BR112013023860B1

BR112013023860B1 - banda de rodagem que compreende pelo menos um sulco ondulado e processo de obtenção

Info

Publication number: BR112013023860B1
Application number: BR112013023860-7A
Authority: BR
Inventors: Richard Audugier; Stéphane Oraison; Christophe Bessac
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2021-05-18
Also published as: FR2973285B1; EA023799B1; US20140290814A1; CN103492196A; JP2014509576A; BR112013023860A2; EP2694302B1; EP2694302A1; WO2012130735A1; EA201391439A1; US9561630B2; BR112013023860A8; FR2973285A1; CN103492196B

Abstract

BANDA DE RODAGEM QUE COMPREENDE NO MÍNIMO UMA RANHURA ONDULANTE E PROCESSO DE OBTENÇÃO Pneu para veículo peso pesado que compreende uma banda de rodagem (2) de espessura total E e de volume total V, esta banda de rodagem tendo uma superfície de rodagem (200) destinada a entrar em contato com um pavimento, esta banda de rodagem tendo, no mínimo, uma cavidade ou ranhura (5) contínua de acordo com uma direção principal, esta cavidade ou ranhura (5) sendo delimitada por paredes laterais (54) ligadas por um fundo (53), esta cavidade ou ranhura tendo uma seção transversal, os pontos os mais no interior do fundo (53) de cada cavidade definindo uma linha de fundo (530), esta banda de rodagem sendo tal que cada cavidade ou ranhura compreende uma pluralidade de trechos abertos (51) sobre a superfície de rodagem no estado de novo e uma pluralidade de trechos fechados 52, os trechos fechados ligados aos trechos abertos sendo colocados em alternância, cada trecho fechado sendo espaçado da superfície de rodagem por uma ponte de borracha, e tal que os pontos da linha de fundo (530) da dita cavidade ou ranhura são situados entre uma distância mínima Dm e uma distância máxima DM em relação à superfície de rodagem, a linha de fundo (530) de (...).

Description

Campo da invenção

[0001] A presente invenção é relativa a bandas de rodagem para pneus que equi-pam os veículos peso pesado e, mais particularmente, à escultura destas bandas de rodagem.

Estado da técnica

[0002] Uma rodagem em tempo de chuva requer uma eliminação mais rápida pos-sível da água na região de contato de cada pneu com o pavimento, para assegurar um contato entre o material que constitui a banda de rodagem e este pavimento. Para fazer isto, são formados sobre a banda de rodagem sulcos que por suas dimensões (profundidade e largura) permanecem abertas no contato com o pavimento e permitem, assim, escoar a água que não é empurrada sobre a dianteira e sobre os lados do pneu.

[0003] Os sulcos podem ter qualquer forma vista em seção transversal e em traço sobre a superfície de rodagem, e ser orientadas de acordo com uma direção qualquer. Por traço de um sulco sobre a superfície de rodagem entende-se aqui a linha média geométrica seguida pelas arestas formadas pelo dito sulco sobre a dita superfície.

[0004] Para os pneus destinados aos eixos diretor ou portador de um veículo peso pesado é usual prover a banda de rodagem destes pneus com sulcos longitudinais cuja profundidade é igual à, ou sensivelmente igual à, espessura total da banda de rodagem (sem considerar a espessura de banda de rodagem eventualmente prevista para permitir uma renovação parcial dos sulcos por uma operação de reabertura de sulco). Esta profundidade é em regra geral compreendida entre 13 e 18 mm sobre estes eixos. Para os pneus destinados aos eixos motores a profundidade dos sulcos é superior, e pode ir até 24 mm. Por “espessura total” de uma banda de rodagem é preciso entender aqui a espessura total de matéria que pode ser utilizada antes de precisar trocar um pneu ou de renová-lo por recapeamento (recauchutagem).

[0005] Para tais pneus do estado da técnica, a taxa volumétrica total de ocos é em regra geral compreendida entre 15 e 20% do volume da banda de rodagem destinado a ser utilizado durante rodagem. Constata-se que estes pneus têm um volume de ocos disponível na área de contato que é relativamente importante no estado de novo, este volume de ocos se abrindo sobre a superfície de rodagem no contato é, em média, da ordem de 100 cm3, por exemplo, para um pneu de dimensão 315/70 R 22,5. Para o pneu considerado, este valor é obtido para suas condições nominais de pressão de enchimento e de carga estática tais, como definidas principalmente pelo padrão ETRTO.

[0006] Além disto, para melhorar a aderência do pneu sobre o pavimento, é co-nhecido formar arestas de borracha sobre a superfície de rodagem. Para formar tais arestas realizam-se lamelas, quer dizer, fendas estreitas que têm uma largura média tal que sob condições usuais de solicitação, as paredes de matéria que delimitam cada lamela possam entrar, pelo menos parcialmente, em contato uma sobre a outra, quando da passagem na região de contato com a estrada, para limitar a perda de rigidez ligada à presença das lamelas. Estas lamelas podem ser de profundidade igual à espessura da banda de rodagem em utilização, ou inferior a esta espessura.

