| Dokumentenidentifikation |
DE102006011160A1 13.09.2007 |
| Titel |
Garn und daraus gebildeter Kord |
| Anmelder |
Continental Aktiengesellschaft, 30165 Hannover, DE |
| Erfinder |
Wahl, Günter, Dr., 31249 Hohenhameln, DE |
| DE-Anmeldedatum |
10.03.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006011160 |
| Offenlegungstag |
13.09.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
13.09.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
D02G 3/22(2006.01)A, F, I, 20060310, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
D02G 3/48(2006.01)A, L, I, 20060310, B, H, DE
D01D 5/253(2006.01)A, L, I, 20060310, B, H, DE
B60C 9/00(2006.01)A, L, I, 20060310, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft ein Garn oder einen Kord aus zumindest zwei Garnen, wobei das Garn aus einer Vielzahl von Filamenten (1, 1', 1'', 1''') aus Polyester, Nylon, Aramid oder einer Kombination von zumindest zwei dieser Materialien besteht. Die Filamente (1, 1', 1'', 1'''), welche die äußerste Lage des Garnes bilden, weisen eine durch in Filamentlängsrichtung verlaufende Erhebungen (2, 2', 2'', 2''') und Vertiefungen (3, 3', 3'', 3''') gebildete vergrößerte Oberfläche auf.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft ein Garn oder einen Kord aus zumindest zwei
Garnen, wobei das Garn aus einer Vielzahl von Filamenten aus Polyester, Nylon, Aramid
oder einer Kombination von zumindest zwei dieser Materialien besteht.
Es ist seit Längerem üblich, Garne oder Korde aus synthetischen
Polymeren als Festigkeitsträger in Gummiprodukten, beispielsweise Fahrzeugreifen,
Förderbändern oder Schläuchen, zu verwenden. Synthetische Polymere
sind deshalb besonders gut geeignet, da sie sehr gute Festigkeitseigenschaften aufweisen
und die Möglichkeit besteht, bei der Herstellung der Filamente und Garne deren
Dehnung auf den erwünschten Wert einzustellen. Bei Garnen bzw. Korden aus Nylon
ist das Erzielen einer guten Haftung zu Gummi vergleichsweise einfach, in dem das
Garn bzw. der Kord oder das aus den Korden gegebenenfalls hergestellte Gewebe vor
dem Einbau in die zu diesem Zeitpunkt noch unvulkanisierte Kautschukmischung mit
einem haftverbessernden Mittel behandelt wird. Zu den bekanntesten und seit vielen
Jahrzehnten im Einsatz befindlichen Behandlungsmitteln zählen wässrige
Dispersionen aus Resorzin-Formaldehyd-Latex (RFL). Polyester, beispielsweise Polyetyhlenteraphtalat
und Polyethylennaphtalat, sowie Aramid haben gewissen Vorteile gegenüber Nylon,
insbesondere ein steileres Kraft-Dehnungs-Diagramm und neigen weniger dazu, sich
bei längerer Beanspruchung und bei höheren Temperaturen zu dehnen. Es
ist jedoch schwieriger, eine gute Haftung von Polyester oder Aramid zu Gummi zu
erzielen. Aus diesem Grund ist es üblich, die Garne, Korde oder Gewebe aus
diesen Materialien vor dem RFL-Dipbad einer Vorbehandlung durch ein Aktivierungsbad
mit haftvermittelnden Substanzen zu unterziehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haftung von Garnen bzw.
Korden der eingangs genannten Art zu Gummi auf nicht chemischem Weg zu verbessern,
um eine etwaig erforderliche Vorbehandlung mit haftungsverbessernden Mitteln zumindest
reduzieren zu können.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
dass Filamente, welche die äußerste Lage des Garnes bilden, eine durch
in Filamentlängsrichtung verlaufende Erhebungen und Vertiefungen gebildete
vergrößerte Oberfläche aufweisen.
