DE3139770A1

DE3139770A1 - Article of rubber, in particular a pneumatic vehicle tyre

Info

Publication number: DE3139770A1
Application number: DE19813139770
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 3015 Wennigsen Tiemann
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1983-04-21

Abstract

The invention relates to an article of rubber subjected to dynamic stresses during operation having strengtheners in filament form incorporated in it and bonded in over the greater part of their length in a firmly adhering manner, in particular to a pneumatic vehicle tyre. It is proposed that, in at least of the case of some of the strengtheners, the coated or uncoated end regions of the individual filaments be embedded in a non-adhering manner in the rubber surrounding them.

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft einen im Betrieb dynamisch beanspruchten Körper aus Gummi oder gummiähnlichen Stoffen mit fadenförmigen Festigkeitsträgern, die über den größten Teil ihrer Länge fest haftend in den sie umgebenden Gummi eingebettet sind, insbesondere einen Fahrzeugluftreifen.The invention relates to a body that is dynamically stressed during operation Made of rubber or rubber-like materials with thread-like reinforcements that firmly adhering to the surrounding rubber over most of their length are, in particular a pneumatic vehicle tire.

Bei bekannten Fahrzeugluftreifen mit einer Karkasse, einem Gürtel und weiteren Verstärkungseinlagen aus Cordgewebe, z.B.In known pneumatic vehicle tires with a carcass, a belt and further reinforcement inserts made of cord fabric, e.g.

Wulstverstärkern ist man bemüht, mittels unterschiedlicher Haftsysteme die Festigkeitsträger möglichst vollständig und möglichst festhaftend an den Gummi des Reifens anzubinden.One tries to use different adhesive systems the reinforcements as completely as possible and as firmly as possible adhering to the rubber of the tire.

Dazu sind im Hinblick auf die Vervendung von Cordgewebe aus vermessingten Stahlseilen in neuerer Zeit Haftmischungen angegeben worden, die eine chemische Bindung sowohl mit Messing als auch mit Stahl eingehen. Solche Haftmischungen werden z.B.For this purpose, with regard to the use of cord fabric made of brass-plated Steel ropes in more recent times have been given adhesive mixtures that are a chemical Form a bond with both brass and steel. Such adhesive mixtures are e.g.

eingesetzt, um bei einem Fahrzeugluftreifen mit einem sogenannten Schnittkantengürtel sowohl die vermessingten Oberflächen als auch die blanken Stirnseiten von Stahlseilen gut in den Gummi einzubetten.used in a vehicle pneumatic tire with a so-called Cut edge belt both the brass-plated surfaces and the bare front sides of steel ropes to be embedded well in the rubber.

Trotz dieser Bemühungen zur Schaffung eines möglichst sicheren Reifens hat sich bei der Verwendung von bekannten Gürtelreifen gezeigt, daß sich bei extremen Beanspruchungen und der damit verbundenen starken Durchwalkung des Reifens, sei es durch zu hohe Last oder zu niedrigen Luftdruck, sei es durch nicht zugelassene Geschwindigkeiten, immer wieder Defekte im Bereich der Gürtelränder einstellen, die bei weiterer Benutzung eine völlige Zerstörung des Reifens zur Folge haben können.Despite these efforts to create the safest possible tire has been shown when using known radial tires that at extreme Stresses and the associated heavy fulling of the tire due to excessive load or too low air pressure, be it due to unauthorized vehicles Speed, repeatedly adjust defects in the area of the belt edges, which, if used further, can result in complete destruction of the tire.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Reifen zu entwickeln, der auch bei extremen dynamischen Belastungen eine sichere Funktionsfähigkeit gewährleistet.The invention is therefore based on the object of a tire develop a reliable functionality even under extreme dynamic loads guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest bei einem Teil der Festigkeitsträger die beschichteten oder unbeschichteten Endbereiche der einzelnen Fäden nichthaftend in den sie umgebenden Gummi eingebettet sind.This object is achieved according to the invention in that at least at part of the reinforcement supports the coated or uncoated end regions of the individual threads are embedded non-adherently in the rubber surrounding them.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die geschilderten Defekte im Anfangsstadium im Bereich der Enden von fadenförmigen Festigkeitsträgern, z.B. dem Cordgewebe eines Gürtels auftreten, weil die Enden bei einer dynamischen Beanspruchung mit hohen Schwingungsfrequenzen den größten Auslenkungen unterworfen sind. Nach umfangreichen Untersuchungen hat sich gezeigt, daß der Gummi in der Umgebung derartiger Endbereiche einer thermischen Zerstörung unterliegt, weil er bei einer festen Bindung zwischen ihm und den Festigkeitsträgern die relativ großen und häufigen Auslenkungen der Festigkeitsträger mitmachen muß, was eine übermäßige thermische Beanspruchung zur Folge hat.The invention is based on the knowledge that the defects described in the initial stage in the region of the ends of thread-like reinforcements, e.g. the cord fabric of a belt, because the ends under dynamic stress are subject to the greatest deflections with high oscillation frequencies. To Extensive studies have shown that the rubber in the vicinity of such End regions are subject to thermal destruction because they are firmly bonded the relatively large and frequent deflections between him and the reinforcements the reinforcement has to take part, resulting in excessive thermal stress has the consequence.

