SK142598A3 - Metallic cord, ruberized elements and tyres containing cords, process for the manufacture such elements and tyres - Google Patents

Description

(57) Anotácia:

Pogumovaný prvok na vystužovanie výrobkov z elastomémeho materiálu obsahuje viacero výstužných kordov vložených do elastomémeho materiálu uvedeného prvku a uložených tak, že ležia v jednej rovine a sú vzájomne rovnobežné a ležiace vedľa seba v rovnakom smere, pričom každý kord je vytvorený z kovových drôtov, špirálovito vzájomne okolo seba ovinutých, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou a má schopnosti opätovného získania predtým zapamätaného tvaru. Drôt s tvarovou pamäťou má uvedené schopnosti v podstate aktívne v « prvom ohrevnom cykle a degradované v aspoň významnej vopred určenej miere po uvedenom prvom ohrevnom cykle. Vo fáze vkladania kordov do elastomérneho materiálu prostredníctvom sily vyvíjanej počas opätovného získavania tvaru prenáša drôt trením na okolité drôty sily, majúce sklon skracovať stúpanie kordu s odďaľovaním drôtov od seba, čo má za následok dobré vnikanie elastomémeho materiálu medzi drôty.

KOVOVÝ KORD, POGUMOVANÉ PRVKY A PNEUMATIKY OBSAHUJÚCE KORDY, A SPÔSOB VÝROBY PRVKOV A PNEUMATÍK

Oblasť techniky

Vynález sa týka výrobkov vytvorených z elastomérneho materiálu, hlavne pneumatík, vystužených pogumovanými prvkami obsahujúcimi kordy s najmenej jedným drôtom s tvarovou pamäťou, ako i týchto prvkov a zodpovedajúcich kordov. Vynález sa rovnako týka spôsobu výroby týchto pogumovaných prvkov a pneumatík.

Doterajší stav techniky

Rad výrobkov vyrobených z elastomérnych materiálov, zahŕňajúcich pneumatiky na kolesá vozidiel, dopravné pásy, hadice na dopravu tekutín a podobne, obsahujú najmenej jednu pogumovanú vložku vytvorenú z viacerých výstužných kordov, zvyčajne z textilného materiálu alebo kovu, uložených rovnobežne vedľa seba a vložených do elastomérneho materiálu.

V nasledujúcom opise sa pojem “elastomérny materiál“ uvažuje na označenie materiálu ako celku, inými slovami guma obsahujúca polymerizačný základ, výstužné plnidlá a rôzne ochranné činidlá, urýchľovače, činidlá proti starnutiu a iné činidlá, vytvorené podľa receptúr dobre známych odborníkom v odbore.

Je tiež známe, že sa kovové kordy tvoria z viacerých jednotlivých kovových drôtov, vinutých voči sebe navzájom špirálovito s vopred určenými rozstupmi, v rôznych tvarových usporiadaniach, dobre známych odborníkom v odbore.

Uvedené výrobky vyžadujú kordy, ktoré majú zvláštne vlastnosti z hľadiska mechanickej pevnosti, keď sú vystavené rôznym napätiam, vrátane ťahových a tlakových napätí a vykazujú odolnosť voči korózii. Korózia môže byť iniciovaná v kovových drôtoch kordu prítomnosťou vlhkosti vo zvyškovom

082/B vzduchu vo vnútri kordov zabudovaných do gumy alebo priamym dotykom s vodou, keď pretrhnutie gumovej vrstvy odkryje kord voči vonkajšiemu prostrediu. Len čo je raz korózia spustená, môže sa za neprítomnosti vhodného ochranného povlaku šíriť pozdĺž drôtov.

Kvôli splneniu požiadaviek odolnosti voči korózii je vhodné, aby priestor medzi kovovými drôtmi kordu bol úplne vyplnený gumou a tým sa zabránilo prítomnosti vzduchu medzi drôtmi a následne tvorbe vlhkosti s vyvinutím a šírením korózie.

Kvôli odolávaniu voči mechanickým napätiam musia byť ďalej drôty kordov tesne pri sebe, aby sa zaistilo ich správne správanie počas prevádzky, graficky vyjadrené, pri vynesení diagramu napätia v kortézskych súradniciach, v podstate lineárnou charakteristikou. Vzhľadom k vzdialenosti medzi drôtmi je totiž kord vystavený mechanickej hysterézii a riziku zlyhania drôtov, a to i pri napätí v tlaku nižšom ako akému je vystavený kord, v ktorom je vzdialenosť medzi drôtmi, ktorá ho tvorí minimálna alebo nulová.

Požiadavky na dobré vnikanie kaučuku medzi drôty a vysoká účinnosť kordu počas prevádzky sú obzvlášť dôležité u pneumatík. Tie sa normálne vytvárajú zostavovaním viacerých rôznych polotovarových zložiek, z ktorých niektoré pozostávajú z pásov rôznych veľkostí, vytvorených z vyššie uvedených pogumovaných kordových materiálov.

Výroba pogumovaných kordových materiálov pre pneumatiky sa vykonáva tým, že sa holé kordy zabudovávajú do elastomérneho materiálu, výhodne pomocou známych pogumovávacích zariadení ako sú vytláčacie stroje a kalandre a pri privádzaní holých kordov z prívodných zvitkov uložených pred uvedenými zariadeniami. Práve v tomto štádiu vkladania je potrebné dosiahnuť preniknutie elastomérneho materiálu do kordov.

Existujú rôzne známe riešenia, navrhnuté na zaistenie dobrého vnikania kaučuku do kordu, ktoré sa všetky vyznačujú tým, že kordy, do ktorých môže kaučuk ľahko vnikať, nevykazujú optimálne správanie v pneumatike počas jej použitia.

082/B

V jednom riešení vhodnom pre prameňové kordy kord obsahuje prvú dvojicu drôtov, uložených v jednej rovine a druhú dvojicu drôtov uložených v ďalšej rovine, ktorá sa otáča vzhľadom k prvej rovine pozdĺž smeru dĺžky kordu, takže v každom priečnom profile sú povrchy drôtov maximálne vystavené elastomérnemu materiálu a dochádza tak u nich k vzniku maximálneho povlaku elastomérnym materiálom. Toto riešenie má za následok nerovnomemosť usporiadania drôtov po dĺžke kordu s neuspokojivým správaním počas používania.

Podľa odlišného riešenia je navrhnuté, že sú kordy udržiavané uvoľnené (otvorené kordy), takže je medzi nimi nechaná malá medzera. Pri priechode pogumovávacím zariadením dovoľuje vzdialenosť nastavená medzi drôtmi dobré vnikanie kaučuku do kordu. Toto riešenie môže spôsobiť vzájomné zhusťovanie drôtov k sebe vzhľadom k napätiu, ktorému sú vystavené pred tým, ako sa dostávajú do zariadenia, čo znemožňuje alebo veľmi sťažuje, aby kaučuk vnikal do kordu. Ak nedôjde k tomu, je kord pogumovávaný optimálne, ale udržiava správanie, ktoré je hysterézne, a preto neuspokojivé počas používania.

Ďalšie riešenie navrhuje ukladať v korde drôt majúci nelineárny (zalomené vlnovitý) tvar, takže medzi každým z jednotlivých drôtov a vedľajším drôtom je k dispozícii priestor a podporuje sa vnikanie kaučuku do stredu kordu. Toto riešenie má za následok nižšiu odolnosť nelineárneho drôtu, a preto celého kordu voči únave.

Ak sa zaoberáme kordami viacvrstvového typu, tie obsahujú stredné jadro s viacerými sústrednými vrstvami drôtov ako v prípade známeho kordu majúceho usporiadanie 3+9+15, inými slovami jadro z troch drôtov skrútených dohromady, okolo ktorého sa vinie prvá vrstva deviatich drôtov, na ktoré sa navíja druhá vrstva pätnástich drôtov. Tieto kordy sa používajú hlavne v plášťových vložkách pneumatík na nákladné automobily.

V tomto korde vniká málo kaučuku do vnútornej vrstvy a prakticky žiaden kaučuk nevniká do jadra vzhľadom kfýzickej prekážke tvorenej radiálne vonkajšími vrstvami drôtov. V týchto typoch kordov je na dosiahnutie

082/B dostatočného vnikania kaučuku vhodné riešenie, založené na použití drôtov rôznych priemerov.

I keď toto riešenie na jednej strane zlepšuje vnikanie kaučuku, je na druhej strane neuspokojivé z hľadiska správania sa kordu počas používania.

Kvôli zlepšeniu parametrov správania sa pneumatiky počas používania sú v poslednom čase používané kovové kordy, v ktorých sú drôty aspoň jednej zložky vytvorené zo zliatiny s tvarovou pamäťou. Materiály s tvarovou pamäťou sú popísané napríklad na str. 3 až 20 publikácie Engineering Aspects of shape memory alloys“, Butterworth - Heinemann, 1990.

Drôt s tvarovou pamäťou, ako bude podrobne vysvetlené nižšie, má tri základné vlastnosti. Prvou vlastnosťou je, že má presne zapamätaný tvar, ktorý je mu daný tepelným spracovaním, vykonávaným pri špecifikovanej teplote a tá udeľuje drôtu vopred určený kritický bod. Druhou vlastnosťou je, že tento tvar sa stráca v dôsledku mechanických namáhaní, udeľovaných mu pri teplote pod kritickým bodom. Tretia vlastnosť spočíva v tom, že sa vracia do zapamätaného tvaru, kedykoľvek jeho teplota prekročí kritický bod.

Na použitie v pneumatikách sa tento typ drôtu, ktorý bol tepelne spracovaný tak, že má napríklad vlnitý tvar, vystaví preťahovaniu, ktoré mu udeľuje ďalšie tvarovanie, napríklad lineárne, pri teplote okolitého prostredia, skôr ako je skrúcaný s ďalšími drôtmi kvôli vytvoreniu kordu. Kedykoľvek sa teplota pneumatiky zvýši, napríklad v dôsledku vysokej rýchlosti, na hodnotu vyššiu ako je kritický bod drôtu s tvarovou pamäťou, bude mať drôt sklon sa vrátiť do pôvodne zapamätaného zvlneného tvaru.

