BR102021016729A2

BR102021016729A2 - Pneu de caminhão

Info

Publication number: BR102021016729A2
Application number: BR102021016729-7A
Authority: BR
Inventors: Arun Prasath Manogaran; Robert Edward Lionetti; Marco Nicol; Ò Coccon; Ettore Passante Spaccapietra; Philippe Joseph Auguste Muller; Didier Winkin; Vaibhav Nawale; Roland Willibrord Krier
Original assignee: The Goodyear Tire & Rubber Company
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2022-07-26
Also published as: US20220063336A1; CN114103554A; EP3960496A1

Abstract

PNEU DE CAMINHÃO. Um pneu pneumático para uso em caminhões, o pneu compreendendo: uma banda de rodagem que inclui uma estrutura de reforço da cinta, a estrutura de cinta incluindo um par de cintas de trabalho, em que o ângulo das cintas de trabalho varia de cerca de 12 graus a cerca de 36 graus, em que uma cinta de ângulo baixo está posicionada preferencialmente entre as cintas de trabalho, em que o ângulo da cinta de ângulo baixo é inferior a 5 graus. As cintas de trabalho e a cinta de ângulo baixo são extensíveis, e produzidas preferencialmente de arame extensível. O pneu pneumático inclui ainda uma cinta protetora superior feita de reforços de aço de alta resistência a impactos.

Description

PNEU DE CAMINHÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se em geral a pneus pneumáticos, e mais particularmente, para veículos, tais como caminhões.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] O mercado de caminhões comerciais está se movendo em direção a um aumento no peso total do veículo, o que se deve em parte ao aumento do peso do motor e do equipamento. O aumento do peso total do veículo requer um pneu capaz de lidar com a carga adicional. Assim, um pneu com maior durabilidade de coroa e maior capacidade de carga é desejado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] A invenção proporciona, em um primeiro aspecto, um pneu pneumático para uso em caminhões, o pneu compreendendo: uma banda de rodagem e uma estrutura de reforço da cinta localizada radialmente para dentro da banda de rodagem, a estrutura de cinta incluindo uma primeira e segunda cintas de trabalho, em que o ângulo da primeira e segunda cintas de trabalho varia de cerca de 12 graus a cerca de 36 graus a partir da direção circunferencial, em que a primeira e segunda cintas de trabalho são extensíveis, em que a estrutura de cinta compreende ainda uma cinta de ângulo baixo com reforços em ângulo inferior a 5 graus, e em que a cinta de ângulo baixo tem reforços extensíveis.

DEFINIÇÕES

[004] "Relação de aspecto" significa a relação entre a altura da seção de um pneu e a largura de sua seção.

[005] "Axial" e "axialmente" significam as linhas ou direções que são paralelas ao eixo de rotação do pneu.

[006] "Talão" ou "núcleo do talão" significa geralmente aquela parte do pneu que compreende um elemento de tração anular, os talões radialmente internos estão associados à fixação do pneu no aro, sendo enrolados por cabos de lona e moldados, com ou sem outros elementos de reforço, como flippers, chippers, cunhas (apexes) ou enchimentos, reforços do talão (toe guards) e chafers.

[007] "Estrutura de cinta" ou "cintas de reforço" significa pelo menos duas camadas anulares ou lonas de cabos paralelos, tecidas ou não tecidas, subjacentes à banda de rodagem, não ancoradas ao talão e com ângulos de cabo esquerdo e direito na faixa de 17º a 27º em relação ao plano equatorial do pneu.

[008] "Pneu de Lona Diagonal" significa que os cabos de reforço na lona da carcaça se estendem diagonalmente ao longo do pneu de talão-a-talão em um ângulo de cerca de 25-65º em relação ao plano equatorial do pneu, e os cabos de lona percorrem em ângulos opostos em camadas alternadas

[009] "Elemento de bloco" significa um elemento da banda de rodagem definido por uma ranhura ou ombro circunferencial e um par de ranhuras que se estendem lateralmente.

[010] “Malhas” ou “malhas de pneus” significa o mesmo que cinta ou estrutura de cinta ou cintas de reforço.

[011] "Carcaça" significa um laminado de material de lona de pneu e outros componentes de pneu cortados no comprimento adequado para emenda, ou já emendados, em uma forma cilíndrica ou toroidal. Componentes adicionais podem ser adicionados à carcaça antes de ela ser vulcanizada para criar o pneu moldado.

[012] "Circunferencial" significa linhas ou direções perpendiculares à direção axial dentro de + ou – 5 graus.

[013] "Cabo" significa uma das tiras de reforço, incluindo fibras, que são usadas para reforçar as lonas.