Wenn man erfindungsgemäß die Endbereiche der Festigkeitsträger nichthaftend in den sie umgebenden Gummi einbettet, werden die sie umgebenden Gummischichten bei einer Auslenkung der Festigkeitsträger nicht mehr in dem Maße mitgenommen, so daß sie auch keiner so großen Erwärmung unterliegen. Dabei sind mit dem sie umgebenden Gummi" nach der Erfindung 8o dicke Gummischichten in der Umgebung gemeint, daß sie bei einer Haftung mit den Festigkeitsträgern eine maßgebliche Erwärmung überhaupt bewirken könnten. Demzufolge fallen unter die Erfindung auch solche Anordnungen, bei denen beschichtete Endbereiche von Festigkeitsträgern, z.B. mit einer dünnen Gummierung versehene in die weiteren Gummischichten der Umgebung nichthaftend eingebettet sind.If, according to the invention, the end regions of the reinforcements are non-adhesive embedded in the rubber that surrounds them, become the rubber layers that surround them in the event of a deflection of the reinforcements no longer taken along to the same extent, so that they are also not subject to such great warming. Thereby are with the surrounding ones Rubber "according to the invention means 8o thick rubber layers in the area that they in the case of adhesion with the reinforcements, there is significant heating at all could cause. Accordingly, the invention also includes such arrangements in which coated end areas of reinforcements, e.g. with a thin The rubber coating is embedded in the other rubber layers in the area and is non-adhesive are.

Wenn die Erfindung auch besonders vorteilhaft an den Gürtelrändern eines sogenannten Schnittkantengürtels bei einem Fahrzeugluftreifen durchgeführt werden kann, ist sie doch nicht auf diesen Bereich beschränkt. Sie kann überall dort zum Tragen kommen, wo Gummikörper mit darin eingebetteten Festigkeitsträgern im Betrieb Schwingungen mit recht hohen Frequenzen unterworfen sind, so daß eine große Erwärmung des Gummis gegeben ist, z.B.If the invention is also particularly advantageous at the belt edges carried out a so-called cut edge belt on a pneumatic vehicle tire can be, it is not limited to this area. You can go anywhere there to wear come where rubber bodies with reinforcements embedded in them are subject to vibrations with quite high frequencies during operation, so that a there is great heating of the rubber, e.g.

in einem Fahrzeugluftreifen an den Enden der Festigkeitsträger einer Karkasse und an den Enden von Fäden weiterer Verstärkungs einlagen wie Wulstverstärker. Außer bei Fahrzeugluftreifen ist die Erfindung auch bei Kompensatoren und bei Luftfedern einsetzbar.in a pneumatic vehicle tire at the ends of the reinforcement one Carcass and at the ends of threads further reinforcement inserts such as chippers. In addition to pneumatic vehicle tires, the invention also applies to compensators and air springs applicable.