Pretože je však drôt s tvarovou pamäťou skrútený s inými drôtmi a celý kord je upevnený do elastomérnej základnej hmoty a celé usporiadanie je vystavené napätiu, nie je drôt schopný sa zmrštiť tak, aby zaujal svoj pôvodný zvlnený tvar s menšou dĺžkou. V dôsledku toho dochádza v drôte s tvarovou pamäťou k zvýšeniu namáhania v ťahu (drôt pôsobí ako natiahnutá pružina), ktorého účinkom je zvýšenie tuhosti zostavy vzdorujúcej účinku odstredivej sily.

082/B

V patentovom spise US 5 242 002 je konkrétne popísaná radiálna pneumatika, ktorej zostava výstužných pásov obsahuje tri výstužné pásy, z ktorých prvé dva majú kordy uložené súmerne šikmo vzhľadom k rovníkovej rovine a tretí má kordy usporiadané v smere obvodu. Kordy sú vytvorené z viacerých kovových drôtov, špirálovito voči sebe ovinutých, z ktorých najmenej jeden je vytvorený zo zliatiny z materiálu s tvarovou pamäťou.

Patentový spis JP 4 362 401 opisuje radiálnu pneumatiku, ktorej vonkajšia vrstva obsahuje rozpínavý prvok s dvojsmernou tvarovou pamäťou, výhodný je prvok pružinového typu vyrobený zo zliatiny niklu a titánu, navinutý v obvodovom smere (pri 0°) na pod ním ležiace pásové vrstvy. Prvok s tvarovou pamäťou má sklon sa zmršťovať v obvodovom smere, keď je pneumatika vystavená ohrevu pri jazde veľkou rýchlosťou. Pretože je však tomuto zmršťovaniu bránené pásovou zostavou pod ním ležiacou, vyvíja prvok ťažnú silu, ktorá robí pásovú zostavu tuhšiu, čím sa kladú medze rozpínaniu pri veľkej rýchlosti.

Pri nízkych rýchlostiach alebo pri normálnych podmienkach použitia udržiava prvok s tvarovou pamäťou počiatočný tvar alebo sa vracia do počiatočného tvaru v dôsledku nafukovacieho tlaku. Autori vynálezu zistili, že neschopnosť dosahovať optimálne správanie, ako je opisované vyššie, môže závisieť od zvláštneho správania uvedených kordov s drôtmi tvarovou pamäťou, ktoré spoločne s ich výhodami prinášajú značné problémy.

V praxi dochádza k tomu, že počas vulkanizácie pneumatiky, ktorá sa vykonáva pri teplotách rádovo 150 °C a niekedy i vyšších, v počiatočnom štádiu, keď má kaučuková hmota ešte nízku viskozitu, spôsobí zmršťovanie drôtu s tvarovou pamäťou otváranie kordu, t.j. inými slovami odďaľovanie drôtu, ktorý ho tvorí od seba. Kaučuk sa potom vulkanizuje, stráca plasticitu, ale kord nie je schopný sa zatvoriť, pretože je mu vtom bránené zmrštením drôtu s tvarovou pamäťou, a konsoliduje sa teda vo vulkanizovanej pneumatike v tomto rozopnutom usporiadaní so všetkými nevýhodami nestabilného správania sa a nízkou pevnosťou v tlaku, čo vedie hlavne k nízkej odolnosti voči ohybu a tlakovým namáhaniam.

082/B

Vyššie uvedené patentové spisy US 5 242 002 a JP 4 362 401 sa týmto hradiskom nezaoberajú a problém zlepšenia schopnosti elastomérneho materiálu vnikať medzi kordové drôty pri súčasnom dosahovaní dobrej účinnosti kordu, a teda správania pneumatiky počas používania, zostáva až doteraz v podstate nevyriešený.

Podstata vynálezu

Prihlasovateľ zistil, že je možné súčasne zlepšiť vlastnosti vnikania kaučuku medzi drôty kordu a správanie kordu v pneumatike počas používania, a to použitím kordov, ktoré obsahujú najmenej jeden drôt s tvarovou pamäťou s vlastnosťami opätovného zaberania zapamätaného tvaru, a ktoré sú účinné hlavne v prvom zahrievacom cykle, pričom drôtu sú tiež dodané naprogramované významné vlastnosti v podobe degradácie pamäti po prvom zahrievacom cykle.

Nasledujúce predbežné poznámky a definície týkajúce sa materiálov s tvarovou pamäťou pomôžu lepšie pochopiť povahu vynálezu.

Tvarová pamäť je schopnosť eliminovať deformácie zjavne plastickej povahy vhodným zahriatím materiálu, ktorú majú niektoré kovové zliatiny.

Je známe (“Shape Memory Alloys“, H. Funakubo, Gordon and Breach Science Publisher 1997), že vlastnosti tvarovej pamäti sú dodávané fázovou transformáciou medzi pevnými fázami (z martenzitu na austenit, keď sa prechádza z nízkej na vysokú teplotu a naopak), nazývanou “termoelastickou martenzitickou transformáciou“. Táto transformácia je známa ako “priama“ v prípade chladenia a “inverzná“ v prípade ohrevu. Priama transformácia, ktorá zodpovedá tvorbe martenzitickej štruktúry, začína pri teplote M_s a končí pri nižšej teplote M_f. Inverzná transformácia, ktorá zodpovedá tvorbe austenitickej štruktúry, začína pri teplote A_s a končí pri vyššej teplote Af. Pretože všeobecne platí, že teploty M_s, M_f, A_s a Af sú navzájom rozdielne, je uvedená martenzitická transformácia hysterézna. Ak je konkrétne Mf < M_s< A_s< Af, je martenzitická

082/B transformácia označovaná ako typ 1. Ak je Mf< A_s < M_s < Af, je martenzitická transformácia označovaná ako typ 2.

Martenzitická fáza má typickú štruktúru pozostávajúcu z obdĺžnikových kociek (nazývaných martenzitické varianty), ktoré môžu byť orientované rôzne za pôsobenia stavov rovnomerne obmedzeného napätia (napríklad 50 MPa). Materiál s tvarovou pamäťou získava vopred určený tvar tepelným spracovávaním v konkrétnom čase a pri konkrétnej teplote. Toto spracovanie sa vykonáva na drôte z daného materiálu konkrétneho zloženia kvôli dosiahnutiu vopred určenej transformačnej teploty. Keď sa materiál ochladzuje, dochádza k transformácii z austenitickej fázy na martenzitickú fázu a ak je materiál vystavený napäťovému stavu spôsobilému vyvolať proces orientácie variantov, stane sa deformácia ε* spojená s týmto javom trvalá pre teploty nižšie ako A_s po skončení účinku sily (pseudoplastická deformácia). V priebehu následného ohrevu na teploty vyššie ako A_s sa však deformácia ε* vylúči inverznou martenzitickou transformáciou a v dôsledku toho sa znova získa pôvodný tvar (efekt tvarovej pamäti). Odstránenie deformácie ε* je úplné, ak ε* < / = e_max, kde e_max je maximálna deformácia, odstrániteľná efektom tvarovej pamäti a je charakteristickou vlastnosťou určitého materiálu s tvarovou pamäťou a konkrétneho tepelného spracovania, použitého na udeľovanie pamäti. Ak sa bráni odstráneniu ε*, čiastočne alebo úplne, mechanickým namáhaním pri prechode z teploty A_s na vyššiu teplotu Af počas ohrevu, materiál vyvinie ťažnú silu, nazývanú rekonverzná sila.

Je tak možné zhrnúť, že sa používa tepelné spracovanie na dodávanie charakteristických teplôt zliatine s tvarovou pamäťou, nazývaných M_s, Mf, A_s, A_f.

Schopnosť úplného odstránenia deformácie ε* v nasledujúcich ohrevných cykloch, ktorým je materiál vystavený, všeobecne podlieha degradácii, reprezentovanej úbytkom v počte nasledujúcich tepelných cyklov, v ktorých je možné toto odstránenie dosiahnuť, pričom degradácia sa zvyšuje, keď sa ε* približuje 8_max. Úbytok v hodnote časti ε* zvyškovej odstrániteľnej pseudoplastickej deformácie, tiež známej ako “degradácia tvarovej pamäti“, je

082/B definovaný ako kontinuálna zmena tvarovej pamäti materiálu, určovaná počtom tepelných cyklov, ktorým bola vystavená a reprezentuje životnosť materiálu s tvarovou pamäťou.

Kvôli presnejšej definícii degradácie tvarovej pamäti materiálu je možné sa odvolať na opis na str. 256 až 259 v publikácii “Engineering Aspects of Shape Memory Alloys“, Butterworth Heinemann, 1990. V tejto publikácii sa uvádza, že životnosť takéhoto materiálu je vyjadrená ako schopnosť spätného získania daného pred tým zapamätaného tvaru (zotavenie do tohto tvaru). Keď materiál už nie je schopný sa zotaviť do zapamätaného tvaru, jeho životnosť sa pokladá za skončenú.

Napríklad pre zliatinu NiTi, u ktorej je e_max = 8 %, sa počet následných ohrevných cyklov, v priebehu ktorých môže byť deformácia úplne a celkom vylúčená, mení ako funkcia hodnoty ε*. ako je uvedené v nasledujúcej tabuľke (J. Cederstrom - J. Van Humbeeck, J. de Physique IV C2, 1995, str. 335 -

341).
*ε	Ohrevné cykly
8 %( =ε max)	1
4%	100
2%	1 000
1 %	100 000

Z tabuľky je zrejmé, že ak je materiálu, konkrétne kovovému drôtu, udeľované pretiahnutie ε* (pseudoplastická deformácia) s veľkosťou 8 %, bude úplne odstrániteľné počas prvého ohrevného cyklu, ale nebude už odstrániteľné v nasledujúcich ohrevných cykloch, počas ktorých môže byť odstraňovaný iba progresívne klesajúci zlomok tohto pretiahnutia. Ak je obrátene materiálu udeľované pseudoplastické pretiahnutie ε* rovné iba 2 %, bude úplne odstrániteľné nasledujúcimi 10 000 ohrevnými cyklami pred začiatkom

082/B degradácie. Pre účely vynálezu obsahuje každý ohrevný cyklus ako ohrevnú fázu, tak i nasledujúcu fázu ochladzovania materiálu.

