DE602004009102T2

DE602004009102T2 - Dreischichtiger metallcord zur reifenkarkassenverstärkung

Info

Publication number: DE602004009102T2
Application number: DE602004009102T
Authority: DE
Inventors: Henri Barguet; Alain Domingo; Arnaud Letocart; Thibaud Pottier
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: CA2548969C; BRPI0418080B1; JP5485189B2; US20120279629A1; EP1699973B1; RU2006126712A; DE602004009102D1; US20060237110A1; RU2358052C2; FR2864556A1; ES2294566T3; JP2011122291A; US8650850B2; ATE373738T1; KR20060131792A; US20120298281A1; KR101152692B1; CN1898435A; CN1898435B; BRPI0418080A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen dreischichtigen Metallcord zur Verwendung als Verstärkungselement bei der Verstärkung von Kautschuk- und/oder Kunststoff-Gegenständen.
Sie bezieht sich insbesondere auf die Verstärkung von Reifen und dabei ganz besonders auf die Reifenkarkassenverstärkung von Industriefahrzeugen wie zum Beispiel Lastkraftwagen.
Stahlcord („steel cord") für Reifen besteht im Allgemeinen aus Fäden aus perlitischem (oder ferritisch-perlitischem) Kohlenstoffstahl, im Weiteren „Kohlenstoffstahl" genannt, dessen Kohlenstoffgehalt (Gew.-% des Stahls) im Allgemeinen zwischen 0,1 % und 1,2 % beträgt, wobei der Durchmesser dieser Fäden meistens zwischen 0,10 und 0,40 mm (Millimeter) beträgt. Von diesen Fäden wird eine sehr hohe Zugfestigkeit erwartet, die im Allgemeinen höher sein sollte als 2000 MPa, vorzugsweise höher als 2500 MPa, und die durch die Strukturverhärtung erzielt wird, die während der Kaltumformung der Fäden erfolgt. Diese Fäden werden anschließend zu einem Seil oder Strang zusammengefügt, was von dem verwendeten Stahl auch erfordert, dass er ausreichend in sich verdreht werden kann, um den verschiedenen Schlagvorgängen standhalten zu können.
Zur Verstärkung insbesondere der Reifenkarkassen von Lastkraftwagen wird heutzutage meistens so genannter „geschichteter” oder „mehrschichtiger" Stahlcord („layered cords") verwendet, der aus einer mittleren Schicht und aus einer oder mehreren praktisch konzentrisch um diese mittlere Schicht angeordneten Fadenschichten besteht. Dieser geschichtete Cord bevorzugt größere Kontaktlängen zwischen den Fäden, sodass dieser dem älteren, so genannten „Strangcord" („strand cord") deshalb vorgezogen wird, weil er einerseits kompakter ist und andererseits weniger durch Reibverschleiß gefährdet ist. Beim geschichteten Cord unterscheidet man bekanntermaßen Cord mit einem kompakten Aufbau und Cord mit rohrförmigen bzw. zylindrischen Schichten.
Die in den Reifenkarkassen von Lastkraftwagen am meisten verwendeten geschichteten Corde sind Corde der Formel L + M oder L + M + N, wobei letztere im Allgemeinen für die dicksten Reifen vorgesehen sind. In bekannter Weise bestehen diese Corde aus einer Innenschicht aus L Fäden, um die eine Schicht aus M Fäden gewickelt ist, welche ihrerseits mit einer Außenschicht aus N Fäden umgeben ist, wobei L im Allgemeinen zwischen 1 und 4, M zwischen 3 und 12, N zwischen 8 und 20 schwankt, und das Ganze gegebenenfalls mit einem spiralförmig um die letzte Schicht gewickelten Bewehrungsband bewehrt sein kann.
Um ihre Aufgabe zu erfüllen, welche darin besteht, Reifenkarkassen zu verstärken, müssen die geschichteten Corde zunächst eine gute Nachgiebigkeit und eine hohe Biegefestigkeit aufweisen, was insbesondere daraus hinausläuft, dass deren Fäden einen relativ geringen Durchmesser aufweisen, wobei dieser Durchmesser vorzugsweise weniger als 0,28 mm beträgt, besonders vorzugsweise weniger als 0,25 mm beträgt und im Allgemeinen geringer ist als derjenige der Fäden, die in herkömmlichen Corden für den Gürtelverband der Reifen verwendet werden.
Während der Fahrt unterliegen diese geschichteten Corde andererseits hohen Belastungen, insbesondere wiederholten Biegungen bzw. Krümmungsschwankungen, die im Bereich der Fäden Reibungen, insbesondere aufgrund der Kontakte zwischen aneinander liegenden Schichten, und somit Verschleiß sowie Ermüdung verursachen; sie müssen also eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber so genannte „Reibermüdungserscheinungen" aufweisen.
Schließlich ist es auch wichtig, dass die Corde möglichst gut von dem Kautschuk imprägniert sind, dass dieser Werkstoff in alle Zwischenräume zwischen den den Cord bildenden Fäden eindringt. Ist nämlich diese Durchdringung ungenügend, so kommt es entlang der Corde zur Bildung von leeren Kanälen, und die Korrosionsmittel, Wasser zum Beispiel, die aufgrund von Einschnitten beispielsweise in die Reifen eindringen können, wandern entlang dieser Kanäle bis in die Reifenkarkasse. Diese vorhandene Feuchtigkeit spielt eine wesentliche Rolle, weil sie Rost verursacht und der oben genannte Abbau (Reibermüdungserscheinungen) gegenüber einer Verwendung in trockener Umgebung beschleunigt.
All diese Ermüdungserscheinungen werden im Allgemeinen unter dem Sammelbegriff „Reibkorrosionsermüdung" zusammengefasst und verursachen einen allmählichen Abbau der mechanischen Eigenschaften der Corde und können, unter schwierigsten Fahrbedingungen, die Lebensdauer derselben beeinträchtigen.
Um in den Reifenkarkassen von Lastkraftwagen, in denen bekanntermaßen die wiederholten Biegebeanspruchungen besonders hoch sein können, die Verschleißfestigkeit der mehrschichtigen Corde zu erhöhen, wurde seit langem vorgeschlagen, deren Aufbau so zu verändern, dass insbesondere ihre Durchlässigkeit für den Kautschuk erhöht werden kann, um auf diese Weise die Gefahren aufgrund von Korrosion und Korrosionsermüdung zu begrenzen.
So wurden beispielsweise mehrschichtige Corde vorgeschlagen, die einen Aufbau 3 + 9 + 15 haben und aus einer 3-fädigen Innenschicht bestehen, welche von einer 9-fädigen Zwischenschicht und von einer 15-fädigen Außenschicht umgeben ist, wobei der Durchmesser der Fäden der Kern- bzw. Innenschicht größer ist als der der Fäden der anderen Schichten, oder auch nicht. Diese Corde sind nicht bis zum Kern durchlässig, weil in der Mitte der drei Fäden der Innenschicht ein Kanal bzw. ein Kapillar vorhanden ist, welcher nach Imprägnierung durch den Kautschuk leer bleibt und somit die Verbreitung von Korrosionsmedien wie zum Beispiel Wasser begünstigt.
Die Veröffentlichung RD (Research Disclosure) Nr. 34370 beschreibt Corde mit einem Aufbau 1 + 6 + 12, die entweder kompakt sind oder konzentrisch angeordnete rohrförmige Schichten aufweisen, welche aus einer Innenschicht bestehen, die aus einem einzigen Faden gebildet wird und von einer 6-fädigen Zwischenschicht umgeben ist, welche wiederum von einer 12-fädigen Außenschicht umgeben ist. Die Durchdringbarkeit für den Kautschuk kann dadurch verbessert werden, dass die Fäden der jeweiligen Schichten, bzw. innerhalb einer selben Schicht unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Corde mit einem Aufbau 1 + 6 + 12, deren Durchdringbarkeit dadurch erhöht wird, dass die Durchmesser der Fäden gezielt gewählt werden, insbesondere dadurch, dass der verwendete Kernfaden einen größeren Durchmesser hat, wurden ebenfalls beschrieben, so zum Beispiel in der EP-A-648 891 oder in der WO-A-98/41682 .
Um die Durchdringbarkeit des Kautschuks bis ins Innere des Cordes hinein gegenüber herkömmlichen Corden noch weiter zu erhöhen, wurden mehrschichtige Corde vorgeschlagen, die eine mittlere Schicht aufweisen, welche von mindestens zwei konzentrischen Schichten umgeben ist, beispielsweise von Corden der Formel 1 + 6 + N, insbesondere 1 + 6 + 11, wobei die Außenschicht ungesättigt (unvollständig) ist, um eine höhere Durchdringbarkeit für den Kautschuk zu gewährleisten (siehe beispielsweise die Patentschriften EP-A-719 889 und die WO-A-98/41682 ). Durch die vorgeschlagenen Aufbauten kann auf das Bewehrungsband verzichtet werden, weil der Kautschuk besser durch die Außenschicht dringt und dadurch ein Kaltschrumpfen erfolgt; die Erfahrung hat aber gezeigt, dass der Kautschuk den Cord nicht, zumindest noch nicht auf optimale Weise, bis zum Kern durchdringt.
Zudem sei darauf hingewiesen, dass eine Erhöhung der Durchdringbarkeit für den Kautschuk nicht genügt, um eine ausreichende Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Wenn die Corde zur Verstärkung von Reifenkarkassen verwendet werden, so müssen die Corde nicht nur der Korrosion widerstehen, sie müssen auch eine große Anzahl an manchmal widersprüchlichen Kriterien erfüllen, insbesondere Festigkeit, Reibwiderstand, hohe Haftung am Kautschuk, Einförmigkeit, Flexibilität, wiederholte Biege- bzw. Zugfestigkeit, hohe Biegestabilität, usw.
Aus all den vorgenannten Gründen und trotz der verschiedenen jüngsten Verbesserungen, die hier und da hinsichtlich des einen oder anderen bestimmten Kriteriums erzielt werden konnten, bleiben die besten heutzutage in den Reifenkarkassen von Lastkraftwagen eingesetzten Corde auf eine kleine Anzahl an geschichteten Corden beschränkt, welche einen sehr herkömmlichen Aufbau haben, kompakt sind oder mit zylindrischen Schichten versehen sind, und eine gesättigte (vollständige) Außenschicht aufweisen; es handelt sich dabei im Wesentlichen um Corde mit einem Aufbau 3 + 9 + 15 oder 1 + 6 + 12, wie sie eingangs beschrieben worden sind.
Die Anmelderinnen haben nun weiter geforscht und sind auf einen neuen geschichteten Cord gestoßen, der auf unerwartete Weise die allgemeine Leistungsfähigkeit der besten bekannten geschichteten Corde zur Verstärkung von Reifenkarkassen von Lastkraftwagen weiter verbessert. Aufgrund seines besonderen Aufbaus, weist dieser erfindungsgemäße Cord nicht nur eine hervorragende Durchdringbarkeit für den Kautschuk auf, was die Korrosionsprobleme begrenzt; er besitzt darüber hinaus eine gegenüber Corden aus dem Stand der Technik signifikant erhöhte Reibermüdungsfestigkeit. Die Lebensdauer der LLW-Reifen und die der Karkassen werden dadurch wesentlich erhöht.
Demzufolge ist der erste Gegenstand der Erfindung ein dreischichtiger Cord mit einem Aufbau L + M + N, der als Verstärkungselement einer Reifenkarkasse verwendbar ist und eine Innenschicht (C1) mit einem Durchmesser d₁ aufweist, wobei L zwischen 1 und 4 beträgt, diese Innenschicht von mindestens einer Zwischenschicht (C2) mit M Fäden mit einem Durchmesser d₂ umgeben ist, wobei diese Fäden spiralförmig mit einer Steigung p₂ zusammengewickelt werden, wobei M zwischen 3 und 12 beträgt und diese Zwischenschicht C2 von einer Außenschicht C3 mit N Fäden mit einem Durchmesser d₃ umgeben ist, wobei diese Fäden spiralförmig mit einer Steigung p₃ zusammengewickelt werden und N zwischen 8 und 20 beträgt, wobei dieser Cord dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Mantel aus einer vernetzbaren oder vernetzten Kautschukzusammensetzung auf der Basis mindestens eines Dien-Elastomers zumindest die Schicht C2 bedeckt.
Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung eines erfindungsgemäßen Cords zur Verstärkung von Gegenständen oder Halbfertigerzeugnissen aus Kunststoff und/oder Kautschuk wie zum Beispiel Vliesen, Schläuchen, Riemen, Förderbändern, Reifen, insbesondere Reifen für Industriefahrzeuge, welche üblicherweise eine Metallkarkasse verwenden.
Der erfindungsgemäße Cord ist insbesondere dafür vorgesehen, als Verstärkungselement einer Reifenkarkasse für Industriefahrzeuge ausgewählt aus der Gruppe umfassend Kleinlastwagen, „Lastkraftwagen" – d.h. U-Bahn, Busse, Straßentransportfahrzeuge (Laster, Traktore, Anhänger), Offroad-Fahrzeuge – Landwirtschafts- oder Baufahrzeuge, Flugzeuge, andere Transport- oder Förderfahrzeuge verwendet zu werden.
Dieser erfindungsgemäße Cord könnte aber nach anderen besonderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen auch eingesetzt werden, um andere Teile eines Reifens zu verstärken, so insbesondere die Gürtel bzw. Gürtelverbände derartiger Reifen, insbesondere von Industriereifen wie Lastkraftwagen oder Baufahrzeugen.
Die Erfindung betrifft außerdem diese Gegenstände oder Halbfertigprodukte aus Kunststoff und/oder aus Kautschuk selbst, wenn diese mit einem erfindungsgemäßen Cord verstärkt sind, insbesondere Reifen für die oben genannten Industriefahrzeuge, und hier insbesondere LKW-Reifen, sowie Verbundgewebe umfassend eine mit einem erfindungsgemäßen Cord verstärkte Matrix aus einer Kautschukzusammensetzung, welche einsetzbar sind als Lage für die Karkasse bzw. den Gürtelverband derartiger Reifen.
Die Erfindung und deren Vorteile ergeben sich auf einfache Weise aus der Beschreibung und den folgenden Ausführungsbeispielen sowie aus den 1 bis 3, welche diese Beispiele wiedergeben oder schematisch darstellen:

– eine Mikroskopaufnahme (40-fache Vergrößerung) eines Querschnitts eines Vergleichscords mit dem Aufbau 1 + 6 + 12 (1);
– eine Mikroskopaufnahme (40-fache Vergrößerung) eines Querschnitts eines erfindungsgemäßen Cords mit dem Aufbau 1 + 6 + 12 (2);
– einen radialen Schnitt durch eine Karkasse eines LKW-Reifens mit Radialkarkasse, welche in dieser allgemeinen Darstellung (3) erfindungsgemäß sein kann oder nicht.

I. MESSUNGEN UND TESTS
I.-1. Luftdurchlässigkeitstest
Der Luftdurchlässigkeitstest stellt ein einfaches Mittel dar, die Durchdringung des Cords durch eine Kautschukzusammensetzung indirekt zu messen. Er wird an Corden ausgeführt, die unmittelbar aus den Lagen aus vulkanisiertem Kautschuk, die sie verstärken, herausgeschält werden, wobei diese Corde also von dem ausgehärteten Kautschuk durchdrungen sind.
Der Test wird auf einer bestimmten Cordlänge (beispielsweise 2 cm) auf folgende Art und Weise durchgeführt: Mit einem gegebenen Druck (beispielsweise 1 bar) beaufschlagte Luft wird dem Eingang des Cords zugeführt und es wird das Luftvolumen am Ausgang anhand eines Mengenmessers gemessen; während der Messung wird die Cordprobe in einer dichten Dichtung derart blockiert, dass nur die Luftmenge bei der Messung berücksichtigt wird, die den Cord entlang seiner Längsachse von dem einen zum anderen Ende durchströmt. Der gemessene Durchsatz ist umso geringer als die Durchdringrate des Cordes durch den Kautschuk hoch ist.
I-2. Lebensdauertest des Reifens
Die Standfestigkeit des Cords gegenüber Reibkorrosionsermüdung wird in LKW-Reifenkarkassen anhand eines sehr lang andauernden Fahrtests bewertet.
Hierfür werden LKW-Reifen hergestellt, deren Karkasse aus einer einzigen Kautschuklage besteht, welche mit den zu testenden Corden verstärkt wurde. Diese Reifen werden auf bekannte geeignete Felgen montiert und sie werden mit feuchtigkeitsgesättigter Luft auf den gleichen Druck aufgeblasen (mit einem Überdruck im Verhältnis zum Nominaldruck). Dann werden die Reifen auf einer automatischen Fahrmaschine bei gleicher Geschwindigkeit eine bestimmte Anzahl an Kilometern gefahren und dabei einer sehr hohen Last ausgesetzt (Überlastung gegenüber der Nennlast). Am Ende der Fahrt werden die Corde aus der Reifenkarkasse herausgeschält und es wird die verbleibende Reißkraft sowohl der Fäden als auch der Corde, welche auf diese Weise einer Ermüdung ausgesetzt wurden, gemessen.
Andererseits werden Reifen hergestellt, die mit den vorstehenden identisch sind und wie oben auseinander genommen, diesmal aber nicht gefahren werden. Nach dem Auseinandernehmen wird die ursprüngliche Reißkraft der nicht ermüdeten Fäden und Corde gemessen.
Schließlich wird der Abbau an Reißkraft nach Ermüdung (bezeichnet durch ΔFm und ausgedrückt in %) berechnet, indem die verbleibende Reißkraft mit der ursprünglichen verglichen wird. Dieser Abbau ΔFm ist das Ergebnis der Ermüdung und des Verschleißes (Querschnittsverringerung) der Fäden, die aufgrund der gemeinsam einwirkenden verschiedenen mechanischen Beanspruchungen, insbesondere aufgrund der starken Arbeit der Kontaktkräfte zwischen den Fäden und des aus der Umgebungsluft stammenden Wassers, anders ausgedrückt aufgrund der Reibkorrosionsermüdung, der der Cord im Reifen während der Fahrt ausgesetzt ist, aufgetreten sind.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Fahrtest solange weiterzuführen, bis der Reifen aufgrund eines Reißens der Karkasse oder eines anderen früher auftretenden Schadens (beispielsweise einer Zerstörung des Gürtelverbands oder einer Laufflächenablösung) zwangsweise zerstört ist.
II. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
II-1. Erfindungsgemäßer Cord
Die in der vorliegenden Beschreibung zur Beschreibung der Corde verwendeten Begriffe „Formel" bzw. „Aufbau" beziehen sich einfach auf die Konstruktion dieser Corde.
Wie eingangs angegeben, weist der erfindungsgemäße dreischichtige Cord mit einer Struktur L + M + N eine aus L Fäden bestehende Innenschicht C1 mit einem Durchmesser d₁, die von einer aus M Fäden bestehenden Zwischenschicht C2 mit einem Durchmesser d₂ umgeben ist, welche wiederum von einer aus N Fäden bestehenden Außenschicht C3 mit einem Durchmesser d₃ umgeben ist.
Erfindungsgemäß verdeckt ein aus einer vernetzbaren oder vernetzten Kautschukzusammensetzung auf der Basis von mindestens einem Dien-Elastomer bestehender Mantel mindestens die Schicht C2. Es versteht sich, dass die Schicht C1 selbst auch von diesem Kautschukmantel bedeckt sein könnte.
Der Ausdruck „Zusammensetzung auf der Basis von mindestens einem Dien-Elastomer" ist in bekannter Weise derart zu verstehen, dass die Zusammensetzung vorwiegend (d.h. nach einem Massenanteil von mehr als 50 %) dieses bzw. diese Dien-Elastomere umfasst.
Es sei darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Mantel sich kontinuierlich um die Schicht C2 erstreckt, die er bedeckt (das heißt, dass dieser Mantel in „orthoradialer" Richtung des Cordes, die im rechten Winkel zu dessen Halbdurchmesser verläuft, kontinuierlich ist), so dass eine kontinuierliche Muffe mit einem vorteilhafterweise praktisch kreisförmigen Querschnitt gebildet wird.
Ebenfalls zu bemerken ist, dass die Kautschukzusammensetzung dieses Mantels vernetzbar oder vernetzt ist, das heißt, dass sie per definitionem ein Vernetzungssystem umfasst, das dazu geeignet ist, die Vernetzung der Zusammensetzung während dem Aushärten (d.h. während des Härtens und nicht während des Schmelzens) zu ermöglichen; so kann diese Kautschukzusammensetzung als unschmelzbar bezeichnet werden, da sie durch Erhitzen auf eine beliebige Temperatur nicht schmelzbar ist.
Unter „Dien"-Elastomer bzw. -Kautschuk ist in bekannter Weise ein Elastomer (d.h. ein Homopolymer oder ein Copolymer) zu verstehen, das zumindest teilweise von Dien-Monomeren (Monomere, welche Träger zweier konjugierter oder nicht konjugierter Kohlenstoff-Kohlenstoff Doppelbindungen sind) stammt.
Die Dien-Elastomere können in bekannter Weise in zwei Kategorien unterteilt werden: die „im Wesentlichen ungesättigten" und die „im Wesentlichen gesättigten". Im Allgemeinen wird hier unter einem „im Wesentlichen ungesättigten" Dien-Elastomer ein Dien-Elastomer verstanden, das zumindest teilweise aus konjugierten Dien-Monomeren entstanden ist und das einen Prozentsatz an Grundmolekülen bzw. Einheiten dienischer Herkunft (konjugierte Diene) von mehr als 15 % (Mol-%) aufweist. So fallen zum Beispiel Dien-Elastomere wie Butyl-Kautschuk oder Dien- und alpha-Olefin-Copolymere des Typs EPDM nicht unter die vorgenannte Definition und können insbesondere als „im Wesentlichen gestättigte" Dien-Elastomere bezeichnet werden (geringer bzw. sehr geringer Prozentsatz an Grundmolekülen dienischer Herkunft, der stets weniger als 15 % beträgt). In der Kategorie der „im Wesentlichen ungesättigten" Dien-Elastomere wird insbesondere unter einem „stark ungesättigten" Dien-Elastomer ein Dien-Elastomer mit einem Prozentsatz an Grundmolekülen dienischer Herkunft (konjugierter Diene) von mehr als 50 % verstanden.
Nachdem diese Definitionen festgelegt wurden, wird nun unter Dien-Elastomer zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Cord insbesondere verstanden:

(a) jedes beliebige durch Polymerisierung eines konjugierten Dien-Monomers mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen erhaltene Homopolymer;
(b) jedes beliebige durch Copolymerisierung eines oder mehrerer Diene, die entweder untereinander oder mit einer oder mehreren aromatischen Vinylverbindungen mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen konjugiert sind, erhaltene Copolymer;
(c) ein ternäres Copolymer, erhalten durch Copolymerisierung von Ethylen, von einem a-Olefin mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen mit einem nicht konjugierten Dien-Monomer mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel die aus Ethylen, Propylen mit einem nicht konjugierten Dien-Monomer des vorgenannten Typs wie insbesondere Hexadien-1,4, Ethyliden-norbornen, Dicyclopentadien erhaltenen Elastomere;
(d) ein Isobuten- und Isopren-Copolymer (Butylkautschuk) sowie die halogenierten, insbesondere die chlorierten bzw. bromierten, Formen dieser Art von Copolymer.

Obwohl die vorliegende Erfindung für jede Art von Dien-Elastomer geeignet ist, wird sie an erster Stelle mit im Wesentlichen ungesättigten Dien-Elastomeren, insbesondere mit Dien-Elastomeren des oben genannten Typs (a) bzw. (b) ausgeführt.
So wird das Dien-Elastomer vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polybutadienen (BR), Naturkautschuk (NR), den durch Synthese gewonnenen Polyisoprenen (IR), den verschiedenen Butadien-Copolymeren, den verschiedenen Isopren-Copolymeren und den Mischungen dieser Elastomere. Derartige Copolymere werden vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Butadien-Styrol-Copolymeren (SBR), den Isopren-Butadien-Copolymeren (BIR), den Isopren-Styrol-Copolymeren (SIR) und den Isopren-Butadien-Styrol-Copolymeren (SBIR).
Insbesondere wenn die erfindungsgemäßen Corde zur Verstärkung von Reifen vorgesehen sind, insbesondere von Reifenkarkassen für Industriefahrzeuge wie Lastkraftwagen, besteht das gewählte Dien-Elastomer vorzugsweise in der Hauptsache (das heißt zu mehr als 50 Prozent) aus einem Isopren-Elastomer. Unter einem „Isopren-Elastomer" wird in bekannter Weise ein Isopren-Homopolymer oder -Copolymer verstanden, anders ausgedrückt ein Dien-Elastomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk (NR), den durch Synthese gewonnenen Polyisoprenen (IR), den verschiedenen Isopren-Copolymeren und den Mischungen aus diesen Elastomeren.
Nach einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht das ausgewählte Dien-Elastomer ausschließlich (das heißt zu 100 Prozent) aus Naturkautschuk, aus durch Synthese gewonnenem Polyisopren oder aus einer Mischung dieser Elastomere, wobei das durch Synthese gewonnene Polyisopren einen (Mol-) Prozentsatz von cis-1,4 Verbindungen aufweist, der vorzugsweise höher als 90 % und besonders bevorzugt mehr als 98 % beträgt.
Nach einer besonderen erfindungsgemäßen Ausführungsform könnten auch Verschnitte (Mischungen) dieses Naturkautschuks und/oder dieser durch Synthese gewonnenen Polyisoprene mit weiteren stark ungesättigten Dien-Elastomeren, insbesondere mit SBR oder BR Elastomeren wie sie eingangs genannt wurden, verwendet werden.
Der Kautschukmantel des erfindungsgemäßen Cordes kann ein einziges oder mehrere Dien-Elastomer(e) enthalten, wobei letztere(s) zusammen mit einem beliebigen, durch Synthese gewonnenen Elastomer, das kein Dien-Elastomer ist, bzw. mit Polymeren, die kein Elastomer sind, beispielsweise mit thermoplastischen Polymeren verwendet werden, wobei diese Polymere, die keine Elastomere sind, dann in der Minderheit vorhanden sind.
Obwohl die Kautschukzusammensetzung des Mantels vorzugsweise kein Plastomer enthält und sie lediglich ein Dien-Elastomer (oder eine Dien-Elastomermischung) als Polymerbasis aufweist, könnte die Zusammensetzung auch mindestens ein Plastomer mit einem Massenanteil x_p enthalten, der geringer ist als der Massenanteil x_e des Elastomers bzw. der Elastomere.
In einem derartigen Fall gilt vorzugsweise die folgende Beziehung: 0 < x_p < 0,5.x_e.
Besonders bevorzugt ist die Beziehung in einem solchen Fall folgende: 0 < x_p < 0,1.x_e.
Vorzugsweise ist das Vernetzungssystem des Kautschukmantels ein so genanntes Vulkanisationssystem, das heißt es basiert auf Schwefel (oder auf einen Schwefel abgebenden Stoff) und auf einem primären Vulkanisationsbeschleuniger. Diesem grundlegenden Vulkanisationssystem können verschiedene sekundäre Beschleuniger oder bekannte Vulkanisationsaktivatoren hinzugefügt werden. Schwefel wird vorzugsweise zu einem Prozentsatz von zwischen 0,5 und 10 %, besonders bevorzugt von zwischen 1 und 8 %, verwendet, der primäre Vulkanisationsbeschleuniger, ein Sulfenamid zum Beispiel, wird vorzugsweise zu einem Prozentsatz von zwischen 0,5 und 10 %, besonders bevorzugt zu einem Prozentsatz von zwischen 0,5 und 5,0 % verwendet.
Die Kautschukzusammensetzung des erfindungsgemäßen Mantels umfasst, zusätzlich zu dem genannten Vernetzungssystem, alle üblichen Inhaltsstoffe, die in den Kautschukzusammensetzungen für Reifen verwendbar sind, so zum Beispiel verstärkende Füllstoffe auf der Basis von Kohlenstoffschwarz und/oder ein verstärkender anorganischer Füllstoff wie Siliciumdioxid, Alterungsschutzmittel, so zum Beispiel Antioxydantien, Verlängerungsöle, Weichmacher oder Stoffe, die das Verarbeiten der rohen Zusammensetzungen erleichtern, Methylen-Akzeptoren und -Donoren, Harze, Bismaleimide, bekannte Haftbeschleunigungssysteme des Typs „RFS" (Resorcinol-Formaldehyd-Siliciumdioxid) oder Metallsalze, insbesondere Kobaltsalze.
Vorzugsweise weist die Zusammensetzung des Kautschukmantels im vernetzten Zustand ein Sekantendehnungsmodul M10, gemessen nach der Norm ASTM D 412 von 1998, auf, das geringer als 20 MPa und besonders bevorzugt geringer als 12 MPa ist und insbesondere zwischen 4 und 11 MPa beträgt.
Vorzugsweise wird die Zusammensetzung dieses Mantels so gewählt, dass sie mit der Zusammensetzung identisch ist, die für die Kautschukmatrix verwendet wird, welche durch die erfindungsgemäßen Corde verstärkt werden soll. Auf diese Weise gibt es keinerlei möglichen Inkompatibilitätsprobleme zwischen den jeweiligen Stoffen des Mantels und der Kautschukmatrix.
Vorzugsweise ist die genannte Zusammensetzung auf der Basis von Naturkautschuk und umfasst Kohlenstoffschwarz als verstärkenden Füllstoff, beispielsweise ein Kohlenstoffschwarz des Grades (ASTM) 300, 600 oder 700 (zum Beispiel N326, N330, N347, N375, N683, N772).
In dem erfindungsgemäßen Cord sind vorzugsweise mindestens ein, vorzugsweise aber alle folgenden Merkmale bestätigt:

– die Schicht C3 ist eine gesättigte Schicht, das heißt, in dieser Schicht ist nicht genügend Platz vorhanden, um mindestens einen (N + 1)-ten Faden mit einem Durchmesser d₃ hinzuzufügen, wobei N dann die Höchstzahl an Fäden darstellt, die in einer Schicht um die Schicht C2 gewickelt werden können;
– der Kautschukmantel bedeckt außerdem die Innenschicht C1 und/oder trennt die Fäden angrenzend an die Zwischenschicht C2 paarweise;
– der Kautschukmantel bedeckt praktisch den halben radial innenliegenden Umfang eines jeden Fadens der Schicht C3, so dass er die Fäden angrenzend an diese Schicht C3 paarweise trennt.

In der erfindungsgemäßen Konstruktion L + M + N weist die Zwischenschicht C2 vorzugsweise sechs oder sieben Fäden auf und der erfindungsgemäße Cord hat dann folgende bevorzugte Merkmale (d₁, d₂, d₃, p₂ und p₃ in mm):

– (i) 0,10 < d₁ < 0,28;
– (ii) 0,10 < d₂ < 0,25;
– (iii) 0,10 < d₃ < 0,25;
– (iv) M = 6 oder M = 7;
– (v) 5p(d₁ + d₂) < p₂ = p₃ < 5p(d₁ + 2d₂ + d₃);
– (vi) die Fäden der Schichten C2, C3 sind in der gleichen Drehrichtung gewickelt (S/S oder Z/Z).

Vorzugsweise ist das Merkmal (v) derart, dass p₂ = p₃, so dass der Cord kompakt genannt wird, wobei ferner dem Merkmal (vi) (Fäden der Schichten C2 und C3 in der gleichen Richtung gewickelt) Rechnung getragen wird.
Es sei hier daran erinnert, dass nach einer bekannten Definition, die Steigung die parallel zur Achse O des Cordes gemessene Länge darstellt, am Ende welcher ein Faden mit dieser Steigung die Achse O des Cordes vollständig umgibt; wird also die Achse O durch zwei Ebenen geteilt, die im rechten Winkel zur Achse O verlaufen und durch eine Länge getrennt sind, die der Steigung eines Fadens einer der beiden Schichten C2 oder C3 entspricht, so hat die Achse dieses Fadens in diesen beiden Ebenen die gleiche Position auf den beiden Kreisen, die der Schicht C2 oder C3 des betrachteten Fadens entsprechen.
Nach dem Merkmal (vi) sind alle Fäden der Schichten C2 und C3 in der gleichen Drehrichtung gewickelt, das heißt entweder in der Richtung S (Anordnung „S/S", oder in der Richtung Z (Anordnung „Z/Z"). Durch die Wicklung in der gleichen Richtung der Schichten C2 und C3 kann vorteilhafterweise bei dem erfindungsgemäßen Cord die Reibung zwischen diesen beiden Schichten C2 und C3 und – da es keinen Kreuzkontakt zwischen den Fäden gibt – der Verschleiß der Fäden, aus denen sie bestehen, minimiert werden.
Zu bemerken ist, dass trotz des kompakten Aufbaus des bevorzugten erfindungsgemäßen Cordes (gleiche Steigung und gleiche Drehrichtung für die Schichten C2 und C3), die Schicht C3 durch den Einbau des Mantels einen praktisch kreisförmigen Querschnitt aufweist, wie dies in 2 dargestellt ist. In dieser 2 kann man sich nämlich leicht davon überzeugen, dass der Veränderungskoeffizient CV, der definiert wird durch das Verhältnis (typischer Abstand/arithmetisches Mittel) der jeweiligen Radii der N Fäden der Schicht C3, gemessen ausgehend von der Längssymmetrieachse des Cordes, sehr gering ist.
In den kompakten geschichteten Corden mit einer Konstruktion 1 + 6 + 12 zum Beispiel ist die Dichte so groß, dass der Querschnitt derartiger Corde eine praktisch polygonale Kontur aufweist, wie dies beispielsweise in 1 dargestellt ist, in der der vorgenannte Veränderungskoeffizient CV wesentlich höher ist.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Cord ein geschichteter Cord mit einer Konstruktion 1 + M + N, das heißt, dass seine Innenschicht C1 aus einem einzigen Faden besteht, wie dies in 2 dargestellt ist.
In dem erfindungsgemäßen Cord sind die Verhältnisse (d₁/d₂) vorzugsweise je nach Anzahl M (6 oder 7) an Fäden der Schicht C2 innerhalb gegebener Grenzen wie folgt festgelegt:

bei M = 6: 1,10 < (d₁/d₂) < 1,40;

