REESE, Wolfgang (Lortzingstr. 29, Peine, 31228, DE)
FIDAN, Sadettin (Wilhelm-Reime-Str. 7, Garbsen, 30827, DE)
REESE, Wolfgang (Lortzingstr. 29, Peine, 31228, DE)
| Patentansprüche 1. Fahrzeugluftreifen radialer Bauart mit einem Laufstreifen (1), einer Radialkarkasse, einem Gürtelverband (8) mit mindestens zwei Gürtellagen (8a, 8b) und mit zumindest einer Gürtelbandagenlage (9), die radial außerhalb des Gürtels angeordnet ist und durch ein kontinuierliches und spiralförmiges Wickeln eines PET-Kordes (10) in der Umfangsrichtung des Reifens gebildet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der PET-Kord (10) bei einer Kraft von 1,56 cN/detx bei 20°C eine Dehnung von 3% bis 5 % und bei 160°C eine Dehnung von 7% bis 9 % aufweist, dass die Summe aus der Bruchdehnung des PET-Kordes (10) und der Wärmeschrumpfung, ermittelt bei 180°C, bei einer Vorspannkraft von 0,01 cN/dtex und einer Wirkungsdauer von zwei Minuten, größer ist als 20 %, und dass der PET-Kord (10) eine Wärmeschrumpfung, ermittelt bei 180 °C, bei einer Vorspannkraft von 0,01 cN/dtex und einer Wirkungsdauer von zwei Minuten, größer als 2,5 % aufweist. 2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der PET-Kord (10) eine Gesamtfeinheit zwischen 1000 dtex und 6000 dtex, insbesondere zwischen 1000 dtex und 2000 dtex, aufweist. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der PET- Kord (10) einen Kordtwist zwischen 80 tpm und 500 tpm, insbesondere zwischen 250 tpm und 400 tpm, aufweist. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der PET-Kord (10) aus einem einzigen Garn besteht. 5. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der PET-Kord (10) in der Bandagenlage (9) mit 60 epdm bis 120 epdm, insbesondere mit 80 epdm bis 100 epdm, angeordnet ist. |
Fahrzeugluftreifen
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen radialer Bauart mit einem Laufstreifen, einer Radialkarkasse, einem Gürtelverband mit mindestens zwei Gürtellagen und mit zumindest einer Gürtelbandagenlage, die radial außerhalb des Gürtels angeordnet ist und durch ein kontinuierliches und spiralförmiges Wickeln eines PET-Kordes in der
Umfangsrichtung des Reifens gebildet ist.
Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise aus der EP-B-1 671 813 bekannt. Für die Bandagenlagen wird ein PET-Kord verwendet, welcher eine Elastizitätsmodul von nicht weniger als 2,5 mN/dtex % unter einer Last von 29,4 N aufweist, gemessen bei 160°C. Darüber hinaus ist der Kord mit einer haftverbessernden Zusammensetzung behandelt, die ein thermoplastisches Polymer, ein hitzehärtbares, wässriges
Polyuhrethanharz und eine Epoxydharzverbindung aufweist. Es ist ferner üblich, in den Bandagenlagen eines Fahrzeugluftreifens Nylonkorde, insbesondere PA 6.6, zu
verwenden. Wegen des vergleichsweise geringen Zugmoduls von Nylonkorden ist es für bestimmte Anwendungsfälle, insbesondere wenn die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit des Reifens von Bedeutung ist, notwendig, zwei Bandagenlagen mit Nylonkorden als
Festigkeitsträger vorzusehen. Die Hauptaufgabe von Bandagenlagen in Reifen ist es, Relativbewegungen an den seitlichen Gürtellagenkanten zu verhindern, um eine Separation der Gürtellagenkanten zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen PET-Kord für die Bandagenlage(n) zur Verfügung zu stellen, welcher selbst bei etwaiger einlagiger Ausführung der Bandage sicherstellt, dass der Reifen eine gute Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit, eine hohe Lebensdauer und einen verminderten Fiatspoteffekt aufweist. Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass
der PET-Kord bei einer Kraft von 1,56 cN/detx bei 20°C eine Dehnung von 3% bis 5 % und bei 160°C eine Dehnung von 7% bis 9 % aufweist,
wobei die Summe aus der Bruchdehnung des PET-Kordes und der Wärmeschrumpfung, ermittelt bei 180°C, bei einer Vorspannkraft von 0,01 cN/dtex und einer Wirkungsdauer von zwei Minuten, größer ist als 20 %,
und dass der PET-Kord eine Wärmeschrumpfung, ermittelt bei 180 °C, bei einer
Vorspannkraft von 0,01 cN/dtex und einer Wirkungsdauer von zwei Minuten, größer als 2,5 % aufweist.