Ak sa udeľuje uvedenému materiálu pseudoplastická deformácia E_tot vyššia ako e_max, pozostáva táto deformácia z odstrániteľnej časti ε* a neodstrániteľnej časti ε_ρι (plastickej deformácie). Platí preto, že e_tot = ε* + ε_ρΊ.

Tiež v tomto prípade sa v nasledujúcich ohrevných cykloch ε* vždy zhoduje s 8_max, i keď sa tu hodnota E_max mení kontinuálne a v každom konkrétnom cykle závisí od počtu ohrevných cyklov, ktorými predtým materiál prešiel. Inými slovami, ak sa na konci každého cyklu vytvára rovnaká deformácia, mení sa zloženie hodnoty 8_t0t od jedného cyklu k druhému, s progresívnym poklesom odstrániteľnej časti ε* a súčasným vzrastom v časti plastickej deformácie ε_ρι.

Autori vynálezu zistili, že je možné dosiahnuť značné výhody v správaní kordov tým, že sa použijú na aspoň jeden drôt materiály s vhodnými vlastnosťami z hľadiska degradácie tvarovej pamäti, vytvorenými v drôte konkrétnym tepelným spracovaním, vykonávaným na drôte pred tým, ako sa skrúca s inými drôtmi. Autori vynálezu tiež konštatovali, že je možné výhodne využiť účinok tvarovej pamäti drôtu obmedzením tohto účinku na fázu vpravovania (zabudovávania, vkladania - ďalej v celom texte: vpravovanie) kordov do elastomérneho materiálu, aby sa získalo optimálne vnikanie kaučuku do kordu, pričom sa táto fáza stane súčasnou s prvým ohrevným cyklom, ktorému je vystavený kord, a tým i drôt s tvarovou pamäťou.

Výhodne sa táto fáza vpravovania kordu do elastomérneho materiálu vykonáva pri teplote Ti, ktorá je vyššia ako je minimálna teplota A_s transformačného rozmedzia (A_s - Af) priradená drôtu a ešte výhodnejšie vyššia ako je maximálna teplota Af v tomto rozmedzí.

Drôt s tvarovou pamäťou je predtým vystavený pretiahnutiu na vopred určenú hodnotu ε*, keď je na teplote T_o nižšej ako A_s (napríklad teplota okolia) a potom sa známymi spôsobia skrúca s ďalšími drôtmi kvôli vytvoreniu kordu.

082/B

Vo fáze vpravovania kordu, obsahujúceho uvedený drôt s tvarovou pamäťou, vykonávanej pri vysokej teplote, dochádza k odstraňovaniu deformácie v spojení so zmršťovaním drôtu, ktoré vyvoláva v stave trenia s ďalšími drôtmi kordu sťahovaciu silu a spôsobuje preto rozrušenie usporiadaného stavu drôtov a inými slovami rozopnutie (nabobtnanie“) kordu.

V praxi sa kord otvára s následným dobrým vnikaním kaučuku do jeho vnútra. Následne pôsobí ťah, vyvíjaný na kordy po fáze ich vpravovania do gumovej hmoty počas preberania pogumovaného prvku a jeho ochladzovania z teploty vpravovania na hodnoty progresívne klesajúce na hodnotu teploty okolitého prostredia, výhodne spätné získavanie deformačného stavu drôtu s tvarovou pamäťou (zotavenie), s návratom na hodnotu ε*, pravdepodobne pomocou obmedzených síl požadovaných procesmi orientácie martenzitu, s následným návratom drôtov v korde k sebe, až sa získa ich zhustenie alebo inými slovami uzatvorenie kordu.

Toto kompaktné usporiadanie sa udržiava prakticky nezmenené v nasledujúcich ohrevných cykloch vzhľadom k degradačnej schopnosti tvarovej pamäti, udeľovanej drôtom s tvarovou pamäťou cez vysokú teplotu cyklu, takže kord je zabudovaný do vulkanizovanej pneumatiky vo v podstate uzatvorenom usporiadaní. V dôsledku vyššie uvedených skutočnosti vykazujú výrobky a hlavne pneumatiky, zostavované s použitím pogumovaných prvkov, pripravených ako bolo uvedené vyššie, optimálne správanie kordov.

Podľa prvého znaku sa preto vynález týka kovového kordu na vystužovanie výrobkov vytvorených z elastomérneho materiálu, obsahujúceho viac kovových drôtov, špirálovo vzájomne ovíjaných, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, je spôsobilý sa zotavovať do predtým zapamätaného stavu a spätne sa z tohto zapamätaného stavu deformovať, pričom tento kord sa vyznačuje tým, že uvedený drôt s tvarovou pamäťou má uvedené schopnosti zotavenia v podstate aktívne v prvom ohrevnom cykle a degradované v aspoň dopredu určenej výraznej miere po uvedenom prvom ohrevnom cykle.

082/B

Podľa iného znaku sa vynález týka kovového kordu na vystužovanie predmetov, vytvorených z elastomérneho materiálu, ako sú pneumatiky, dopravné pásy, hadice a podobne, obsahujúce viacero kovových drôtov, špirálovo vzájomne ovíjaných okolo seba, z ktorých najmenej jeden je tvorený materiálom s tvarovou pamäťou, pričom uvedený kord sa vyznačuje tým, že drôt s tvarovou pamäťou má pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l₀, ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, zapamätaná pri teplote A_s, ktorá je väčšia ako je teplota okolia T_o, pseudoplastické pretiahnutie e_max/c odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu medzi 0,2 % a 8 % dĺžky uvedeného zapamätaného tvaru, pretiahnutie 8_tot majúce hodnotu najmenej 85 % uvedenej hodnoty e_max/c. zníženie zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia ε* po vykonaní prvého ohrevného cyklu vykonávaného pri teplote Ti > A_s, pričom tento pokles je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia 8_maxzc·

Podľa ďalšieho znaku sa vynález týka pogumovaného prvku použitého vo výrobkoch vytvorených z elastomérneho materiálu vystuženého kordami podľa vynálezu, definovanými vyššie a alternatívne pogumovaných prvkov na použitie vo výrobkoch vytvorených z elastomérneho materiálu, obsahujúceho viac výstužných kordov, vpravených do elastomérneho materiálu uvedeného prvku a uložených tak, že ležia v rovnakej rovine, vzájomne voči sebe rovnobežne a priľahlo v rovnakom smere, pričom každý kord je tvorený viacerými kovovými drôtmi, špirálovo vzájomne okolo seba ovinutými, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, pričom uvedený prvok sa vyznačuje tým, že materiál drôtu s tvarovou pamäťou má pri teplote okolia:

- pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l₀, ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, zapamätanej pri teplote A_s, ktorá je väčšia ako je teplota okolia T_o,

- pseudoplastické pretiahnutie 8_max/_c odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu od 0,1 % do 8 % dĺžky l₀ uvedeného zapamätaného tvaru,

082/B

- pseudoplastické pretiahnutie e_tot majúce hodnotu najmenej dvojnásobku uvedenej hodnoty s_max/t a

- pokles zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia ε*Ν+ι pre každý nasledujúci ohrevný cyklus vykonávaný pri teplote Ti > A_s, pričom tento pokles je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia Cmax/N predchádzajúceho cyklu.

V pogumovanom prvku podľa vynálezu je dokonalé pogumovanie kovových drôtov kordov dosiahnuté počas ohrevného cyklu pri pogumovávaní prvku vzájomným odďaľovaním priľahlých kovových drôtov pomocou drôtu s tvarovou pamäťou, ktorý má sklon znova získavať zotavením vopred určený zapamätaný tvar menšej dĺžky, s následným opätovným rozpínaním kordu a vnikaním kaučuku medzi drôty otvoreného kordu. V obrátenom zmysle je dobré správanie kordov v uvedených prvkoch v pneumatike počas používania dosiahnuté tvarom kordov, ktorý zostáva v podstate uzatvorený v ohrevných cykloch vyvíjaných počas použitia pneumatiky vzhľadom k poklesu hodnoty zvyškového pseudoelastického pretiahnutia ε*. odstrániteľného efektom tvarovej pamäti, pričom tento pokles vzniká ako dôsledok ohrevného cyklu pogumovávania kordového prvku a vulkanizácie pneumatiky.

Vynález sa ďalej týka výrobku z elastomérneho materiálu a konkrétnejšie pneumatiky na kolesá vozidiel, vystuženého kordami podľa vynálezu, a najvýhodnejšie pogumovanými prvkami podľa vynálezu, popísanými vyššie a v prednostnom prípade sa vynález týka pneumatiky na kolesá vozidiel majúce prstencový plášť s korunovou časťou a dvoma axiálne opačnými časťami, zakončenými v dvojiciach pätiek na upevnenie pneumatiky na zodpovedajúcom úložnom ráfiku, behúň uložený na korune plášťa a zostavu výstužných pásov, uložených medzi plášťom a behúňom, pričom zostava pneumatiky obsahuje viacero výstužných kordov, tvorených každý vzájomne voči sebe špirálovo vinutými drôtmi, z ktorých najmenej jeden je drôt vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, pričom riešenie sa vyznačuje tým, že pri teplote okolia má materiál drôtu s tvarovou pamäťou

082/B

- pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l₀, ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, vloženou do pamäti pri teplote A_s, ktorá je väčšia ako je teplota okolia T_O|

- pseudoplastické pretiahnutie E_max/_P odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu od 0,05 % do 8 % dĺžky l₀ uvedeného zapamätaného tvaru,

- pseudoplastické pretiahnutie s_tot majúce hodnotu najmenej dvojnásobku uvedenej hodnoty e_max/t, zníženie zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia e*n+i pre každý ohrevný cyklus vykonávaný pri teplote Ti > A_s, pričom tento pokles je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia Emax/N predchádzajúceho cyklu.

Výhodne sú pneumatika radiálneho typu a pogumované prvky s kordami obsahujúcimi najmenej jeden drôt s tvarovou pamäťou použité vo výstužných pásoch a/alebo vložkách plášťa.

Podľa ďalšieho znaku sa vynález rovnako týka spôsobu zostavovania pneumatiky počas používania vyššie uvedených kordov.

Podľa ešte ďalšieho znaku sa vynález týka spôsobu výroby pogumovaného výstužného prvku pre výrobky vytvorené z elastomérneho materiálu, ako sú pneumatiky, dopravné pásy, hadice a podobne, obsahujúce viac výstužných kordov, orientovaných vzájomne spolu rovnobežne v jednom smere a zabudovaných do elastomérneho materiálu výstužného prvku.

