende Wulst kreisförmigen Querschnitt aufweist. Figure 3 illustrates a bead assembly in which an arrangement of bead wires 13 is disposed in a mixture 10 of hexagonal cross section, wherein the wires are encased in a cover layer 14 having a cross-section of varying thickness around the circumference, so that the resulting Has bead circular cross-section.
Figur 4 stellt eine WuIstdrahtanordnung mit unregelmäßigem Querschnitt dar, die in einer Deckschicht 15 mit sich ändernder Stärke eingeschlossen ist, so daß der entstandene Wulst einen elliptischen Querschnitt aufweist. FIG. 4 shows a bead wire arrangement with an irregular cross section, which is enclosed in a cover layer 15 of varying thickness, so that the resulting bead has an elliptical cross section.
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Figur 5 und 6 zeigen jeweils Veränderungen der Aufbauten nach Figur 3 bzw. 4, wobei eine der Flächen 16, 17 des sechseckfömnigen Drahtbündels einen Winkel gegen eine Richtung aufweist, die senkrecht zu einer den Wulst enthaltenden Ebene steht, so daß die Drahtanordnung gleichmäßig unterstützt wird, wenn sie mit einem Reifen auf eine Radfelge mit komplementärem Winkel aufgezogen ist. Der Winkel kann typischerweise in der Größenordnung von 15° sein.Figures 5 and 6 each show changes in the structures Figure 3 or 4, with one of the surfaces 16, 17 of the hexagonal Wire bundle has an angle to a direction which is perpendicular to a plane containing the bead stands so that the wire assembly is evenly supported when placed on a wheel rim with a complementary tire Angle is raised. The angle can typically be in the Be of the order of 15 °.
Figur 7 stellt eine WuIstdrahtanordnung mit unregelmäßigen Querschnitt dar, die innerhalb einer Deckschicht 18 eingehüllt ist, welche sich wiederum in ihrer Stärke so ändert, daß sich eine weitere Veränderung des Aufbaus nach Figur M- ergibt.Figure 7 illustrates a WuIstdrahtanordnung group having irregular cross section which is encased within a covering layer 18, which in turn so changes in its strength that results in a further changing of the structure of FIG M-.
Obwohl ein Gemisch besonders erwähnt wird, das Naturkautschuk und Styrol-Butadien-Kopolymer mit hohem Styrolgehalt im gleichen Gewichtsverhältnis enthält, kann der Gehalt an Naturkautschuk und an Styrol-Butadien-Kopolymer mit hohem Styrolgehalt in dem Gemisch in seinen relativen Anteilen zwischen 10 : 90 bis 70 : 30 Gewichtsteilen betragen, ohne Rücksicht darauf, ob ein Harzvorläufer verwendet wird oder nicht.Although a mixture is specifically mentioned, the natural rubber and high styrene styrene-butadiene copolymer are the same Contains weight ratio, the content of natural rubber and styrene-butadiene copolymer with a high styrene content in the mixture in its relative proportions between 10:90 to 70:30 parts by weight, regardless of whether or not a resin precursor is used.
Es ist damit gezeigt, daß die vorliegende Erfindung die Notwendigkeit ausschaltet, vorvulkanisierte Wülste zu benutzen und damit eine beträchtliche Einsparung bei den Herstellungskosten ergibt.It is thus shown that the present invention meets the need eliminates the need to use pre-vulcanized beads and thus a considerable saving in manufacturing costs results.
- Patentansprüche -- patent claims -
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