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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Metallkord zur Verstärkung eines
Reifens und einen Luftreifen, der den Metallkord für eine Gürtelschicht
und/oder eine Karkasse anwendet.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Wichtige
Ziele für
einen Radialluftreifen, insbesondere einen Radialreifen für einen
Personenwagen, sind die Verringerung des Rollwiderstandes, eine
Verbesserung der Haltbarkeit, eine Verringerung der Herstellungskosten
und eine Verbesserung des Komforts des Wagens.
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Die
Eigenschaften der Gürtelschicht,
insbesondere jene des in der Gürtelschicht
eingebetteten Kords, und die Steifigkeit der Gürtelschicht üben einen
merklichen Einfluss auf die Verbesserung der vorstehend erwähnten Leistung
aus.
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Beispielsweise
schlägt
das japanische Gebrauchsmuster, Offenlegungsnummer 63-19404 (1988)
eine Technik zur Verringerung des Rollwiderstandes eines Reifens
vor, indem kein Kord sondern ein Stahldrahtmaterial für eine Gürtelschicht
angewandt wird. In einem derartigen Reifen bricht jedoch das Stahldrahtmaterial nachteiligerweise,
wenn ein Wagen, der mit dem Reifen ausgestattet ist, wiederholt
scharfe Kurven fährt.
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Die
Steifigkeit der Gürtelschicht
dominiert die Verformung der Gürtelschicht,
wenn ein Wagen, der mit dem Reifen ausgestattet ist, in Bewegung
ist, und beeinflusst die Grundleistung und Haltbarkeit des Reifens. Im
Besonderen beeinflusst die Steifigkeit der Gürtelschicht den Rollwiderstand,
die Hochgeschwindigkeits-Fahrleistung und die Kurvenfahrleistung
sowie die Gürtelendenablösung, die
sich aus Rissbildung zwischen Lagen im Kantenbereich der Gürtelschicht
ergibt, die durch Lasten hervorgerufen wird, die auf den Reifen
aufgebracht werden, wenn der Wagen in Bewegung ist. Deshalb muss
eine vorgeschriebene Steifigkeit der Gürtelschicht sichergestellt
werden. Gürtelkantenablösung wird
durch Risswachstum von Gummi hervorgerufen, was von Spannungen herrührt, die
sich an dem Kantenabschnitt der Gürtelschicht aufgrund wiederholter Verformung
der Gürtelschicht
konzentrieren, wenn ein mit dem Reifen ausgestatteter Wagen in Bewegung
ist, insbesondere eine Verformung der Gürtelschicht bei Kurvenfahrt.
Deshalb ist die Beständigkeit
gegenüber
einer derartigen Gürtelkantenablösung zur
Erzielung einer Haltbarkeit des Reifens von Bedeutung.
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Andererseits
muss bei einem Radialluftreifen für einen Lkw oder einen Bus,
der unter harten Bedingungen mit hoher Last und hohen Geschwindigkeiten
verwendet wird, die Festigkeit nicht nur der Korde der Gürtelschicht
sondern auch die des Karkasslagenkords auf einem hohen Niveau gehalten
werden. Im Allgemeinen ist die Quersteifigkeit der Karkasse eines
derartigen Radialreifens für
einen Lkw oder einen Bus hoch, um die Lenkstabilität aufrechtzuerhalten,
sie ist aber einer wiederholten Verformung im Anschluss an Hochgeschwindigkeitsfahrt
unter hoher Last ausgesetzt. Daher ist der Karkasskord aus einem
Stahlkord gebildet, um die Anforderungen nach Festigkeit und Haltbarkeit
zu erfüllen
und somit einer derartigen Verzerrung/Verformung ausreichend standzuhalten.
