BR112012007834B1 - Pneumático com reforço de carcaça radial - Google Patents

Abstract

pneumático com armadura de carcaça radial a invenção refere-se um pneumático com armadura de carcaça radial, constituído de pelo menos uma camada de elementos de reforço metálicos, o referido pneumático compreendendo uma armadura de topo (5), ela mesma coberta por uma de rodagem (6), a referida banda de rodagem sendo reunida a dois talões (3) por intermédio de dois flancos. de acordo com a invenção, os elementos de reforço metálicos de pelo menos uma camada da armadura de carcaça (2) são cabos não reforçados apresentando ao teste dito de permeabilidade uma vazão inferior a 20 cm3/mn e em um plano radial, pelo menos sobre uma parte do perfil meridiano do pneumático, a espessura de mistura de borracha (e) entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico da armadura de carcaça a mais próxima da referida a superfície interna da cavidade é inferior ou igual a 3,5 mm e a relação entre espessuras de mistura de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneuma´tico e o ponto de um elemento de reforço metálico da armadura de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade de duas partes distintas do pneumático é superior a 1,15.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um pneumático, ao reforço de carcaça radial e mais particularmente a um pneumático destinado a equipar veículos transportando cargas pesadas e rodando em velocidade sustentada, como, por exemplo, caminhões, tratores, reboques ou ônibus rodoviários.

[0002] A armadura de reforço ou reforço dos pneumáticos e notadamente os pneumáticos de veículos de tipo carga-pesada é atualmente e com maior frequência - é constituída por um empilhamento de uma ou várias lonas designadas classicamente "lonas de carcaça", "lonas de topo", etc. Esta maneira de designar as armaduras de reforço provém do processo da fabricação, consistindo em realizar uma série de produtos semiacabados na forma de lonas, providas de reforços de fios com frequência longitudinais, que são montados depois ou empilhados a fim de confeccionar um esboço de pneumático. As lonas são realizadas ao comprido, com dimensões grandes e cortadas depois em função das dimensões de um produto dado. A montagem das lonas é igualmente realizada, em um primeiro tempo, sensivelmente ao comprido. O esboço assim realizado é depois colocado em forma para adotar o perfil toroidal típico dos pneumáticos. Os produtos semiacabados ditos "de acabamento" são aplicados depois sobre o esboço, para obter um produto pronto para a vulcanização.

[0003] Tal tipo de processo "clássico" implica em particular para a fase da fabricação do esboço do pneumático, a utilização de um elemento de ancoragem (geralmente um cordonel), utilizado para realizar a ancoragem ou a manutenção do reforço de carcaça na zona dos talões do pneumático. Assim, para este tipo de processo, efetua-se um reviramento de uma porção de todas as lonas que compõem o reforço de carcaça (ou de uma parte apenas) em torno de um cordonel disposto no talão do pneumático. Cria-se assim uma ancoragem do reforço de carcaça no talão.

[0004] A generalização na indústria deste tipo de processo clássico, apesar de numerosas variantes no modo de realizar as lonas e as montagens, levou o versado na técnica a utilizar um vocabulário calcado sobre o processo; daí a terminologia geralmente admitida, comportando notadamente os termos "lonas", "carcaça", "cordonel", "conformação"para designar a passagem de um perfil plano a um perfil toroidal, etc.

[0005] Existem hoje em dia pneumáticos que não comportam a propriamente falar de "lonas" ou "cordonéis" de acordo com as definições precedentes. Por exemplo, o documento EP 0.582.196 descreve pneumáticos fabricados sem a ajuda de produtos semiacabados sob a forma de lonas. Por exemplo, os elementos de reforço das diferentes estruturas de reforço são aplicados diretamente sobre as camadas adjacentes de compostos de borracha, o todo sendo aplicado por camadas sucessivas sobre um núcleo toroidal cuja forma permite obter diretamente um perfil que se aparenta ao perfil final do pneumático em curso de fabricação. Assim, neste caso, não se encontra mais "semiacabados", nem de "lonas", nem de "cordonel". Os produtos de base como os compostos de borracha e os elementos de reforço sob a forma de fios ou filamentos, são aplicados diretamente sobre o núcleo. Este núcleo sendo de forma toroidal, não é mais necessário formar o esboço para passar de um perfil plano a um perfil sob a forma de tora.

[0006] Além disso, os pneumáticos descritos neste documento não dispõem do "tradicional" reviramento de lona carcaça em torno de um cordonel. Este tipo de ancoragem é substituído por uma disposição na qual se dispõe de modo adjacente à referida estrutura de reforço de flanco fios circunferenciais, o todo sendo imerso em um composto de borracha de ancoragem ou de ligação.

[0007] Existem igualmente processos de montagem sobre núcleo toroidal utilizando produtos semiacabados especialmente adaptados para uma instalação rápida, eficaz e simples sobre um núcleo central. Por último, é igualmente possível utilizar um misto comportando ao mesmo tempo certos produtos semiacabados para realizar certos aspectos arquiteturais (como lonas, cordonéis, etc.), enquanto outros são realizados a partir da aplicação direta de misturas e/ou de elemento de reforço.

[0008] No presente documento, a fim de levar em conta as evoluções tecnológicas recentes tanto no domínio da fabricação como para o projeto de produtos, os termos clássicos como "lonas", "cordonéis", etc., são substituídos com vantagem por termos neutros ou independentes do tipo de processo utilizado. Assim, o termo "reforço de tipo carcaça" ou "reforço de flanco" é válido para designar os elementos de reforço de uma lona carcaça no processo clássico, e os elementos de reforço correspondentes, em geral aplicados a nível dos flancos, de um pneumático produzido de acordo com um processo sem semiacabados. O termo "zona de ancoragem" por seu lado pode designar tanto o "tradicional"reviramento de lona carcaça em torno de um cordonel de um processo clássico, como o conjunto formado pelos elementos de reforço circunferenciais, o composto de borracha e as porções adjacentes de reforço de flanco de uma zona baixa realizada com um processo com aplicação sobre um núcleo toroidal.

[0009] De um modo geral nos pneumáticos de tipo carga-pesada, o reforço de carcaça é ancorado de parte e outra na zona do talão e é encimado radialmente por um reforço de topo constituído de pelo menos duas camadas, sobrepostas e formadas de fios ou cabos paralelos em cada camada e cruzadas de uma camada à seguinte fazendo com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 45°. As referidas camadas de trabalho, formando a armadura de trabalho, podem ainda ser recobertas de pelo menos uma camada dita de proteção e formada de elementos de reforço com vantagem metálica e extensíveis, ditos elásticos. Ela pode igualmente compreender uma camada de fios ou de cabos metálicos de baixa extensibilidade fazendo com a direção circunferencial um ângulo compreendido entre 45° e 90°, esta lona, dita de triangulação, estando situada radialmente entre o reforço de carcaça e a primeira lona de topo dita de trabalho, formadas de fios ou cabos paralelos apresentando ângulos no máximo iguais a 45° em valor absoluto. A lona de triangulação forma com pelo menos a referida lona de trabalho uma armadura triangulada, que apresenta, sob as diferentes tensões que ela sofre poucas deformações, a lona de triangulação tendo por papel essencial retomar os esforços de compressão transversal dos quais é objeto o conjunto dos elementos de reforço na zona de topo do pneumático.

[0010] No caso dos pneumáticos para veículos "carga - pesada", uma única camada de proteção está comumente presente e os seus elementos de proteção são, na maioria dos casos, orientados na mesma direção e com o mesmo ângulo em valor absoluto que os dos elementos de reforço da camada de trabalho radialmente a mais no exterior possível e, portanto, radialmente adjacente. No caso de pneumáticos de engenharia civil destinados às rodagens sobre solos mais ou menos acidentados, a presença de duas camadas de proteção é vantajosa, os elementos de reforço sendo cruzados de uma camada à seguinte e os elementos de reforço da camada de proteção radialmente interna sendo cruzados com os elementos de reforço inextensíveis da camada de trabalho radialmente externa e adjacente à referida camada de proteção radialmente interna.

[0011] A direção circunferencial do pneumático, ou direção longitudinal, é a direção correspondendo à periferia do pneumático e definida pela direção de rodagem do pneumático.

[0012] A direção transversal ou axial do pneumático é paralela ao eixo de rotação do pneumático.

