DE102011000812B4

DE102011000812B4 - Pneumatic vehicle tires

Info

Publication number: DE102011000812B4
Application number: DE102011000812.8A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reese
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2021-08-19
Anticipated expiration: 2031-02-19
Also published as: DE102011000812A1

Abstract

Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einer der Reifeninnenseite zugewandten Innenschicht, einer Karkasslage mit in radialer Richtung verlaufenden Festigkeitsträgern und zumindest einer zwischen der Karkasslage und der Innenschicht eingebrachten zusätzlichen Squeegeelage, dadurch gekennzeichnet, dass dass die zusätzliche Squeegeelage aus wenigstens einem kalandrierten oder extrudierten Festigkeitsträger besteht, wobei das Festigkeitsträgermaterial Polyestergarn ist und der Polyester Polyethylenterephthalat (PET) ist, wobei das Polyestergarn eine Feinheit von 1100 bis 1440 dtex aufweist.Pneumatic vehicle tire of radial design with an inner layer facing the inside of the tire, a carcass ply with reinforcement carriers running in the radial direction and at least one additional squeegee ply introduced between the carcass ply and the inner layer, characterized in that the additional squeegee ply consists of at least one calendered or extruded reinforcement, wherein the reinforcement material is polyester yarn and the polyester is polyethylene terephthalate (PET), the polyester yarn having a fineness of 1100 to 1440 dtex.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in radialer Bauart mit einer der Reifeninnenseite zugewandten Innenschicht, einer Karkasslage mit in radialer Richtung verlaufenden Festigkeitsträgern und zumindest einer zwischen der Karkasslage und der Innenschicht eingebrachten zusätzlichen Lage, welche als Squeegee bezeichnet wird.The invention relates to a pneumatic vehicle tire of radial design with an inner layer facing the inside of the tire, a carcass ply with reinforcement members running in the radial direction and at least one additional ply introduced between the carcass ply and the inner layer, which is referred to as squeegee.

Zur Vermeidung von Penetration der Festigkeitsträger der Karkasse in die Innenschicht bzw. der Innenschicht zwischen die Festigkeitsträger der Karkasse, wird bekannterweise eine zusätzliche Lage zwischen Karkasslage und Innenschicht eingesetzt. Dieser sogenannte Squeegee besteht zumeist aus einer einfachen Gummilage. Der Nachteil hierbei ist allerdings, dass diese einfache Gummilage bei hohen Ausspannungen der Karkasse und nach dem Einsatz auf der Reifentesttrommel oder im Feldversuch eine Penetration, speziell bei höherem Fülldruck, nicht verhindern kann. Hierzu gibt es verschiedene Ansätze, um diesen Nachteil zu verringern. Zum einen wird versucht die Squeegeelage relativ dick zu gestalten, d.h. in der Größenordnung von 1mm bis 2mm, insbesondere bei LKW- und Van-Reifen, was wiederum einen erhöhten Materialaufwand bedeutet und oft negative Auswirkungen auf das Fahrverhalten hat. Zur Verhinderung der Penetration wird ebenso versucht die Hafteigenschaften der Squeegeelage zur Karkasslage zu verbessern. In EP 1145871B1 wird beispielsweise daher versucht, die Squeegeelage derart aufzubauen, dass sie wenigstens eine an der Karkasslage anstoßende Gummizusammensetzung aufweist, welche einen basischen anorganischen Füllstoff enthält. Dies erhöht die Komplexität bei der Reifenherstellung, da eine weitere zusätzliche spezielle Kautschukmischung benötig wird. Gleiches gilt für weitere verschiedene Füllstoffe, die eingesetzt werden, um die Penetration zu verhindern bzw. zumindest zu verringern. In EP 2033810B1 wird zum Beispiel vorgeschlagen, die Squeegeelage mit Glasplättchen, welche mit ihrer größten Fläche parallel zur Innenschicht und zur Karkasse angeordnet sind, zu durchsetzen. Zwar kann der Gummistreifen dadurch dünner ausgelegt werden, jedoch stellt diese glasplättchendurchsetzte Gummilage aufgrund der prozesstechnisch bedingten geringen Größe der Glasplättchen nur eine geringfügige Penetrationsbarriere dar. Zudem ist bei der Herstellung der glasplättchendurchsetzten Squeegeelage die Glasstaubbelastung hoch. Aus EP 0931676A1 wiederum ist bekannt, die Squeegeelage mit Fasern zu durchsetzen, was allerdings ähnliche Nachteile wie die bei Verwendung von Glasplättchen bedingt.To avoid penetration of the reinforcement of the carcass into the inner layer or the inner layer between the reinforcement of the carcass, an additional layer is used between the carcass ply and the inner layer, as is known. This so-called squeegee usually consists of a simple rubber layer. The disadvantage here, however, is that this simple rubber layer cannot prevent penetration, especially at higher inflation pressures, when the carcass is taut and after use on the tire test drum or in field tests. There are various approaches to reduce this disadvantage. On the one hand, attempts are being made to make the squeegee layer relatively thick, ie in the order of 1mm to 2mm, especially in the case of truck and van tires, which in turn means an increased cost of materials and often has a negative impact on driving behavior. To prevent penetration, attempts are also made to improve the adhesive properties of the squeegee ply to the carcass ply. In EP 1145871B1 it is therefore attempted, for example, to construct the squeegee ply in such a way that it has at least one rubber composition which adjoins the carcass ply and which contains a basic inorganic filler. This increases the complexity in tire manufacture, since a further additional special rubber compound is required. The same applies to other different fillers that are used to prevent or at least reduce penetration. In EP 2033810B1 it is proposed, for example, that the squeegee ply be enforced with small glass plates, which are arranged with their largest surface parallel to the inner layer and the carcass. It is true that the rubber strip can be made thinner, but this rubber layer interspersed with glass platelets only represents a slight penetration barrier due to the small size of the glass platelets due to the process technology. the end EP 0931676A1 Again, it is known to enforce the squeegee layer with fibers, which, however, causes similar disadvantages as when using glass flakes.