bei M = 7: 1,40 < (d₁/d₂) < 1,70.
Ein zu geringer Verhältniswert kann dem Verschleiß zwischen der Innenschicht und den Fäden der Schicht C2 abträglich sein. Ein zu hoher Wert wiederum kann bei einer letztendlich wenig veränderten Widerstandsfähigkeit die Dichte des Cordes sowie seine Biegsamkeit beeinträchtigen; die aufgrund eines zu großen Durchmessers d₁ erhöhte Steifigkeit der Innenschicht C1 könnte ferner der Herstellung des Cordes selbst beim Schlagen abträglich sein.
Die Fäden der Schichten C2 und C3 können von einer Schicht zur anderen den gleichen oder einen anderen Durchmesser haben. Vorzugsweise werden Fäden mit dem gleichen Durchmesser (d₂ = d₃) verwendet, wobei dies insbesondere das Schlagen vereinfacht und die Kosten senkt.
Es versteht sich, dass die Höchstzahl N_max an Fäden, die in einer einzigen gesättigten Schicht C3 um die Schicht C2 gewickelt werden kann, von zahlreichen Parametern abhängt (Durchmesser d₁ der Innenschicht, Anzahl M und Durchmesser d₂ der Fäden der Schicht C2, Durchmesser d₃ der Fäden der Schicht C3).
Die Erfindung wird vorzugsweise mit einem Cord ausgeführt, der ausgewählt ist aus der Gruppe der Corde mit folgendem Aufbau: 1 + 6 + 10, 1 + 6 + 11, 1 + 6 + 12, 1 + 7 + 11, 1 + 7 + 12 oder 1 + 7 + 13.
Die Erfindung wird vorzugsweise, insbesondere in den Reifenkarkassen von Lastkraftwagen, mit Corden mit dem Aufbau 1 + 6 + 12 ausgeführt.
Um einen besseren Kompromiss zwischen Widerstandsfähigkeit, Durchführbarkeit und Biegefestigkeit einerseits und Eindringbarkeit des Kautschuks andererseits zu erzielen, werden für die Fäden der Schichten C2 und C3, ob diese nun identisch sind oder nicht, Durchmesser von zwischen 0,14 mm und 0,22 mm bevorzugt.
In einem derartigen Fall werden vorzugsweise folgende Beziehungen geprüft: 0,18 < d1 < 0,24; 0,16 < d2 = d3 < 0,19; 5 < p2 = p3 < 12 (geringe Steigung in mm) oder 20 < p₂ = p₃ < 30 (große Steigung in mm).
Für die Reifenkarkassen von Lastkraftwagen werden vorzugsweise Durchmesser d₂ und d₃ von zwischen 0,16 und 0,19 mm gewählt: mit einem Durchmesser unterhalb von 0,19 mm können die Beanspruchungen, denen die Fäden bei den hohen Krümmungsschwankungen der Corde ausgesetzt sind, verringert werden, während aus Gründen der Widerstandsfähigkeit der Fäden und der Industriekosten vorzugsweise Durchmesser von mehr als 0,16 mm gewählt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht beispielsweise darin, p₂ und p₃ so zu wählen, dass sie zwischen 8 und 12 mm betragen, vorteilhafterweise mit Corden mit einem Aufbau 1 + 6 + 12.
Vorzugsweise hat der Kautschukmantel eine mittlere Dicke von 0,010 mm bis 0,040 mm.
Allgemein gesprochen kann die Erfindung mit jedem beliebigen Metallfaden, insbesondere Stahlfaden, so zum Beispiel mit Kohlenstoffstahlfäden und/oder mit Edelstahlfäden ausgeführt werden. Vorzugsweise wird ein Kohlenstoffstahl verwendet, aber es versteht sich, dass auch andere Stahlsorten oder andere Legierungen verwendet werden können.
Wird ein Kohlenstoffstahl verwendet, so beträgt sein Kohlenstoffgehalt (Gew.-% des Stahls) vorzugsweise zwischen 0,1 % und 1,2 %, vorzugsweise zwischen 0,4 % und 1,0 %; dieser Gehalt stellt einen guten Kompromiss dar zwischen den für den Reifen erforderlichen mechanischen Eigenschaften und der Realisierbarkeit des Fadens. Zu bemerken ist, dass durch ein Kohlenstoffgehalt von zwischen 0,5 % und 0,6 % derartige Stahlsorten letztendlich kostengünstiger sind, weil sie einfacher zu ziehen sind. Je nach beabsichtigter Anwendung kann eine weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Ausführungsform auch darin bestehen, Stahlsorten mit einem geringen Kohlenstoffgehalt von beispielsweise zwischen 0,2 % und 0,5 % zu verwenden, dies insbesondere aufgrund der geringeren Kosten und eines erleichterten Ziehvorgangs.
Wenn die erfindungsgemäßen Corde zur Verstärkung von Reifenkarkassen von Industriefahrzeugen verwendet werden, haben ihre Fäden vorzugsweise eine Zugfestigkeit von mehr als 2000 MPa, vorzugsweise von mehr als 3000 MPa. Bei sehr dicken Reifen werden insbesondere Fäden gewählt, deren Zugfestigkeit zwischen 3000 MPa und 4000 MPa beträgt. Die Herstellungsweise von Kohlenstoffstahlfäden mit einer derartigen Festigkeit liegt im Wissen des Fachmanns, der insbesondere den Kohlenstoffgehalt des Stahls und die endgültigen Kaltumformraten (e) dieser Fäden anpassen wird.
Der erfindungsgemäße Cord könnte mit einem äußeren Bewehrungsband versehen sein, das beispielsweise aus einem einzigen, metallenen oder nicht metallenen Faden besteht, der mit einer kürzeren Steigung als die der Außenschicht spiralförmig um den Cord in einer entgegen gesetzten oder in der gleichen Richtung wie die Außenschicht gewickelt ist.
Dank seines spezifischen Aufbaus erfordert der erfindungsgemäße Cord, der bereits selbst bewehrt ist, im Allgemeinen nicht die Verwendung eines äußeren Bewehrungsbandes, wodurch die Verschleißprobleme zwischen dem Bewehrungsband und den Fäden der äußersten Cordschicht vorteilhafterweise gelöst werden.
Wird aber in einem allgemeinen Fall, in dem die Fäden der Schicht C3 aus Kohlenstoffstahl bestehen, ein Bewehrungsband verwendet, so kann vorteilhafterweise ein Bewehrungsband aus Edelstahl gewählt werden, um den Reibverschleiß dieser Kohlenstoffstahlfäden im Kontakt mit dem Edelstahlband zu verringern, wie dies in der Patentschrift WO-A-98/41682 gelehrt wird, wobei der Edelstahlfaden gegebenenfalls gleichwertig durch einen Verbundfaden ersetzt werden kann, bei dem lediglich die Außenschicht aus Edelstahl und der Kern aus Kohlenstoffstahl beseht, wie dies beispielsweise in der Patentschrift EP-A-976 541 beschrieben ist. Ein aus einem Polyester oder aus einem aromatischen thermotropen Polyesteramid bestehendes Bewehrungsband, wie es in der Patentschrift WO-A-03/048447 beschrieben ist, kann ebenfalls verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Cord kann anhand von verschiedenen, vom Fachmann bekannten Techniken erzielt werden, so zum Beispiel in zwei Schritten, zunächst durch Ummantelung über einen Extrusionskopf zur Extrusion der Seele oder der Zwischenstruktur L + M (Schichten C1 + C2), wobei dieser Schritt von einem zweiten gefolgt wird, der darin besteht, die verbleibenden N Fäden abschließend um die so ummantelte Schicht C2 zu schlagen oder zu verdrillen (Schicht C3). Das Problem der Klebrigkeit des Kautschukmantels im Rohzustand während der gegebenenfalls zwischengeschobenen Wickel- und Abwickelvorgängen kann in bekannter Weise, beispielsweise durch eine Zwischenfolie aus Kunststoff, von dem Fachmann gelöst werden.
II-2. Erfindungsgemäßer Reifen
3 stellt in einer allgemeinen schematischen Darstellung beispielhaft einen radialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen oder nicht erfindungsgemäßen LKW-Reifen 1 mit radial angeordneten Karkassenlagen dar.
Dieser Reifen 1 weist einen Gürtel 2, zwei Flanken 3 und zwei Wülste 4 auf, in denen eine Karkasse 7 verankert ist. Der Gürtel 2, auf dem die über die beiden Flanken 3 mit den Wülsten 4 verbundene Lauffläche liegt (in 3 der Einfachheit halber nicht eingezeichnet), ist in an sich bekannter Weise durch einen Gürtelverband 6 verstärkt, der beispielsweise aus mindestens zwei sich kreuzenden, übereinander angeordneten, durch bekannte Metallcorde verstärkten Lagen besteht. Die Karkasse 7 ist hier in dem jeweiligen Wulst 4 durch Wicklung um zwei Stäbe 5 verankert, wobei der umgeschlagene Teil 8 dieser Karkasse 7 beispielsweise in Richtung zur Außenseite des hier auf seiner Felge 9 montierten Reifens 1 angeordnet ist. Die Karkasse 7 besteht aus mindestens einer durch so genannte „radiale" Corde verstärkten Lage, das heißt, dass diese Corde praktisch parallel zueinander angeordnet sind und sich von einem Wulst zum anderen erstrecken und auf diese Weise einen Winkel von zwischen 80° und 90° mit der mittleren Umfangsebene (der Ebene, die sich im rechten Winkel zur Rotationsachse des sich in der Mitte zwischen den beiden Wülsten 4 befindenden und durch die Mitte des Gürtelverbandes 6 verlaufenden Reifens erstreckt) einschließt.
Es versteht sich, dass dieser Reifen 1 zudem in bekannter Weise eine Innenschicht aus Gummi oder Elastomer aufweist (gemeinhin „Innengummi" genannt), die die radial innere Seite des Reifens begrenzt und die Karkassenlage vor der aus dem Innenraum des Reifens strömenden Luft schützen soll. Vorteilhafterweise weist er zudem eine zwischengelagerte Verstärkungsschicht aus Elastomer auf, die sich zwischen der Karkassenlage und der Innenschicht befindet und die Innenschicht und somit die Karkassenlage verstärken soll und auch dazu vorgesehen ist, die Kräfte, denen die Karkasse unterworfen ist, teilweise zu verlagern.
Der erfindungsgemäße Reifen ist dadurch gekennzeichnet, dass seine Karkasse 7 mindestens eine Karkassenlage aufweist, deren radial angeordneten Corde erfindungsgemäße dreischichtige Stahlcorde sind.
In dieser Karkassenlage beträgt die Dichte der erfindungsgemäßen Corde vorzugsweise zwischen 40 und 100 Corde pro dm (Dezimeter) einer radial angeordneten Lage, besonders bevorzugt beträgt die Dichte zwischen 50 und 80 Corde pro dm, wobei der Abstand zwischen zwei radial angeordneten Corden von einer Achse zur anderen, somit vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,5 mm, besonders bevorzugt zwischen 1,25 und 2,0 mm beträgt. Die erfindungsgemäßen Corde sind vorzugsweise derart angeordnet, dass die Breite (mit „Lc" bezeichnet) der Kautschuckbrücke zwischen zwei angrenzenden Corden zwischen 0,35 und 1 mm beträgt. Diese Breite „Lc" stellt in bekannter Weise den Unterschied zwischen dem Walzabstand (keine Verlegung des Cordes in das Kautschukgewebe) und dem Corddurchmesser dar. Unterhalb des untersten angegebenen Wertes läuft die zu schmale Kautschuckbrücke Gefahr, sich bei der Arbeit der Lage, insbesondere während der in ihrer eigenen Ebene durch Dehnung oder Abscherung stattfindenden Umformungen, denen sie ausgesetzt ist, mechanisch abzubauen. Oberhalb des angegebenen Höchstwertes besteht die Gefahr, dass auf den Reifenflanken Erscheinungsfehler auftreten oder durch Perforierung Gegenstände zwischen die Corde eindringen. Aus denselben Gründen beträgt die besonders bevorzugte gewählte Breite „Lc" zwischen 0,5 und 0,8 mm.
Vorzugsweise weist die für das Gewebe der vorliegenden Karkassenlage verwendete Kautschukzusammensetzung im vulkanisierten Zustand (d.h. nach dem Aushärten), ein Sekantendehnungsmodul M10 auf, das kleiner als 20 MPa, besonders bevorzugt weniger als 12 MPa ist und insbesondere zwischen 5 und 11 MPa beträgt. In diesem Modulbereich wurde der beste Festigkeitskompromiss zwischen den erfindungsgemäßen Corden einerseits und den mit diesen Corden verstärkten Geweben andererseits festgestellt.
III. AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
III.-1. Beschaffenheit und Eigenschaften der verwendeten Fäden
Zur Durchführung der erfindungsgemäßen oder nicht erfindungsgemäßen Cordbeispiele werden dünne Kohlenstoffstahlfäden verwendet, welche nach bekannten Verfahren aus handelsüblichen Fäden mit einem Ausgangsdurchmesser von etwa 1 mm bereitgestellt werden. Der verwendete Stahl ist beispielsweise ein bekannter Kohlenstoffstahl (US-Norm AISI 1069) mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,70 %.
Vor deren Weiterverarbeitung werden die handelsüblichen Ausgangsfäden zunächst einer bekannten Behandlung in Form einer Entfettung und/oder einem Beizen unterworfen. In diesem Stadium beträgt deren Reißfestigkeit etwa 1150 MPa, deren Reißdehnung etwa 10 %. Auf jeden Faden wird anschließend bei Umgebungstemperatur Kupfer, dann Zink elektrolytisch aufgebracht und dann wird der jeweilige Faden mittels Joulescher Wärme thermisch auf 540 °C erhitzt, um durch die Diffusion des Kupfers und des Zinks Messing zu erhalten, wobei das Gewichtsverhältnis (Phase a)/(Phase a + Phase β) etwa 0,85 beträgt. Nach Erhalt des Messingüberzugs wird der Faden keiner Wärmebehandlung unterzogen.
Dann (d.h. nach der letzten Wärmebehandlung) wird jeder Faden einer so genannten „letzten" Kaltumformung unterzogen und im nassen Medium mit einem in Wasser emulgierten Gleitmittel kaltgezogen. Dieses Nassziehen wird auf bekannte Weise durchgeführt, um die endgültige Kaltumformrate (mit e bezeichnet) zu erhalten, die aufgrund des zuvor angegebenen Ausgangsdurchmessers der handelsüblichen Ausgangsfäden berechnet wird.
An sich wird die Rate einer mit e bezeichneten Kaltumformung durch die Formel e = Ln(S_i/S_f) angegeben, wobei Ln der Nepersche Logarithmus ist, S_i den Ausgangsquerschnitt des Fadens vor dieser Kaltumformung und S_f den endgültigen Querschnitt des Fadens nach dieser Kaltumformung darstellt.
Durch Veränderung der endgültigen Umformrate werden auf diese Weise zwei Gruppen von Fäden mit unterschiedlichem Durchmesser vorbereitet, eine erste Gruppe von Fäden mit einem mittleren Durchmesser f von etwa 0,200 mm (e = 3,2) für die Fäden mit der tiefgestellten 1 (die mit F₁ bezeichneten Fäden) und eine zweite Gruppe von Fäden mit einem mittleren Durchmesser f von etwa 0,175 mm (e = 3,5) für die Fäden mit der tiefgestellten 2 oder 3 (die mit F₂ oder F₃ bezeichneten Fäden).
Der die Fäden umgebene Messingüberzug hat eine sehr geringe Dicke, die deutlich weniger als ein Mikrometer ist und beispielsweise im Bereich von 0,15 bis 0,30 μm liegt, was im Verhältnis zum Durchmesser der Stahldrähte vernachlässigbar ist. Es versteht sich, dass die Stahlzusammensetzung des Fadens in seinen verschiedenen Elementen (beispielsweise C, Mn, Si) die gleiche ist als die des Stahls des Ausgangsfadens.
Es sei hier daran erinnert, dass bei der Herstellung der Fäden der Messingüberzug das Ziehen des Fadens sowie das Verkleben des Fadens mit dem Kautschuk erleichtert. Es versteht sich, dass die Fäden nicht mit Messing sondern mit einer feinen Schicht eines anderen Metalls überzogen sein könnten, welche beispielsweise die Aufgabe habe könnte, die Korrosionsbeständigkeit dieser Fäden und/oder deren Haftung am Kautschuk zu verbessern, so zum Beispiel eine feine Schicht aus Co, Ni, Zn, Al, aus einer Legierung aus zwei oder mehreren der Verbindungen Cu, Zn, Al, Ni, Co, Sn.
III-2. Herstellung der Corde
A) Corde C-I und C-II
Die vorgenannten Fäden werden anschließend zu geschichteten Corden zusammengefügt, wobei der Vergleichscord aus dem Stand der Technik (1) und der erfindungsgemäße Cord (2) einen Aufbau 1 + 6 + 12 aufweisen; die Fäden F₁ werden zur Bildung der Schicht C1 und die Fäden F₂ und F₃ zur Bildung der Schichten C2 und C3 dieser verschiedenen Corde eingesetzt.
In diesem Ausführungsbeispiel hat keiner der Corde ein Bewehrungsband; die jeweiligen Corde weisen die folgenden Merkmale auf (d und p in mm):