V týchto prvkoch obsahuje každý kord kovové drôty, vzájomne špirálovo ovíjané okolo seba, pričom v každom z uvedených kordov je najmenej jeden z východiskových drôtov vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, ktorý má prostredníctvom vhodného tepelného spracovania zapamätaný, vopred určený tvar s dĺžkou menšou ako je dĺžka drôtu pri teplote okolia, a ktorý je deformovaný pretiahnutím pri teplote okolia s veľkosťou pretiahnutia etotSpôsob podľa vynálezu, obsahujúci známe fázy vpravovania kordov do vrstvy elastomérneho materiálu kvôli vytváraniu uvedeného výstužného prvku a

082/B následného ochladzovania a odoberania vyrábaného prvku, je založený na inovačných spôsoboch, spočívajúcich v tom, že sa:

a) používa drôt s tvarovou pamäťou s takou degradáciou efektu tvarovej pamäti, že pseudoplastické pretiahnutie e_max, odstrániteľné efektom tvarovej pamäti, leží medzi nulovou hodnotou a hodnotou rovnou maximálne 40 % počiatočnej hodnoty 8_max, s poklesom hodnoty s_max pri každom nasledujúcom ohrevnom cykle, ktorý má výhodne rovnakú percentuálnu hodnotu, ako v predchádzajúcom cykle,

b) vpravujú sa kordy do elastomérneho materiálu pri teplote Ti vyššej ako je teplota A_s počiatku transformačnej fázy,

c) vo fáze vpravovania kordov do elastomérneho materiálu, ktoré využíva spätné získanie vopred určeného tvaru (zotavenie do tohto tvaru) zapamätaného drôtom na prenášanie do okolitých drôtov rekonverznej sily, vznikajúcej v priebehu uvedeného zotavovania, s účinkami vzájomného odďaľovania uvedených drôtov od seba a vnikania kaučuku do kordu pri v podstate otvorenom usporiadaní,

d) a vyvíja sa ťah na kordy počas ochladzovania a odoberania prvku kvôli znovuzískavaniu pôvodnej dĺžky uvedených koncov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňuje:

obr. 1 schematický perspektívny zväčšený pohľad na pogumovaný prvok, obsahujúci viacero kordov podľa vynálezu, obr. 2 príkladové schematické znázornenie pogumovaného výrobku, obsahujúceho viacero kordov podľa vynálezu, obr. 3 schému zariadenia na vpravovanie kordov do elastomérneho materiálu,

082/B obr. 4 bočný pohľad na pogumovávacie zariadenie prvku podľa vynálezu, vytvorené vo forme kalandra, obr. 5 perspektívny pohľad na pneumatiku podľa vynálezu, s časťami odstránenými kvôli názornosti, obr. 6 kvalitatívny diagram zmien vlastností časti pseudoplastického pretiahnutia, odstrániteľného efektom tvarovej pamäti v zodpovedajúcom kovovom drôte pre holý kord v pogumovanom prvku pred vulkanizáciou a vo vulkanizovanej pneumatike.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vynález bude najprv opísaný na základe príkladu kovového kordu 1 (obr. 1), určeného na vytváranie výstužného prvku výrobku, ktorý je vytvorený z elastomérneho materiálu. Kvôli jednoduchosti je znázornený kord, ktorý obsahuje v strednej polohe priamočiary drôt 3, tvoriaci jadro kordu a je obklopovaný vrstvou šiestich drôtov 4, ktoré sa vinú špirálovito okolo uvedeného jadra a tvoria plášť. Kord však môže mať akýkoľvek známy tvar, a to buď prameňového typu alebo typu so stredným jadrom a jednou alebo viacerými sústrednými vrstvami, v ktorých ako jadro, tak i vrstva alebo vrstvy môžu byť vytvorené z jednotlivých drôtov alebo z vrstvených drôtov alebo z ich kombinácie.

Príklady známych kordov, hlavne takých, aké sú vhodné na použitie navýstuž pneumatík kolies vozidiel, sú kordy zvyčajne označované 1x4, 3x7, 1+6, 2+2 a 1x3+6+15.

V kordoch podľa vynálezu je najmenej jeden drôt, napríklad drôt 3 vo vyššie uvedenom korde 1+6, ktorý je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou s nižšie uvedenými vlastnosťami, pričom ďalšie drôty 4 sú bežného typu, vytvorené z ocele, výhodne typu HT alebo inak povedané z ocele s vysokým obsahom uhlíka, konkrétne > 0,9 %. V technológii výroby pneumatík je priemer uvedených drôtov výhodne od 0,12 mm do 0,38 mm. Materiál drôtov 3 je

082/B výhodne vytvorený zo zliatin zvolených zo skupiny obsahujúcej zliatiny Fe-MnSi, Cu-Zn-AI, Cu-AI-Ni, Cu-AI-Be, Fe-Ni-Co-Ti a Ni-Ti.

Pred spletaním s inými drôtmi na vytváranie holého kordu sa drôt 3 podrobuje tepelnému spracovaniu, ktoré mu udeľuje vopred určený zapamätaný tvar, a to v konkrétnom rozmedzí transformačných teplôt (M_s, Mf, A_s, Af) a s konkrétnym spádom poklesu tvarovej pamäti v nasledujúcich cykloch tepelného spracovania. Po uvedenom tepelnom spracovaní je drôt tiež podrobovaný preťahovaniu pri teplote T < A_s, ktoré mu udeľuje pseudoplastickú deformáciu e_tot a dĺžku h.

V korde podľa vynálezu tak má drôt s tvarovou pamäťou pri teplote okolia, za ktorú sa zvyčajne pokladá teplota T_o, nasledujúce vlastnosti:

- pamäť rôzneho tvaru, s dĺžkou l₀, ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, zapamätovávaná v teplotnom rozmedzí A_s - Af, kde A_s je väčšie ako je teplota okolia T_o,

- pseudoplastické pretiahnutie Smax/c odstrániteľné efektom tvarovej pamäti, s hodnotou od 0,2 % do 8 % dĺžky l₀ uvedeného zapamätovaváneho tvaru,

- pretiahnutie e_tot, udeľované preťahovaním drôtu pri teplote okolia, ktoré má hodnotu najmenej 85 % uvedenej hodnoty e_max/c· Výhodne má uvedené pretiahnutie ε_ω hodnotu nie menšiu ako je uvedená hodnota £_max/_c. Hlavne pre vyššie uvedené materiály hodnota pretiahnutia s_maxz_c ako je definovaná vyššie, sa odlišuje podľa materiálu a je napríklad 0,2 % pre zliatinu Fe-Si-Mn a 8 % pre zliatinu Ni-Ti. Maximálna rekonverzná sila, vyvíjaná uvedenými zliatinami, je pre zliatinu Fe-Si-Mn 400 MPa a pre zliatinu Ni-Ti 600 MPa.

Výhodne je pokles zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia ε* (tiež označovaný v tomto opise ako degradácia materiálu s tvarovou pamäťou) po prvom cykle tepelného spracovania uskutočňovaný pri teplote Ti > A_s, a tiež je udržiavaný pri nasledujúcich cykloch, ktorými kord prechádza počas zostavovania a použitia výrobku.

082/B

Ak udáva konkrétnejšie ε* veľkosť deformácie odstrániteľnej pamäťovým efektom v prvom ohrevnom cykle, môže byť degradácia drôtu definovaná ako hodnota zvyškovej odstrániteľnej deformácie na konci následného ohrevného cyklu. Podľa vynálezu nie je táto hodnota vyššia ako 40 % hodnoty ε* a výhodne nie vyššia ako 35 % hodnoty ε*.

Výhodne sú pseudoplastické pretiahnutia ε*Ν odstrániteľné v ohrevných cykloch nasledujúcich po prvom cykle podľa nasledujúceho vzťahu:

ε*Ν = Q % ε*Ν-ι kde N je poradové číslo ohrevného cyklu, nasledujúceho po prvom cykle a Q% je percentuálny podiel deformácie, odstrániteľný efektom tvarovej pamäti, ktorý môže dať materiál k dispozícii pri nasledujúcom ohrevnom cykle v dôsledku degradačného javu. Výhodne sa hodnota Q% volí tak, aby nebola vyššia ako 40 % hodnoty ε*Ν a výhodne nie vyššia ako 35 % a ešte výhodnejšie nie vyššia ako 25 % z ε*Ν·

Podľa vyššie uvedených znakov vyvíja drôt s tvarovou pamäťou v korde podľa vynálezu svoje maximálne zmrštenie počas prvého ohrevného cyklu, ktorému je vystavený, a to normálne počas pogumovania, na ktorého konci je schopnosť kontrakcie podstatne znížená alebo je prakticky nulová. Kord je teda schopný sa otvárať počas nasledujúcej pogumovávacej fázy, kedy sa požaduje možnosť veľkého vnikania kaučuku do kordu, a zostáva súčasne v podstate kompaktná počas vulkanizácie pneumatiky.

Degradácia tvarovej pamäti bola vždy pokladaná v uvedených materiáloch za negatívny prvok a jej využitie podľa vynálezu je teda v odbore nové, a to vzhľadom k tomu, že sa tieto materiály všeobecne používajú práve kvôli ich schopnosti znova nadobudnúť tvar uložený do pamäti, a to spôsobom, ktorý je prakticky časovo konštantný.

Je potrebné poznamenať, že účinok vzájomného oddialenia drôtov, ktorý sa hodí na otváranie kordu, môže byť výhodne zlepšený použitím drôtu 3, tepelne spracovaného tak, že si zapamätováva tvary, ktoré sú vhodnejšie pre

082/B dané účely ako lineárny tvar, napr. zvlnený tvar, výhodne vo forme špirály ako pružiny.

V tomto prípade sa teda drôt 3 vopred preťahuje do lineárneho tvaru pri teplote T < A_s a skrúca sa s ďalšími drôtmi kvôli vytvoreniu požadovaného kordu. Vo fáze pogumovávania sa drôt 3 zotavuje do zvlneného tvaru a prenáša odďaľovacie sily smerom k okolitému drôtu, vyššie uvedenou zmršťovacou silou a silami vyvíjanými zvlneniami. Týmto spôsobom sa dosahuje väčšie otvorenie kordu a v dôsledku toho sa dosahuje lepšie vpravovanie kaučuku do kordu.