[0013] A direção radial é uma direção cortando o eixo de rotação do pneumático e perpendicular ao mesmo.

[0014] O eixo de rotação do pneumático é o eixo em torno do qual gira em utilização normal.

[0015] Um plano radial ou meridiano é um plano que contém o eixo de rotação do pneumático.

[0016] O plano mediano circunferencial, ou plano equatorial, é um plano perpendicular ao eixo de rotação do pneu e que divide o pneumático em duas metades.

[0017] Certos pneumáticos atuais, ditos "de estrada", são destinados a rodar em grande velocidade e sobre trajetos cada vez mais longos, devido à melhoria da rede rodoviária e o crescimento da rede de auto-estradas no mundo. O conjunto das condições, sob as quais tal pneumático é chamado a rodar, permite sem nenhuma dúvida um aumento do número de quilômetros percorridos, o desgaste menor do pneumático; em contrapartida a durabilidade deste último é prejudicada. Para autorizar um ou mesmo dois recapeamentos de tais pneumáticos a fim de prolongar a sua duração de vida, é necessário conservar uma estrutura e notadamente um reforço de carcaça cujas propriedades de durabilidade são suficientes para suportar os referidos recapeamentos.

[0018] Rodagens prolongadas em condições particularmente severas dos pneumáticos assim construídos indicam certamente limites em termos de durabilidade destes pneumáticos.

[0019] Os elementos do reforço de carcaça são notadamente submetidos a tensões de flexão e de compressão quando das rodagens indo ao encontro de sua durabilidade. Os cabos que constituem os elementos de reforço das camadas de carcaça são com efeito submetidos às tensões elevadas quando da rodagem dos pneumáticos, notadamente em flexões ou variações de curvatura repetidas induzindo ao nível dos fios atritos, e, portanto, desgaste, bem como fadiga. Este fenômeno é qualificado de "fatigue-fretting”.

[0020] Para preencher a sua função de reforço do reforço de carcaça do pneumático , os referidos cabos devem em primeiro lugar apresentar uma boa flexibilidade e uma durabilidade elevada em flexão, o que implica notadamente que os seus fios apresentem um diâmetro relativamente baixo, preferivelmente inferior a 0,28 mm, mais preferivelmente inferior a 0,25 mm, geralmente menor que o dos fios utilizados nos cabos convencionais para os reforços de topo dos pneumáticos.

[0021] Os cabos do reforço de carcaça são igualmente submetidos a fenômenos ditos de "fatigue-corrosion"devidos à natureza mesmo dos cabos que favorecem a passagem ou mesmo drenam os agentes corrosivos como o oxigênio e a umidade. Com efeito, o ar ou a água que penetram no pneumático, por exemplo, quando de uma degradação quando de um corte ou mais simplesmente do fato da permeabilidade, mesmo baixa da superfície interna do pneumático, podem ser conduzidos pelos canais formados no seio dos cabos devido mesmo à sua estrutura.

[0022] Todos estes fenômenos de fadiga que se agrupa geralmente sob o termo genérico de "fatigue-fretting-corrosion" são a origem de uma degenerescência progressiva das propriedades mecânicas dos cabos e pode afetar, para as condições de rodagem as mais severas, a duração de vida dos mesmos.

[0023] Para melhorar a durabilidade destes cabos do reforço de carcaça, é conhecido notadamente aumentar a espessura da camada de borracha que forma a parede interna da cavidade do pneumático para limitar o melhor possível a permeabilidade da referida camada. Esta camada é comumente por parte composta de butila de modo a aumentar a estanqueidade do pneumático. Este tipo de material apresenta o inconveniente de aumentar o custo do pneumático.

[0024] Ainda é conhecido modificar a construção dos referidos cabos a fim notadamente de aumentar a sua penetrabilidade pela borracha, e assim limitar a dimensão da passagem dos agentes oxidantes.

[0025] Além disso, o desgaste de pneumáticos sobre veículos de tipo carga- pesada com uso rodoviário, notadamente quando eles são montados geminados sobre um eixo motor ou sobre reboques conduz a utilizações não desejadas em modo esvaziado. Com efeito, as análises realizadas mostram que é frequente que pneumáticos sejam utilizados em modo sub-calibrado sem que o motorista perceba. Os pneumáticos sub-calibrados são assim regularmente utilizados sobre distâncias percorridas não negligenciáveis. O pneumático assim utilizado sofre deformações maiores que nas condições normais de utilização que podem conduzir a uma deformação dos cabos do reforço de carcaça de tipo "cambagem" que são fortemente penalizantes, notadamente para suportar as tensões ligadas às pressões de enchimento.

[0026] A fim de limitar este problema ligado ao risco de cambagem dos elementos de reforço do reforço de carcaça, é conhecido de utilizar cabos reforçados por um fio suplementar que cerca o cabo e prevenindo todos os riscos de cambagem do cabo ou fios constitutivos do cabo. Os pneumáticos assim realizados, se apresentam menos riscos de deterioração ligados às rodagens em baixa pressão de calibragem, apresentam desempenhos em termos de resistência em flexão atenuados devido notadamente ao atrito entre o fio de aro e os fios externos do cabo quando das deformações do pneumático em rodagem.

[0027] Ainda são conhecidos para remediar a este problema de cambagem cabos quando da rodagem com um pneumático sub-calibrado, aumentar pelo menos localmente, nas zonas frente à zona de reforço de carcaça susceptível de apresentar uma cambagem, a espessura da camada de borracha que forma a parede interna da cavidade do pneumático. Como explicado previamente um aumento, mesmo local, de espessura da camada de borracha separando o reforço de carcaça da cavidade do pneumático conduz a um custo do pneumático mais elevado.

[0028] Os inventores assim se colocaram como missão fornecer pneumáticos para veículos pesados de tipo "carga-pesada", cujos desempenhos de desgaste são conservados para usos em estrada e dos quais os desempenhos notadamente de durabilidade são melhorados notadamente em relação aos fenômenos "fatigue- corrosion"ou de “fatigue-fretting-corrosion", quaisquer que sejam as condições de rodagem notadamente em termos de calibragem e cujo custo da fabricação permanece aceitável.

[0029] Este objetivo foi atingido de acordo com a invenção por um pneumático com reforço de carcaça radial, constituído de pelo menos uma camada de elementos de reforço, o referido pneumático compreendendo um reforço de topo, ele mesmo coberto radialmente de uma banda de rodagem, a referida banda de rodagem sendo reunido a dois talões por intermédio de dois flancos, os elementos de reforço metálicos de pelo menos uma camada da reforço de carcaça sendo de cabos não reforçados apresentando no teste dito de permeabilidade uma taxa de fluxo inferior a 20 cm3/mn, em um plano radial, pelo menos sobre uma parte do perfil meridiano do pneumático, a espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade sendo inferior ou igual a 3,5 mm e em um plano radial, a relação entre espessuras de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade de duas partes distintas do pneumático sendo superior a 1,15 e preferivelmente superiora 1,35.

[0030] O teste dito de permeabilidade permite determinar a permeabilidade longitudinal ao ar dos cabos testados, por medição do volume de ar atravessando o corpo de prova sob pressão constante durante um tempo dado. O princípio de tal teste, bem conhecido do versado na técnica, é demonstrar a eficácia do tratamento de um cabo para tomá-lo impermeável ao ar; foi descrito, por exemplo, na norma ASTM D2692-98.

[0031] O teste é realizado sobre cabos extraídos diretamente, por descascamento, das lonas de borracha vulcanizadas que eles reforçam, portanto, penetrados pela borracha vulcanizada.

[0032] O teste é realizado sobre 2 cm de comprimento de cabo, revestido, portanto, pela sua composição de borracha (ou goma de S revestimento) circundante no estado vulcanizado, como segue: envia-se ar à entrada do cabo, sob uma pressão de 1 bar, e mede-se o volume de ar na saída, com a ajuda de um medidor de fluxo (calibrado, por exemplo, de 0 a 500 cm3/min). Durante a medida, a amostra de cabo é bloqueada em uma junta estanque comprimida (por exemplo, uma junta de espuma densa ou borracha) de tal maneira que apenas a quantidade de ar atravessando o cabo de uma extremidade à outra, de acordo com o seu eixo longitudinal, é levada em conta pela medida; a estanqueidade da junta estanque sendo ela mesma controlada previamente com a ajuda de um corpo de prova de borracha maciça, ou seja, sem cabo.