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Im
Allgemeinen wird für
den Karkasskord dieser Art von Reifen eine verseilte Einzelschichtstruktur oder
eine verseilte Mehrschichtstruktur mit 7 × 4, 3 + 7 oder 3 + 8 + 13
angewandt. Wenn ein derartiger Kord, der dicht mit Stahldrähten gefüllt ist,
in Karkasskautschuk eingebettet wird, dringt jedoch der Kautschuk
ungenügend
in den Stahlkord ein. Deshalb ist, wenn der Seitenwandabschnitt
beispielsweise durch scharfe Steine oder Felsen während der
Fahrt beschädigt
wird und Wasser durch den beschädigten
Abschnitt eindringt, dieser Abschnitt ein Ausgangspunkt für die Diffusion
von Feuchtigkeit durch Zwischenräume
in den Stahlkord, und dadurch breitet sich Rost aus. Folglich wird
die Haftung zwischen dem Stahlkord und dem Gummi verschlechtert
und der Stahlkord bricht, so dass die Haltbarkeit des Reifens verringert
wird.
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Darüber hinaus
erfordert der vorstehend erwähnte
Stahlkord, der eine komplizierte Struktur aufweist, komplizierte
Herstellungsschritte, was zu hohen Herstellungskosten für den Metallkord
führt.
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Um
diese Probleme zu lösen,
sind so genannte offene oder gelöste
Korde, die durch verseilte Stahldrähte gebildet sind, während ein
Zwischenraum dazwischen definiert ist, und ein Stahlkord vorgeschlagen worden,
der hergestellt wird, indem geformte Stahldrähte verseilt werden und ein
Zwischenraum zwischen den Drähten
definiert wird, um die Eindringungsfähigkeit des Kautschuks in den
Kord zu verbessern. Jedoch erfor dert ein derartiger Stahlkord einen
Formungsschritt sowie einen Verseilungsschritt für die Stahldrähte, was wieder
zu hohen Herstellungskosten für
den Stahlkord führt,
und die Stahldrähte
können
sich bei dem Schritt der Formung des Reifens voneinander trennen,
wodurch die Gleichmäßigkeit
und Haltbarkeit des hergestellten Reifens beschädigt wird.
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Um
dieses Problem zu lösen,
wendet beispielsweise ein jedes der japanischen Patente Offenlegungsnummer
10-292275 (1998) und 10-292276 (1998) einen nicht verseilten Metallkord
an. Jedoch trennen sich bei dem Reifenformungsschritt Korddrahtmaterialien,
die den nicht verseilten Metallkord bilden und nicht als Kord geformt
sind, nachteiligerweise, was Probleme hervorruft.
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Das
japanische Patent mit der Offenlegungsnummer 11-21776 (1999), das
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, offenbart das Binden
unverseilter Korde mit einem Wickeldraht. Jedoch reibt das Bündeln von
Wickeldraht und die Formgebung einer Vielzahl von Stahldrähten örtlich die
Stahldrähte,
so dass die Haltbarkeit verringert wird. Das Verhindern eines derartigen
Reibens ist schwierig, da die Formgebungsleistung verringert wird,
wenn die Korde lose gebündelt
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Metallkord zur
Verstärkung
eines Reifens bereitzustellen, der in einem Reifenherstellungsschritt
ohne komplizierte Arbeitsabläufe
formbar ist und die Festigkeit beibehält, indem Rost verringert wird,
und einen Luftreifen bereitzustellen, der den Metallkord für eine Gürtelschicht
und/oder eine Karkasse anwendet und eine ausgezeichnete Haltbarkeit
und einen ausgezeichneten Rollwiderstand aufweist.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung einen Metallkord zur Verstärkung eines
Reifens bereit, der durch Formen eines Bündels gebildet ist, das hergestellt
ist durch Zusammenbauen einer Vielzahl paralleler Metalldrähte, die
im Wesentlichen kreisförmige
Querschnitte aufweisen, in einem nicht verseilten Zustand, mit einem
Binder aus einem Polymermaterial mit einem Schmelzpunkt von 50°C bis 200°C.