[014] "Extensível" significa um cabo tendo um alongamento relativo na ruptura superior a 0,2% a 10% da carga de ruptura, quando medido a partir de um cabo extraído de um pneu curado .

[015] "Revestimento interno" significa a camada ou camadas de elastômero ou outro material que forma a superfície interna de um pneu sem câmara e que contém o fluido inflável dentro do pneu.

[016] "Inserções" significam o reforço normalmente usado para reforçar as bordas laterais de pneus do tipo runflat; também se refere à inserção elastomérica que está por baixo da banda de rodagem.

[017] "Lona" significa uma camada reforçada com cabos de cabos revestidos com elastômero, implantados radialmente ou de outra forma paralelos.

[018] "Radial" e "radialmente" significam direções radialmente em direção a ou afastadas do eixo de rotação do pneu.

[019] "Estrutura de lona radial" significa uma ou mais lonas de carcaça ou em que pelo menos uma lona tem cabos de reforço orientados em um ângulo entre 65º e 90º em relação ao plano equatorial do pneu.

[020] "Nervura" significa uma tira de borracha da banda de rodagem que se estende circunferencialmente, a qual é definida por pelo menos uma ranhura circunferencial e uma segunda ranhura circunferencial ou uma borda lateral, em que a tira não é dividida por ranhuras de profundidade total.

[021] "Pneu de Lona Radial" significa um pneu pneumático cintado ou restrito circunferencialmente, no qual os cabos de lona que se estendem de talão-a-talão são colocados em ângulos de cabo entre 65º e 90º em relação ao plano equatorial do pneu.

[022] "Borda lateral" significa uma porção de um pneu entre a banda de rodagem e o talão.

[023] "Lamela" significa pequenas ranhuras ou áreas vazias alongadas normalmente formadas por lâminas de aço finas e que tendem a permanecer fechadas e funcionam para aumentar a tração .

[024] "Estrutura laminada" significa uma estrutura não vulcanizada feita de uma ou mais camadas de componentes de pneu ou elastômero, como o revestimento interno, bordas laterais e camada de lona opcional.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[025] A invenção será descrita a título de exemplo e com referência aos desenhos anexos, nos quais:
a Fig. 1 é uma vista transversal de uma primeira concretização de um pneu da presente invenção; e
a Fig. 2 é uma vista aproximada do conjunto de cinta do pneu da FIG. 1

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[026] FIG. 1 ilustra uma primeira concretização de uma metade de um pneu pneumático 10, adequado para uso como um pneu de caminhão. O pneu 10 tem uma banda de rodagem 12 com uma profundidade antiderrapante D. A banda de rodagem do pneu 12 pode compreender uma pluralidade de nervuras circunferencialmente contínuas, as quais podem variar, e são mostradas, por exemplo, como as nervuras 31, 32 e 33. Encontra-se posicionada entre cada nervura uma ranhura circunferencial 34, 35, 36, as quais são preferencialmente contínuas. A banda de rodagem também pode incluir lamelas opcionais (não mostradas). O padrão da banda de rodagem não está limitado ao mesmo e pode compreender, por exemplo, uma pluralidade de blocos e ranhuras (não mostrados).

[027] O pneu 10 compreende ainda um invólucro 14 que inclui duas paredes laterais opostas 16 que se estendem para baixo da banda de rodagem 12 até a área do talão. O invólucro do pneu pode incluir opcionalmente um revestimento interno 24, que é tipicamente formado por borracha de halobutila, que forma uma barreira impermeável ao ar. O invólucro do pneu 14 inclui ainda uma ou mais lonas radiais 18 que se estendem da banda de rodagem, descendo a parede lateral até o talão do pneu 20. De preferência, a lona radial 18 é enrolada em torno ou fixada de outra forma a cada talão anular 20. Na concretização ilustrada e não limitada à mesma, há apenas uma lona 18 e ela é enrolada em torno do talão de dentro para fora, de modo que a extremidade da lona 19 esteja localizada axialmente para fora e radialmente para fora do talão. Os talões 20 podem apresentar qualquer forma desejada, mas nesta concretização, são mostrados como uma configuração hexagonal com filamentos de aço.

[028] O pneu pode incluir ainda opcionalmente uma cunha 21 que pode ter a forma de um triângulo. A curvatura da lona na área do talão pode ser opcionalmente reforçada com um chipper 23 enrolado em torno da lona do talão 18.

[029] O pneu 10 inclui ainda um conjunto de cinta 50 que está localizado entre a banda de rodagem e a uma ou mais lonas 18. O conjunto de cinta pode ser constituído por uma ou mais camadas de reforço. A lona 18 e a estrutura de reforço da cinta 50 são feitas de material elastomérico reforçado com cabo, em que os cabos são tipicamente arames de aço ou filamentos de poliamida e o elastômero é, de preferência, a borracha.