Ferner ist aus der DE 102008038764 A1 bekannt, dass keramische oder mineralische Fasern oder Glas- oder Polyesterfasern besonders geeignete Fasermaterialien seien, da diese bevorzugte Eigenschaften zeigen, um den Zielkonflikt Verarbeitbarkeit gegen Barrierewirkung zu verbessern. Die US 3871432 A offenbart einen Reifen mit Glas als hauptsächliche Festigkeitsträgerkomponente, welche im Gegensatz zu anderen Festigkeitsträgern besondere Vorteile aufweist.Furthermore, from the DE 102008038764 A1 known that ceramic or mineral fibers or glass or polyester fibers are particularly suitable fiber materials, since these show preferred properties in order to improve the conflict of objectives between processability and barrier effect. the US 3871432 A discloses a tire with glass as the main reinforcement component which, in contrast to other reinforcement, has particular advantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Squeegeelage in einem Fahrzeugluftreifen derart zu gestalten, dass eine insbesondere zu einer reinen Gummilage alternative Squeegeelage eingesetzt wird, welche vorzugsweise die Komplexität bei der Reifenherstellung nicht signifikant erhöht und durch die eine ausreichende Verringerung der Penetration erzielt werden kann.The invention is based on the object of designing the squeegee layer in a pneumatic vehicle tire in such a way that a squeegee layer, in particular an alternative to a pure rubber layer, is used, which preferably does not significantly increase the complexity in tire manufacture and through which a sufficient reduction in penetration can be achieved.

Gelöst wird die obige Aufgabe durch den Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 1.The above object is achieved by the pneumatic vehicle tire according to claim 1.

Überaschenderweise hat sich gezeigt, dass sich kalandrierte oder extrudierte Festigkeitsträger als Squeegeematerial sehr gut eignen, da sie aufgrund ihrer Materialeigenschaften flexibel auf die unterschiedlichen Anforderungen bei der Reifenherstellung und beim realen Einsatz reagieren können. So können die kalandrierten oder extrudierten Festigkeitsträger als Squeegee beispielsweise aufgrund ihres Moduls oder ihres Schrumpfverhaltens verschiedene Dehnungen und Stauchungen (Lifts) bei der Reifenherstellung ausgleichen und dadurch ein Durchdringen der Karkasse, insbesondere einer Karkasslage aus Stahlkord, verhindern.Surprisingly, it has been shown that calendered or extruded reinforcements are very suitable as squeegee material, because their material properties allow them to react flexibly to the different requirements in tire manufacture and in real use. For example, due to their modulus or their shrinkage behavior, the calendered or extruded reinforcements as squeegees can compensate for various expansions and compressions (lifts) during tire manufacture and thereby prevent penetration of the carcass, in particular a carcass ply made of steel cord.