[0007] Se sulcos ou, mais genericamente, cavidades, são indispensáveis para a drenagem da água, a diminuição de superfície de matéria que resulta pode afetar de maneira sensível o desempenho em desgaste de uma banda de rodagem e, em con-sequência, reduzir a duração de utilização de um pneu que resulta de um aumento da velocidade de desgaste. Outros desempenhos do pneu podem também ser afetados e, principalmente, os desempenhos em comportamento, em ruído em rodagem, em resistência à rodagem. É observado igualmente, que estes sulcos formados para ter uma profundidade útil igual à altura da banda de rodagem, na utilização podem ser a causa de problemas de resistência. Em certas condições de rodagem, objeto objetos estranhos, como pedras, podem ser capturados dentro destes sulcos e vir a agredir o fundo destes sulcos e gerar a aparição de fraturas na borracha. Foi, aliás, observado, que manobras que implicam em subidas e descidas sobre obstáculos diversos podem gerar fraturas no fundo de certos sulcos, principalmente aquelas situadas perto das bordas laterais da banda de rodagem.

[0008] É conhecido que a presença de sulcos em uma banda de rodagem gera uma diminuição da rigidez de compressão e de cisalhamento desta banda de rodagem, uma vez que estes sulcos delimitam as porções de matéria mais deformáveis comparativamente às porções delimitadas por lamelas cujas paredes podem entrar em contato uma contra a outra. Esta diminuição de rigidez no caso da presença de sulcos induz aumento de deformações e gera uma redução do desempenho em desgaste da banda de rodagem: observa-se um desgaste mais importante para uma distância percorrida fixa (isto corresponde a um aumento da velocidade de desgaste da banda de rodagem). Além disto, constata-se um aumento da resistência à rodagem e, pois, do consumo de veículos equipados com tais pneus, resultante de um aumento das perdas de histerese ligadas aos ciclos de deformações da matéria que compõe a banda de rodagem.

[0009] Levando em consideração a espessura necessária de sua banda de rodagem, os pneus usuais para veículos peso pesado apresentam, na região das bordas da banda de rodagem, temperaturas de funcionamento que condicionam a escolha de materiais de borracha da banda de rodagem e, principalmente, que necessitam o em-prego de composições cuja histerese é limitada.

[0010] O documento WO 03/097384 A1 divulga um pneu para veículo peso pesado que tem uma banda de rodagem que compreende sulcos abertos sobre a superfície de rodagem e cavidades subjacentes à superfície de rodagem em estado de novo, cada uma destas cavidades tendo uma geratriz superior de acordo com um perfil ondulado.

Definições

[0011] Por escultura de uma banda de rodagem entende-se, na presente descrição, a geometria da parte da banda de rodagem destinada a entrar em contato com um pavimento, esta escultura sendo formada por elementos de relevos delimitados uns aos outros por recortes (sulcos, lamelas, poços, cavidades).

[0012] O volume total de uma banda de rodagem é igual ao volume total de matéria que pode ser utilizada em rodagem antes de ser preciso retirar o pneu, seja para re-novar sua banda de rodagem por recapagem, seja substituir por um novo pneu.

[0013] O volume total de ocos (ou de cavidade) de uma banda de rodagem é igual à soma de todos os volumes de ocos que se abrem ou não sobre a superfície de rodagem da banda de rodagem em estado de novo. Por ocos entendem-se sulcos, poços, ou qualquer tipo de cavidades, as ditas cavidades sendo destinadas a se abrir na zona de contato com o pavimento e a participar em um momento ou outro à dre-nagem da zona de contato.

[0014] Um bloco é um elemento em relevo formado sobre a banda de rodagem, que é delimitado por ocos ou sulcos, e que compreende paredes laterais e uma face de contato destinada a entrar em contato com o pavimento durante a rodagem.

[0015] O plano mediano equatorial é um plano perpendicular ao eixo de rotação do pneu e que passa pelos pontos do pneu radialmente os mais afastados do dito eixo de rotação. Este plano equatorial divide sensivelmente o pneu em duas metades sensivelmente iguais.

[0016] Por direção radial entende-se uma direção que é perpendicular ao eixo de rotação do pneu, esta direção corresponde à direção da espessura da banda de ro-dagem.

[0017] Por direção axial entende-se uma direção paralela ao eixo de rotação do pneu.

[0018] Por direção circunferencial entende-se uma direção que é perpendicular ao mesmo tempo à direção axial e à uma direção radial.

[0019] De maneira usual utiliza-se, de maneira indiferente, no presente texto, os termos “elastômero” e “borracha” que são intercambiáveis.

Breve descrição da invenção

[0020] A presente invenção visa propor uma banda de rodagem de pneu destinado equipar um veículo peso pesado que pela implementação de um tipo de escultura, permite melhorar de maneira significativa ao mesmo tempo para esta banda de roda-gem: o desempenho em desgaste, o desempenho em resistência à rodagem, o de-sempenho em aderência sobre pavimento molhado, a resistência às agressões me-cânicas, principalmente sobre os fundos de sulcos próximos das bordas laterais.