[0033] A taxa de fluxo de ar médio medida (média sobre 10 corpos de prova) é tanto mais baixa que a estanqueidade longitudinal do cabo é elevada. A medida sendo feita com uma precisão de ± 0,2 cm3/min, os valores medidos inferiores ou iguais a 0,2 cm3/min são considerados como nulos; eles correspondem a um cabo que pode ser qualificado de estanque (totalmente estanque) ao ar ao longo de seu eixo (isto é, na sua direção longitudinal).

[0034] Este teste de permeabilidade constitui, por outro lado, um meio simples de medida indireta da taxa de penetração do cabo por uma composição de borracha. A taxa de fluxo medida é ainda mais baixa que a taxa de penetração do cabo pela borracha é elevada.

[0035] Cabos apresentando ao teste dito de permeabilidade uma taxa de fluxo inferior a 20 cm3/mn apresentam uma taxa de penetração superior a 66%.

[0036] A taxa de penetração de um cabo pode ainda ser estimada de acordo com o método descrito a seguir. No caso de um cabo com camadas, o método consiste em um primeiro tempo em eliminar a camada externa sobre uma amostra de um comprimento compreendido entre 2 e 4 cm para depois medirão longo de uma direção longitudinal e ao longo de um eixo dado a soma dos comprimentos de composto de borracha relacionada sobre o comprimento da amostra. Estas medidas de comprimentos de composto de borracha excluem os espaços não penetrados sobre este eixo longitudinal. Estas medidas são repetidas sobre três eixos longitudinais divididos sobre a periferia da amostra e repetidos sobre cinco amostras de cabos.

[0037] Quando o cabo comporta várias camadas, a primeira etapa de eliminação é repetida com a camada recentemente externa e as medidas de comprimentos de composto de borracha de acordo com eixos longitudinais.

[0038] Uma média de todas as relações de comprimentos de composto de borracha sobre os comprimentos das amostras assim determinados é depois efetuada para definir a taxa de penetração do cabo.

[0039] A espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço o mais próximo da referida superfície é igual ao comprimento da projeção ortogonal da extremidade do ponto de um elemento de reforço o mais próximo da referida superfície sobre a superfície interna da cavidade do pneumático.

[0040] As medidas de espessura de composto de borracha são efetuadas sobre um corte transversal de um pneumático, o pneumático estando, portanto, em um estado não cheio.

[0041] De acordo com um modo de realização preferido da invenção, os cabos do reforço de carcaça apresentam no teste dito de permeabilidade uma taxa de fluxo inferior a 10 cm3/mn e preferivelmente ainda inferior a 2 cm3/mn.

[0042] De acordo com uma realização vantajosa da invenção, a espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade é inferior ou igual a 3,5 mm sobre pelo menos dois terços do perfil meridiano do pneumático.

[0043] Os inventores souberam destacar que um pneumático assim realizado de acordo com a invenção conduz a melhoras em termos de compromisso durabilidade custos de fabricação muito interessantes. Com efeito, as propriedades de durabilidade com tal pneumático são pelo menos tão boas como com as melhores soluções lembradas acima, seja em condições de rodagem normais ou então em condições de rodagem em modo sub- calibrado. Além disso, a espessura da camada de composto de borracha entre o reforço de carcaça e a cavidade do pneumático sendo pelo menos localmente reduzida em relação aos pneumáticos comuns e isto constituindo um dos componentes os mais caros do pneumático, o custo da fabricação do pneumático é inferior ao de um pneumático comum. Os cabos do reforço de carcaça apresentam no teste dito de permeabilidade uma taxa de fluxo inferior a 20 cm3/mn permitindo, por um lado, limitar os riscos ligados à corrosão e, por outro lado, parecem conferir um efeito contra a cambagem permitindo assim reduzir o melhor possível a espessura dos compostos de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o reforço de carcaça. Sobre certas zonas do perfil meridiano do pneumático, a espessura da camada de composto de borracha entre o reforço de carcaça e a cavidade do pneumático está prevista de acordo com a invenção maior para limitar o melhor possível todos os riscos de corrosão dos cabos, por exemplo, nos níveis das zonas as mais solicitadas em termos de tensões de flexão nas condições nominais de utilização.

[0044] De acordo com um modo de realização preferido da invenção, em um plano radial, pelo menos sobre uma parte do perfil meridiano do pneumático , a espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade é superiora 3,5 mm e preferivelmente superior a 4 mm.

[0045] Preferivelmente ainda, o comprimento meridiano de uma parte do perfil do pneumático cuja espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade é superiora 3,5 mm está compreendido entre 5 e 20 mm.

[0046] Com vantagem de acordo com a invenção, a espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade é inferior ou igual a 3,5 mm quando a diferença de curvatura entre a parte referida do perfil meridiano do reforço de carcaça na zona deformada devido ao esmagamento na área de contato e na zona no lado oposto à área de contato é inferior a 0,008 mm-1 nas condições nominais de utilização.

[0047] A parte em questão do perfil meridiano do reforço de carcaça é a parte cercando o referido ponto de um elemento de reforço metálico onde a medida da espessura é efetuada.

[0048] Da mesma maneira, a espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico da armadura de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade é com vantagem superiora 3,5 mm quando a diferença de curvatura entre a parte em questão do perfil meridiano do reforço de carcaça na zona deformada devido ao esmagamento na área d contato e na zona no lado oposto da área de contato é superior a 0,008 mm-1 nas condições nominais de utilização. Estas partes do perfil meridiano correspondem às partes do pneumático as mais solicitadas por deformação e são por exemplo as zonas dos flancos do pneumático em relação aos ganchos da roda sobre a qual o pneumático é montado ou ainda as zonas dos pneumáticos correspondendo aos ombros dos mesmos.

[0049] De acordo com uma variante preferida de realização da invenção, o comprimento meridiano do perfil do pneumático comporta no máximo quatro partes cuja espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade é superior a 3,5 mm.

[0050] De acordo com esta variante da invenção, pelo menos duas partes do perfil do pneumático cuja espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade é superiora 3,5 mm são centradas em mais ou menos 20 mm, medidos na abscissa curvilínea da superfície interna da cavidade do pneumático do pneumático, sobre a projeção ortogonal das extremidades do ombro do pneumático sobre a superfície interna do pneumático.

[0051] No sentido da invenção, uma extremidade de saliência do ombro é definida, na zona do ombro do pneumático, pela projeção ortogonal sobre a superfície externa do pneumático da interseção das tangentes nas superfícies de uma extremidade axialmente externa da banda de rodagem (topo das esculturas) por um lado e a extremidade radialmente externa de um flanco por outro lado.

[0052] De acordo com esta variante da invenção ainda, pelo menos duas partes do perfil do pneumático cuja espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade é superior a 3,5 mm são centradas em mais ou menos 20 mm, medidos na abscissa curvilínea da superfície interna da cavidade do pneumático do pneumático, sobre a projeção ortogonal sobre a superfície interna do pneumático pontos da superfície externa do pneumático destinados a entrar em contato do ponto radialmente o mais externo de um gancho de aro.

[0053] De acordo com uma realização preferida da invenção, o composto de borracha entre a cavidade do pneumático e os elementos de reforço da camada de reforço de carcaça radialmente a mais no interior sendo constituído de pelo menos duas camadas de composto de borracha, no nível das partes do perfil meridiano do pneumático apresentando uma espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça a mais próxima da referida superfície interna da cavidade inferior ou igual a 3,5 mm, a camada de composto de borracha radialmente a mais no interior apresenta uma espessura inferior a 2 mm e preferivelmente inferior a 1,8 mm. Como explicado previamente, esta camada é comumente por parte composta de butila de modo a aumentar a estanqueidade do pneumático e este tipo de material apresentando um custo não negligenciável, a diminuição desta camada é favorável.

[0054] Preferivelmente ainda de acordo com a invenção, em um plano radial, sobre pelo menos a parte do perfil meridiano do pneumático sobre a qual a espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade é inferior ou igual a 3,5 mm, a espessura do composto de borracha formando a superfície interna da cavidade do pneumático é inferior a 1,7 mm.