Als Material für die erfindungsgemäße Squeegeelage können alle Kordmaterialien verwendet werden, wie sie üblicherweise bei der Reifenherstellung Verwendung finden. Dies erniedrigt gleichzeitig die Komplexität bei der Herstellung der Reifen, da an dieser Stelle kein zusätzliches Material verwendet werden muss. Erfindungsgemäß sind Polyester, nämlich Polyethylenterephthalat (PET). Alternativ aber nicht erfindungsgemäß eignen sich Polyethylennaphthalat (PEN) und / oder Polybutylenterephthalat (PBT) und / oder Polycarbonat (PC), regenerierte Cellulose oder Celluloseester, wie Reyon (engl. Rayon), Polyamide, wie Nylon, aromatische Polyamide, wie Aramid oder Glasfasern und / oder Naturfasern, wie Flachs, Leinen, Baumwolle. Besonders geeignet sind hierbei wenig oder nicht schrumpfende Materialien, wie z.B. Polyester, hier vor allem PET, und Rayon, da ein deutlich vorhandener Schrumpf aufgrund der dadurch auftretenden Materialverkürzung eine Penetration vor allem in die Innenschicht des Reifens begünstigt. Es ist durchaus möglich aber nicht erfindungsgemäß, dass ein Hybridmaterial verwendet wird, d.h. ein Material, welches aus zwei oder mehr als zwei der oben genannten besteht.All cord materials can be used as the material for the squeegee ply according to the invention, as are usually used in tire manufacture. At the same time, this reduces the complexity in the manufacture of the tires, since no additional material has to be used at this point. According to the invention are polyesters, namely polyethylene terephthalate (PET). Alternatively, but not according to the invention, polyethylene naphthalate (PEN) and / or polybutylene terephthalate (PBT) and / or polycarbonate (PC), regenerated cellulose or cellulose esters such as rayon, polyamides such as nylon, aromatic polyamides such as aramid or glass fibers are suitable and / or natural fibers such as flax, linen, cotton. Materials that shrink little or not at all, such as polyester, especially PET, and rayon, are particularly suitable, since a significant amount of shrinkage, due to the resulting material shortening, favors penetration, especially into the inner layer of the tire. It is entirely possible, but not according to the invention, for a hybrid material to be used, i.e. a material which consists of two or more than two of the above-mentioned.

In Fahrzeugluftreifen und in technischen Gummiartikeln wird vielfach nicht das reine Garn verwendet, sondern zumeist ein Cord. Ein Cord besteht im Gegensatz zu einem Garn aus wenigstens zwei Garnen, die miteinander vertwistet sind.In pneumatic vehicle tires and technical rubber articles, it is often not the pure yarn that is used, but mostly a cord. In contrast to a yarn, a cord consists of at least two yarns that are twisted together.

Aufgrund des hohen Moduls, des geringen Schrumpfs und der geringen Feuchtigkeitsaufnahme hat sich die Verwendung von Polyester, insbesondere PET, und Rayon als besonders vorteilhaft erwiesen. Erfindungsgemäß ist ausschließlich PET-Garn, welches eine Feinheit von 1100 bis 1440 dtex aufweist.Due to the high modulus, the low shrinkage and the low moisture absorption, the use of polyester, in particular PET, and rayon has proven to be particularly advantageous. According to the invention, only PET yarn is used, which has a fineness of 1100 to 1440 dtex.

Der fachkundigen Person ist bekannt, dass sich die Angaben für Corde auf den gesamten dtex beziehen.The competent person is aware that the information for cords relates to the entire dtex.

Durch diese Maßnahme kann eine deutlich dünnere Squeegeelage, d.h. in der Regel eine Lagendicke von 0,80 bis 1,20 mm, gewährleistet werden.With this measure, a significantly thinner squeegee layer, i.e. usually a layer thickness of 0.80 to 1.20 mm, can be guaranteed.