Die Erfindung ist sowohl mit metallischen als auch mit textilen Festigkeitsträgern durchführbar, wobei die textilen aus Naturfasern wie auch aus Kunstfasern bestehen können.The invention is applicable to both metallic and textile reinforcements feasible, whereby the textiles consist of natural fibers as well as synthetic fibers can.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beschichteten oder unbeschichteten nichthaftenden Endbereiche der-Festigkeitsträger in Hohlräumen angeordnet, die vom sie umgebenden Gummi begrenzt sind. Damit wird erreicht, daß bei mechanischen Schwingungen des Gummikörpers die Enden der Festigkeitsträger den Gummi in der Umgebung überhaupt nicht mehr berühren, so daß sie ihn auch nicht mechanisch angreifen können und eine Erwärmung durch Reibung verhindert wird.According to a preferred embodiment of the invention, the coated or uncoated non-adhesive end regions of the reinforcement in cavities arranged, which are limited by the rubber surrounding them. This achieves that in the case of mechanical vibrations of the rubber body, the ends of the reinforcement supports the No longer touch the surrounding rubber at all, so that they do not touch it mechanically either can attack and heat caused by friction is prevented.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Endbereiche der beschichteten oder unbeschichteten Festigkeitsträger eine gegenüber dem angrenzenden Gummi des Gummikörpers reibungsarme Oberfläche auf. Dies kann durch eine geeignete Schmierung oaer durch eine geeignete Beschichtung erreicht werden.According to a further preferred embodiment, the end regions have of the coated or uncoated reinforcements one opposite the adjacent Rubber of the rubber body on low-friction surface. This can be done through a suitable Lubrication oaer can be achieved by a suitable coating.

Durch eine Anwendung der Erfindung bei einem Gürtel eines Fahrzeugluftreifens erhält der Reifenunterbau eine höhere Lebensdauer, Bo daß er in vorteilhafter Weise für eine mehrmalige Runderneuerung geeignet ist.By applying the invention to a belt of a pneumatic vehicle tire the tire casing receives a longer service life, Bo that it is advantageous is suitable for repeated retreading.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.- Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einem Fahrzeugluftreifen beschrieben und anhand einer Zeichnung erläutert.Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims refer to.- The following is an embodiment of the invention described in a vehicle pneumatic tire and explained with reference to a drawing.

Es zeigt Fig. 1 einen Fahrzeugluftreifen mit einem zweilagigen Gürtel in einem Teilquerschnitt, Fig. 2 den Endbereich eines Stahlseils aus einer Lage des Gürtels gemäß Fig. 1 (schematisch), Fig. 3 den Endbereich eines Stahlseils mit zurückgequetschter Gummierung (schematisch), Fig. 4 den Endbereich eines Festigkeitsträgers, der in einem von Gummi umgebenen Hohlraum endet (schematisch).1 shows a pneumatic vehicle tire with a two-layer belt in a partial cross-section, FIG. 2 the end region of a steel cable from one layer of the belt according to FIG. 1 (schematically), FIG. 3 with the end region of a steel cable squeezed back rubber coating (schematic), Fig. 4 the end area of a reinforcement, which ends in a cavity surrounded by rubber (schematic).

Der Fahrzeugluftreifen gemäß Fig. 1 weist ine übliche Karkanne 1 mit in Cordlage angeordneten Festigkeitsträgern, einen üblichen Laufstreifen 2 und dazwischen einen Gürtel 3 auf, der vorliegend aus zwei Lagen eines Gewebes mit in Cordlage angcordneten Stahlseilen 4 besteht.The pneumatic vehicle tire according to FIG. 1 has a conventional carcass 1 reinforcement supports arranged in a cord layer, a conventional tread 2 and in between a belt 3, which in the present case consists of two layers of a fabric with a cord layer Ancordered steel cables 4 consists.

Die Stahlseile 4 verlaufen unter einem Winkel von 15 bis 250 zur Reifenumfangfirichtung und enden an den Rändern des Gürtels 3 bzw. an den Rändern der beiden Gürtellagen.The steel cables 4 run at an angle of 15 to 250 to the tire circumferential direction and end at the edges of the belt 3 or at the edges of the two belt layers.