[0055] De acordo com esta realização preferida da invenção, está previsto nas zonas de menor espessura da camada de composto de borracha entre o reforço de carcaça e a cavidade do pneumático, a espessura do composto de borracha formando a superfície interna da cavidade do pneumático é inferior a 1,7 mm. Este composto de borracha formando a superfície interna da cavidade do pneumático, constituída com maior frequência de butila, é um material cujo custo não é negligenciável na constituição do pneumático. Uma redução da sua espessura a valores inferiores a 1,7 mm sobre uma parte do perfil meridiano do pneumático conduz com vantagem a um custo menor do pneumático.

[0056] Com vantagem ainda, em um plano radial, a relação entre as espessuras do composto de borracha formando a superfície interna da cavidade do pneumático de duas partes distintas do pneumático é superior a 1,15.

[0057] Preferivelmente ainda de acordo com a invenção, no nível das partes do perfil meridiano do pneumático apresentando uma espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade inferior ou igual a 3,5 mm, a camada de composto de borracha radialmente adjacente à camada de mistura

[0058] de borracha radialmente a mais no interior apresenta uma espessura inferior a 2,5 mm e preferivelmente inferior a 2 mm. A espessura desta camada cujos constituintes permitem notadamente fixar o oxigênio do ar pode igualmente ser reduzida de modo a diminuir ainda o custo do pneumático.

[0059] As espessuras de cada uma destas duas camadas são iguais ao comprimento da projeção ortogonal de um ponto de uma superfície sobre a outra superfície da referida camada.

[0060] De acordo com um modo de realização vantajoso da invenção, os elementos de reforço metálicos de pelo menos uma camada do reforço de carcaça são cabos com pelo menos duas camadas, pelo menos uma camada interna sendo embainhada por uma camada constituída de uma composição de borracha reticulável ou reticulada, preferivelmente à base de pelo menos um elastômero diênico.

[0061] A invenção propõe ainda um pneumático com reforço de carcaça radial constituído de pelo menos uma camada de elementos de reforço, o referido pneumático compreendendo um reforço de topo, ele mesmo coberto radialmente de uma banda de rodagem , a referida banda de rodagem sendo reunida a dois talões por intermédio de dois flancos, os elementos de reforço metálicos de pelo menos uma camada do reforço de carcaça sendo de cabos não reforçados com pelo menos duas camadas, pelo menos uma camada interna sendo embainhada de uma camada constituída de uma composição de borracha reticulável ou reticulada, preferivelmente à base de pelo menos a um elastômero diênico e em um plano radial, pelo menos sobre uma parte do perfil meridiano do pneumático, a espessura de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade sendo inferior ou igual a 3,5 mm e em um plano radial, a relação entre espessuras de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna da cavidade de duas partes distintas do pneumático sendo superior a 1,15 e preferivelmente superior a 1,35.

[0062] Pela expressão "composição à base de pelo menos um elastômero diênico", entende-se de modo conhecido que a composição compreende a título majoritário (isto é, de acordo com uma fração mássica superior a 50%) este ou estes elastômeros diênicos.

[0063] Nota-se que a bainha de acordo com a invenção se estende de modo contínuo em torno da camada que ela recobre (ou seja, que esta bainha é contínua na direção "ortorradial" do cabo que é perpendicular ao seu raio), de modo a formar uma luva contínua de seção transversal que é com vantagem praticamente circular.

[0064] Nota-se igualmente que a composição de borracha desta bainha é reticulável ou reticulada, ou seja, que compreende por definição um sistema de reticulação adaptado para permitir a reticulação da composição quando de seu cozimento (isto é, o seu endurecimento e não a sua fusão); assim, esta composição de borracha pode ser qualificada não fundível, pelo fato não pode ser fundida por aquecimento em qualquer temperatura que seja.

[0065] Por elastômero ou borracha "diênico", entende-se de modo conhecido um elastômero procedente pelo menos em parte (isto é, homopolímero ou um copolímero) monômeros dienos (monômeros portadores de duas duplas ligações carbono- carbono, conjugadas ou não).

[0066] Os elastômeros diênicos podem ser classificados de modo conhecido em duas categorias: os ditos "essencialmente insaturados" e os ditos "essencialmente saturados". De modo geral entende-se aqui por elastômero diênico "essencialmente insaturado" um elastômero diênico procedente pelo menos em parte de monômeros dienos conjugados, tendo uma taxa de motivos ou unidades de origem diênica (dienos conjugados) que é superior a 15% (% em mols). É assim, por exemplo, que os elastômeros diênicos como as borrachas butila ou os copolímeros de dieno e alfa- olefinas tipo EPDM não entram na definição precedente e podem ser qualificados notadamente de elastômeros diênicos "essencialmente saturados" (taxas de motivos de origem diênica baixa ou muito baixa, sempre inferior a 15%). Na categoria dos elastômeros diênicos "essencialmente insaturados", entende-se em particular por elastômero diênico "fortemente insaturado" um elastômero diênico tendo uma taxa de motivos de origem diênica (dienos conjugados) que é superiora 50%.

[0067] Estas definições sendo dadas, entende-se mais particularmente por elastômero diênico susceptível de ser utilizado no cabo da invenção: (a) qualquer homopolímero obtido por polimerização de um monômero dieno conjugado tendo de 4 a 12 átomos de carbono; (b) qualquer copolímero obtido por copolimerização de um ou vários dienos conjugados entre si ou com um ou vários compostos vinila aromática tendo de 8 a 20 átomos de carbono; (c) um copolímero ternário obtido por copolimerização de etileno, de uma a- olefina tendo 3 a 6 átomos de carbono com um monômero dieno não conjugado tendo de 6 a 12 átomos de carbono, como, por exemplo, os elastômeros obtidos a partir de etileno, propileno com um monômero dieno não conjugado do tipo acima citado como notadamente o hexadieno-1,4, o etilideno norboneno, o diciclopentadieno; (d) um copolímero de isobuteno e isopreno (borracha butila), bem como as versões halogenadas, em particular cloradas ou bromadas, deste tipo de copolímero.

[0068] Embora seja aplicável a qualquer tipo de elastômero diênico, a presente invenção em primeiro lugar é realizada com elastômeros diênicos essencialmente insaturados, em particular do tipo (a) ou (b) acima.

[0069] Assim, o elastômero diênico é preferivelmente escolhido no grupo constituído pelos polibutadienos (BR), pela borracha natural (NR), os poliisoprenos sintéticos (IR), os diferentes copolímeros de butadieno, os diferentes copolímeros de isopreno, e as misturas destes elastômeros. Tais copolímeros são escolhidos preferivelmente no grupo constituído pelos copolímeros de butadieno-estireno (SBR), pelos copolímeros de isopreno- butadieno (BIR), os copolímeros de isopreno-estireno (SIR) e os copolímeros de isopreno-butadieno-estireno (SBIR).

[0070] Preferivelmente ainda de acordo com a invenção, o elastômero diênico escolhido é majoritariamente (ou seja, em mais de 50 pce) é constituído de um elastômero isoprênico. Por "elastômero isoprênico", entende-se de modo conhecido um homopolímero ou um copolímero de isopreno, em outros termos um elastômero diênico escolhido no grupo constituído pela borracha natural (NR), os poliisoprenos sintéticos (IR), os diferentes copolímeros de isopreno e as misturas destes elastômeros.

[0071] De acordo com um modo vantajoso da invenção, o elastômero diênico escolhido é exclusivamente constituído (ou seja, a 100 pce) de borracha natural, poliisopreno sintético ou uma mistura destes elastômeros, o poliisopreno sintético tendo uma taxa (% molar) de ligações cis-1,4 preferivelmente superior a 90%, mais preferivelmente ainda superior a 98%.

[0072] Pode-se também utilizar, de acordo com um modo de realização particular da invenção, frações (misturas) desta borracha natural e/ou destes poliisoprenos sintéticos com outros elastômeros diênicos fortemente insaturados, notadamente com elastômeros SBR ou BR como os acima citados.

[0073] A bainha de borracha do cabo da invenção pode conter um único ou vários elastõmero(s) diênico(s), este(s) último(s) podendo ser utilizado(s) em associação com qualquer tipo de elastômero sintético diferente de diênico, ou mesmo com polímeros diferentes dos elastômeros, por exemplo, polímeros termoplásticos, estes polímeros diferentes de elastômeros estando então presentes a título de polímero minoritário.