– Aufbau 1 + 6 + 12;
– d₁ = 0,200 (mm);
– (d₁/d₂) = 1,14;
– d₂ = d₃ = 0,175 (mm);
– p₂ = p₃ = 10 (mm).

Die Fäden F₂ und F₃ der Schichten C2 und C3 werden in der gleichen Drehrichtung (Richtung Z) gewickelt. Die beiden Cordarten (der mit C-I bezeichnete Vergleichscord und der mit C-II bezeichnete erfindungsgemäße Cord) unterscheiden sich somit einzig und allein dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Cord C-II die aus den Schichten C1 und C2 (Aufbau 1 + 6) bestehende zentrale Seele mit einer Kautschukzusammensetzung auf der Basis eines nicht vulkanisierten Dien-Elastomers (im Rohzustand) ummantelt wurde.
Der erfindungsgemäße Cord C-II wurde in mehreren Schritten gewonnen, zunächst durch die Herstellung eines zwischengelagerten Cordes 1 + 6, dann durch Ummantelung dieses zwischengelagerten Cordes über einen Extrusionskopf und schließlich durch das Schlagen der 12 verbleibenden Fäden um die auf diese Weise ummantelte Schicht C2. Um das Problem der „Klebrigkeit im Rohzustand" des Kautschukmantels zu vermeiden, wurde während der Zwischenschritte des Wickelns und des Abwickelns eine Zwischenfolie aus Kunststoff (PET) eingesetzt.
Wie aus 2 deutlich hervorgeht, liegt im Vergleich zur 1 die Schicht C3 aufgrund der Ummantelung der Schicht C2 von dieser entfernt; allein dadurch, dass der Kautschuk zwischen die Fäden der Schicht C2 eingedrungen ist, ist die Innenschicht C1 ebenfalls ummantelt (da sie sichtlich von der Schicht C2 entfernt ist).
Die den Kautschukmantel darstellende Elastomerzusammensetzung hat die gleiche Formel wie die der Karkassenlage, die durch diese Corde verstärkt werden soll, wobei diese Formel auf Naturkautschuk und auf Kohlenstoffschwarz basiert.
B) Corde C-III und C-IV
Weitere Corde wurden für zusätzliche Vergleichstests gefertigt, wobei der Prozentsatz an Kohlenstoff verändert wurde (0,58 % anstatt 0,70 %). Die auf diese Weise entstandenen Corde, sowohl der Vergleichscord als auch der erfindungsgemäße Cord, wurden jeweils mit C-III bzw. mit C-IV bezeichnet. In einer Ausführungsvariante des Cordes C-IV (mit C-IV bis bezeichnet), wurde ferner die Schicht C1 (zentraler Faden) selbst gummiert, bevor die aus den Schichten C1 und C2 bestehende Seele gummiert wurde, und es wurde festgestellt, dass die beiden Cordarten (C-IV und CIV- bis) zu gleichwertigen Ergebnissen führten.
III-3. Dauerfestigkeit im Reifen
Die vorgenannten dreischichtigen Corde werden anschließend durch Walzen in Verbundgewebe eingearbeitet, welche aus einer bekannten Zusammensetzung auf der Basis von Naturkautschuk und Kohlenstoffschwarz gebildet sind und als Verstärkungsfüllstoff dienen und herkömmlicherweise zur Herstellung von Karkassenlagen von LKW-Radialreifen verwendet werden. Diese Zusammensetzung weist im Wesentlichen, zusätzlich zum Elastomer und zum Verstärkungsfüllstoff ein Antioxydans, Stearinsäure, ein Verlängerungsöl, Cobaltnaphthenat als Haftbeschleuniger, und schließlich ein Vulkanisationssystem (Schwefel, Beschleuniger, ZnO) auf.
Die durch diese Corde verstärkten Verbundgewebe weisen eine Kautschukmatrix auf, die aus zwei feinen Gummischichten gebildet ist, welche zu beiden Seiten dieser Corde übereinander angeordnet sind und jeweils eine Dicke von 0,75 mm aufweisen. Der Walzabstand (Abstand der Verlegung der Corde in dem Kautschukgewebe) beträgt 1,5 mm bei beiden Cordarten.
A) Versuch 1
Es werden zwei Reihen von Versuchen durchgeführt, wobei LKW-Reifen (die mit P-I und P-II bezeichnet werden) der Größe 315/70 R 22.5 XZA gefahren werden, wobei in jeder Versuchsreihe Reifen für die Fahrt und andere für ein Herausschälen aus dem neuem Reifen vorgesehen sind.
Die Karkasse dieser Reifen besteht aus einer einzigen Radiallage, die aus den oben beschriebenen Kautschukgeweben gebildet ist.
Die Reifen P-I werden durch die Corde C-I verstärkt und stellen die Vergleichsreifen aus dem Stand der Technik dar, während die Reifen P-II die durch die Corde C-II verstärkten erfindungsgemäßen Reifen sind. Diese Reifen sind also bis auf die geschichteten Corde, die ihre Karkasse 7 verstärken, identisch.
Insbesondere der Gürtelverband 6 besteht auf an sich bekannte Weise aus zwei mit um 65 Grad geneigten Metallcorden verstärkten Halblagen zur Triangulation, auf welchen zwei übereinander liegende, sich kreuzende Arbeitslagen angeordnet sind, welche mit nicht dehnbaren, um 26 Grad geneigten (radial innenliegende Lage) und um 18 Grad geneigten (radical außenliegende Lage) Metallcorden verstärkt sind, wobei diese beiden Arbeitslagen mit einer mit elastischen, um 18 Grad geneigten Metallcorden (hohe Längung) verstärkten Gürtelschutzlage bedeckt sind. In jeder dieser Gürtelverbandlagen sind die verwendeten Metallcorde bekannte herkömmliche Corde, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und alle angegebenen Neigungswinkel werden im Verhältnis zur mittleren Umfangsebene gemessen.
Die Reifen P-I sind von der Anmelderin auf den Markt gebrachte Reifen für Lastkraftwagen und stellen für diesen Versuch aufgrund ihrer bekannten Leistungen das Vergleichsmittel der Wahl dar.
Diese Reifen werden einem strengen Fahrtest unterworfen, wie er in dem Absatz I-2 beschrieben wurde, wobei der Test solange durchgeführt wird, bis die getesteten Reifen zerstört sind.
Dann wird festgestellt, dass die Vergleichsreifen P-I unter den ihnen auferlegten sehr strengen Fahrbedingungen nach einer mittleren Fahrstrecke von 232 000 km aufgrund eines Risses in der Karkassenlage zerstört sind (zahlreiche Corde C-I sind im unteren Bereich des Reifens gerissen). Dies ist für den Fachmann ein Zeichen für die bereits sehr hohe Leistung der Vergleichsreifen; eine derartige gefahrene Kilometerzahl entspricht einer kontinuierlichen Fahrt von etwa 8 Monaten und fast 80 Millionen Ermüdungszyklen.
Unerwarteter Weise zeigen die erfindungsgemäßen Reifen P-II aber eine deutlich höhere Lebensdauer, mit einer mittleren Fahrstrecke von fast 400 000 km, was einer Erhöhung der Lebensdauer um etwa 70 % entspricht.
Zudem wird beobachtet, dass die Zerstörung der erfindungsgemäßen Reifen nicht im Bereich der Karkasse erfolgt, welche weiter besteht, sondern im Gürtelverband, was die hervorragende Leistung der erfindungsgemäßen Corde veranschaulicht.
Nach der Fahrt werden die Corde aus den Reifen herausgeschält. Dann werden die Corde Zugversuchen unterworfen, wobei bei jedem Versuch für jeden der getesteten Corde die ursprüngliche Reißkraft (bei einem aus dem neuen Reifen herausgeschälten Cord) und die verbleibende Reißkraft (bei einem aus dem gefahrenen Reifen herausgeschälten Cord) jeder Fadenart, gemäß der Position des Fadens im Cord, gemessen werden. Bei diesem Test werden lediglich die Vergleichscorde C-I berücksichtigt, die während der Fahrt nicht gerissen sind.
Der mittlere Abbau ΔFm ist in der folgenden Tabelle 1 in % angegeben; er wird sowohl für die Fäden der Innenschicht C1 als auch für die Fäden der Schichten C2 und C3 berechnet. Der Gesamtabbau ΔFm wird auch an den Corden selbst gemessen. Tabelle 1