Die Stahlseile 4, die üblicherweise vor dem Konfektionieren eines Reifens in einem gummierten Gevebestreifen eingebettet sind und bei denen die Gummierung 5 eine festhaftende Verbindung mit der vermessingten Oberfläche eingegangen ist, sind vorliegend vor dem Einbau in einen Reifen in den Randbereichen 6 der Enden auf eine Lunge von 3 mm von der Gummierung 5 befreit worden und zusätzlich mit einem Antihaftiittel 7, z.B. einer Antihaftlösung eingestrichen worden. Je nach Material und Dicke der Festigkeitsträger kann der nichthaftende Randbereich 6 eine Länge von 0,5 bis 5 mm haben.The steel cables 4, which are usually before the assembly of a Tires are embedded in a rubberized fabric strip and in which the rubber coating 5 a firm bond with the brass-plated surface has entered, are present before installation in a tire in the edge areas 6 of the ends freed from the rubber coating 5 on a lung of 3 mm been and has also been coated with a non-stick agent 7, e.g. a non-stick solution. Depending on the material and thickness of the reinforcement, the non-adhesive edge area 6 have a length of 0.5 to 5 mm.

Diese Behandlung hat zur Folge, daß nach der Konfektionierung und Vulkanisation des Reifens die beschriebenen Randbereiche 6 der Stahlseile 4 nichthaftend ii Bereich der Gürtelränder in dem sie umgebenden Gummi 8 eingebettet sind, während auf der übrigen Länge der Stahl seile 4 eine feste chemische Bindung zwischen ihnen und ihrer Gummierung 5 sowie zwischen der Gummierung 5 und den weiteren Gummischichten 8 vorliegt (Fig. 2).This treatment has the consequence that after packaging and Vulcanization of the tire does not adhere the described edge areas 6 of the steel cables 4 ii area of the belt edges in which rubber 8 surrounding them are embedded, while on the remaining length of the steel ropes 4 a strong chemical bond between them and its rubber coating 5 and between the rubber coating 5 and the other rubber layers 8 is present (Fig. 2).

Bei einem derart aufgebauten Reifen wird im Betrieb, wenn beim Durchwalken des Reifens die Festigkeitsträger des Gürtels 9 inneren, rasch wechselnden Bewegungen ausgesetzt sind, der die Randbereiche 6 der Stahlseile 4 umgebende Gummi 8 nicht mehr bei jeder Bewegung mitgenommen, so daß eine übermäßige thermische Aufheizung vermieden wird.In the case of a tire constructed in this way, it is in operation when during fulling of the tire the reinforcement of the belt 9 internal, rapidly changing movements are exposed to the rubber 8 surrounding the edge areas 6 of the steel cables 4 more dragged along with each movement, so that excessive thermal heating is avoided.

Zur weiteren Herabsetzung der Erwärmung können die Endbereiche 6 der Festigkeitsträger mit einer gegenüber dem Gummi 8 reibungsarmen Oberfläche oder Beschichtung versehen sein oder aber mit einem geeigneten Schmiermittel behandelt sein.To further reduce the heating, the end regions 6 of the Reinforcements with a low-friction surface compared to the rubber 8 or Be provided with a coating or treated with a suitable lubricant be.

Die Herstellung der Nichthaftung in den Randbereichen 6 der Festigkeitsträger, vorliegend der Stahlseile 4, kann auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden. Bei Vorhandensein einer Gummierung 5 kann diese chemisch odermechanisch entfernt werden, und der vermessingte Stahldraht 4 kann mit einem Antihaftmittel 7 beaufschlagt werden.The production of the non-adhesion in the edge areas 6 of the reinforcements, In the present case, the steel cables 4 can be carried out in different ways. If a rubber coating 5 is present, it can be removed chemically or mechanically and the brass-plated steel wire 4 can be treated with an anti-adhesive agent 7 will.

Die mechanische Entfernung der Gummierung 5 kann durch Abkratzen oder Abquetschen, aber auch gemäß Fig. 3 durch ein Zurückschieben erreicht werden.The mechanical removal of the rubber coating 5 can be done by scratching or Squeezing, but can also be achieved according to FIG. 3 by pushing back.

Eine weitere M6glichkeit zur Herstellung der Nichthaftung besteht darin, daß die Gummierung 5 gar nicht entfernt wird, sondern im Endbereich 6 ein Antihaftmittel 7 auf diese aufgebracht vird.There is a further possibility for establishing the non-liability in that the rubber coating 5 is not removed at all, but in the end region 6 Non-stick agent 7 is applied to this.