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Das
genannte Polymermaterial ist vorzugsweise Polyethylen niedriger
Dichte oder Polyethylen mittlerer Dichte. Die Durchmesser der Metalldrähte betragen
vorzugsweise 0,15 bis 0,3 mm. Der Binder kann durch einen Kord,
ein bandähnliches
Material oder ein fadenähnliches
Material gebildet sein.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch einen Luftreifen mit einem Rahmen
aus einer Karkasse bereit, die sich torusförmig zwischen einem Paar Wulstabschnitten
erstreckt, wobei ein Kronenabschnitt der Karkasse mit einer Gürtelschicht
verstärkt
ist, die aus mindestens zwei Lagen besteht, wobei mindestens eine
Lage der Gürtelschicht
gebildet ist, indem ein Metallkord eingebettet ist, der erhalten
wird, indem ein Bündel
geformt wird, das hergestellt wird, indem eine Vielzahl von Metalldrähten mit
im Wesentlichen kreisförmigen
Querschnitten in einem nicht verseilten Zustand mit einem Binder
aus einem Polymermaterial parallelisiert werden, der einen Schmelzpunkt
von 50°C
bis 200°C
in Kautschuk aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner einen Luftreifen mit einem Rahmen
aus einer Karkasse bereit, die sich torusförmig zwischen einem Paar Wulstabschnitten
erstreckt, wobei die Karkasse verstärkt ist durch Einbetten von
Metallkorden, die erhalten werden, indem ein Bündel geformt wird, das hergestellt
wird, indem eine Vielzahl von Metalldrähten mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt
in einem nicht verseilten Zustand mit einem Binder aus einem Polymermaterial
parallelisiert werden, das einen Schmelzpunkt von 50°C bis 200°C in Kautschuk
aufweist.
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Die
vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung genommen mit den
begleitenden Zeichnungen deutlicher werden:
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 und 2 veranschaulichen
schematisch Metallkorde gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Schnittansicht, die die rechte Hälfte eines Luftreifens für einen
Personenwagen gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 ist
eine Schnittansicht, die die rechte Hälfte eines Luftreifens für einen
Lkw oder einen Bus gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
werden nun Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. 1 veranschaulicht
schematisch einen Metallkord 1, der gebildet ist, indem
eine Vielzahl von z.B. zwei bis fünfzehn, vorzugsweise zwei bis
zehn (fünf
in 1) Metalldrähte,
wie beispielsweise etwa Stahldrähte 2, in
einem nicht verseilten Zustand gebündelt werden und das Bündel mit
einem Binder 3 aus einem Polymermaterial geformt wird.
Die Stahldrähte 2 sind
wellig oder spiralförmig
ausgebildet. Obwohl alle Drähte 2 mit
der gleichen Teilung wellig oder spiralförmig ausgebildet sein können, können wellige
oder spiralförmige
Stahldrähte
mit unterschiedlichen Formen und unterschiedlichen Teilungsphasen
beliebig nach Bedarf miteinander kombiniert werden. In diesem Fall
ist ein konstanter Zwischenraum zwischen den Stahldrähten zur
weiteren Verbesserung der Eindringung von Kautschuk und zur Verstärkung der
Anhaftung zwischen dem Kautschuk und dem Metallkord 1 definiert,
wenn der Metallkord 1 für
eine Gürtelschicht
eingebettet wird.
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Die
Stahldrähte 2,
die den Metallkord 1 bilden, können im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsformen
aufweisen, d.h. kreisförmige,
elliptische oder flache ovale Formen. Wenn sie für die Gürtelschicht angewandt werden,
betragen die Durchmesser der Stahldrähte 2 vorzugsweise
0,15 bis 0,40 mm. Wenn die Stahldrähte 2 elliptische
oder flache ovale Teilstücke
aufweisen, liegen die Durchschnittslängen und -breiten im Bereich
von 0,15 bis 0,40 mm. Wenn sie im vorstehend erwähnten Durchmesserbereich festgelegt
sind, können die
Stahldrähte 2 die
Gürtelschicht
mit der richtigen Steifigkeit versehen und den Rollwiderstand verringern
sowie eine Lösung
der Kanten der Gürtelschicht
verringern. Es ist auch möglich, eine
Vielzahl von Arten von Stahldrähten
mit unterschiedlichen Durchmessern innerhalb des vorstehend erwähnten Bereiches
miteinander zu kombinieren.