Eine mit einem derartigen PET-Kord versehene Bandagenlage im Fahrzeugluftreifen verhindert wirkungsvoll eine Gürtelkantenseparation, gewährleistet eine gute
Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit, und hohe Lebensdauer des Reifens und reduziert den Fiatspoteffekt.
Einige Kordparameter sind besonders wesentlich, um das Erzielen dieser Effekte zu unterstützen. Von Bedeutung ist beispielweise die Gesamtfeinheit des Kordes, der erfindungsgemäße PET-Kord sollte eine Gesamtfeinheit zwischen 1000 dtex und 6000 dtex, insbesondere zwischen 1000 dtex und 2000 dtex, aufweisen. Des weiteren sollte der PET-Kord einen Kordtwist zwischen 80 tpm und 500 tpm, insbesondere zwischen 250 tpm und 400 tpm, aufweisen.
Bei einer Ausführungsvariante besteht der erfindungsgemäße PET-Kord aus einem einzigen Garn. Bei alternativen Ausführungsformen ist der PET-Kord aus mehreren Garnen zusammengesetzt.
Als besonders günstig für die Verhinderung einer Separation der Gürtellagenkanten, für eine gute Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit und eine hohe Lebensdauer des Reifens hat sich eine Anordnung des erfindungsgemäßen PET-Kordes in der Bandagenlage mit 60 epdm bis 120 epdm, insbesondere mit 80 epdm bis 100 epdm, erwiesen. Dabei ist lediglich eine einzige Bandagenlage erforderlich.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur, Fig. 1, schematisch einen Querschnitt durch einen Fahrzeugluftreifen.
Der in Fig.1 gezeigte Fahrzeugluftreifen ist ein Reifen für Personenkraftwagen radialer Bauart und weist einen Laufstreifen 1, Seitenwände 2, Wulstbereiche 3 mit Wulstkernen 4 und Wulstprofilen 5, ferner eine Karkasslage 6, welche die beiden Wulstkerne 4 umläuft, eine Innenschicht 7 sowie eine zwischen der Karkasslage 6 und dem Laufstreifen 1 angeordneten Gürtelverband 8 auf. Der Gürtelverband 8 weist bei der gezeigten
Ausführungsform zwei Gürtellagen 8a und 8b auf, welche in bekannter Weise aus in eine Gummimischung eingebetteten, parallel zueinander verlaufenden Festigkeitsträgern aus Stahlkord bestehen können. Die Stahlkorde in der einen Gürtellage 8a verlaufen dabei gekreuzt zu den Stahlkorden in der anderen Gürtellage 8b und schließen mit der
Reifenumfangsrichtung einen der üblichen Winkel in der Größenordnung von 20° bis 25° ein. Radial außerhalb der beiden Gürtellagen 8a, 8b befindet sich eine Bandagenlage 9 - eine cap-ply Lage - welche durch kontinuierliches und spiralförmiges Wickeln eines Kordes 10 aus PET (Polyethylenterephtalat) in Umfangsrichtung des Reifens gebildet wird und die seitlichen Randkanten des Gürtelverbandes 8 überdeckt.