[0021] Para isto, a invenção tem por objetivo um pneu para veículo peso pesado que compreende uma banda de rodagem de espessura total E e de volume total V, esta banda de rodagem tendo uma superfície de rodagem destinada a entrar em con-tato com um pavimento, e tendo por outro lado: pelo menos uma cavidade ou sulco contínuo de acordo com uma direção principal, esta cavidade ou sulco sendo delimitada por paredes laterais ligadas por um fundo, esta cavidade ou sulco tendo uma seção transversal, os pontos mais no interior do fundo de cada cavidade definindo uma linha de fundo, cada cavidade ou sulco compreende uma pluralidade de trechos abertos sobre a superfície de rodagem no estado de novo, e uma pluralidade de trechos fe-chados, os trechos fechados ligados aos trechos abertos sendo colocados em alter-nância (quer dizer que um trecho aberto é enquadrado por dois trechos fechados), cada trecho fechado sendo espaçado da superfície de rodagem por uma ponte de borracha, esta banda de rodagem sendo caracterizada pelo fato de: os pontos da linha de fundo da dita cavidade ou sulco serem situados entre uma distância mínima Dm e uma distância máxima DM, estas distâncias medidas sobre a banda de rodagem em estado de novo em relação à superfície de rodagem, sendo no máximo iguais à espessura E da banda de rodagem, a linha de fundo de cada cavidade ou sulco seguir uma geometria ondulada de amplitude positiva e igual à diferença (DM - Dm) e de acordo com um comprimento de onda inferior ao comprimento médio da área de contato medida nas condições de utilização tais como definidas pela norma ETRTO para o pneu, a ponte de borracha - formada entre cada trecho fechado e a superfície de rodagem ser contínua.

[0022] Preferencialmente, a distância mínima Dm da linha de fundo dos sulcos ondulados e a superfície de rodagem é pelo menos igual a 25% da espessura E da banda de rodagem.

[0023] O termo ondulado pode ser interpretado na presente descrição como signi-ficando ziguezagueante, ou ainda oscilante, entre dois níveis, um nível mínimo (a uma distância Dm da superfície de rodagem) e um nível máximo (a uma distância DM da mesma superfície de rodagem).

[0024] As condições de utilização ETRTO precisam a pressão de enchimento de referência que corresponde à capacidade de carga do pneu indicada pelo seu índice de carga e seu código de velocidade. A área de contato de contato com o pavimento é realizada com o pneu estático, a partir da qual se calcula um valor médio de com-primento de área de contato.

[0025] A expressão “situados entre uma distância mínima Dm e uma distância má-xima DM” deve ser compreendida aqui como indicando que os pontos de um fundo de uma cavidade são situados a uma distância igual à distância mínima Dm e que outros pontos do mesmo fundo são situados a uma distância igual à distância máxima DM, outros pontos do mesmo fundo estando situados a distâncias superiores à distância mínima Dm e outros pontos a distâncias inferiores à distância máxima DM em relação à superfície de rodagem.

[0026] A expressão “geometria ondulada” da amplitude é igual à diferença (DM - Dm) e, pois, o comprimento de onda médio é inferior ao comprimento médio da área de contato medida nas condições de utilização tais como definidas pela norma ETRTO para o pneu, deve ser interpretada como indicando que a cavidade é formada de uma pluralidade de trechos de cavidade, certos trechos ditos “abertos” estando - pelo menos quando a banda de rodagem é nova - abertos sobre a superfície de rodagem, enquanto que outros trechos ditos “fechados” são inteiramente situados sobre a su-perfície de rodagem quando a banda de rodagem é nova e, pois, não usada. Os tre-chos abertos e fechados são colocados em alternância. Os trechos fechados são destinados a não se abrir sobre a superfície de rodagem senão depois de um desgaste parcial da banda de rodagem. Desta maneira forma-se uma espécie de sulco cuja geometria ondulada faz com que em certos lugares este sulco se abra sobre a superfície de rodagem no estado de novo da banda, e que entre estes lugares de abertura, dito sulco forme um canal na banda de rodagem (isto é equivalente a dizer que esta cavidade contínua é aberta sobre a superfície de rodagem de maneira descontínua).

[0027] Cada cavidade ou sulco contínuo e ondulado na espessura da banda de rodagem tem uma seção transversal média, a superfície desta seção podendo ser constante ou variar em torno de um valor médio para assegurar o escoamento de fluido dentro do dito sulco.

[0028] Graças a uma banda de rodagem de acordo com a invenção, é criada uma ponte de borracha contínua que se estende radialmente acima de cada trecho fechado de cada sulco ondulado, o que é particularmente eficaz para aumentar a resistência às deformações que resultam de choque sobre as bordas laterais da banda de rodagem ou de passagem sobre obstáculos pelo menos quando a banda de rodagem é nova. Por ponte de borracha contínua é preciso compreender que o material situado radialmente no exterior de cada trecho fechado é desprovido de qualquer lamela ou sulco de mesma orientação que a direção principal da cavidade.

[0029] Uma cavidade de acordo com a invenção pode ser formada em uma direção principal que é a direção circunferencial sobre o pneu e, neste caso, a dita cavidade faz a volta completa do pneu ou ainda em uma direção oblíqua, a saber, transversal. Bem entendido, uma combinação de diversas orientações sobre uma mesma banda de rodagem é possível, como é possível prever a formação de cavidades em profundidades variadas na banda de rodagem.