Podľa konkrétneho vyhotovenia vynálezu sa použije drôt s tvarovou pamäťou, vytvorený zo zliatiny Fe-Mn-Si, ktorá sa vyznačuje odstrániteľnou pseudoplastickou deformáciou 8_max = 2 %, spôsobilou vyvíjať rekonverznú silu 400 MPa s percentuálnym podielom odstrániteľnej deformácie (súčiniteľom degradácie Q%) rovným 25 %.

Vynález sa tiež týka pogumovaného prvku (obr. 2) vybaveného uvedenými kordami. Pogumovaný prvok pozostáva z pásu 2 elastomérneho materiálu, ktorého dĺžka je neurčitá (alebo inými slovami je oveľa väčšia ako šírka), obsahujúceho viac kordov 1, uložených tak, že ležia vedľa seba a v rovnakej rovine a sú orientované v pozdĺžnom smere pásu a sú zabudované do elastomérneho materiálu.

Časti pogumovaného prvku, narezané vo vhodných uhloch, tvoria základné polotovary na zostavenie rôznych výrobkov, vytvorených z elastomérneho materiálu, ako pneumatík, hadíc na dopravu tekutín, transmisných remeňov a iných podobných výrobkov. Tieto časti umožňujú, aby výstužné elementy pozostávajúce z kordov boli uložené v štruktúre uvedených výrobkov v požadovanej polohe, požadovaným spôsobom a s požadovanou orientáciou.

Proces zostavovania pogumovaného prvku spočíva v podstate vo fáze vpravovania kordov do plošného útvaru z elastomérneho materiálu, a to

082/B pomocou pogumovávacieho zariadenia, ako je schematicky znázornené na obr. 3, ktoré výhodne pozostáva z kalandra s viacerými valcami alebo z výtlačnej hlavy, napájanej z vytláčacieho stroja. Do pogumovávacieho zariadenia 5 sa privádza viacero kordov 1 a pogumovaný prvok 2 vystupuje z kalandra alebo vytláčacej matrice a pozostáva z uvedeného plošného útvaru z elastomérneho materiálu (obr. 3) a do neho vpravených viacerých kordov 1. a je odoberaný pod napätím vo forme súvislého pásu pomocou vhodného preberacieho prostriedku, ktorý nie je znázornený, pretože je akéhokoľvek známeho typu. Kvôli ľahšiemu pochopeniu a zjednodušeniu opisu sa bude nasledujúci opis vzťahovať iba k pogumovávaniu vykonávanému pomocou kalandra.

Tento kalander obsahuje, ako je znázornené na obr. 4, dva protiľahlé valce 5 a 6, otáčajúce sa vo vzájomne opačných smeroch, uložených vo vzájomnom odstupe, rovnom hrúbke požadovanej pre pogumovávaný prvok. Napríklad počas používania v pneumatikách je táto vzdialenosť výhodne od 0,6 do 4 mm.

Mimo uvedených dvoch valcov 5 a 6 sú uložené najmenej dva ďalšie valce 7 a 8, určené na spracovávanie, zahrievanie a vedenie elastomérneho pogumovávacieho materiálu smerom k priestoru medzi dvoma otáčajúcimi sa valcami 5 a 6, pričom smer otáčania a smer toku materiálu si vzájomne zodpovedajú, ako je znázornené na obr. 4.

Pred kalandrom je uložených niekoľko cievok 9, opatrených každá návinom kordu v dĺžke niekoľko tisíc metrov. Cievky sú opatrené vhodnými brzdiacimi prostriedkami na regulovanie odvíjacieho ťahu, vyvíjaného na kordy uvedeným preberacím mechanizmom uloženým za kalandrom. Bude zrejmé, že pogumovávacia poloha (medzera medzi valcami 5 a 6) tvorí brzdiaci bod pre napredujúci posun kordov, takže na kordy sa môžu vyvíjať pred a za kalandrom rôzne ťahy, výhodne s väčším ťahom za kalandrom. Medzi cievkami a pogumovávacím zariadením je umiestnený rozdeľovač 9', na ukladanie kordov tak, že sú vzájomne rovnobežné v jedinej vodorovnej rovine pred tým, ako sa dostávajú do kalandru.

082/B

Podľa vynálezu je na každej cievke uložený kord, obsahujúci najmenej jeden drôt s tvarovou pamäťou, majúci vyššie uvedené charakteristické vlastnosti. To hlavne znamená, že je uložený v lineárnom tvare dĺžky l_Ol v teplotnom rozmedzí A_s - Af od 60 do 120 °C a prednostne od 90 do 100 °C, kde teplota As je nižšia ako je kalandrovacia teplota, inými slovami teplota pogumovávania kordu.

Kordy odvíjané s vopred určeným ťahom zo zodpovedajúcich cievok, prechádzajú rozdeľovačom a sú ďalej vedené medzi kalandrovacie valce, kde dosahujú kalandrovacie teploty, výhodne od 70 °C do 100 °C, a sú vkladané medzi dva pláty elastomérneho materiálu, privádzané od horného a dolného valca. Teplota drôtu 3 každého kordu, dosahujúceho kalander, sa mení z okolitej teploty T_o na teplotu As, typickú pre zvolený materiál s tvarovou pamäťou, zodpovedajúcou začiatku transformácie štruktúry drôtu z martenzitickej na austenitickú, s dokončením tejto transformácie pri teplote pod maximálnou teplotou vpravovania kordov, ktorá je rádovo 100 °C.,

Ako už bolo uvedené a ako je známe v odbore materiálov s tvarovou pamäťou, vznikajú počas transformácie zmršťovacie sily, ktoré sa využívajú na znovuzískavanie tvaru 3, ktorý bol predtým do drôtu vložený na zapamätanie. Zotavovacia sila, zodpovedajúca teplote vpravovania, ktorá je maximálna, ak je Af menšie ako táto teplota, sa prenáša trením na okolité drôty, čo vyvoláva porušenie ich vzájomnej polohy, výhodne so skrátením stúpania kordu a odstránenie pseudoplastickej deformácie ε*. odstraňovateľnej efektom tvarovej pamäti.

V praxi je kord rozopnutý vzhľadom k znovuzískaniu dĺžky l₀, pôvodne vloženej do pamäti drôtu 3, a vzhľadom ku skutočnosti, že to elastomérny materiál v plastickom stave dovoľuje, čo vedie k následnému dobrému vnikaniu kaučuku medzi drôty, z ktorých pozostáva.

Pri opúšťaní kalandra sa novo vytvorený pogumovávaný prvok odoberá do preberacieho mechanizmu ťahom, ktorý sa na neho a teda na kordy vyvíja, a súčasne sa ochladzuje z teploty pogumovávania na teplotu postupne klesajúcu na okolitú teplotu T_o. Počas chladenia drôt 3 dosahuje teploty, typické

082/B pre zvolený materiál s tvarovou pamäťou, pri ktorej začína transformácia z austenitickej fázy na martenzitickú fázu, po čom nasleduje úplná tvorba martenzitickej štruktúry pri ďalej nižšej teplote.

Počas tejto transformácie, pri ktorej ako je známe martenzitická štruktúra je deformovateľná i v značnej miere obmedzenými silami, je ťah, ktorému je drôt 3 vystavený, dostatočný na opätovné získavanie pseudoplastického pretiahnutia ε_ίΟι, ktoré drôt samotný pôvodne mal, s následným pretiahnutím a opätovným zhustením všetkých drôtov kordu. V praxi sa kord opätovne zatvára, ale súčasne sa udržiava úplné pogumovanie každého drôtu.

Výhoda pogumovaného prvku podľa vynálezu spočíva v skutočnosti, že pogumovávací ohrevný cyklus prakticky vyčerpal schopnosť odstránenia pseudoplastického pretiahnutia ε*. a to vzhľadom k hodnote degradácie, udelenej kordom.

V súlade stým má v pogumovanom prvku podľa vynálezu pri teplote okolia drôt kordov, vpravených do prvku, tvarovú pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l_Ol ktorá je menšia ako je dĺžka drôtu h pri teplote okolia, vloženú do pamäti pri teplote A_Sl ktorá je väčšia ako je teplota okolia T_o, pseudoplastické pretiahnutie c_max/p odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu od 0,05 % do 8 % dĺžky l₀ uvedeného zapamätaného tvaru, pseudoplastické pretiahnutie e_tot. majúce hodnotou najmenej dvojnásobku uvedenej hodnoty &max/t· a úbytok zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia e*n+i pre každý ohrevný cyklus vykonávaný pri teplote Ti > A_s, pričom tento úbytok je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia B_max/_N predchádzajúceho cyklu. Obr. 5 znázorňuje pneumatiku 10 radiálneho typu, vytvorenú vložkami z pogumovaných kordových prvkov podľa vynálezu.

Pneumatika 10, ktorej sa vynález týka, výhodne obsahuje radiálny plášť 20, obložený zvnútra vrstvou 28 gumy nepriepustnou pre vzduch, s behúňom 11 uloženým v korune plášťa, ramenami 12, bočnicami 13 a pätkami 14 vystuženými pätkovými lankami 15 a zodpovedajúcimi jadrami 16, výstužnými

082/B pásovými vložkami 19 a nárazníkom 21, vloženým medzi uvedeným plášťom a behúňom. Plášť 20 obsahuje jednu alebo viacero plášťových vložiek, prehnutých zvnútra smerom von okolo pätkových laniek 15. Plášťová vložka alebo vložky sú tvorené časťami pogumovaného prvku, vystuženého schematicky vyznačenými kordami 22, vsadenými do jeho gumového materiálu. Nárazník 21 obsahuje dva vnútorné výstužné pásy 23, 24, položené radiálne jeden na druhom a tretí pás v radiálne vonkajšej polohe.

Pásy 23, 24 sú tvorené časťami pogumovaného prvku, obsahujúceho kovové kordy uložené šikmo vzhľadom k rovníkovej rovine pneumatiky 10 tak, že kordy sú v každom páse vzájomne spolu rovnobežné a v dvoch na sebe uložených pásoch sa krížia, zatiaľ čo výstužný pás 25 má kordy orientované v smere obvodu, t.j. s nulovým uhlom naklonenia vzhľadom k uvedenej rovníkovej rovine.