Ferner ist es bei Vervendung vermessingter Stahlseile 4 möglich, die Nichthaftung zwischen der Gummierung 5 und der vermessingten Oberfläche anzuordnen, indem das Kristallgefüge des Nessings verändert wird.Furthermore, when using brass-plated steel cables 4, it is possible that To arrange non-adhesion between the rubber coating 5 and the brass-plated surface, by changing the crystal structure of the Nessing.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Ein mit einer Gummierung 5 versehener Stahldraht 4 des Gürtels 3 liegt mit seinem Endbereich 6 in einem Hohlraum 9, der von dem Umgebungsgummi 8 begrenzt wird. Dabei können die Hohlräume 9 dadurch hergestellt werden, daß die Gürtelränder vor dem Konfektionieren mit einem Antihaft- oder einem anderen Mittel 7' behandelt werden, das bei der Vulkanisation lokale Gasblasen bildet.Another embodiment is shown in FIG. One with one Steel wire 4 of the belt 3 provided with rubber coating 5 lies with its end region 6 in a cavity 9 which is delimited by the surrounding rubber 8. The Cavities 9 are produced in that the belt edges before finishing be treated with a non-stick or other agent 7 'that occurs during vulcanization forms local gas bubbles.

Selbstverständlich kann in diesem Beispiel die Gummierung 5 im Randbereich 6 auch entfernt sein.Of course, in this example, the rubber coating 5 can be used in the edge area 6 will also be removed.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß beim Gebrauch des Reifens die nichthaftenden Endbereiche 6 der Stahlseile 4 nanezu gar nicht mehr mit dem Umgebungsgummi 8 in Berührung kommen, so daß letzterer thermisch optimal geschont wird.This embodiment has the advantage that when the tire is in use the non-adhesive end areas 6 of the steel cables 4 no longer with the Surrounding rubber 8 come into contact, so that the latter is thermally optimally protected will.

Claims

Claims 1. Body dynamically stressed in operation from Guuuii or rubber-like fabrics with thread-like reinforcements over the largest Part of their length firmly embedded in the rubber surrounding them, in particular Pneumatic vehicle tires, characterized in that at least some of the reinforcements (4) the coated or uncoated end areas (6) of the individual threads (4) are embedded non-adherently in the rubber (8) surrounding them.

2. Body according to claim 1, characterized in that the non-adhesion is present in an area (6) of the threads (4) in which in a body with completely firmly bonded reinforcements under extreme loads a thermal Destruction of the rubber surrounding them takes place.

3. Body according to claim 1, characterized in that the non-adhesive End regions (6) are arranged in cavities (9) which are surrounded by rubber (8) are limited.

4. Body according to claims 1 and 2, characterized in that the end regions (6) of the coated or uncoated threads (4) one opposite the adjacent rubber (8) of the body have low-friction surface.

5. Pneumatic vehicle tire according to claims 1 and 2, with an between Carcass (1) and tread (2) arranged belt (3), which consists of a fabric is constructed with steel cables (4) arranged in a cord layer and in which the individual Wires (4) end at the layer edges, characterized in that the ends of the individual wires (4) in their end regions (6) for a length of 0.5 to 5 mm non-adhesive are embedded in the rubber (8) surrounding them

6. Pneumatic vehicle tires according to claim 5, characterized in that the length of the end regions (6) is 3 mm amounts to.

7. Pneumatic vehicle tire according to claims 1 and 2, with a carcass (1) from strength carriers arranged in a cord layer, characterized in that the ends of the reinforcements in their end area to a length of 0.5 to 5 mm are embedded in the rubber surrounding them in a non-adhesive manner.

8. Pneumatic vehicle tire according to claims 1 and 2, with a chipper made of reinforcement supports arranged in a cord layer, characterized in that at least the ends of the reinforcements at the radially outer end of the chipper in their The end area does not adhere to the surrounding rubber over a length of 0.5 to 5 mm are embedded.

9. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 5 to 8, characterized in that that for a non-adhesion in the end area (6) a non-stick agent (7) on the coated or uncoated reinforcements (4) is applied in this area.

10. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 5 to 8, characterized in that that when using brass-plated steel wires (4) as reinforcement the crystalline structure of the brass in the end areas to achieve non-adhesion (6) is changed.

11. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 5 to 8, characterized gekennzeicnnet, that when using a coated, in particular rubberized cord fabric, the End areas (6) of the reinforcements (4) to achieve non-adhesion on mechanical or have been freed from their rubber coating (5) by chemical means.