[0030] A invenção é relativa, igualmente, a um modo de obtenção de uma banda de rodagem para pneu, esta banda compreendendo pelo menos uma cavidade ou sulco ondulado contínuo, este modo de obtenção compreendendo as seguintes etapas: preparação de uma banda de borracha não vulcanizada, incorporação nesta banda de borracha de pelo menos um inserto que se-gue uma geometria ondulada, moldagem e vulcanização da banda, retirada, pelo menos parcial, de cada inserto para formar, pelo menos, uma cavidade ou sulco ondulado contínuo.

[0031] Preferencialmente, a linha de fundo da cavidade que compreende um in- serto segue uma geometria ondulada que tem um comprimento de onda inferior ao comprimento médio da área de contato medida nas condições de utilização tais como definidas pela norma ETRTO para o pneu novo.

[0032] Um meio de realização de uma tal banda de rodagem consiste em integrar em uma banda não vulcanizada um inserto, este inserto correspondendo às caracte-rísticas dimensionais da cavidade contínua ondulada que se deseja obter. O inserto é colocado na banda não vulcanizada de acordo com uma geometria ondulada a partir da superfície externa da banda em estado de novo, pelo menos na vizinhança desta superfície externa. Esta operação pode ser realizada por uma operação de co-extru- são com a ajuda de uma extrusora que comporta uma cabeça principal de extrusão no interior da qual é colocada, pelo menos, uma cabeça secundária de extrusão do inserto, esta última cabeça sendo dotada de meios para se deslocar de acordo com a direção de ondulação buscada para a cavidade.

[0033] Esta operação de co-extrusão pode ser implementada com a ajuda de uma máquina de realização de uma banda de rodagem para um pneumático de veículo tal como descrita em um Pedido de Patente depositado em 2010 mas não publicado até o momento do depósito do presente Pedido.

[0034] De acordo com este Pedido de Patente precedente, a máquina compreende: meios para extrudar uma banda de borracha não vulcanizada; meios para formar pelo menos um sulco nesta banda, de acordo com uma geometria ondulada, pelo menos na profundidade da banda; meios de acomodação de uma bobina de junco para formar o inserto, e meios para inserir no, ou em cada sulco, um junco proveniente da bobina.

[0035] Bem entendido, este inserto deve ser realizado em um material capaz de ser retirado da banda depois da vocalização para revelar uma cavidade contínua e ondulada. Pode-se assim empregar um material resistente à tração para poder ser retirado por tração depois de cozimento e antes da colocação em utilização do pneu.

[0036] Outro meio consiste em empregar, para formar o inserto, um material que seja capaz de ser eliminado por dissolução em contato com água, uma vez que ele apareça, pelo menos em parte, sobre a superfície de rodagem. Depois de moldagem e vulcanização, pode-se introduzir água na vizinhança de cada inserto até uma dissolução total do dito inserto. Isto pode se produzir depois de um desgaste parcial, colocando o inserto em contato com a superfície de rodagem.

[0037] Outra possibilidade consiste em formar o inserto em um material pulverulento que por sua ausência de coesão pode se eliminar pelo único efeito das forças centrífugas, uma vez que o pneu seja colocado em rotação.

[0038] Uma outra possibilidade consiste em utilizar um material não vulcanizável (material saturado, que não tenha ligação dupla) que pode ser retirado depois de moldagem para formar um sulco contínuo.

[0039] O inserto empregado para formar um sulco ondulado pode, de maneira vantajosa, ser antecipadamente cortado em comprimentos inferiores ao comprimento total da banda. Esta disposição facilita em seguida a extração do inserto da banda, depois da moldagem.

[0040] Bem entendido, uma combinação destes diversos meios é possível em fun-ção da seção de cavidade, da amplitude de sua ondulação, e de seu comprimento de onda médio. Uma vez moldada e vulcanizada, a banda de rodagem pode, se neces-sário - quer dizer se o ou os insertos não aparecem sobre superfície de rodagem da banda, ser objeto de uma moldagem leve para revelar os trechos abertos da cavidade sobre a superfície de rolamento. Para permitir uma melhor visibilidade do inserto é possível prevê-lo colorido de uma cor diferente daquela da banda de rodagem.

[0041] Em uma outra variante igualmente interessante, pode-se introduzir em uma banda de rodagem um inserto sob a forma de um tubo oco que depois da moldagem e vulcanização delimita em seu interior uma cavidade contínua. Este tubo oco pode ser realizado em material de borracha, com base de pelo menos um elastômero, este material de borracha podendo ou não ser idêntico àquele da própria banda de roda-gem, e este material sendo, além disto, previsto para permanecer no lugar depois de desgaste parcial apresentando o inserto. Para assegurar uma moldagem de uma ca-vidade pode ser inteligente prever um meio para manter durante a moldagem uma pressão no interior do tubo, seja por enchimento com um líquido que pode se eliminar depois da moldagem, seja por enchimento com um gás sob pressão.