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Wenn
sie auf eine Karkasse angewandt werden, betragen andererseits die
Durchmesser der Stahldrähte 2 vorzugsweise
0,15 bis 0,30 mm. Wenn sie in dem vorstehend erwähnten Durchmesserbereich festgelegt
sind, können
die Stahldrähte 2 die
Karkasse mit der richtigen Quersteifigkeit versehen und die Lenkstabilität bei Hochgeschwindigkeitsfahrt
aufrechterhalten.
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Nachdem
die Vielzahl von Stahldrähten 2 in
einem nicht verseilten Zustand gebildet worden ist, wird der Metallkord 1 mit
dem Binder 3 aus dem Polymermaterial geformt. Der Binder 3 aus
dem Polymermaterial kann vorzugsweise aus thermoplastischem Harz
mit einem Schmelzpunkt von 50°C
bis 200°C
hergestellt werden, wie beispielsweise etwa Polyethylen niedriger
Dichte (Schmelzpunkt: 102 bis 112°C),
Polyethylen mittlerer Dichte (Schmelzpunkt: 110 bis 120°C) oder Polypropylen
(Schmelzpunkt: über
165°C).
Ein geformter Reifen wird in einer Vulkanisationsform unter einer
Temperaturbedingung von 150°C
bis 200°C
hergestellt. Daher hält
der Binder 3 aus dem Polymermaterial die Stahldrähte 2,
so dass sie sich bei dem Reifenformungsschritt nicht voneinander
entfernen. Unter der Vulkanisationsbedingung wird andererseits der
Binder 3 geschmolzen, um die Stahldrähte 2 voneinander
zu lösen,
so dass leicht Kautschuk in den Zwischenraum zwischen den Stahldrähten 2 eindringt.
Das Polymermaterial, das den Binder 3 bildet, diffundiert
dann bei dem Vulkanisationsschritt in den umgebenden Kautschuk.
Wenn der Schmelzpunkt des Binders 3 200°C übersteigt, wird daher der Binder 3 unter
der Vulkanisa tionsbedingung nicht geschmolzen, der Kautschuk dringt
unzureichend in den Metallkord 1 ein, und die erforderlichen
Wirkungen sind nicht zu erwarten. Wenn der Schmelzpunkt des Binders 3 aus
dem Polymermaterial niedriger als 50°C ist, fließt der Binder 3 bei
einem Reifenherstellungsschritt bei einem geringfügigen Temperaturanstieg
und kann die Halte/Formgebungs-Funktion nicht erfüllen. Daher beträgt der Schmelzpunkt
des Binders 3 vorzugsweise 100°C bis 200°C.
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Der
Binder 3 kann gebildet werden, indem das vorstehend erwähnte Polymermaterial
in die Form eines Bandes mit 5 bis 20 mm Breite, eines Fadens oder
einer Faser verarbeitet wird, oder indem eine Vielzahl von faserartigen
Materialien zu einem Kord verseilt werden, oder kann eine Form aufweisen,
die aus verschiedenartigen ausgewählt ist.
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Der
Binder 3, der die Vielzahl von Stahldrähten 2 formt, indem
er spiralförmig
die Vielzahl von gebündelten
Stahldrähten 2 in
der Längsrichtung
umwickelt, wie es in 1 gezeigt ist, kann alternativ
die Stahldrähte 2 entlang
der Längsrichtung
teilweise binden.
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2 zeigt
einen Metallkord 11 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Nach 2 wird
der Metallkord 11 gebildet, indem parallele Metalldrähte, wie
beispielsweise etwa fünf gerade
Stahldrähte 12,
zusammengebaut werden und dieselben in einem nicht verseilten Zustand
gebündelt werden.
Binder 13 geben den Stahldrähten 12 in vorgeschriebenen
Intervallen entlang der Längsrichtung Form.
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Die
Stahldrähte 12 weisen
Querschnittsformen und Durchmesser innerhalb der vorstehend erwähnten Bereiche
auf, während
Stahldrähte 12 mit
unterschiedlichen Durchmessern miteinander kombiniert werden können oder
die geraden Stahldrähte 12 mit
spiralförmigen
oder welligen Stahldrähten
kombiniert werden können.