Podobne môžu byť iné časti pneumatiky vytvorené z častí pogumovaného prvku s výstužnými kordami vhodne šikmo uloženými vzhľadom k axiálnemu, radiálnemu alebo obvodovému smeru pneumatiky. Napríklad uvedená výstužná pásová vložka 19 má kordy uložené vzhľadom k radiálnemu smeru šikmo v uhle od 30° do 60°.

Všetky vyššie uvedené kordy sú vytvorené z vhodného materiálu, hlavne z textilného alebo kovového materiálu, podľa funkčných vlastností, požadovaných v pneumatike. Vynález sa prednostne týka kovových materiálov a vzťahuje ku kordom pozostávajúcim z viacerých kovových drôtov, navzájom skrútených, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou podľa vynálezu.

Prvý príklad použitia drôtu podľa vynálezu sa týka nárazníka pneumatiky pre nákladné automobily, v ktorých sú kordy vzájomne sa križujúcich výstužných pásov kovové kordy v usporiadaní 3x0, 22+6x0, 38 HT LL, inými slovami kordy typu Lang Lay, pozostávajúce z troch oceľových drôtov, s priemerom drôtov 0 = 0,22 mm, obklopených vrstvou šiestich oceľových drôtov s priemerom 0 = 0,38 mm, kde drôty sú vyrobené z ocele s vysokým

082/B obsahom uhlíka (HT - High Tensile, vysokoťažné) a majú medzu pevnosti najmenej 3050 MPa.

Kord obsahuje najmenej jeden drôt s tvarovou pamäťou, vyrobený zo zliatiny Fei6Mn8Cr₅Si₄Ni s medzou pevnosti najmenej 750 MPa. Drôt má maximálnu pseudoplastickú deformáciu, spôsobilú vrátenia do pôvodného stavu pamäťovým efektom 8_max = 2 %, a môže vyvíjať maximálnu rekonverznú silu 400 MPa. V jednom prípade je drôt s tvarovou pamäťou časťou jadra, kde sú drôty vinuté so stúpaním 11 mm, zatiaľ čo drôty vrstvy sú vinuté so stúpaním 18 mm, pričom obe skupiny drôtov sú špirálovito vinuté so smerom vinutia typu “S“.

V inom prípade je drôt s tvarovou pamäťou časťou vrstvy, pričom jadro a vrstva majú rovnaké stúpanie a smery vinutia ako vo vyššie uvedenom prípade.

Výhodne má drôt s tvarovou pamäťou ako v tomto prípade, i v iných vyhotoveniach, ktoré budú popisané, rovnaký priemer ako oceľový drôt, ktorý nahradzuje.

Ďalším príkladovým vyhotovením je nárazník s vložkovými výstužnými pásmi obsahujúcimi kordy v usporiadaní 3x0, 15+6x0, 27 HT s medzou pevnosti oceľových drôtov rovnou 2750 MPa. Stúpania vinutia sú 9,5 mm a 12,5 mm, so smermi vinutia S v prvom prípade a Z v druhom prípade. Drôt s tvarovou pamäťou môže rovnako dobre nahradiť jeden alebo viacero drôtov jadra a/alebo vrstvy.

Kordy podľa vynálezu boli tiež použité ako výstužné elementy vložiek plášťa pneumatík nacestnú dopravu.

V prvom príklade vyhotovenia majú plášťové kordy usporiadanie 1x0, 22+6+0, 20+12x0, 20 CC (Compact Cord) s medzou pevnosti oceľových drôtov najmenej 2750 MPa. Stúpanie vinutia je 14 mm so smerom S v oboch vrstvách.

V ďalšom príklade vyhotovenia sa použije usporiadanie kordov 1x0, 22+6+0, 23+12x0, 23 CC, opäť s medzou pevnosti oceľových drôtov najmenej 2750 MPa a so stúpaním vinutia 16 mm a so smerom S v oboch vrstvách.

082/B

Drôty s tvarovou pamäťou nahradili jeden alebo viacero oceľových drôtov jadra a/alebo šesťdrôtové vrstvy a/alebo dvanásťdrôtové vrstvy. Tieto kordy majú vlastnosti, dovoľujúce úplné vnikanie kaučuku medzi drôty v pogumovávacej fáze, pričom majú súčasne výborné vlastnosti z hľadiska správania počas používania. Analýza prototypových pneumatík po vulkanizácii ukázala, že vo všetkých týchto zostavách vykazujú nárazníkové i plášťové pásy úplné pogumovanie drôtov, a to i drôtov jadra, čo potvrdzuje ich vysokú schopnosť umožňovať vnikanie kaučuku.

Surová pneumatika, hotová vo všetkých častiach, sa ukladá do vulkanizačného lisu, kde sa táto fáza procesu vykonáva pri teplote rádovo 140 °C za použitia pary s vysokou teplotou a tlakom privádzanej do vnútra pneumatiky prostredníctvom vulkanizačnej komory, ktorá tlačí vnútornú toroidnú plochu pneumatiky proti stenám lisu. V tejto fáze sa vlisováva do behúňa vhodný dezén.

Počas vulkanizačnej fázy nie sú drôty 3 každého kordu už schopné znova získať pseudoplastické pretiahnutie rovné pretiahnutiu ε*. ktoré znova získali v prvom ohrevnom cykle, pretože ich schopnosť zotavenia do zapamätaného tvaru bola vhodne degradovaná na hodnotu zvyškového pseudoplastického pretiahnutia ε*(ΐ), ktoré výhodne nie je vyššie ako 25 % ε*. V dôsledku toho je sila, prenášaná trením z drôtov 3 do okolitých drôtov oveľa nižšia než aká bola vyvinutá predtým. Drôty 3 sú okrem toho schopné otvárať zodpovedajúci kord iba vo veľmi malej miere, takže dovoľujú ďalšie vnikanie materiálu do kordu výsledkom vysokej počiatočnej tekutosti kaučukovej zmesi v dôsledku vysokej teploty v prvej fáze vulkanizačného procesu. Výhodne je hodnota degradácie zvyškového pseudoplastického pretiahnutia ε*ο) vhodne zvolená tak, aby maximalizovala tento výsledok.

Uzatváranie kordov plášťových a nárazníkových vložiek s kordami orientovanými v smere obvodu je potom zaistené tlakom vulkanizačnej tekutiny, ktorá pneumatiku rozpína a vyvíja tlak proti vnútornému povrchu lisu a uvádza zostavu plášťa a nárazníka pod ťahové napätie. Výhodne je tento rozpínavý

082/B tlak ďalej udržiavaný počas postupného ochladzovania pneumatiky, a to známymi prostriedkami a postupmi dodatočného rozpínania (post-swelling).

Počas používania je pneumatika vystavená rôznym ohrevným cyklom, ktoré v dôsledku podmienok použitia (zaťaženie a nafukovací tlak) a/alebo správania pri jazde a/alebo účinkov okolitej teploty spôsobí ohrev pneumatiky a materiálov ju tvoriacich, vrátane kordov, na hodnotu teploty, ktorá je vyššia ako vyššie uvedená prahová hodnota A_s. V týchto podmienkach však vzhľadom k už prebehnutej degradácii, schopnosť nadobúdať pôvodný tvar a tiež vzhľadom ku skutočnosti, že je zasadený do vulkanizovanej hmoty, zostáva kord prakticky uzatvorený a okrem toho môžu drôty 3 s tvarovou pamäťou v každom korde vyvinúť malú rekonverznú silu, ktorá sa rýchlo a progresívne odstraňuje. Môže sa uvažovať, že degradácia pamäťovej schopnosti znovu získavať pôvodný tvar, udeľovanej drôtom 3 každého kordu, je taká, že je po 30 až 50 ohrevných cykloch od začiatku použitia pneumatiky prakticky nulová, pričom pneumatika sa spravidla vyznačuje počas svojho života 30 až 50 tisícmi ohrevnými cyklami.

Pneumatiky podľa vynálezu sú preto opatrené kordami, obsahujúcimi najmenej jeden drôt s tvarovou pamäťou, ktorého správanie sa počas používania pneumatiky po určitom počte ohrevných cyklov stane podobné správaniu okolitých drôtov, vytvorených z bežného materiálu.

Kvalitný diagram na obr. 6 znázorňuje zmenu vlastností časti pseudoplastického pretiahnutia ε*, odstraňovaného efektom tvarovej pamäti, v zodpovedajúcom kovovom drôte, a to (1) pre holý kord, (2) kord v pogumovanom prvku pred vulkanizáciou a (3) vo vulkanizovanej pneumatike.

Dĺžka časti drôtu, vytvoreného z materiálu s tvarovou pamäťou, je označená h, a pozostáva z časti “a“ dĺžky l₀, zodpovedajúcej dĺžke tvaru zapamätaného v drôte a pseudoplastickej deformácii s_tot (udelenej pretiahnutím martenzitickej štruktúry), ktorá samotná pozostáva z časti “b“ zodpovedajúcej podielu ε* odstraňovateľnému efektom tvarovej pamäti a časti “c“ zodpovedajúcej podielu ε_Ρί plasticky deformovateľnému nevratným spôsobom,

082/B pričom symbol v tomto prípade udáva absolútne hodnoty namiesto percentuálnych podielov pretiahnutia.

Parametre degradácie, udelené tvarovej pamäti podľa vynálezu, určujú pohyb deliacej čiary medzi ε* a spl v dôsledku ohrevných cyklov, ktorým bol drôt vystavený. V samotnom korde bol drôt vystavený pretiahnutiu 8_t0t s veľkosťou najmenej 85 % e_max/c, ale výhodne tejto hodnote rovnej a ešte výhodnejšie väčšej ako emax/c. pre stanovenie podmienky, že degradácia pamäti začne druhým nasledujúcim ohrevným cyklom, inými slovami v druhom ohrevnom cykle je zotavovateľný podiel pretiahnutia značne menší ako podiel, ktorý sa zotavuje v prvom ohrevnom cykle. Týmto spôsobom sa v každom nasledujúcom ohrevnom cykle zotavovateľný podiel pretiahnutia ε* vždy zhoduje s hodnotou E_max/N vzťahujúcou sa k tomuto cyklu a nie je v dôsledku toho schopný opakovania v nasledujúcom cykle.