[0042] Em um outro modo de realização, este tubo pode ser realizado em um ma-terial diferente daquele da banda de rodagem. Por exemplo, este material pode ter uma resistência ao rasgamento aumentada em relação ao mesmo desempenho do material que constitui a banda de rodagem. Materiais plásticos podem ser emprega-dos para isto.

[0043] Preferencialmente, o volume total de ocos é pelo menos igual a 7% e no máximo igual a 12% de um volume igual à soma do volume total V da banda de roda-gem e do volume total de ocos.

[0044] Preferencialmente, esta banda de rodagem compreende um volume de ocos eficaz Ve para cada camada de desgaste, este volume de ocos eficaz contribuindo para drenar a região de contato da banda de rodagem com um pavimento e sa-tisfazendo a relação a seguir: 0,4 Se < Ve < 0,8 Se na qual, 0,4 e 0,8 são alturas expressas em milímetros (mm) e SE é a su-perfície (em mm2) delimitada pelo contorno externo da área de contato de contato da banda de rodagem com um solo medida estática nas condições de utilização (pressão e carga) tais como definidas pela norma ETRTO para o pneu em questão.

[0045] Por volume de ocos eficaz Ve para cada camada de desgaste entende-se aqui um volume de ocos formado na banda de rodagem para servir para drenar a região de contato da banda de rodagem, este volume de ocos eficaz sendo determi-nado quando o pneu está submetido a condições usuais de utilização.

[0046] Por camada de desgaste entende-se no presente Pedido uma parte da banda de rodagem ligada à profundidade máxima dos sulcos na dita camada de desgaste. Uma camada de desgaste tem uma espessura que é inferior à espessura total da banda de rodagem e que é igual à profundidade máxima dos sulcos ou cavidades presentes nesta camada de desgaste. As bandas de rodagem da invenção compre-endem, pelo menos, duas camadas de desgaste, da qual certos sulcos ou cavidades são formadas apenas em uma das ditas camadas. Seguramente é possível, e mesmo vantajoso, que nesta configuração cada camada de desgaste se torne ativa antes que uma camada de um desgaste precedente seja totalmente utilizada; em um tal caso, tem-se um recobrimento entre pelo menos duas camadas de desgaste. Uma camada de desgaste se torna ativa a partir de quando as cavidades ou sulcos formados nesta camada se abrem sobre a superfície de rodagem do pneu em contato com o pavi-mento, para drenar água presente sobre o dito pavimento em tempo de chuva. A pri-meira camada de desgaste corresponde à parte da banda de rodagem radialmente a mais no exterior em estado de novo.

[0047] As alturas de 0,4 mm e 0,8 mm correspondem a alturas médias de água que podem estar presentes sobre um pavimento em tempo de chuva, e que é preciso drenar ou captar para manter um bom contato entre a banda de rodagem e o pavi-mento. Estas alturas médias multiplicadas pela superfície Se - superfície determinada pelo contorno da área de contato de contato da banda de rodagem sobre o mesmo pavimento e expressa em mm2 (as superfícies correspondendo às cavidades que se abrem sobre a superfície de rodagem da banda são aqui levadas em consideração) - são capazes de fornecer uma indicação do volume de cavidade eficaz Ve quando o pneu é submetido a estas condições nominais de desgaste (pressão interna de enchimento e carga transportada). Se este volume Ve é inferior a 0,4 vezes Se, ele não é suficiente para obter uma drenagem satisfatória, e resta então água na interface entre o pneu e o pavimento. Se este volume Ve é superior a 0,8 vezes Se, então este volume é julgado superabundante de um ponto de vista da obtenção de uma rigidez apropriada da banda.

[0048] De acordo com uma variante preferencial da presente invenção, a banda de rodagem compreende, pelo menos, um sulco contínuo e ondulado na direção cir- cunferencial e compreende uma pluralidade de trechos abertos sobre a superfície de rodagem em estado de novo, uma pluralidade de trechos fechados situados radial-mente e em totalidade no interior da banda em estado de novo, de maneira a formar uma espécie de primeira camada de desgaste até os pontos radialmente os mais no interior dos trechos abertos. Depois desta primeira camada de desgaste outras cama-das de desgaste se estendem na profundidade da banda até os pontos os mais no interior das cavidades internas da camada de desgaste considerada, os trechos abertos tendo uma profundidade média no máximo igual a 75% da espessura da banda de rodagem, os trechos fechados tendo uma altura média no máximo igual a 75% da espessura da banda de rodagem.

[0049] De acordo com uma variante preferencial, a distância mínima Dm da linha de fundo de um sulco ondulado é pelo menos igual a 25% da espessura da banda.

[0050] De acordo com uma outra variante preferencial da invenção, cada sulco ondulado tem uma seção transversal de superfície constante, ou sensivelmente constante, quer dizer, cujas variações são no máximo iguais a 10%.

[0051] De acordo com uma outra variante interessante de pneu da invenção, todas as camadas de desgaste da banda de rodagem têm a mesma composição.

[0052] Outras características e vantagens da invenção ressaltam da descrição feita aqui adiante com referência aos desenhos anexos que mostram, a título de exem-plonão limitativo, uma forma de realização do objetivo da invenção.