Gemäß der Erfindung wird mittels der über Erhebungen
und Vertiefungen vergrößerten Oberfläche die mechanische Verankerung
der Filamente in der Gummimatrix wesentlich verbessert. Bei der Verwendung dieser
Garne bzw. von Korden aus solchen Garnen als Festigkeitsträger in Gummiprodukten
oder -bauteilen kann deren Haltbarkeit deutlich verbessert werden.
Es vereinfacht die Einrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäße
Garne, wenn sämtliche Filamente übereinstimmend ausgeführt werden.
Für eine gute mechanische Verankerung der erfindungsgemäßen
Garne oder Korde in einer Gummimatrix ist es vorteilhaft, wenn die Filamente zumindest
zwei in ihrer Längsrichtung verlaufende Erhebungen, beispielsweise in Form
von fingerartigen Fortsätzen, aufweisen. Auch mit einer feiner strukturierten
Oberfläche der Filamente, beispielsweise einer Ausführung der Filamente
mit einem kreisförmigen oder einem sternförmigen Querschnitt, lässt
sich eine gute Verankerung der aus ihnen hergestellten Garn und Korde in einer Gummimatrix
erzielen.
Garne oder Korde, die gemäß der Erfindung ausgeführte
Filamente aufweisen werden bevorzugt in Bauteilen von Reifen, beispielsweise in
Gürtellagen, in der Bandage oder in der Karkasse, als Festigkeitsträger
eingesetzt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun
anhand der Zeichnung, die schematisch mehrere Ausführungsbeispiele darstellt,
näher beschrieben. Dabei zeigen 1 bis
4 Ausführungsvarianten von Filamentquerschnitten.
Zu den in der Beschreibung verwendeten Begriffen wird darauf verwiesen,
dass unter „Filament" ein aus einer Spinndüse austretender Einzelfaden
zu verstehen ist, unter dem Begriff „Garn" ein Strang bestehend aus einer
Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Filamenten, welcher gegebenenfalls
mit einem Schutzdrall versehen ist, und unter „Kord" eine Anzahl von Garnen,
welche miteinander verdreht sind. Ein Garn weist üblicherweise zwischen 100
und 400 Einzelfilamenten auf, ein Kord kann insbesondere aus zwei bis drei Garnen
bestehen.
Erfindungsgemäß ausgeführte Filamente können aus
Polyester, beispielsweise Polyethylenteraphtalat oder Polyethylennaphtalat, aus
Aramid, aus Nylon oder aus einer Kombination dieser Materialien, beispielsweise
einer Kombination von Polyethylenteraphtalat und Nylon, bestehen. Aus mehreren Materialien
bestehende Filamente werden als Hybridfilamente bezeichnet.
Die Herstellung eines Garnes aus der erwähnten Vielzahl von Filamenten
erfolgt mittels einer Spinneinrichtung unter Verwendung einer Spinndüse, welche
mit einer Vielzahl von Bohrungen, entsprechend der Anzahl der Filamente im Garn,
versehen ist. Die Spinnmasse der Ausgangsmaterialien für die Filamente treten
gemäß der Erfindung durch Bohrungen mit besonderer Querschnittsform, sodass
auch die entstehenden Filamente diese besondere Querschnittsform
aufweisen. Mögliche Ausführungen solcher Querschnitte sind in
1 bis 4 dargestellt. Die
Bohrungen in der Spinndüse weisen eine Außenkontur auf, die Filamente
entstehen lässt, welche außenseitig mit in ihrer Längsrichtung verlaufenden
Erhebungen und Vertiefungen versehen sind.
1 zeigt eine kreuzförmige und gleichmäßige
Querschnittsfläche eines Filaments 1 mit vier Erhebungen
2, welche durch entsprechende Vertiefungen 3 voneinander getrennt
sind. Eine zweite, ebenfalls gleichmäßige Querschnittsform zeigt
2, hier handelt es sich um einen etwa sternförmigen
Querschnitt, sodass das Filament 1' außenseitig acht Erhebungen
2' und die entsprechende Anzahl von Vertiefungen 3' aufweist.