Das Festigkeitsträgermaterial wird mit einer geeigneten Kautschukmischung (Gummimischung) kalandriert oder extrudiert. Geeignet bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kautschukmischung eine gute Haftung von Kautschukmischung zum Festigkeitsträgermaterial gewährleisten muss, gleichzeitig aber die physikalischen Eigenschaften des Reifens nicht negativ beeinflusst werden dürfen. Bevorzugt wird als Kautschukmischung, eine Kautschukmischung verwendet, wie sie üblicherweise als Mischung für die inneren Bauteile eines Reifen zu finden ist, um die weitere Komplexität bei der Reifenherstellung zu erniedrigen. Dies bedeutet, dass die Kautschukmischung der Squeegeelage gleich der Kautschukmischung wenigstens eines inneren Reifenbauteils ist. Als innere Reifenbauteile werden neben des Squeegee, Seitenwand, Innenseele (Innenschicht), Kernprofil, Gürtel, Schulter, Gürtelprofil, Karkasse, Wulstverstärker, Wulstprofil, Hornprofil und Bandage bezeichnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird hier die Kautschukmischung der Karkasse verwendet, da sich die Sqeegeelage üblicherweise zwischen Karkasse und Innenseele befindet.
Um eine besonders gute Penetrationsverringerung gewährleisten zu können, wird die erfindungsgemäße Squeegeelage in einem vom Winkel des Karkassmaterials verschiedenen Winkel zugeschnitten. Üblicherweise beträgt der Winkel des Karkassmaterials etwa 90°, so dass es sich in diesem Fall als vorteilhaft gezeigt hat, wenn der Winkel der Squeegeelage 30° bis 80° und bevorzugt 50° bis 75° beträgt.
Die erfindungsgemäße kalandrierte Squeegeelage wird nach dem Schneiden unter dem bevorzugten Winkel einem Splicevorgang unterzogen und unter dem bevorzugten Winkel im Reifen eingebaut.
Infolge des Winkels kann sich das Material beim Lift in einer ersten Baustufe orientieren, wodurch der Lift erst ohne Penetration ermöglicht wird.The reinforcement material is calendered or extruded with a suitable rubber mixture (rubber mixture). In this context, suitable means that the rubber mixture must ensure good adhesion of the rubber mixture to the reinforcement material, while at the same time not adversely affecting the physical properties of the tire. A rubber mixture is preferably used as the rubber mixture, as is usually found as a mixture for the inner components of a tire, in order to reduce the further complexity in tire manufacture. This means that the rubber mixture of the squeegee ply is the same as the rubber mixture of at least one inner tire component. In addition to the squeegee, the sidewall, inner liner (inner layer), core profile, belt, shoulder, belt profile, carcass, bead reinforcement, bead profile, horn profile and bandage are referred to as inner tire components.
In a particularly preferred embodiment, the rubber mixture of the carcass is used here, since the square ply is usually located between the carcass and the inner liner.
In order to be able to ensure a particularly good reduction in penetration, the squeegee ply according to the invention is cut at an angle different from the angle of the carcass material. The angle of the carcass material is usually about 90 °, so that in this case it has been shown to be advantageous if the angle of the squeegee ply is 30 ° to 80 ° and preferably 50 ° to 75 °.
The calendered squeegee ply according to the invention is subjected to a splicing process after cutting at the preferred angle and installed in the tire at the preferred angle.
As a result of the angle, the material can orient itself during the lift in a first construction stage, which means that the lift is only possible without penetration.

Claims

Pneumatic vehicle tire of radial design with an inner layer facing the inside of the tire, a carcass ply with reinforcement carriers running in the radial direction and at least one additional squeegee ply introduced between the carcass ply and the inner layer, characterized in that the additional squeegee ply consists of at least one calendered or extruded reinforcement, wherein the reinforcement material is polyester yarn and the polyester is polyethylene terephthalate (PET), the polyester yarn having a fineness of 1100 to 1440 dtex.

Pneumatic vehicle tires after Claim 1 , characterized in that the rubber mixture of the squeegee ply is the same as the rubber mixture of at least one inner tire component.

Pneumatic vehicle tires after Claim 1 or 2 , characterized in that the angle of the squeegee layer is 30 ° to 80 °.