Breve descrição das figuras

[0053] As figuras 1 até 5 mostram as etapas de realização de uma banda de rodagem de acordo com a invenção.

[0054] A figura 6 mostra uma banda de rodagem depois de moldagem e retirada do inserto que molda um sulco ondulado de acordo com a invenção.

[0055] A figura 7 mostra uma variante de sulco ondulado de acordo com a invenção.

[0056] A figura 8 mostra uma variante de uma banda de rodagem de um pneu de acordo com a invenção.

[0057] A figura 9 mostra uma variante de uma banda de rodagem de um pneu de acordo com a invenção.

[0058] A figura 10 mostra uma escultura de acordo com a técnica anterior. Descrição das figuras

[0059] As figuras 1 até 5 mostram as etapas de realização de uma banda de rodagem de acordo com a invenção.

[0060] A figura 1 mostra uma superfície lateral 11 de uma banda de borracha 10 não vulcanizada que tem uma superfície externa 100 destinada a se tornar uma parte de uma superfície de rodagem de uma banda de rodagem depois de vulcanização e moldagem, e uma superfície interna 101 destinada a ser colocada sobre um esboço de pneu. Esta banda de borracha tem - medida entre as superfícies externa 100 e interna 101- uma altura E que corresponde à espessura da banda de rodagem. Sobre a superfície lateral 11 desta banda de borracha 10 é realizada um sulco 12 de traçado ondulado na altura E da banda. Este sulco 12 tem dimensões apropriadas para acomodar um inserto 4 tal como mostrado como exemplo com a figura 4.

[0061] Este sulco 12 tem uma forma ondulada e contínua na direção principal da banda de borracha. Este sulco 12 compreende uma linha de fundo 120 (linha que liga os pontos do fundo mais no interior) que ondula entre uma distância mínima Dm e uma distância máxima DM, estas duas distâncias sendo medidas em relação à superfície externa 100. O sulco 10 aflora na superfície externa 100, mas poderia ser situada a uma distância não nula em deslocamento em relação a esta superfície externa 100, de maneira a formar uma cavidade preenchida por um inserto.

[0062] Este sulco 12 tem uma amplitude A igual à diferença (DM - Dm) que é inferior à espessura E da banda, enquanto que o comprimento de onda À da ondulação deste sulco é escolhido para ser inferior ao comprimento médio da área de contato de um pneu para o qual é fabricada uma banda de rodagem com esta banda de borracha.

[0063] As figuras 2 e 3 mostram os cortes da banda de borracha 10 de acordo com os planos de corte indicados pelas linhas II-II e III-III, respectivamente, sobre a figura 1.

[0064] A figura 4 mostra um inserto 4 destinado a ser colocado no lugar no sulco ondulado 12. Este inserto é formado por uma pele 40 em borracha que envolve um núcleo (macho) 41 realizado em material pulverulento.

[0065] A figura 5 mostra a montagem de três bandas de borracha, uma primeira banda de borracha 10 dotada de um inserto 4, uma segunda banda de borracha 20 desprovida de inserto, e uma terceira banda de borracha 10’ dotada de um inserto 4’. Esta terceira banda de borracha 10’ é formada de uma maneira semelhante à banda de borracha 10, o sulco formado nesta banda de borracha 10’ sendo deslocada na direção longitudinal correspondente a uma direção perpendicular ao plano da figura em relação ao sulco formado sobre a primeira banda de borracha 10.

[0066] A figura 6 mostra uma banda de rodagem 2 depois de moldagem e retirada dos insertos moldando cada um, um sulco ondulado 5 de acordo com a invenção. Depois de vulcanização e moldagem do empilhamento das bandas de borracha, tal como mostrado com a figura 5 é tranquilo prosseguir por uma ligeira moldagem da superfície externa destinada a se tornar a superfície de rodagem 200 da banda de rodagem 2 para revelar os insertos e permitir então sua retirada para formar os sulcos ondulados descontínuos 5. Estes sulcos ondulados 5 formados junto às bordas late-rais 21, 22 da banda de rodagem, são formadas de uma sucessão de trechos abertos 51 sobre a superfície de rodagem, ligadas entre elas por trechos fechados 52 que passam dentro da espessura da banda. Entre a superfície de rodagem 200 e os tre-chos fechados 52, a presença de pontes de borracha 210 assegura uma resistência mecânica excelente aos choques e solicitações que se exercem sobre as bordas la-terais da banda. Observa-se neste exemplo que a pele 40 de cada inserto 4, tal como mostrado na figura 4, é mantida no lugar no sulco e permite por meio da implementa-ção de um material apropriado aumentar ainda a resistência a fissuramento eventual. Esta pele forma as paredes laterais 54 e o fundo 53 dos sulcos ondulados 5.

[0067] No caso presente, os comprimentos dos trechos abertos 51 são superiores aos comprimentos dos trechos fechados 52, e as seções transversais são sensivel-menteidênticas para cada um dos trechos abertos e fechados para assegurar uma circulação otimizada dos fluidos, em particular dos líquidos, no estado de novo.