Reifen Corde ΔFm (%) Auf Einzelschichten und auf Cord

C1 C2 C3 Cord

P-I C-I 38 30 12 19

P-II C-II 9 6 2 3,5
Beim Studieren der Tabelle 1 wird festgestellt, dass unabhängig von dem Cordbereich, der untersucht wurde (Schicht C1, C2 oder C3), die besten Ergebnisse bei Weitem mit den erfindungsgemäßen Corden C-II erzielt wurden: insbesondere wird festgestellt, dass der Abbau ΔFm um so höher ist, als man in das Innere des Cordes eindringt (Schichten C3, C2 und dann C1), wobei der Abbau des erfindungsgemäßen Cordes gemäß der in Betracht gezogenen Schicht C1, C2 oder C3 4 bis 6 mal geringer ist, als der des Vergleichscordes.
Schließlich und endlich ist der Gesamtverschleiß (ΔFm) des erfindungsgemäßen Cordes C-II, der doch eine viel höhere Fahrstrecke hinter sich hat, fünf bis sechs mal geringer als der des Vergleichscordes (3,5 % anstatt 19 %).
Entsprechend diesen Ergebnissen zeigt die visuelle Prüfung der unterschiedlichen Fäden, dass die Verschleiß- bzw. Reiberscheinungen (Werkstoffabrieb an den Kontaktpunkten), die das Ergebnis der wiederholten Reibung der Fäden aneinander sind, bei den Corden C-II deutlich geringer sind als bei den Corden C-I.
Zusammenfassend kann durch Verwendung des erfindungsgemäßen Cordes C-II die im Übrigen bereits beim Vergleichsreifen hervorragende Lebensdauer der Karkasse sehr wesentlich erhöht werden.
Die oben beschriebenen Lebensdauerergebnisse scheinen ferner mit der Durchdringungsrate der Corde durch den Kautschuk sehr gut in Korrelation gebracht werden können, wie dies im Folgenden beschrieben wird.
Die nicht ermüdeten Corde C-I und C-II (nach Herausschälen aus den neuen Reifen) wurden dem im Abschnitt I-1 beschriebenen Luftdurchlässigkeitstest unterworfen, wobei das Luftvolumen, das durch die Corde innerhalb 1 Minute strömt, (in cm³) gemessen wird (Mittel von 10 Messungen).
Die unten angegebene Tabelle 2 zeigt die erzielten Ergebnisse hinsichtlich des mittleren Luftdurchsatzes (Mittel von 10 Messungen – in relativen Einheiten auf der Basis 100 bei den Vergleichscorden) und der Anzahl an Messungen, die einem Luftdurchsatz von Null entsprechen. Tabelle 2

Cord Mittlerer Luftdurchsatz (Relativeinheiten) Anzahl der Messungen bei Luftdurchsatz Null

C-I 100 0/10

C-II 6 9/10
Zu bemerken ist, dass die erfindungsgemäßen Corde C-II diejenigen sind, die bei Weitem die geringste Luftdurchlässigkeit (mittlerer Luftdurchsatz gleich oder fast gleich Null) und infolgedessen die höchste Durchdringrate für den Kautschuk aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Corde werden durch den Kautschukmantel, der deren Zwischenschicht C2 (und die Innenschicht C1) bedeckt, undurchlässig und sind somit gegen Sauerstoff- und Feuchtigkeitsströme geschützt, die beispielsweise von den Flanken oder der Lauffläche der Reifen in die Bereiche der Karkasse wandern, wo die Corde auf bekannte Weise der stärksten mechanischen Arbeit ausgesetzt sind.
B) Versuch 2
In einem zweiten Versuch wurden neue LKW-Reifen der gleichen Größe (315/70 R 22.5 XZA) wie zuvor gefertigt, wobei diesmal aber Corde C-III und C-IV verwendet wurden; dann wurden diese Reifen (P-III bzw. P-IV) dem gleichen Lebensdauertest wie zuvor unterworfen.
Unter diesen extremen Fahrbedingungen haben die (mit P-III bezeichneten) Vergleichsreifen eine mittlere Fahrstrecke von 250 000 km zurückgelegt, wobei sich schließlich aufgrund eines beginnenden Risses der (mit C-III bezeichneten) Vergleichscorde im Wulstbereich eine Verformung desselben einstellte.
Unter denselben Bedingungen haben die erfindungsgemäßen (mit P-IV bezeichneten) Reifen eine deutlich erhöhte Lebensdauer gezeigt, wobei die zurückgelegte mittlere Strecke 430 000 km betrugt, was einer um etwa 70 erhöhte Lebensdauer entsprach. Zudem sei darauf hingewiesen, dass die Zerstörung der erfindungsgemäßen Reifen nicht die Verstärkung der Karkasse (welche weiterhin standhielt), sondern die Gürtelverstärkung betraf, was die hervorragende Leistung der erfindungsgemäßen Corde veranschaulicht und bestätigt.
Nach dem Herausschälen wurden folgende Ergebnisse erzielt: Tabelle 3