In diesem Fall wird das Eindringen von Kautschuk in dem Metallkord 11 weiter
verbessert.
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Der
erfinderische Metallkord kann in eine Gürtelschicht zur Herstellung
eines Luftreifens eingebettet sein.
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3 ist
eine Schnittansicht, die die rechte Hälfte eines Luftreifens 4 gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Nach 3 weist der Luftreifen 4 einen
Rahmen oder eine Verstärkung
auf, die eine Karkasse 6 umfasst, die sich torusförmig zwischen
einem Paar Wulstabschnitten 5 erstreckt. Ein Kronenabschnitt
der Karkasse 6 ist durch eine Gürtelschicht 7 verstärkt, die
aus mindestens zwei Lagen besteht, und der Laufflächenabschnitt 8 ist
an der Außenseite
der Gürtelschicht 7 entlang
der diametralen Richtung des Reifens 4 angeordnet. Der
vorstehend erwähnte
Metallkord bildet zumindest eine der Lagen der Gürtelschicht 7.
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Obwohl
der Metallkord vorzugsweise durch zwei bis fünfzehn Metalldrähte gebildet
wird, werden im Allgemeinen vorzugsweise zwei bis sechs Metalldrähte auf
eine Gürtelschicht
eines Radialreifens für
einen Personenwagen angewandt. Um die vorgeschriebene Steifigkeit
der Gürtelschicht
mit Metallkorden zu erzielen, die jeweils aus einem einzigen Metalldraht
gebildet sind, muss die Anzahl der Enden der Metallkorde in der
Lage erhöht
werden. Daher wird der Raum zwischen den Metallkorden so verschmälert, dass
sich Kautschuk leicht von den Enden der Metallkorde in beiden Kanten
der Gürtelschicht
trennt. Dieser breitet sich zwischen benachbarten Metallkorden aus,
so dass er leicht eine Ablösung
der Lage an beiden Kanten der Gürtelschicht
einleitet.
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Wenn
die Anzahl von Metalldrähten,
die jeden Metallkord bilden, fünfzehn übersteigt,
wird andererseits die Steifigkeit der Gürtelschicht übermäßig erhöht, so dass
der Komfort eines Personenwagens, der einen Radialreifen anwendet,
der für
einen Personenwagen gedacht ist, schlechter wird. Wenn zwei bis
sechs Metalldrähte
für jeden
Metallkord des vorstehend erwähnten
Reifens für
einen Personenwagen angewandt werden, beträgt der Zählwert der Metallkorde in der
Gürtelschicht
zehn bis fünfzehn,
vorzugsweise zwanzig bis vierzig pro einer Breite von 50 mm.
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Der
Metallkord wird über
einen Gummierungsschritt zur Bedeckung des Metallkords mit Kautschuk, der
auf 50°C
bis 120°C
erwärmt
ist, in Kautschuk eingebettet. In diesem Fall kann der vorstehend
erwähnte Binder
geschmolzen werden, so dass der Kautschuk leicht in Zwischenräume zwischen
den Metalldrähten,
die den Metallkord bilden, eindringt. Die Lage der Gürtelschicht,
die auf diese Weise erhalten wird, weist kein derartiges Problem
auf, dass die Metalldrähte
in späteren
Stufen voneinander getrennt werden.
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Um
die Gürtelschicht
mit Lagen zu bilden, wird zumindest eine der Lagen durch den vorstehend
erwähnten
Metallkord gemäß der vorliegenden
Erfindung gebildet. Wenn sie auf einen Reifen für einen Personenwagen angewandt
werden, werden derartige Metallkorde so angeordnet, dass sie einander
in entgegengesetzten Richtungen unter einem Winkel von 10 bis 30° entlang
der Umfangsrichtung des Reifens schneiden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden derartige Metallkorde in eine Karkasse eines Radialluftreifens
für einen
Lkw oder einen Bus eingebettet.