Cinta de Transição 52

[030] O conjunto de reforço de cinta 50 pode incluir uma cinta de transição opcional 52 que é a cinta radialmente mais interna do conjunto de cinta 50. A cinta de transição 52 tem uma largura de cinta axial que pode variar de cerca de 60% a cerca de 90% da largura do arco da banda de rodagem. A cinta de transição 52 tem preferencialmente uma orientação que tem um ângulo entre cerca de 45 e cerca de 70 graus (direita). A cinta de transição 52 é produzida preferencialmente de aço ultra tensor com uma construção de 3 + 2x.35 UT.

Cintas de Trabalho 54,56

[031] A estrutura de reforço da cinta 50 inclui ainda uma primeira e segunda cintas de trabalho extensíveis, 54, 56. A primeira cinta de trabalho 54 está localizada radialmente para dentro da segunda cinta de trabalho 56. De preferência, a primeira cinta de trabalho 54 tem uma largura de cinta substancialmente igual à largura do arco da banda de rodagem, e é preferencialmente a cinta mais larga do conjunto de cinta 50. O ângulo de ruptura da primeira cinta de trabalho 54 está entre cerca de 12 e 36 graus, preferencialmente com uma orientação à direita, mais preferencialmente na faixa de cerca de 14 a cerca de 18 graus ou mais preferencialmente, de 30 a 34 graus. A primeira cinta de trabalho 54 é feita de arame extensível ou de alto alongamento e tem uma porcentagem de alongamento a 10% da carga de ruptura superior a 0,2%, medida a partir de um cabo tirado de um pneu curado. De preferência, a porcentagem de alongamento a 10% da carga de ruptura é superior a 0,4%, mais preferencialmente, superior a 0,8%, e mais preferencialmente, superior a 1,2%. A construção da primeira cinta de trabalho é preferencialmente formada por arame tendo uma construção de arame de 3x7x, 3x4x, 4x4x. De preferência, o arame tem uma construção de 4+3x, e mais preferencialmente, uma construção de arame de 4+3x.35 UT. O EPI pode variar de cerca de 8 a cerca de 14.

[032] A segunda cinta de trabalho 56 está localizada radialmente para fora da primeira cinta de trabalho e, de preferência, tem uma largura menor do que a largura da primeira cinta de trabalho 54. De preferência, a segunda cinta de trabalho 56 tem uma largura menor do que a largura da cinta 54 em um grau, que pode variar de cerca de 10 a cerca de 20 mm. A cinta de trabalho 56 tem um ângulo de ruptura entre cerca de 16 e 30 graus, preferencialmente com uma orientação à esquerda, mais preferencialmente, na faixa de cerca de 19 a cerca de 25 graus. A segunda cinta de trabalho 56 é preferencialmente feita de arame extensível ou de alto alongamento, tendo a mesma construção com a mesma orientação angular, mas oposta à primeira cinta de trabalho 54.

Cinta de Ângulo Baixo 58

[033] A estrutura de cinta 50 compreende ainda uma cinta de ângulo baixo 58 que está preferencialmente localizada entre os pares de cintas de trabalho, 54, 56. A cinta de ângulo baixo 58 pode estar localizada também entre as cintas 52 e 54 ou radialmente para fora da cinta 56. A cinta de ângulo baixo 58 tem reforços que são orientados circunferencialmente a 5 graus ou menos, preferencialmente, 0 graus. A cinta é preferencialmente formada a partir do enrolamento em espiral de uma tira de borracha de um ou mais cabos. De preferência, a tira tem cerca de 1-4 cabos de aço. De forma alternativa, a cinta pode ser formada por uma cinta cortada com os reforços orientados na faixa de 0 a cerca de 10 graus a partir da direção circunferencial, ou mais preferencialmente, na faixa de zero a cinco graus a partir da direção circunferencial. A cinta de ângulo baixo 58 tem uma largura dimensionada para evitar a compressão na área do ombro. A largura da cinta de ângulo baixo 58 é preferencialmente menor do que a largura da primeira e da segunda cintas de trabalho. A estrutura de cinta da cinta de ângulo baixo 58 pode ser de aço formada por uma construção 3x7, uma construção 3x4 ou uma construção 4x4. Mais preferencialmente, a estrutura de cinta da cinta de ângulo baixo 58 é de aço formada por uma construção 3x7x.22, uma construção 3x4x.26 ou uma construção 4x4x.22, e preferencialmente formada de aço de alta resistência. Os cabos de reforço da cinta de ângulo baixo 58 são preferencialmente extensíveis. Para medições feitas a partir de cabos simples, a porcentagem de alongamento a 10% da carga de ruptura é de 0,2 ou mais, preferencialmente de 0,4% ou mais, mais preferencialmente de 0,6% ou mais, e prioritariamente de 0,8%. De forma alternativa, a cinta de ângulo baixo pode ser formada por reforços não metálicos, como aramida, fibra de carbono ou policetona ou POK.