Diagram na obr. 6 ukazuje, v súlade s prednostnou hodnotou degradácie rádovo 50 % podľa vynálezu, že hodnota zotavovateľného podielu pretiahnutia * je približne polovičná ako u holého kordu v pogumovanom prvku a je približne štvrtinová vzhľadom k hodnote vo vulkanizovanej pneumatike.

Vlastnosti podľa vynálezu, vyššie popísané vo vzťahu k otváraniu kordov vo fáze vpravovania do elastomérneho materiálu, umožňujú použiť kordové usporiadania, ktoré pozostávajú každé z viacerých vrstiev z kovových drôtov, a to bez rizika zlého vnikania kaučuku do drôtov vnútorných vrstiev. Vzhľadom k úplnému vniknutiu kaučuku medzi drôty kordu je okrem toho možné použiť akékoľvek nové usporiadania kovových kordov s väčším počtom vrstiev kovových drôtov než aké sa až doteraz používali, hlavne na výstužné kordy pogumovaných plášťových vložiek pneumatík motorových vozidiel.

Ďalšia vlastnosť, spočívajúca v zatváraní kordu vo fáze ochladzovania pogumovaného prvku po kalandrovaní ťahom na kordy, nastavenom tak, že drôty v každom korde sa nechávajú približovať k stredu, priaznivo napomáha zotavovaniu zoskupenia drôtov do stavu v podstate takého, v akom boli pred vzájomným odsunutím od seba pri kalandrovacej fáze. Je tomu tak preto, že

082/B v uvedenej ochladzovacej fáze drôt s tvarovou pamäťou, vystavený ťahu, znova získava svoju počiatočnú dĺžku, takže všetky drôty každého kordu sú znova zhustené dohromady podľa ťahu na ne vyvíjaného na povrchu gumy, ktorá vnikla do kordu, kvôli navráteniu ich pôvodnej dĺžky.

Nasledujúci vulkanizačný ohrevný cyklus je schopný otvárať kord iba vo veľmi malej miere, a nasledujúce ohrevné cykly, ku ktorým dôjde počas používania pneumatiky, môžu iba vyvíjať rekonverzné sily, ktoré budú slabnúť so vzrastajúcim počtom cyklov.

Ako je z vyššie uvedeného zrejmé, umožňuje základný znak vynálezu, spočívajúci vtom, že znovuzískavanie tvarovej pamäti, ktoré je značne degradované od začiatku vopred programovaných hodnôt, udržiavať kord počas používania pneumatiky uzatvorený. Ak predpokladáme napríklad, že pseudoplastická deformácia ε*. znova získateľná pamäťovým efektom, je v prvom cykle 2 %, bude mať v prípade, že sa použije drôt s degradáciou pamäťového efektu Q% s veľkosťou 25 %, v nasledujúcich N cykloch (N = 1, 2, 3) znovu získateľná deformácia veľkosť 0,5 %, 0,125 %, 0,03 % atď.

Ak sa berú do úvahy vyššie uvedené hodnoty, bude zrejmé, že opätovné získanie tvarovej pamäti môže byť uvažované ako zanedbateľné v ohrevnom cykle bezprostredne nasledujúcom po vulkanizácii pneumatík, a ako nulové v tisíckach nasledujúcich ohrevných cykloch, ktorým môže byť pneumatika vystavená počas používania. Vzhľadom k dobrému vnikaniu kaučuku medzi drôty a uzatvoreniu kordu s opätovným zhustením drôtov do počiatočného usporiadania, má kord dobrú odolnosť proti korózii, a tak i veľmi dobré správanie počas používania.

Udržiavanie uzáveru každého kordu počas tisícok tepelných cyklov, ktorým je pneumatika vystavená, sa v praxi prejavuje tým, že drôt alebo drôty s tvarovou pamäťou, obsiahnuté v korde, sa správajú rovnako ako ostatné oceľové drôty bežného typu, prítomné v rovnakom korde. Je to tak preto, že drôt, ktorý bol pôvodne zavedený do kordu kvôli jeho schopnosti znova získavať určitý tvar, túto schopnosť následne stráca, takže sa bude pri vystavení tepelným a mechanickým namáhaniam, ktorým je kord vystavený, správať

082/B rovnako ako ostatné drôty, hlavne s ohľadom na jeho modul pružnosti v ťahu a pretiahnutiu pri pretrhnutí. Správanie drôtu s tvarovou pamäťou v korde podľa vynálezu je celkom odlišné od správania používaného v známom stave techniky, pri ktorom schopnosť opätovného získavania zapamätaného tvaru je vždy prítomná a je v podstate nezmenená po veľkú časť života pneumatiky.

Je potrebné tiež poznamenať, že vnikanie kaučuku medzi drôty kordu sa môže zvýšiť so značnou výhodou zvýšením počtu drôtov s tvarovou pamäťou. Napríklad v štruktúre kordu s viacerými vrstvami je možné použiť tri drôty s tvarovou pamäťou s uhlovým intervalom medzi drôtmi 120° alebo štyroch drôtov s uhlovým intervalom medzi drôtmi 90° alebo iné vhodné usporiadanie na získanie maximálneho účinku rozrušenia pôvodného usporiadania drôtov vo fáze vpravovania kordu do elastomérneho materiálu.

Je tiež možné zvyšovať otvorenie kordu tým, že sa u výrobcu drôtu požaduje, aby zaistil pomocou tepelného spracovania, že bude drôt vykazovať väčšiu zotavovaciu silu na opätovné získanie zapamätaného tvaru vo fáze pogumovávania kordu. V tomto prípade umožňuje ako voľba, tak i tepelné spracovanie dosiahnuť teplotné hodnoty začiatku austenitickej fázy a konca austenitickej fázy, zodpovedajúce zotavovacej sile majúcej požadovanú hodnotu. Tvar zapamätaný lineárnym a/alebo zvlneným drôtom, materiál, z ktorého je vytvorený, typ tepelného spracovania a počet drôtov s tvarovou pamäťou, zavedených do kordu, preto výhodne prinášajú rôzne riešenia, ktoré môžu byť vzájomne kombinované rôznymi spôsobmi kvôli dosiahnutiu požadovaného otvorenia kordu s následným vysokým vnikaním kaučuku do vnútra kordu.

Ďalšia výhoda vynálezu spočíva v skutočnosti, že sú v korde použité nové materiály, bez toho, aby sa menil zvyčajný cyklus výroby pneumatiky.

Je potrebné zdôrazniť, že navrhnuté riešenie vzniknutého technického problému, spočívajúce vo využití degradácie tvarovej pamäti, nie je zrejmé alebo nespočíva v jednoduchej voľbe. Iba na základe poznania vyššie uvedených skutočností zo strany autorov vynálezu a ich využitím sa degradácia tvarovej pamäti, ktorá nikdy nebola využitá v stave techniky a ani v ňom nebol

082/B jej význam naznačený, pretože predstavuje zhoršenie správania materiálov s tvarovou pamäťou, stala základnou vlastnosťou navyriešenie doteraz nevyriešeného technického problému.

082/B /1/

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (26)

1. Kovový kord na vystužovanie výrobkov zhotovených z elastomémeho materiálu, obsahujúci viacero kovových drôtov, špirálovo vzájomne okolo seba ovinutých, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, má schopnosti opätovného získania pred tým zapamätaného tvaru a je deformovaný z uvedeného zapamätaného tvaru, vyznačujúci sa tým, že drôt s tvarovou pamäťou má uvedené schopnosti opätovného získavania pôvodného tvaru v podstate aktívne v prvom ohrevnom cykle a degradované v aspoň významnej vopred určenej miere po uvedenom prvom ohrevnom cykle.

2. Kovový kord podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že drôt s tvarovou pamäťou má pri teplote okolia

- pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l₀, ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, zapamätanej pri teplote As, ktorá je väčšia ako je teplota okolia T_o,

- pseudoplastické pretiahnutie e_max/c odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu medzi 0,2 % a 8 % dĺžky uvedeného zapamätaného tvaru,

- pretiahnutie s_tot majúce hodnotu 85 % uvedenej hodnoty e_max/_c a

- úbytok zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia ε* po prvom ohrevnom cykle vykonávanom pri teplote Ti > A_Sl pričom tento úbytok je najmenej 40 % hodnoty uvedeného pseudoplastického pretiahnutia e_max/_c.

3. Kord podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kovový drôt s tvarovou pamäťou má zapamätaný lineárny tvar.

4. Kord podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kovový drôt s tvarovou pamäťou má zapamätaný zvlnený tvar.

31 082/B λ/

5. Kord podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kovový drôt s tvarovou pamäťou vyvíja vo fáze opätovného získavania zapamätaného tvaru počas uvedeného prvého ohrevného cyklu kvôli znovuzískavaniu svojho tvaru rekonverznú silu od 50 do 800 MPa.

6. Kord podľa nároku 1, viacvrstvového typu so stredným jadrom, vyznačujúci sa tým, že uvedený kovový drôt s tvarovou pamäťou je časť uvedeného jadra.

7. Kord podľa nároku 1, viacvrstvového typu so stredným jadrom, vyznačujúci sa tým, že uvedený kovový drôt s tvarovou pamäťou je časť jednej z uvedených vrstiev.

8. Kord podľa nároku 1, typu skrúcaného z prameňov, vyznačujúci sa tým, že uvedený kovový drôt s tvarovou pamäťou je jeden z prvkov skrúteného útvaru.

9. Kord podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že materiál drôtu s tvarovou pamäťou obsahuje zliatinu zvolenú zo skupiny zahrňujúcej Ni-Ti, Ni-Ti-Co-Fe, Fe-Si-Mn, Cu-Zn-AI, Cu-AI-Ni, Cu-AI-Be.

10. Pneumatika na kolesá vozidiel obsahujúca viacero výstužných kordov, tvorených každý z kovových drôtov, špirálovito vzájomne okolo seba ovinutých, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, má schopnosť opätovného získania predtým zapamätaného tvaru a je deformovaný z uvedeného zapamätaného tvaru, vyznačujúca sa tým, že drôt s tvarovou pamäťou má uvedené schopnosti opätovného získavania pôvodného tvaru v podstate aktívne v prvom ohrevnom cykle a degradované v aspoň významnej vopred určenej miere po uvedenom prvom ohrevnom cykle.