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4 ist
eine Schnittansicht, die die rechte Hälfte eines Radialluftreifens 14 für einen
Lkw oder einen Bus gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Nach 4 weist der Radialluftreifen 14 für einen
Lkw oder einen Bus einen Rahmen aus einer Karkasse 16 auf,
die sich torusförmig
zwischen einem Paar Wulstabschnitten 15 erstreckt, und
ein Kronenabschnitt der Karkasse 16 ist mit einer Gürtelschicht 17 verstärkt, die
aus vier Lagen besteht, während
ein Laufstreifenabschnitt 18 an der Außenseite der Gürtelschicht 17 entlang
der diametralen Richtung des Reifens 14 angeordnet ist,
und ein Wulstkernreiter 19 ist zwischen der Karkasse 16 und ihrem
Umschlagabschnitt angeordnet. Die vorstehend erwähnten Metallkorde bilden die
Lagen der Karkasse 16.
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Während jeder
Metallkord vorzugsweise aus zwei bis fünfzehn Metalldrähten gebildet
ist, werden im Allgemeinen vorzugsweise fünf bis zehn Metalldrähte für den Radialluftreifen 14 für einen
Lkw oder einen Bus angewandt. Während
der Zählwert
der Metallkorde in den Lagen eingestellt werden muss, um die vorgeschriebene
Steifigkeit für
die Karkasse 16 bereitzustellen, wird der Raum zwischen
den Metallkorden verschmälert, wenn
die Anzahl von Drähten,
die jeden Metallkord bilden, klein ist, so dass leicht Abrieb zwischen
den Metallkorden oder eine Ablösung
von Gummi an einem Ende 16a der Karkasse 16 hervorgerufen
werden kann. Diese breitet sich zwischen benachbarten Metallkorden
aus, so dass leicht eine Ablösung
der Lagen an dem Umschlagabschnitt der Karkasse 16 eingeleitet
werden kann.
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Wenn
die Anzahl von Metalldrähten
fünfzehn übersteigt,
ist es andererseits schwierig für
den Kautschuk, in zentrale Abschnitte der Korde einzudringen. Wenn
jeder Metallkord mit zwei bis zehn Metalldrähten gebildet wird, beträgt der Zählwert der
Metallkorde in der Karkasse 16 zehn bis fünfundfünfzig, vorzugsweise zwanzig
bis vierzig pro einer Breite von 50 mm.
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Der
Metallkord, der die Karkasse 16 bildet, wird über den
vorstehend erwähnten
Gummierungsschritt in dem Kautschuk eingebettet. Bei diesem Schritt
wird der Metallkord mit dem Kautschuk bedeckt, der auf 50°C bis 120°C erwärmt worden
ist, ähnlich
wie im Fall der Herstellung der Gürtelschicht. In diesem Fall
wird der vorstehend erwähnte
Binder geschmolzen, und der Kautschuk dringt leicht in die Zwischenräume zwischen den
Metalldrähten,
die den Metallkord bilden, ein. Die Lagen der auf diese Weise erhaltenen
Karkasse 16 weisen kein derartiges Problem auf, dass die
Metalldrähte
sich in einem späteren
Schritt voneinander trennen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Karkasse 16 durch zumindest eine Lage
gebildet, deren eingebetteter Metallkord in einer Richtung von 70° bis 90° in Bezug
auf die Umfangsrichtung des Reifens angeordnet ist. Eine Verstärkungsschicht
aus einem Stahlkord, einem Aramid-Faserkord, einem Polyester-Faserkord
oder einem Nylon-Faserkord kann an der inneren oder äußeren Seite
der Karkasse 16 zur Verstärkung eines Wulstabschnitts
oder eines Seitenwandabschnitts angeordnet sein.
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Der
Wulstkernreiter 19, der zwischen der Karkasse 16 und
ihrem Umschlagabschnitt angeordnet ist, kann aus einem im Allgemeinen
angewandten Hartgummi, Weichgummi oder einer Kombination aus dem Hartgummi
und dem Weichgummi hergestellt sein. Darüber hinaus kann eine Fülllage in
der Nähe
des oberen Endes des Umschlagabschnittes der Karkasse 16 angeordnet
sein, um eine Ablösung
zwischen dem Gummi und dem Metall zu verringern.