Cinta de Proteção Superior

[034] A estrutura de cinta pode ainda incluir uma cinta protetora superior 62 que é a cinta radialmente mais externa. A cinta protetora superior 62 tem uma largura que está na faixa de 80 a 85% da largura da cinta de ângulo baixo. De preferência, a cinta deve ter o mesmo ângulo e orientação que a cinta adjacente, 56. A cinta protetora superior tem preferencialmente cabos de reforço feitos de cabo de aço de alto impacto, em que o cabo tem penetração total de borracha que ajuda a evitar a corrosão e permite excelente recauchutagem. Ela também oferece alta resistência ao impacto, pois proporciona mais trabalho para ruptura devido ao seu alongamento aprimorado (maior que 5%), mesmo depois de embutida na borracha. De preferência, os cabos de reforço da cinta protetora superior têm uma construção de cabo de 5x, e mais preferencialmente, 5x.35 ou 5x.38. Os cabos de reforço são preferencialmente feitos de aço, e são preferencialmente cabos de alto impacto (HI), com uma absorção de energia muito alta com energia/cabo maior que 7,5 J/mm2, utilizando um Ensaio de Impacto Charpy em uma tira de 1 polegada com 10 EPI. Tensões máximas de compressão de tais cabos estão acima de 350 MPa, a deformação máxima na torção maior que 1,5%. Ter uma cinta protetora superior de cabo de alto impacto ajuda a absorver o choque criado durante um impacto e alivia as tensões nas ranhuras do ombro da banda de rodagem.

[035] A relação de aspecto do pneu descrito acima pode variar. A relação de aspecto está preferencialmente na faixa de cerca de 50 a cerca de 90. O pneu pode ter uma razão entre líquido e bruto na faixa de cerca de 70 a cerca de 90, mais preferencialmente na faixa de cerca de 74 a cerca de 86, mais preferencialmente cerca de 78 a 84

[036] Variações na presente invenção são possíveis à luz da sua descrição apresentada neste documento. Embora certas concretizações e detalhes representativos tenham sido mostrados com o propósito de ilustrar a invenção em questão, será evidente para os técnicos no assunto que várias mudanças e modificações podem ser realizadas na mesma sem se afastar do escopo da invenção em questão. Deve-se entender, deste modo, que mudanças podem ser realizadas nas concretizações particulares descritas, as quais estarão dentro do escopo completo pretendido da invenção, conforme definido pelas seguintes reivindicações anexas.

Claims

Pneu pneumático para uso em caminhões, o pneu CARACTERIZADO por: uma banda de rodagem e uma estrutura de reforço da cinta localizada radialmente para dentro da banda de rodagem, a estrutura de cinta incluindo uma primeira e segunda cintas de trabalho, em que o ângulo da primeira e segunda cintas de trabalho varia de cerca de 12 graus a cerca de 36 graus a partir da direção circunferencial, em que a estrutura de cinta compreende adicionalmente uma cinta de ângulo baixo com reforços em ângulo inferior a 5 graus, e ainda inclui uma cinta protetora superior localizada radialmente para fora das cintas de trabalho, em que a cinta protetora superior é formada por cabos de reforço com uma absorção de energia maior que 7,5 J/mm2.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as cintas de trabalho são formadas de arame com uma porcentagem de alongamento de 10% da carga de ruptura superior a 0,2%, quando obtida a partir do arame de um pneu curado.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as cintas de trabalho são formadas de arame com uma porcentagem de alongamento de 10% da carga de ruptura superior a 0,4%, quando obtida a partir do arame de um pneu curado.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as primeira e segunda cintas de trabalho são formadas de arame com uma porcentagem de alongamento a 10% da carga de ruptura superior a 0,6%, quando obtida a partir do arame de um pneu curado.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cinta de ângulo baixo é formada de arame com uma porcentagem de alongamento a 10% da carga de ruptura superior a 0,8%, quando obtida a partir do arame de um pneu curado.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cinta de ângulo baixo é formada de arame com uma porcentagem de alongamento a 10% da carga de ruptura superior a 1,2%, quando obtida a partir do arame de um pneu curado.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cinta protetora superior tem uma construção de 5x.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cinta protetora superior tem uma construção de 5x0,35 HI.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cinta protetora superior tem uma construção de 5x0,38 HI.
Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira e segunda cintas de trabalho têm uma construção 4+3x.