Ungleichmäßige Querschnittsformen von Filamenten
1'' und 1''' sind in 3 und
4 dargestellt. Bei der in 3
gezeigten Ausführungsvariante sind fünf Erhebungen 2'' an der
Außenseite des Filaments 1'', voneinander durch Vertiefungen
3'' getrennt, vorgesehen. Die Gestalt der Erhebungen 2'' und Vertiefungen
3'' variiert dabei. Eine ähnliche Ausführungsform zeigt
4, hier mit vier im Querschnitt fingerartigen Erhebungen
2'', die unterschiedliche Gestalt aufweisen und etwa kreuzförmig angeordnet
sind.
Die Querschnittsfläche erfindungsgemäß gestalteter
Filamente 1 bis 1''' entspricht etwa der Querschnittsfläche
der üblichen kreisförmigen Filamente. Der größte Durchmesser
erfindungsgemäßer Filamente 1 bis 1''' beträgt
ähnlich wie bei den üblichen im Querschnitt kreisförmigen Filamenten
Bruchteile eines Millimeters, sodass beispielsweise ein aus zwei Garnen mit jeweils
zweihundert bis dreihundert Filamenten durch Verdrillen gebildete Kord einen Durchmesser
von etwa 1,5 mm aufweist. Bevorzugt werden sämtliche Filamente, die ein Garn
bilden, mit übereinstimmender Ausführung gefertigt. Für eine gute
Haftung zur Gummimatrix ist es auch ausreichend, wenn zumindest die die Garnaußenseite
einnehmenden Filamente erfindungsgemäß ausgeführt sind.
Garne bzw. Korde aus Garnen mit erfindungsgemäß ausgeführten
Einzelfilamenten gewährleisten in Folge ihrer wesentlich größeren
Oberfläche und ihrer Querschnittsform eine weitaus bessere mechanische Verankerung
der Garne bzw. Korde in einer Gummimatrix. Erfindungsgemäß ausgeführte
Garne bzw. Korde unter Verwendung solcher Garne werden bevorzugt als Festigkeitsträger
in Reifen und/oder Reifenbauteilen eingesetzt, insbesondere in der Karkasse von
Personenkraftwagen oder in einer den Gürtel abdeckenden Bandage bzw. Spulbandage,
in welcher die Festigkeitsträger in bzw. im Wesentlichen in Umfangsrichtung
des Reifens orientiert verlaufen. Gürtelbandagen mit derartigen Festigkeitsträgern
können die Haltbarkeit und die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit von Reifen
deutlich verbessern.
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| Anspruch[de] |
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Garn oder Kord aus zumindest zwei Garnen, wobei das Garn aus einer Vielzahl
von Filamenten (1, 1', 1'', 1''') aus Polyester,
Nylon, Aramid oder einer Kombination von zumindest zwei dieser Materialien besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass Filamente (1, 1',
1'', 1'''), welche die äußerste Lage des Garnes bilden,
eine durch in Filamentlängsrichtung verlaufende Erhebungen (2,
2', 2'', 2''') und Vertiefungen (3,
3', 3'', 3''') gebildete vergrößerte Oberfläche
aufweisen.
Garn oder Kord nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche
Filamente (1, 1', 1'', 1''') eine vergrößerte
Oberfläche aufweisen und vorzugsweise gleich ausgeführt sind.
Garn oder Kord nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente
(1, 1', 1'', 1''') zumindest zwei in ihrer Längsrichtung
verlaufende Erhebungen (2, 2', 2'', 2''') aufweisen.
Garn oder Kord nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Filamente (1, 1', 1'', 1''') einen
kreuzförmigen oder einen sternförmigen Querschnitt aufweisen.
Verwendung des Garnes oder Kordes gemäß einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 4 als Festigkeitsträger in Bauteilen von Reifen, beispielsweise
in Gürtellagen, in der Bandage oder in der Karkasse.
Fahrzeugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugreifen Garn
oder Kord gemäß zumindest einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
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Patent Zeichnungen (PDF)
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