[0074] Embora a composição de borracha da referida bainha seja preferivelmente desprovida de qualquer plastômero e que comporta apenas um elastômero (ou mistura de elastômeros) diênico(s) como base polimérica, a referida composição poderia também compreender pelo menos um plastômero de acordo com uma fração mássica xP inferior à fração mássica xc do(s) elastômero(s). Em tal caso, tem-se preferivelmente a relação seguinte: 0 < xP< 0,5. xc, e mais preferivelmente: 0 < xP< 0,1.Xc.

[0075] Preferivelmente, o sistema de reticulação da bainha de borracha é um sistema dito de vulcanização, ou seja, à base de enxofre (ou de um agente doador de enxofre) e um acelerador primário de vulcanização. A este sistema vulcanização de base podem acrescentar-se diversos aceleradores secundários ou ativadores de vulcanização conhecidos. O enxofre é utilizado a uma taxa preferencial compreendida entre 0,5 e 10 pce, mais preferivelmente compreendida entre 1 e 8 pce, o acelerador primário de vulcanização, por exemplo, uma sulfenamida, é utilizado a uma taxa preferencial compreendida entre 0,5 e 10 pce, mais preferivelmente compreendida entre 0,5 e 5,0 pce.

[0076] A composição de borracha da bainha de acordo com a invenção compreende, além do referido sistema de reticulação, todos os ingredientes comuns utilizáveis nas composições de borracha para pneumáticos, como cargas reforçadoras à base de negro de fumo e/ou uma carga inorgânica reforçadora como sílica, agentes anti-envelhecimento , por exemplo, antioxidantes, óleos de extensão, plastificantes ou agentes que facilitam a aplicação das composições no estado cru, receptores e doadores de metileno, resinas, bismaleimidas, os sistemas promotores de adesão conhecidos do tipo "RFS" (resorcinol-formaldeído-sílica) ou sais metálicos, notadamente sais de cobalto.

[0077] Preferivelmente, a composição da bainha de borracha apresenta, no estado reticulado, um módulo secante em extensão a 10% de alongamento (notado M10), medido de acordo com a norma ASTM D 412 de 1998, inferior a 20 MPa e mais preferivelmente inferior a 12 MPa, em particular entre 4 e 11 MPa.

[0078] A título preferencial, a composição desta bainha é escolhida idêntica à composição utilizada para a matriz de borracha que os cabos de acordo com a invenção são destinados de reforçar. Assim, não há nenhum problema de incompatibilidade eventual entre os materiais respectivos da bainha e a matriz de borracha.

[0079] Preferivelmente, a referida composição é à base de borracha natural e compreende o negro de fumo a título de carga reforçadora, por exemplo, um negro de fumo de tipo (ASTM) 300, 600 ou 700 (por exemplo, N326, N330, N347, N375, N683, N772).

[0080] De acordo com uma variante da invenção, os elementos de reforço metálicos de pelo menos uma camada do reforço de carcaça são cabos metálicos com camadas de construção [L+M] ou [L+M+N] utilizável como elemento de reforço de um reforço de carcaça de pneumático, comportando uma primeira camada C1 com L fios de diâmetro di com L indo de 1 a 4, cercados de pelo menos uma camada intermediária C2 com M fios de diâmetro d2 enrolados juntos em hélice ao longo de um passo p2 com M indo de 3 a 12, a referida camada C2 sendo cercada eventualmente de uma camada externa C3 de N fios de diâmetro ds enrolados juntos em hélice ao longo de um passo ps com N indo de 8 a 20, uma bainha constituída de uma composição de borracha reticulável ou reticulada à base de pelo menos a um elastômero diênico, recobrindo, na construção [L+M], a referida primeira camada C1 e, na construção [L+M+N], mais a referida camada C2.

[0081] Preferivelmente, o diâmetro dos fios da primeira camada da camada interna (C1) está compreendido entre 0,10 e 0,5 mm e o diâmetro dos fios das camadas externas (C2, C3) está compreendido entre 0,10 e 0,5 mm.

[0082] Preferivelmente ainda, o passo de hélice de enrolamento dos referidos fios da camada externa (C3) está compreendido entre 8 e 25 mm.

[0083] No sentido da invenção, o passo representa o comprimento, medido paralelamente ao eixo do cabo, na extremidade do qual um fio que tem este passo efetua uma volta completa em torno do eixo do cabo; assim, se se seccionar o eixo por dois planos perpendiculares ao mencionado eixo e separados por um comprimento igual ao passo de um fio de uma camada constitutiva do cabo, o eixo deste fio tem nestes dois planos a mesma posição sobre os dois círculos correspondendo à camada do fio considerado.

[0084] Com vantagem, o cabo apresenta uma e mais preferivelmente ainda o conjunto das características seguintes que é verificado: - a camada C3 é uma camada saturada, ou seja, que não existe suficientemente lugar nesta camada para acrescentar pelo menos um (N+1)° fio de diâmetro ds, N representando então o número máximo de fios enroláveis em uma camada em torno da camada C2; - a bainha de borracha recobre, por outro lado, a camada interna C1 e/ou separa os fios dois a dois adjacentes da camada intermediária C2; - a bainha de borracha recobre praticamente a semicircunferência radialmente interna de cada fio da camada C3, de modo que ela separa os fios dois a dois adjacentes desta camada C3.

[0085] Na construção L+M+N de acordo com a invenção, a camada intermediária C2 comporta preferivelmente seis ou sete fios, e o cabo de acordo com a invenção apresenta então as características preferenciais seguintes (di, d2, ds, p2 e ps em mm): - (i) 0,10 < di < 0,28; - (ii) 0.10 <d2< 0,25; - (Hi) 0,10 < d3< 0,25; - (iv) M = 6 ou M = 7; - (v) 5 π (di+ d2) < P2 <ps < 5 π (di+ 2d2 + ds); - (vi) os fios das referidas camadas C2, C3 são enrolados no mesmo sentido de torção (S/S ou Z/Z).

[0086] Preferivelmente, a característica (v) é tai que p2 = ps, de modo que o cabo seja diga compacto levando em conta, além disso, a característica (vi) (fios das camadas C2 e C3 enrolados no mesmo sentido).

[0087] De acordo com a característica (vi), todos os fios das camadas C2 e C3 são enrolados no mesmo sentido de torção, ou seja, quer na direção S (disposição "S/S"), quer na direção Z (disposição "Z/Z"). O enrolamento no mesmo sentido das camadas C2 e C3 permite com vantagem, no cabo de acordo com a invenção, minimizar os atritos entre estas duas camadas C2 e C3 e, portanto, o uso dos fios que constituem as mesmas (dado que não tem mais contato cruzado entre os fios).

[0088] Preferivelmente, o cabo da invenção é um cabo com camadas de construção notada 1+M+N, ou seja, que a sua camada interna C1 é constituída de um único fio.

[0089] Com vantagem ainda, as relações (di/d2) preferivelmente são fixadas em limites dados, de acordo com o número M (6 ou 7) de fios da camada C2, do seguinte modo: para M = 6: 0,9 < (di/d2) < 1,3; para M = 7: 1,3 < (di/d2) < 1,6.

[0090] Um valor muito baixo da relação di/d2 pode ser prejudicial ao desgaste entre a camada interna e os fios da camada C2. Um valor muito elevado pode, ele mesmo, prejudicar a compacidade do cabo, para um nível de resistência finalmente pouco modificado, bem como a sua flexibilidade; a rigidez aumentada da camada interna C1 devido a um diâmetro di muito elevado poderia ser, além disso, prejudicial à própria viabilidade do cabo, quando das operações de cabeamento.

[0091] Os fios das camadas C2 e C3 podem ter um diâmetro idêntico ou diferente de uma camada a outra. Utilizam-se preferivelmente fios do mesmo modo diâmetro (d2=ds), notadamente para simplificar o processo de cabeamento e baixar os custos.

[0092] O número máximo Nmax de fios enroláveis em uma camada única saturada C3 em tomo da camada C2 é naturalmente em função de numerosos parâmetros (diâmetro di da camada interna, número M e diâmetro d2 dos fios da camada C2, diâmetro ds dos fios da camada C3).

[0093] A invenção preferivelmente é realizada com um cabo escolhido entre os cabos de estrutura 1+6+10, 1+6+11, 1+6+12, 1+7+11, 1+7+12 ou 1+7+13.