[0068] Obtém-se assim um pneu para veículo peso pesado que compreende uma banda de rodagem 2 de espessura total E e de volume total V, esta banda de rodagem tendo uma superfície de rodagem 200 destinada a entrar em contato com um pavimento, esta banda de rodagem tendo: pelo menos uma cavidade ou sulco 5 contínuo de acordo com uma direção principal, esta cavidade ou sulco 5 sendo delimitado por paredes laterais 54 ligadas por um fundo 53, esta cavidade ou sulco tendo uma seção transversal, os pontos os mais no interior do fundo 53 de cada cavidade definindo uma linha de fundo 530, cada cavidade ou sulco compreende uma pluralidade de trechos abertos 51 sobre a superfície de rodagem em estado de novo e uma pluralidade de trechos fechados 52, os trechos fechados ligados aos trechos abertos sendo colocados em alternância, cada trecho fechado sendo espaçado da superfície de rodagem por uma ponte de borracha, esta banda de rodagem sendo tal que: os pontos da linha de fundo 530 da dita cavidade ou sulco são situados entre uma distância mínima Dm e uma distância máxima DM, estas distâncias medi-das sobre a banda de rodagem em estado de novo em relação à superfície de roda-gem, sendo no máximo iguais à espessura E da banda de rodagem, a linha de fundo 530 de cada cavidade ou sulco segue uma geometria on-dulada de amplitude positiva igual à diferença (DM - Dm) e de acordo com um com-primento de onda inferior ao comprimento médio da área de contato medida nas con-dições de utilização tais como definidas pela norma ETRTO para o pneu, a ponte de borracha 210 formada entre cada trecho fechado 52 e a super-fície de rodagem 200 é contínua, quer dizer, desprovida de qualquer entalhe que liga a superfície de rodagem ao trecho fechado.

[0069] A figura 7 mostra uma variante do sulco ondulado 5 de acordo com a in-venção. De acordo com esta variante, o sulco ondulado 5 apresenta diversos níveis sucessivos, a linha de fundo 530 ondulada entre uma posição situada a uma distância Dm da superfície de rodagem, uma primeira posição situada a uma distância DM1 e uma segunda posição situada a uma distância DM2, esta última sendo superior à distância DM1. A amplitude A total do sulco é neste caso igual à diferença DM2 - Dm. O comprimento de onda À desta ondulação - igual à distância entre dois trechos abertos consecutivos sobre a superfície de rodagem é escolhida para ser inferior ao comprimento médio da área de contato de contato do pneu com um pavimento em rodagem nas condições de utilização, de maneira a ter pelo menos em parte dois trechos abertos para cada sulco ondulado no contato com um pavimento. Cada nível define uma camada de desgaste da banda.

[0070] A figura 8 mostra uma variante de uma banda de rodagem 3 de um pneu de acordo com a invenção, esta banda tendo sido obtida de acordo com o procedimento que acaba de ser descrito com o suporte das figuras 1 até 5. A banda de rodagem 3, que está mostrada em corte transversal, quer dizer, realizado em um plano de corte que contém o eixo de rotação do pneu, compreende uma superfície de rodagem 30 destinada a entrar em contato com um pavimento quando da rodagem, esta superfície de rodagem sendo limitada transversalmente por duas paredes laterais 31. Esta banda 3 compreende dois sulcos 32 de profundidade igual à espessura da banda, estes dois sulcos 32 enquadrando uma lamela 61 que se prolonga por um canal 6, destinado a formar um novo sulco depois de desgaste parcial sensivelmente igual à metade da espessura da banda. O canal 6 se estende em uma profundidade máxima igual àquela dos sulcos 32.

[0071] Por outro lado, axialmente para o exterior de cada sulco 32, a banda com-preende um sulco ondulado contínuo 5 na direção circunferencial (ou longitudinal), cada sulco ondulado compreendendo uma pluralidade de trechos abertos sobre a superfície de rodagem, e de trechos fechados semelhantes a estes descritos com as figuras 1 até 5. Assim é possível reforçar as partes laterais da borda da banda de rodagem, sempre em benefício de sulcos de drenagem. Depois de um desgaste par-cial estes sulcos ondulados 5 formam cavidades deslocadas umas das outras, e a abertura do canal 6 sobre a superfície de rodagem permite devolver um potencial de drenagem à banda de rodagem.

[0072] A figura 10 mostra uma variante de uma banda de rodagem 7 de um pneu de acordo com a invenção, bastante próxima da variante mostrada com a figura 8. No caso presente formam-se sulcos 72 que têm uma profundidade inferior à espessura da banda de rodagem, quer dizer, inferior à espessura que pode ser utilizada antes de alcançar o limite legal de desgaste da banda.

[0073] Sobre as bordas, quer dizer, axialmente no exterior de cada sulco 72 forma- se um sulco ondulado contínua 5 que tem uma pluralidade de trechos abertos sobre a superfície de rodagem da banda em estado de novo. A profundidade máxima destes sulcos ondulados (DM) é igual à espessura da banda de rodagem.