31 082/B

4/

11. Pneumatika podľa nároku 1, ktorej plášť toroidného tvaru má korunovú časť a dve axiálne opačné strany, zakončené párom pätiek na upevnenie pneumatiky na zodpovedajúci ráfik, behúňový pás uložený na korune plášťa a výstužnú pásovú zostavu vloženú medzi plášťom a uvedeným behúňovým pásom, pričom pneumatika obsahuje viacero výstužných elementov vytvorených z pogumovaného prvku s výstužnými kordami uloženými vedľa seba a vzájomne rovnobežne, z ktorých každý je vytvorený z kovových drôtov vzájomne okolo seba špirálovito ovinutých, vyznačujúca sa tým, že každý z uvedených kovových kordov obsahuje najmenej jeden z uvedených drôtov s tvarovou pamäťou.

12. Pneumatika podľa nároku 11, vyznačujúca sa tým, že uvedený drôt vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou má nasledujúce vlastnosti pri teplote okolia:

- pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l₀, ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, zapamätanou pri teplote A_s, ktorá je väčšia ako je teplota okolia T_o,

- pseudoplastické pretiahnutie e_max/p odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu medzi 0,05 % a 8 % dĺžky l₀ uvedeného zapamätaného tvaru,

- pseudoplastické pretiahnutie s_tot majúce hodnotu najmenej šesťnásobku uvedenej hodnoty 8m_ax/_p,

- úbytok hodnoty zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia ε* pre každý ohrevný cyklus nasledujúci ohrevný cyklus vulkanizácie pneumatiky, vykonávaný pri teplote Ti > A_s, pričom tento úbytok je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia s_max predchádzajúceho cyklu.

31 082/B x/

13. Pneumatika podľa nároku 10, vyznačujúca sa tým, že uvedené kordy, obsahujúce najmenej jeden drôt z materiálu s tvarovou pamäťou, sú vytvorené podľa najmenej jedného z nárokov 3 až 9.

14. Pneumatika podľa nároku 11, ktorej výstužná pásová zostava obsahuje najmenej jeden pás z pogumovaného prvku, uložený v radiálne vonkajšej polohe, s kordami orientovanými v obvodovom smere rovnobežne s rovníkovou rovinou pneumatiky, vyznačujúca sa tým, že kordy uvedeného pásu obsahujú najmenej jeden z uvedených drôtov s tvarovou pamäťou.

15. Pneumatika podľa nároku 11, ktorej plášť obsahuje najmenej jednu pogumovanú vložku svýstužnými kordami, vyznačujúca sa tým, že kordy obsahujú najmenej jeden z uvedených drôtov s tvarovou pamäťou.

16. Pogumovaný prvok na vystužovanie výrobkov z elastomérneho materiálu, obsahujúci viacero výstužných kordov vpravených do elastomérneho materiálu uvedeného prvku a uložených tak, že ležia v jednej rovine a sú vzájomne rovnobežné a ležia vedľa seba v rovnakom smere, pričom každý kord je vytvorený z viacerých kovových drôtov, špirálovito vzájomne okolo seba ovinutých, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, má schopnosti opätovného získania pred tým zapamätaného tvaru a je deformovaný z uvedeného zapamätaného tvaru, vyznačujúci sa tým, že drôt s tvarovou pamäťou má uvedené schopnosti opätovného získavania pôvodného tvaru v podstate aktívne v prvom ohrevnom cykle a degradované v aspoň významnej vopred určenej miere po uvedenom prvom ohrevnom cykle.

17. Pogumovaný prvok podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že uvedený drôt vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou má nasledujúce vlastnosti pri teplote okolia:

31 082/B

- pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l_Ol ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, zapamätaná pri teplote A_s, ktorá je väčšia ako je teplota okolia To,

- pseudoplastické pretiahnutie e_max/t odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu medzi 0,1 % a 8 % dĺžky l₀ uvedeného zapamätaného tvaru,

- pseudoplastické pretiahnutie e_tot, majúce hodnotu najmenej dvojnásobku uvedenej hodnoty Em_ax/t,

- úbytok zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia ε* pre každý nasledujúci ohrevný cyklus vykonávaný pri teplote Ti > A_Sl pričom tento úbytok je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia e_max predchádzajúceho cyklu.

18. Spôsob výroby pogumovaného výstužného prvku pre výrobky z elastomérneho materiálu, ako sú pneumatiky, dopravné pásy, hadice a podobne, obsahujúceho viacero výstužných kordov, orientovaných navzájom spolu rovnobežne a uložené vedľa seba v jednom smere a zabudovaných do uvedeného elastomérneho materiálu, vyznačujúci sa tým, že sa

a) pripraví viacero kovových kordov na zavádzanie do pogumovávacieho zariadenia, pričom každý kord obsahuje viacero jednotlivých kovových drôtov, špirálovito vzájomne okolo seba ovinutých, pričom najmenej jeden z uvedených drôtov v najmenej jednom z uvedených kordov je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, ktorého tvar je znova získateľný pôsobením vhodného ohrevného cyklu, pričom uvedený drôt má pri teplote okolia

- pamäť odlišného tvaru s dĺžkou l₀, ktorá je menšia ako dĺžka h drôtu pri teplote okolia, zapamätaná pri teplote A_Sl ktorá je väčšia ako je teplota okolia To,

- pseudoplastické pretiahnutie e_max odstrániteľné efektom tvarovej pamäti a majúce hodnotu medzi 0,2 % a 8 % dĺžky uvedeného zapamätaného tvaru,

31 082/B λ/

- pretiahnutie e_tot majúce hodnotu najmenej 85 % uvedenej hodnoty Emax, a

- úbytok zvyškového odstrániteľného pseudoplastického pretiahnutia ε*, po prvom ohrevnom cykle vykonávanom pri teplote Ti > A_Sl pričom tento úbytok je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia Smaxi

b) uvedené kordy sa zavádzajú v rovnakej rovine a vzájomne rovnobežne do uvedeného pogumovávacieho zariadenia kvôli ich vpravovaniu do uvedenej vrstvy elastomérneho materiálu,

c) vykonáva sa uvedené vpravovanie pri teplote Ti > T_o, takže sa znovu získava tvar zapamätaný v drôte so znovuzískaním uvedeného znovuzískateľného pseudoplastického pretiahnutia s_max, takže rekonverzná sila, vyvíjaná uvedeným drôtom s tvarovou pamäťou počas uvedeného zotavovania, vyvíja na okolité drôty pôsobenie, ktorým sa drôty vzájomne od seba odďaľujú a do kordu, ktorý je vo v podstate otvorenom usporiadaní, preniká elastomémy materiál, a

d) z pogumovávacieho zariadenia sa odoberá pogumovávaný prvok vo forme súvislého pásu, s ťahom dostatočným na obnovenie pseudoplastického pretiahnutia et_ot a pôvodného usporiadania uvedených kordov a pogumovaný prvok sa postupne ochladzuje na teplotu okolia.

19. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že sa použije drôt s tvarovou pamäťou, majúci úbytok zvyškového znovuzískateľného pseudoplastického pretiahnutia ε* pre každý ohrevný cyklus, nasledujúci po pogumovaní prvku, uskutočňovaný pri teplote Ti > A_s, pričom tento úbytok je najmenej 40 % hodnoty vyššie uvedeného pseudoplastického pretiahnutia s_max predchádzajúceho cyklu.

20. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že sa použije drôt s tvarovou pamäťou, v ktorom je uvedený zapamätaný tvar zvlnený tvar.

31 082/B

KJ

21. Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že sa využije zmršťovanie drôtu s tvarovou pamäťou, vyplývajúce zo znovuzískania uvedeného zapamätaného tvaru, kvôli pôsobeniu, účinkom trenia, vzájomného odďaľovania okolitých drôtov s rozopnutím kordu a vnikaním elastomérneho materiálu do jeho vnútra.

22. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že sa využije opätovné získavanie uvedeného tvaru, predtým zapamätaného v drôte s tvarovou pamäťou, na pôsobenie vzájomného odďaľovania okolitých drôtov s rozopnutím kordu a vnikaním elastomérneho materiálu do jeho vnútra.

23. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že uvedená teplota Ti vpravovania je od 60 do 120 °C.

24. Spôsob podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, že uvedená teplota T₁ vpravovania je od 90 do 120 °C.

25. Spôsob výroby pneumatiky na kolesá vozidiel, obsahujúci plášť toroidného tvaru majúci korunovú časť a dve axiálne opačné bočnice, zakončené párom pätiek na upevnenie pneumatiky na zodpovedajúci ráfik, behúňový pás uložený na korune plášťa a výstužnú pásovú zostavu vloženú medzi plášťom a uvedeným behúňovým pásom, pričom sa pri spôsobe pripravuje surový plášť obsahujúci viacero výstužných kordov, vytvorených každý z kovových drôtov, špirálovito vzájomne okolo seba ovinutých, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, má schopnosti opätovného získania pred tým zapamätaného tvaru a je deformovaný z uvedeného zapamätaného tvaru a uvedený surový plášť sa vulkanizuje vo vulkanizačnom lise pomocou ohrevného cyklu vymedzovaného vopred určenými hodnotami času, teploty a tlaku, vyznačujúci sa tým, že sa použije drôt s tvarovou pamäťou majúci uvedené schopnosti opätovného získavania pôvodného tvaru v podstate aktívne v prvom ohrevnom cykle a degradované

31 082/B

4/ v aspoň vopred určenej významnej miere po uvedenom prvom ohrevnom cykle, takže uvedené schopnosti znovuzískavania tvaru sú v každom ohrevnom cykle nasledujúcom po vulkanizačnom cykle v podstate eliminované.

26. Výrobok vytvorený z elastomérneho materiálu, vybaveného kovovými výstužnými kordami, obsahujúcimi každý viacero kovových drôtov, špirálovito vzájomne okolo seba ovinutých, z ktorých najmenej jeden je vytvorený z materiálu s tvarovou pamäťou, má schopnosti opätovného získania pred tým zapamätaného tvaru a je deformovaný z uvedeného zapamätaného tvaru, vyznačujúci sa tým, že drôt s tvarovou pamäťou má uvedené schopnosti opätovného získavania pôvodného tvaru v podstate aktívne v prvom ohrevnom cykle a degradované v aspoň vopred určenej významnej miere po uvedenom