[0094] Para um melhor compromisso entre resistência, viabilidade e comportamento em flexão do cabo, por um lado, e penetração pela borracha, por outro lado, prefere-se que os diâmetros dos fios das camadas C2 e C3, idênticas ou não, estejam compreendidos entre 0,12 mm e 0,22 mm.

[0095] Em tal caso, têm-se mais preferivelmente as relações seguintes que são verificadas: 0,14 < di < 0,22; 0,12 < d2 < ds < 0,20; 5 < p2 < ps < 12 (passo em mm reduzidos) ou então 20 < p2 < ps < 30 (passo em mm elevados).

[0096] Um diâmetro inferior a 0,19 mm permite reduzir o nível das tensões sofridas pelos fios quando das variações grandes de curvatura dos cabos, enquanto que se escolhem preferivelmente diâmetros superiores a 0,16 mm por razões notadamente de resistência dos fios e custo industrial.

[0097] Um modo de realização vantajoso consiste, por exemplo, em escolher p2 e ps compreendidos entre 8 e 12 mm, com vantagem com cabos de estrutura 1+6+12.

[0098] Preferivelmente, a bainha de borracha apresenta uma espessura média indo de 0,010 mm a 0,040 mm.

[0099] De modo geral, a invenção pode ser realizada, para formar os cabos do reforço de carcaça acima descritos, com qualquer tipo de fio metálico, notadamente aço, por exemplo, fios de aço carbono e/ou os fios de aço inoxidável. Utiliza-se preferivelmente um aço carbono, mas é naturalmente possível utilizar outros aços ou outras ligas.

[00100] Quando um aço carbono é utilizado, o seu teor de carbono (% em peso de aço) preferivelmente está compreendido entre 0,1% e 1,2%, mais preferivelmente de 0,4% a 1,0%; estes teores representam um bom compromisso entre as propriedades mecânicas requeridas para o pneumático e a viabilidade do fio. É necessário notar que um teor de carbono compreendido entre 0,5% e 0,6% torna tais aços finalmente menos dispendiosos porque mais fáceis de trefilar. Outro modo vantajoso de realização da invenção pode consistir também, de acordo com as aplicações visadas, em utilizar aços com baixo teor de carbono, compreendido, por exemplo, entre 0,2% e 0,5%, porque notadamente de um custo mais baixo e maior facilidade de trefilar.

[00101] O cabo de acordo com a invenção poderá ser obtido de acordo com diferentes técnicas conhecidas do versado na técnica, por exemplo, em duas etapas, em primeiro lugar por embainhamento via um cabeçote de extrusão da alma ou de estrutura intermediária L+M (camadas CI+C2), etapa seguida em segundo lugar de uma operação final de cabeamento ou retorcimento dos N fios restantes (camada C3) em torno da camada C2 assim embainhada. O problema de adesividade no estado não vulcanizado (cru) colocado pela bainha de borracha, quando das operações intermediárias eventuais de enrolamento e desenrolamento poderá ser resolvido de modo conhecido pelo versado na técnica, por exemplo, pelo emprego de um filme intercalar de material plástico.

[00102] De acordo com uma variante de realização da invenção, o reforço de topo do pneumático é formado de pelo menos duas camadas de topo de trabalho de elementos de reforço inextensíveis, cruzados de uma camada à outra fazendo com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 45°.

[00103] De acordo com outras variantes de realização da invenção, o reforço de topo comporta pelo menos ainda uma camada de elementos de reforço circunferenciais.

[00104] Uma realização preferida da invenção prevê ainda que o reforço de topo seja completado radialmente no exterior por pelo menos uma camada suplementar, dita de proteção, de elementos de reforço ditos elásticos, orientados em relação à direção circunferencial com um ângulo compreendido entre 10° e 45° e do mesmo sentido que o ângulo formado pelos elementos inextensíveis da camada de trabalho que lhe é radialmente adjacente.

[00105] A camada de proteção pode ter uma largura axial inferior à largura axial da camada de trabalho menos larga. A referida camada de proteção pode também ter uma largura axial superior à largura axial da camada de trabalho menos larga, como ela recobre as bordas da camada de trabalho menos larga e, no caso da camada radialmente superior como sendo a menos larga, de modo que seja acoplada, no prolongamento axial da armadura adicional, com a camada de topo de trabalho a mais larga sobre uma largura axial, para ser em seguida, axialmente no exterior, desacoplada da referida camada de trabalho mais larga por perfilados de espessura pelo menos igual a 2 mm. A camada de proteção formada de elementos de reforço elásticos pode, no caso citado acima, por um lado, ser eventualmente desacoplada das bordas da referida camada de trabalho a menos larga por perfilados de espessura sensivelmente menor que a espessura dos perfilados separando as bordas das duas camadas de trabalho, e ter por outro lado uma largura axial inferior ou superior à largura axial da camada de topo a mais larga.

[00106] De acordo com qualquer um dos modos de realização da invenção lembrados previamente, o reforço de topo pode ser ainda completado, radialmente no interior entre o reforço de carcaça e a camada de trabalho radialmente interna a mais próxima do referido reforço de carcaça, por uma camada de triangulação de elementos de reforço inextensíveis metálicos de aço fazendo, com a direção circunferencial, um ângulo superior a 60° e do mesmo sentido que o do ângulo formado pelos elementos de reforço da camada radialmente a mais próxima do reforço de carcaça.

[00107] Outros detalhes e características vantajosos da invenção surgirão a seguir da descrição dos exemplos de realização da invenção em referência às figuras 1 a 3 que representam: - figura 1a, uma vista meridiana de um esquema de um pneumático de acordo com um modo de realização da invenção - figura 1 b, uma vista parcial aumentada de uma parte do esquema da figura 1a, - figura 1c, uma vista parcial aumentada de outra parte do esquema da figura 1a, - figura 2, uma representação esquemática de uma vista em corte de um cabo de reforço de carcaça do pneumático da figura 1, - figura 3, uma representação esquemática de uma vista em corte do primeiro outro exemplo de cabo de reforço de carcaça de acordo com a invenção, - figura 4, uma representação esquemática de uma vista em corte de um segundo outro exemplo de cabo de reforço de carcaça de acordo com a invenção.

[00108] As figuras não são representadas em escala para simplificar a compreensão.

[00109] Sobre a figura 1a, o pneumático 1, de dimensão 315/70 R 22.5, compreende um reforço de carcaça radial 2 ancorado em dois talões 3, em torno de cordonéis 4. O reforço de carcaça 2 é formada de uma única camada de cabos metálicos 11 e duas camadas de calandragem 13. O reforço de carcaça 2 é reforçado por um reforço de topo 5, ele próprio coberto de uma banda de rodagem 6. O reforço de topo 5 é formado radialmente do interior para o exterior: - de uma primeira camada de trabalho formada de cabos metálicos inextensíveis 11.35 não reforçados, contínuos sobre toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 18°, - de uma segunda camada de trabalho formada de cabos metálicos inextensíveis 11.35 não reforçados, contínuos sobre toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 18° e cruzados aos cabos metálicos da primeira camada de trabalho, - de uma camada de proteção formada de cabos metálicos elásticos de 6x35.

[00110] O conjunto destas camadas que constituem o reforço de topo 5 não é representado em detalhes sobre as figuras.

[00111] A superfície interna 10 delimitando a cavidade do pneumático apresenta irregularidades como formas em corcovas que correspondem de acordo com a invenção a partes 9a, 9b, 9c, 9d apresentando uma espessura entre a superfície interna 10 e o reforço de carcaça 2 maior que sobre o resto do perfil meridiano do pneumático.

[00112] A figura 1b ilustra uma ampliação da zona 7b da figura e indica notadamente a espessura E de composto de borracha entre a superfície interna 10 da cavidade 8 do pneumático e o ponto 12 de um elemento de reforço 11 o mais próximo da referida superfície 10. Esta espessura E é igual ao comprimento da projeção ortogonal do ponto 12 de um elemento de reforço 11 o mais próximo da referida superfície 10 sobre a superfície 10. Esta espessura E é a soma das espessuras dos diferentes compostos de borracha colocados entre o referido elemento de reforço 11 do reforço de carcaça 2; trata-se por um lado da espessura da camada de calandragem 13 radialmente interna do reforço de carcaça e por outro lado, espessuras ei, e2 das diferentes camadas 14, 15 de composto de borracha formando a parede interna do pneumático 1. Estas espessuras ei, e2 são, por outro lado, iguais ao comprimento da projeção ortogonal de um ponto de uma superfície sobre a outra superfície da camada em questão respectivamente 14 ou 15.