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Bei
dem Radialluftreifen 14 für einen Lkw oder einen Bus
ist die Gürtelschicht 17 aus
vier Lagen gebildet. Bei einem Aufbau, der im Allgemeinen für einen
derartigen Radialreifen für
einen Lkw oder einen Bus angewandt wird, sind die Lagen beispielsweise
unter einem Kordwinkel im Bereich von 5 bis 30° in Bezug auf die Umfangsrichtung
des Reifens 14 angeordnet, wobei die Lage benachbart zu
der Karkasse 16 auf einen Kordwinkel von 40 bis 70° festgelegt
sein kann, während
der Kordwinkel der übrigen
drei Lagen allgemein auf 5 bis 30° festgelegt
sein kann. Die Gürtelschicht 17,
die vorzugsweise durch den Metallkord gemäß der vorliegenden Erfindung
gebildet ist, kann durch einen allgemein angewandten Stahlkord oder
Glasfaser oder eine Kombination aus einem derartigen anorganischen
Faserkord und einem Aramid-Faserkord, einem Nylon-Faserkord oder
einem Polyester-Faserkord gebildet sein.
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Beispiele
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Beispiel 1
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Es
wurden verschiedene Arten von Stahlkorden aus Stahldrähten zur
Herstellung von Gürtellagen
von Radialreifen für
Personenwagen mit einer Größe von 165/70SR13
und Reifen für
Lkw oder Busse mit einer Größe von 11R22,5
versuchsweise mit dem in den 3 und 4 gezeigten
Aufbau und mit den in Tabelle 1 gezeigten Spezifikationen vorbereitet.
Diese Reifen wurden mit den folgenden Verfahren einer Leistungsbewertung
unterzogen. Tabelle 1 zeigt auch die Ergebnisse der Leistungsbewertung.
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(1) Eindringung des Kautschuks
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Von
jedem Reifen, der eine Gürtelschicht
aufwies, die den Stahlkord mit dem daran haftenden Gummierungsgummi
anwendete, wurde ein Probestahlkord entnommen. Nach dem Entfernen
des Gummis von der Oberfläche
des Stahlkords, soweit es möglich
war, wurden zwei benachbarte Drähte
von fünf
oder sechs Drähten,
die den Stahlkord bildeten, entfernt, indem der Stahlkord abschnittsweise
mit einem Messer zerschnitten wurde. Die Länge eines Abschnitts eines
Zwischenraums, der zwischen den beiden entfernten Drähten und dem
Bündel
der übrigen
Drähte
definiert und vollständig
mit Gummi gefüllt
war, wurde über
ungefähr
10 cm gemessen, um das Verhältnis
der Länge
des mit Gummi gefüllten
Abschnitts zu der Gesamtlänge
als Eindringung von Kautschuk zu betrachten. Diese Messung wurde
an zehn Proben durchgeführt,
um den Durchschnittswert als den Messwert des Kords zu betrachten.
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(2) Rollwiderstand
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Es
wurde der Rollwiderstand jedes Stahlkords gemäß SAE J 1269 gemessen und mit
einer Indexzahl in Bezug auf einen Rollwiderstand des Standes der
Technik 1 (100) dargestellt. Der Rollwiderstand wird proportional
zu der Indexzahl reduziert.
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(3) Haltbarkeit
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Jeder
Reifen wurde mit einer vorgeschriebenen Felge kombiniert, mit einem
vorgeschriebenen Innendruck befüllt
und auf einen Wagen aufgezogen, um wiederholt entlang einer Strecke
in Form einer Acht, die durch eine Kombination zweier Kreise mit
einem Durchmesser von 14 mm gebildet war, wiederholt 500 mal zu fahren.
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Danach
wurde der Reifen zerlegt, um die Anzahl von zerschnittenen Abschnitten
eines Gürtelkords
zu zählen
und die Haltbarkeit mit einem Index in Bezug auf den Stand der Technik
1 (100) darzustellen. Eine kleine Indexzahl gibt eine ausgezeichnete
Haltbarkeit mit einer kleinen Anzahl von zerschnittenen Abschnitten
an.