Gemäß der Erfindung wird ein PET-Kord 10 verwendet, welcher folgende Eigenschaften aufweist. Unter der Wirkung einer Kraft von 1,56 cN/dtex, bei einer Temperatur von 20°C, ist die Dehnung des Kordes 10 zwischen 3% und 5 %, bei einer Temperatur von 160°C zwischen 7% und 9 %. Bei einer über einen Zeitraum von zwei Minuten und bei einer Temperatur von 180°C wirkenden Vorspannkraft von 0,01 cN/dtex ist die Summe aus Bruchdehnung und Wärmeschrumpfung größer als 20 %. Des weiteren ist die
Wärmeschrumpfung bei 180°C und unter der Wirkung einer Vorspannkraft von 0,01 cN/dtex, Wirkdauer zwei Minuten, größer als 2,5 %. Der erfindungsgemäße PET-Kord 10 kann aus einem oder aus mehreren Garnen bestehen und weist eine Gesamtfeinheit zwischen 1000 dtex und 6000 dtex, insbesondere bis zu 2000 dtex, auf. Insbesondere wird ein PET-Kord 10 aus einem Garn mit einem Kordtwist zwischen 80 und 500 tpm (Turns pro Meter), insbesondere zwischen 250 tpm und 400 tpm, verwendet.
Der gegenseitige Abstand beim Wickeln des PET -Kordes 10 zum Bilden der
Gürtelbandage wird derart eingestellt, dass in der fertigen Bandagenlage zwischen 60 und 120 epdm (ends per decimeter) vorliegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Bandagenlage 9 zwischen 80 epdm und 100 epdm auf.
Ein Reifen mit einer einzigen erfindungsgemäß ausgeführten Bandagenlage 9 weist eine Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit auf, welche mit Reifen mit bekannten zweilagigen Ausführungen der Bandage mit Nylon 6.6 als Festigkeitsträger vergleichbar ist. Ein weiterer vorteilhafter Effekt der erfindungsgemäßen Bandagenlage besteht in der besseren Absorption von stoßartig wirkenden Belastungen, ohne dass die Gefahr von Kordbrüchen in den Gürtellagen besteht. Gegenüber den üblicherweise eingesetzten Nylonkorden ist bei einem erfindungsgemäß ausgeführter Reifen der Fiatspoteffekt (eine temporäre
Verformung des Footprints des Reifens beim Parken) deutlich verringert.
Es wurden Reifen der Dimension 200/55 R16 91 W mit einer zweilagigen Nylon- Bandagenlage mit Reifen gleicher Dimension mit einer einlagigen Bandage aus PET-Kord 10 gemäß der Erfindung verglichen. Bei den Reifen gemäß dem Stand der Technik wiesen die Bandagenlagen Korde aus Nylon 6.6, Aufbau 940x2, auf, Anordnung mit 80 epdm. Die Reifen gemäß der Erfindung hatten eine einzige Bandagenlage mit einem erfindungsgemäß ausgeführten PET-Kord 10, Aufbau 1440x2, ausgeführt mit 100 epdm. In der
nachstehenden Tabelle 1 sind die Testergebnisse zusammenfassend dargestellt. Ermittelt bzw. getestet wurden die Lebensdauer, die Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit, der
Fiatspoteffekt, der Rollwiderstand und die Steifigkeit bei Kurvenfahrt. Des weiteren wurden die Herstellkosten der Bandagenlagen miteinander verglichen. Die mit den Reifen gemäß der Stand der Technik ermittelten Testergebnisse wurden 100 gesetzt, die mit den Reifen gemäß der Erfindung erzielte Verbesserung zeigt sich in einem Wert größer als 100, wobei beispielsweise der in der Tabelle 1 beim Fiatspoteffekt angegebene Wert von 115 bedeutet, dass die erfindungsgemäßen Reifen um 15 % besser waren.
Tabelle 1
PA 6.6, 940x2, 80 epdm PET, 1440x2, 100 epdm zweilagig einlagig
Lebensdauer 100 100
Hochgeschwindigkeitshaltbarkeit 100 100
Fiatspoteffekt 100 115
Rollwiderstand 100 104
Steifigkeit bei Kurvenfahrt 100 105
Kosten der Bandage 100 135
Bezugszeichenliste
1 Laufstreifen
2 Seitenwand
3 Wulstbereich
4 Wulstkern
5 Wulstprofil
Karkasslage Innenschicht Gürtelverband a Gürtellage b Gürtellage
Bandagenlage 0 PET-Kord
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