[00113] Estas medidas de espessura são efetuadas sobre um corte transversal do pneumático, este, portanto, não montado e não cheio.

[00114] O valor de E medido é igual a 3,2 mm.

[00115] Os valores de ei, e2 são respectivamente iguais a 1,4 mm e 1,6 mm.

[00116] A figura 1c ilustra uma ampliação da zona 7e da figura 1a e indica notadamente a espessura D de composto de borracha entre a superfície interna 10 da cavidade 8 do pneumático e o ponto 17 de um elemento de reforço 11 o mais próximo da referida superfície 10 no nível da parte 9b. Esta espessura D é igual ao comprimento da projeção ortogonal do ponto 17 de um elemento de reforço 11 o mais próximo da referida superfície 10 sobre a superfície 10 em vez da maior espessura no nível da parte 9b. Esta espessura D é a soma das espessuras dos diferentes compostos de borracha colocados entre o referido elemento de reforço 11 do reforço de carcaça 2; trata-se por um lado da espessura da camada de calandragem 13 radialmente interna do reforço de carcaça e por outro lado, das espessuras respectivas das diferentes camadas 14, 15, 16 de composto de borracha formando a parede interna do pneumático 1.

[00117] A camada 15 é como descrita previamente por parte composta de butila de forma a aumentar a estanqueidade do pneumático. A camada 14 comporta com vantagem constituintes permitindo notadamente fixar o oxigênio do ar. A diminuição das espessuras destas duas camadas é favorável a uma diminuição do custo do pneumático, os materiais constituintes destas camadas apresentando custos não negligenciáveis. A camada 16 prevista localmente sobre o perfil meridiano do pneumático na parte 9b é com vantagem semelhante à camada 15 em termos de composição para vir reforçar a função de estanqueidade em uma zona do pneumático fortemente solicitada em termos de deformação. As partes em causa 9a, 9b, 9c, 9d correspondem aos ombros do pneumático e as zonas do pneumático correspondendo aos ganchos de roda sobre a qual será montado o pneumático.

[00118] A espessura D no nível da parte 9b é igual a 4,7 mm e, portanto, superior a 4 mm.

[00119] A relação das espessuras D sobre E é igual 1,47 e, portanto, superior a 1,15.

[00120] O comprimento L correspondendo ao comprimento meridiano da sobre espessura da parte 9b é igual a 15 mm e, portanto, compreendido entre 5 e 20 mm. A soma dos comprimentos espessuras das quatro partes 9a, 9b, 9c, 9d é igual a 60 mm e corresponde a 8,6% do comprimento do perfil meridiano da parede 10 do pneumático 1.

[00121] A representação da figura 1e mostra uma camada 16 suplementar por parte composta de butila acrescentada localmente no nível da cavidade do pneumático. A natureza da camada 16 poderia, de acordo com outras variantes de realização da invenção, ser diferente. Por outro lado, a realização de sobre espessuras locais poderia ainda ser obtida, por exemplo, alterando localmente as espessuras respectivas de uma e/ou da outra das camadas 14 e 15 ou intercalando localmente uma ou várias camadas entre as camadas 14 e 15 ou ainda entre o reforço de carcaça 2 e a camada 14.

[00122] Aumentos locais da espessura entre a superfície interna 10 e o reforço de carcaça 2 vão ao encontrado da diminuição do custo do pneumático mas conduz um compromisso durabilidade/custo satisfatório.

[00123] A figura 2 ilustra uma representação esquemática da seção de um cabo 21 de reforço de carcaça do pneumático 1 da figura 1. Este cabo 21 é um cabo com camada de estrutura 1+6+12, não reforçado, constituído de um núcleo central formada de um fio 22, uma camada intermediária formada de seis fios 23 e uma camada externa formada de doze fios 25.

[00124] Ele apresenta as características seguintes (d e p em mm): - estrutura 1+6+12; - di = 0,20 (mm); - d2 = 0,18 (mm); - P2 = 10 (mm) - ds = 0,18 (mm); - P2 = 10 (mm), - (d2/d3) = 1; com d2, p2, respectivamente o diâmetro e o passo de hélice da camada intermediária e d3 e p3, respectivamente o diâmetro e o passo de hélice dos fios da camada externa.

[00125] A alma do cabo constituído do núcleo central formado do fio 22 e a camada intermediária formada dos seis fios 23 são embainhadas por uma composição de borracha 24 à base de elastômero diênico não vulcanizado (no estado cru). O embainhamento é obtido via um cabeçote de extrusão da alma constituída do fio 22 cercado dos seis fios 23, seguido de uma operação final de retorcimento ou cabeamento dos 12 fios 25 em torno do núcleo assim embainhado.

[00126] A aptidão à penetração do cabo 31, medida de acordo com o processo descrito previamente, é igual a 95 %.

[00127] A composição elastomérica constituindo a bainha de borracha 24 é realizada a partir de uma composição tal como foi descrita previamente e apresentado no caso presente a mesma formulação, à base de borracha natural e negro de fumo, que a das camadas de calandragem 13 do reforço de carcaça que os cabos são destinados a reforçar.

[00128] A figura 3 ilustra uma representação esquemática da seção de outro cabo 31 de reforço de carcaça podendo ser utilizado em um pneumático de acordo com a invenção. Este cabo 31 é um cabo com camada de estrutura 3+9, não reforçado, constituído de um núcleo central formado de um cabo constituído de três fios 32 retorcidos entre si e uma camada externa formada de nove fios 33.

[00129] Apresenta as características seguintes (d e p em mm): - estrutura 3+9; - di= 0,18 (mm); - P2 = 5 (mm); - (di/d2) = 1; - d2 = 0,18 (mm); - p2 = 10 (mm), com di, pi, respectivamente o diâmetro e o passo de hélice dos fios do núcleo central e d2 e p2, respectivamente o diâmetro e o passo de hélice dos fios da camada externa.

[00130] O núcleo central constituído de um cabo formado dos três fios 32 foi embainhado por uma composição de borracha 34 à base de elastômero diênico não vulcanizado (no estado cru). O embainhamento é obtido via um cabeçote de extrusão do cabo 32, seguido de uma operação final de cabeamento dos 9 fios 33 em torno do núcleo assim embainhado.

[00131] A aptidão à penetração do cabo 31, medida de acordo com o processo descrito previamente, é igual a 95%.

[00132] A figura 4 ilustra uma representação esquemática da seção de outro cabo 41 de reforço de carcaça podendo ser utilizado em um pneumático de acordo com a invenção. Este cabo 41 é um cabo com camada de estrutura 1+6, não reforçado, constituído de um núcleo central formado de um fio 42 e de uma camada externa formada de seis fios 43.

[00133] Ele apresenta as características seguintes (d e p em mm): - estrutura 1 +6; - di= 0,200 (mm); - (di/d2) = 1,14; - d2 = 0,175 (mm); - P2 = 10 (mm), com di, o diâmetro do núcleo e d2 e p2, respectivamente o diâmetro e o passo de hélice dos fios da camada externa.

[00134] O núcleo central constituído do fio 42 foi embainhado por uma composição de borracha 44 à base de elastômero diênico não vulcanizado (no estado cru). O embainhamento é obtido via um cabeçote de extrusão do fio 42, seguido de uma operação final de cabeamento dos 6 fios 43 em torno do núcleo assim embainhado.

[00135] A aptidão à penetração do cabo 41, medida de acordo com o processo descrito previamente, é igual a 95%.

[00136] Testes foram realizados com pneumáticos realizados de acordo com a invenção de acordo com a representação das figuras 1 e 2, e outros com pneumáticos ditos de referência.

[00137] Estes pneumáticos de referência diferem dos pneumáticos de acordo com a invenção por cabos do reforço de carcaça que não comportam a camada de embainhamento 24 e da espessura E de composto de borracha entre a superfície interna da cavidade do pneumático e o ponto de um elemento de reforço o mais próximo da referida superfície sendo igual a 5 mm, cada uma das espessuras ei e e2 sendo iguais a 2,5 mm sobre todo o perfil meridiano do pneumático.