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(4) Wirtschaftlichkeit
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Jeder
durch unverseilte Drähte
gebildete Stahlkord wurde als wirtschaftlich ausgezeichnet angesehen, da
auf einen Verseilungsschritt verzichtet werden konnte, wohingegen
jeder Stahlkord, der durch verseilte Drähte gebildet war, als wirtschaftlich
unzureichend angesehen wurde.
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(5) Verarbeitbarkeit
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Die
Verarbeitbarkeit wurde als ausgezeichnet angesehen, wenn die Drähte, die
den Stahlkord bildeten, sich während
des Reifenformungsschrittes nicht voneinander trennten, wohingegen
die Verarbeitbarkeit als mangel haft angesehen wurde, wenn die Drähte, die
den Stahlkord bildeten, sich voneinander trennten.
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Es
ist aus Tabelle 1 ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Metallkorde
in Bezug auf die Eindringung von Kautschuk ausgezeichnet sind, und
dass die Reifen, die dieselben anwenden, in Bezug auf Rollwiderstand,
Haltbarkeit, Verarbeitbarkeit und Wirtschaftlichkeit in allen Beispielen
ausgezeichnet sind.
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Beispiel 2
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Es
wurden verschiedene Arten von Stahlkorden aus Stahldrähten zur
Herstellung von Reifen für
Lkw oder Busse mit einer Größe von 11R22,5
versuchsweise mit dem in 4 gezeigten Aufbau mit Bindern
in den in Tabelle 2 gezeigten Spezifikationen vorbereitet. In jedem
Reifen betrug ein Kordwinkel einer Karkasse 90° in Bezug auf die Umfangsrichtung.
Diese Reifen wurden mit den folgenden Verfahren einer Leistungsbewertung
unterzogen. Tabelle 2 zeigt auch die Ergebnisse der Leistungsbewertung.
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(1) Rost-Indexzahl nach
Fahrt
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Nach
einer Fahrt über
ungefähr
200.000 km wurde jeder Reifen zerlegt, um eine Rostsituation des
Metallkords zu beobachten und eine Rost-Indexzahl in Bezug auf die des Standes
der Technik 2 (100) darzustellen. Ein kleiner Zahlenwert gibt ein
geringes Rosten an.
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(2) Beibehaltung der Festigkeit
nach einer Fahrt
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Nach
einer Fahrt über
ungefähr
200.000 km wurde jeder Reifen zerlegt, und der Metallkord wurde
entnommen, um den Beibehalt der Festigkeit mit einer Indexzahl in
Bezug auf die Festigkeit vor der Fahrt (100) darzu stellen. Ein kleiner
Zahlenwert gibt einen ausgezeichneten Beibehalt der Festigkeit an.
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Die
Eindringung von Kautschuk, die Wirtschaftlichkeit und die Verarbeitbarkeit
wurden durch Verfahren bewertet, die ähnlich sind wie jene, die bei
Beispiel 1 angewandt wurden.
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Es
ist aus Tabelle 2 zu verstehen, dass die Beispiele 5 bis 7 gemäß der vorliegenden
Erfindung in Bezug auf die Eindringung von Kautschuk sowie auf die
Rost-Indexzahl und den Beibehalt der Festigkeit und die Verarbeitbarkeit
und Wirtschaftlichkeit von Reifen ausgezeichnet sind.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung ausführlich
beschrieben und veranschaulicht worden ist, ist klar zu verstehen,
dass dies allein zur Darstellung und als Beispiel erfolgte und nicht
als einschränkend
angesehen werden soll, wobei der Gedanke und Umfang der vorliegenden
Erfindung nur durch den Wortlauf der beigefügten Ansprüche begrenzt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, werden eine
Vielzahl von Metalldrähten
in einem nicht verseilten Zustand gebündelt und mit einem Binder
geformt, der in einem Gummierungsschritt oder einem Vulkanisationsschritt
schmelzbar ist, um einen Metallkord zu bilden und den Metallkord
auf eine Gürtelschicht
aufzubringen, wodurch die Eindringung von Kautschuk in den Metallkord
verbessert ist, um Eigenschaften, wie den Rollwiderstand und die
Haltbarkeit eines Reifens, zu verbessern.