Reifen Corde ΔFm (%) Auf Einzelschichten und auf Cord

C1 C2 C3 Cord

P-III C-III 20 18 9,5 13

P-IV C-IV 1 1 3 2
Diese Ergebnisse bestätigen mehr als genug diejenigen der vorangegangenen Tabelle 2 und gehen sogar darüber hinaus, da bei den erfindungsgemäßen Corden C-IV gegenüber den Vergleichscorden C-III praktisch kein Abbau festzustellen ist, und dies, völlig unabhängig der in Betracht gezogenen Schicht (C1, C2 oder C3).
Abschließend und wie es die vorangegangenen Versuche zeigen, kann mit den erfindungsgemäßen Corden die Reib-Korrosionsermüdung der Corde in Reifenkarkassen, insbesondere von LKW Reifen, deutlich reduziert und somit die Lebensdauer dieser Reifen erhöht werden.
Zudem wurde auch festgestellt, dass diese erfindungsgemäßen Corde aufgrund ihrer besonderen Konstruktion und wahrscheinlich einer sehr verbesserten Flammbeständigkeit, den Reifenkarkassen beim Fahren unter verringertem Druck eine um einen Faktor zwei bis drei deutlich erhöhte Lebensdauer verliehen.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beschränkt ist.
So könnte beispielsweise die Innenschicht C1 der erfindungsgemäßen Corde aus einem Faden bestehen, der keinen kreisförmigen Querschnitt hat, und der beispielsweise plastisch verformt ist, insbesondere aus einem Faden besteht, dessen Querschnitt im Wesentlichen oval oder polygonal, beispielsweise dreieckig, viereckig oder aber rechteckig ist; die Schicht C1 könnte auch aus einem vorgeformten Faden mit einem kreisförmigen oder anderen Querschnitt, beispielsweise aus einem gewellten, verdrillten, spiralförmig oder zickzackförmig gewundenen Faden, bestehen. In solchen Fällen versteht sich, dass der Durchmesser d₁ der Schicht C1 den Durchmesser des gedachten Drehzylinders, welcher den mittleren Faden umgibt, (Bauraumdurchmesser) und nicht mehr den Durchmesser (oder eine beliebige andere Querabmessung, wenn sein Querschnitt nicht kreisförmig ist) des mittleren Fadens selbst darstellt. Das gleiche würde auch dann gelten, wenn die Schicht C1 nicht wie in den vorstehenden Beispielen aus einem einzigen Faden sondern aus mehreren zusammengefügten Fäden, beispielsweise aus zwei parallel zueinander angeordneten oder in eine mit der Drehrichtung der Zwischenschicht C2 identischen oder nicht identischen Richtung miteinander verdrehten Fäden gebildet sein würde.
Aus Gründen der industriellen Herstellbarkeit, der Kosten und der allgemeinen Leistung, wird eine Ausführung der Erfindung bevorzugt, in der ein einziger herkömmlicher, linearer, mittlerer Faden (Schicht C1) mit einem kreisförmigen Querschnitt eingesetzt wird.
Andererseits wird aufgrund seiner Position im Cord der mittlere Faden beim Schlagen weniger beansprucht als die anderen Fäden, so dass es auch nicht notwendig ist, für diesen Faden beispielsweise Stahlzusammensetzungen mit einer hohen Drehbarkeit zu verwenden; vorteilhafterweise kann jede beliebige Stahlsorte, so zum Beispiel ein Edelstahl eingesetzt werden.
Zudem könnte ein (mindestens ein) linearer Faden einer der beiden Schichten C2 und/oder C3 auch durch einen vorgeformten oder verformten Faden oder allgemeiner gesprochen durch einen Faden mit einem anderen Querschnitt als der der anderen Fäden mit einem Durchmesser d₂ und/oder d₃ ersetzt werden, so dass beispielsweise die Durchdringbarkeit des Cordes durch den Kautschuk oder einen beliebigen anderen Werkstoff weiter verbessert wird, wobei der Bauraumdurchmesser dieses Ersatzfadens kleiner, gleich oder größer ist als der Durchmesser (d₂ und/oder d₃) der anderen Fäden, aus denen die betroffene Schicht (C2 und/oder C3) besteht.
Ohne den Erfindungsgedanken zu verändern, können die den erfindungsgemäßen Cord bildenden Fäden ganz oder teilweise aus anderen Fäden als Stahlfäden, aus Metall oder nicht aus Metall, insbesondere aus Fäden aus einem anorganischen oder organischen Werkstoff mit einer hohen mechanischen Festigkeit, so zum Beispiel aus monofilen Fäden aus organischen Flüssigkristallpolymeren gebildet sein.
Die Erfindung betrifft ebenfalls jeden beliebigen mehrstrangigen Stahlcord („multi-strand rope"), in dessen Aufbau mindestens ein erfindungsgemäßer dreischichtiger Cord als Elementarstrang eingebaut ist.

Claims

Dreischichtiger Metall Cord mit einem Aufbau L + M + N, der eine Innenschicht C1 mit einem Durchmesser d₁ aufweist, wobei L zwischen 1 und 4 beträgt, diese Innenschicht von mindestens einer Zwischenschicht C2 mit M Fäden mit einem Durchmesser d₂ umgeben ist, wobei diese Fäden spiralförmig mit einer Steigung p₂ zusammengewickelt werden, wobei M zwischen 3 und 12 beträgt und diese Zwischenschicht C2 von einer Außenschicht C3 mit N Fäden mit einem Durchmesser d₃ umgeben ist, wobei diese Fäden spiralförmig mit einer Steigung p₃ zusammengewickelt werden und N zwischen 8 und 20 beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mantel aus einer vernetzbaren oder vernetzten Kautschukzusammensetzung auf der Basis mindestens eines Dien-Elastomers zumindest die Schicht C2 bedeckt.
Cord nach Anspruch 1, wobei das Dien-Elastomer des Kautschukmantels ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Polybutadienen, Naturkautschuk, synthetischenden durch Synthese gewonnenen Polyisoprenen, den verschiedenen Butadien-Copolymeren, den verschiedenen Isopren-Copolymeren und den Mischungen dieser Elastomere.
Cord nach Anspruch 2, wobei das Dien-Elastomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk, synthetischenden durch Synthese gewonnenen Polyisoprenen und den Mischungen dieser Elastomere.
Cord nach Anspruch 3, wobei das Dien-Elastomer Naturkautschuk ist.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kautschukzusammensetzung Kohlenstoffschwarz als Verstärkungsfüllstoff umfasst.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kautschukzusammensetzung im vernetzten Zustand ein Sekantendehnungsmodul von weniger als 20 MPa aufweist.
Cord nach Anspruch 6, wobei das Sekantendehnungsmodul der Kautschukzusammensetzung weniger als 12 MPa beträgt.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kautschukzusammensetzung verwendbar ist, um die Kautschukmatrix einer Reifenkarkassenlage zu bilden.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei seine Außenschicht C3 eine gesättigte Schicht ist.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kautschukmantel außerdem die Schicht C1 bedeckt.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Kautschukmantel darüber hinaus die Fäden angrenzend an die Zwischenschicht C2 paarweise trennt.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Kautschukmantel den halben radial innenliegenden Umfang eines jeden Fadens der Schicht C3 derart bedeckt, dass er die Fäden angrenzend an diese Schicht C3 paarweise trennt.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Zwischenschicht C2 sechs oder sieben Fäden (M = 6 oder 7) aufweist.
Cord nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass er folgende Merkmale (d₁, d₂, d₃, p₂ und p₃ in mm) bestätigt: – (i) 0,10 < d₁< 0,28; – (ii) 0,10 < d₂ < 0,25; – (iii) 0,10 < d₃ < 0,25; – (iv) M = 6 oder M = 7; – (v) 5π(d₁ + d₂) < p₂ ≤ p₃ < 5π(d₁ + 2d₂ + d₃); – (vi) die Fäden der Schichten C2, C3 sind in der gleichen Drehrichtung gewickelt.
Cord nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Beziehungen bestätigt werden: bei M = 6: 1,10 < (d₁/d₂) < 1,40; bei M = 7: 1,40 < (d₁/d₂) < 1,70.
Cord nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass p₂ = p₃.
Cord nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass seine Außenschicht C3 einen fast kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Konstruktion 1 + M + N aufweist, wobei die Innenschicht C1 aus einem einzigen Faden besteht.
Cord nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass er ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Corden der Konstruktion 1 + 6 + 10, 1 + 6 + 11, 1 + 6 + 12, 1 + 7 + 11, 1 + 7 + 12 und 1 + 7 + 13.
Cord nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Konstruktion 1 + 6 + 12 aufweist.
Cord nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass er folgende Beziehungen bestätigt: 0,18 < d1 < 0,24; 0,16 < d2 ≤ d3 < 0,19; 5 < p2 ≤ p3 < 12.
Cord nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass er folgende Beziehungen bestätigt: 0,18 < d1 < 0,24; 0,16 < d2 ≤ d3 < 0,19; 20 < p2 ≤ p3 < 30.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kautschukmantel eine mittlere Dicke im Bereich von 0,010 mm bis 0,040 mm aufweist.
Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden einer jeden Schicht C1, C2 und C3 aus Kohlenstoffstahl bestehen.
Cord nach Anspruch 24, wobei der Kohlenstoffgehalt des Stahls im Bereich von 0,4 % bis 1,0 % liegt.
Verwendung eines Cordes nach einem der Ansprüche 1 bis 25 als Verstärkungselement in Gegenständen aus Kunststoff und/oder Kautschuk.
Verwendung eines Cordes nach einem der Ansprüche 1 bis 25 als Verstärkungselement in Halbfertigerzeugnissen aus Kunststoff und/oder Kautschuk.
Verwendung eines Cordes nach einem der Ansprüche 1 bis 25 als Verstärkungselement in einer Reifenkarkasse für Industriefahrzeuge.
Halbfertigerzeugnis aus Kunststoff und/oder Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, dass es als Verstärkungselement einen Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 25 aufweist.
Verbundgewebe zur Verwendung als Karkassenlage eines LKW-Reifens, dadurch gekennzeichnet, dass es eine mit einem Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 25 verstärkte Kautschukmatrix aufweist.
Verbundgewebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmatrix im vernetzten Zustand ein Sekantendehnungsmodul von weniger als 20 MPa, vorzugsweise von weniger als 12 MPa aufweist.
Reifen, verstärkt mit einem Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bzw. umfassend ein Verbundgewebe nach den Ansprüchen 30 bzw. 31.
Reifen nach Anspruch 32 für ein Industriefahrzeug ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kleinlastern, Lastkraftwagen, Landwirtschafts- oder Baufahrzeugen, Flugzeugen, Transport- oder Förderfahrzeugen, wobei der Reifen eine Karkasse aufweist, die in zwei Wülsten verankert ist und auf der radial ein Gürtelverband angeordnet ist, auf welche wiederum eine Lauffläche angeordnet ist, welche über zwei Flanken mit den Wülsten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Karkasse Corde nach einem der Ansprüche 1 bis 25 aufweist.
Reifen nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass er für Lastkraftwagen bestimmt ist.