[00138] Testes de durabilidade em rodagem sobre volante foram realizados sobre uma máquina de testes que impõem aos pneumáticos uma carga 4415 daN e uma velocidade de 40 km/h, com um enchimento dos pneumáticos dopado de oxigênio. Os testes foram realizados para os pneumáticos de acordo com a invenção com condições idênticas às aplicadas aos pneumáticos de referência. As rodagens são paradas desde que os pneumáticos apresentarem degradações do reforço de carcaça.

[00139] Os testes assim realizados mostraram que as distâncias percorridas quando de cada um destes testes são favoráveis para os pneumáticos de acordo com a invenção que totalizam mais de 350.000 km enquanto que os pneumáticos de referência percorreram apenas 250.000 km.

[00140] Outros testes de durabilidade em rodagem sobre eixo motor de veículo foram realizados impondo aos pneumáticos urna carga 3680 daN e uma velocidade de 40 km/h, com um enchimento dos pneumáticos de 0,2 bars. Os testes foram realizados para os pneumáticos de acordo com a invenção com condições idênticas às aplicadas aos pneumáticos de referência. Rodagens são efetuados sobre uma distância de 12.000 km ou parados logo que os pneumáticos apresentarem degradações do reforço de carcaça.

[00141] Os testes assim realizados mostraram que as distâncias percorridas quando de cada um destes testes com os pneumáticos de acordo com a invenção sempre permitiram atingir os 12.000 km enquanto que os pneumáticos de referência percorreram no máximo apenas 10.000 km.

[00142] Por outro lado, os custos da fabricação dos pneumáticos de acordo com a invenção são menos elevados, o custo dos materiais sendo 10% menos elevado no caso dos pneumáticos de acordo com a invenção.

[00143] Além disso, os pneumáticos de acordo com a invenção apresentam a vantagem de serem menos pesados com uma redução de 6% em relação aos pneumáticos de referência.

Claims (20)

1. Pneumático (1) com reforço de carcaça radial (2), constituída de pelo menos uma camada de elementos de reforço metálicos (11), o referido pneumático compreendendo um reforço de topo (5), ele mesmo coberto radialmente com uma banda de rodagem (6), a referida banda de rodagem sendo reunida a dois talões (3) por meio de dois flancos, caracterizado pelo fato de que os elementos de reforço metálicos de pelo menos uma camada da reforço de carcaça (2) são cabos não reforçados (21,31,41) apresentando, no teste de permeabilidade, uma taxa de fluxo inferior a 20 cm3/min, em que, em um plano radial, pelo menos sobre uma parte do perfil meridiano do pneumático, a espessura (E) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e ponto (12) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade (8) é inferior ou igual a 3,5 mm e em que, em um plano radial, a relação entre espessuras (E, D) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto (12, 17) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade (8) de duas partes distintas (7b, 7c) do pneumático é superior a 1,15.

2. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos de reforço metálicos (11) de pelo menos uma camada do reforço de carcaça (2) são cabos (21,31,41) com pelo menos duas camadas e em que pelo menos uma camada interna é embainhada com uma camada (24, 34, 44) constituída de uma composição de borracha reticulável ou reticulada, preferivelmente à base de pelo menos um elastômero diênico.

3. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os cabos (21, 31, 41) apresentam, no teste dito de permeabilidade, uma taxa de fluxo inferior a 10 cm3/min e preferivelmente inferiores a 2 cm3/min.

4. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, em um plano radial, sobre pelo menos a parte do perfil meridiano do pneumático sobre a qual a espessura (E) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto (12) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade (8) é inferior ou igual a 3,5 mm, a espessura (e2) da composto de borracha formando a superfície interna da cavidade do pneumático é inferior a 1,7 mm.

5. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de que, em um plano radial, a relação entre espessuras (e2) do composto de borracha formando a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático de duas partes distintas (7b, 7c) do pneumático é superiora 1,15.

6. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que a espessura (E) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade é inferior ou igual a 3,5 mm sobre pelo menos dois terços do perfil meridiano do pneumático.

7. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que em um plano radial, pelo menos sobre parte do perfil meridiano do pneumático, a espessura (D) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto (17) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna da cavidade é superior a 3,5 mm e preferivelmente superior a 4 mm.

8. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que o comprimento meridiano de uma parte do perfil do pneumático cuja espessura (D) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto (17) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade (8) é superior a 3,5 mm, está compreendido entre 5 e 20 mm.

9. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o comprimento meridiano do perfil do pneumático comporta no máximo quatro partes (9a, 9b, 9c, 9d) cuja espessura (D) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto (17) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade (8) é superiora 3,5 mm.

10. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas partes (9b, 9c) do perfil do pneumático cuja espessura (D) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto (17) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade (8) é superior a 3,5 mm, são centrados a dentro de 20 mm sobre a projeção ortogonal das extremidades de ombro do pneumático sobre a superfície interna (10) do pneumático.

11. Pneumático (1) de acordo com uma das reivindicações 8 a 10, caracterizadopelo fato de que pelo menos duas partes (9a, 9d) do perfil do pneumático cuja espessura (D) de composto de borracha entre a superfície interna (10) da cavidade (8) do pneumático e o ponto (17) de um elemento de reforço metálico (11) do reforço de carcaça (2) o mais próximo da referida superfície interna (10) da cavidade (8) é superior a 3,5 mm, são centrados dentro de 20 mm sobre a projeção ortogonal sobre a superfície interna do pneumático dos pontos na superfície externa do pneumático destinados a vir em contato com o ponto radialmente o mais externo de um protetor de aro.

12. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizadopelo fato de que os elementos de reforço metálicos (11) de pelo menos uma camada do reforço de carcaça são cabos metálicos com camadas (21, 31, 41) de construção [L+M] ou [L+M+N] utilizáveis como elemento de reforço de um reforço de carcaça de pneumático, compreendendo uma primeira camada (C1) com L fios de diâmetro (di) com L variando de 1 a 4, circundado por pelo menos uma camada intermediária (C2) com M fios de diâmetro (dz) enrolados juntos em hélice com um passo (p2) com M variando de 3 a 12, a referida camada (C2) sendo eventualmente circundada de uma camada externa (C3) de N fios de diâmetro (ds) enrolados juntos em hélice com um passo (ps) com N variando de 8 a 20, e em que uma bainha (24, 34, 44) constituída de uma composição de borracha reticulável ou reticulada à base de pelo menos um elastômero diênico, recobre, na construção [L+M], a referida primeira camada (C1) e, na construção [L+M+N], pelo menos a referida camada (C2).

13. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o diâmetro dos fios da primeira camada (C1) está compreendido entre 0,10 e 0,5 mm, e que o diâmetro dos fios das camadas (C2, C3) está compreendido entre 0,10 e 0,5 mm.

14. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o passo de hélice de enrolamento dos referidos fios da camada externa (C3) está compreendido entre 8 e 25 mm.

15. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 14, caracterizadopelo fato de que o elastômero diênico é escolhido no grupo constituído pelos polibutadienos, a borracha natural, os poliisoprenos sintéticos, os copolímeros de butadieno, os copolímeros de isopreno, e as misturas destes elastômeros.

16. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 15, caracterizadopelo fato de que a composição de borracha reticulável ou reticulada à base de pelo menos um elastômero diênico apresenta ao estado reticulado um módulo secante em extensão inferior a 20 MPa e preferivelmente, inferior a 12 MPa.

17. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizadopelo fato de que o reforço de topo (5) é formado de pelo menos duas camadas de topo de trabalho de elementos de reforço inextensíveis, cruzados de uma camada à outra fazendo com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10°e45°.

18. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizadopelo fato de que o reforço de topo (5) compreende adicionalmente pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais.

19. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizadopelo fato de que o reforço de topo (5) é completado radialmente no exterior por pelo menos uma lona suplementar, dita de proteção, de elementos de reforço ditos elásticos, orientados em relação à direção a circunferencial com um ângulo compreendido entre 10o e 45° e do mesmo sentido que o ângulo formado pelos elementos inextensíveis da lona de trabalho que lhe é radialmente adjacente.

20. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizadopelo fato de que o reforço de topo (5) compreende adicionalmente uma camada de triangulação formada de elementos de reforço metálicos fazendo com a direção circunferencial ângulos superiores a 60°.

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