[0074] Em parte central desta banda 7 forma-se uma cavidade contínua 5’’ ondulada na profundidade da banda, e preenchida quando da fabricação, com um inserto 4’’. Este inserto é destinado a ser eliminado para formar um novo sulco ondulado e contínua quando o desgaste da banda alcança o dito inserto (em uma variante de realização o inserto pode ser um tubo cheio com um material pulverulento que se elimina por rotação do pneu). Preferivelmente, este inserto aparece antes que os tre-chos abertos dos sulcos contínuos ondulados 5 formadas sobre as partes da borda da banda não tenham desaparecido totalmente por desgaste.

[0075] Todos os exemplos descritos implementam uma única composição de bor-racha, mas é entendido aqui que a composição pode ser adaptada a cada nível de desgaste. Da mesma maneira, as bandas de rodagem apresentadas de maneira sim-plificada podem compreender, por outro lado, sulcos transversais, estes mesmos sul-cos transversais podendo ser de uma profundidade igual à espessura da banda, ou ainda de natureza ondulada, e a imagem dos sulcos ondulados e orientados na dire-ção circunferencial.

[0076] Bem entendido, a invenção não está limitada aos exemplos descritos e re-presentados, e diversas modificações podem ser trazidas a ela sem sair do quadro definido pelas reivindicações. Em particular, se toda a presente descrição está ligada a descrever a aplicação a um pneu destinado a equipar um veículo peso pesado, deve ser entendido que uma banda de rodagem que compreende uma escultura em uma composição tais como definidas aqui, faz parte igualmente da invenção, uma vez que uma tal banda de rodagem é destinada a ser integrada um pneu (seja na fabricação, seja quando do recapeamento do dito pneu). Além disto, a formação de uma cavidade ondulada na espessura da banda de rodagem pode ser acompanhada de uma ondulação em uma direção na direção da largura desta mesma banda.

[0077] Os exemplos descritos mostram duas camadas de desgaste, pode-se na-turalmente prever um número superior de camadas de desgaste, um mesmo sulco podendo atravessar estas camadas de desgaste.

[0078] A figura 10 mostra uma vista em planta de uma banda de rodagem 9 de acordo com a técnica anterior, que corresponde a uma dimensão de pneu 315/70 R22,5. As condições de utilização tais como definidas pela norma ETRTO para esta dimensão de pneu utilizado em montagem simples são: pressão de enchimento 9,00 bar, carga por pneu 3.750 kg.

[0079] Para o pneu considerado, esta banda de rodagem 9 compreende cinco sulcos 92 longitudinais cuja profundidade iguala a espessura E da banda de rodagem, seja 15 mm, esta espessura correspondendo à espessura de matéria destinada a ser usada em rodagem. Esta banda compreende, além disto, sulcos de orientação trans-versal.

[0080] No estado inicial que corresponde à banda de rodagem em estado de novo não utilizada, a banda tem um volume total de ocos medido nas condições de pressão de enchimento e de carga indicadas, disponível no contato com um pavimento que é importante e igual no caso presente a 100 cm3. Este volume é medido nas condições de utilização tais como definidas mais acima em situação estática.

[0081] No caso presente há apenas uma camada de desgaste, uma vez que o volume total de ocos formado pelos sulcos longitudinais é aberto na totalidade sobre a superfície de rodagem no estado inicial (pneu novo) e este volume de ocos diminui à medida que se utiliza a banda de rodagem.

[0082] Esta banda tem um volume de ocos total igual a 19% do volume total da banda previsto para ser utilizado.

[0083] Todos os sulcos têm profundidades iguais à espessura da banda de roda-gem.

[0084] O volume de ocos eficaz Ve desta banda é superior ao volume obtido mul-tiplicando uma altura igual a 1 mm pela superfície St (em mm2) que corresponde à superfície delimitada pelo perfil externo da área de contato de contato da banda de rodagem medida em regime estático nas condições nominais de carga e de pressão.

[0085] Para esta banda, o volume de ocos eficaz Ve para drenar a água no contato com um pavimento na camada de desgaste única é igual a 100% do volume de ocos total Vt da banda de rodagem, uma vez que todos os ocos se abrem sobre a superfície de rodagem do pneu novo.

[0086] Constata-se que esta estrutura tradicional das esculturas de banda de ro-dagemnecessária para a obtenção de uma drenagem satisfatória em pneu novo e até o limite de desgaste da banda, impõe uma taxa de ocos em volume que é no estado inicial (banda de rodagem nova) muito importante o que se traduz por uma redução da rigidez (de compressão, de cisalhamento) que pode ser apenas parcialmente compensada pela implementação de materiais apropriados.

[0087] Graças à invenção descrita aqui, e principalmente à presença de um volume maior de matéria para uma mesma espessura, permite tornar rígidas as bandas de rodagem e assim obter uma resistência aumentada principalmente aos choques contra as bordas laterais destas bandas.

Claims

1. Pneu para veículo peso pesado que compreende uma banda de roda-gem (2) de espessura total E e de volume total V, esta banda de rodagem tendo uma superfície de rodagem (200) destinada a entrar em contato com um pavimento, esta banda de rodagem tendo: pelo menos uma cavidade ou sulco (5) contínuo de acordo com uma dire-ção principal, esta cavidade ou sulco (5) sendo delimitado por paredes laterais (54) ligadas por um fundo (53), esta cavidade ou sulco tendo uma seção transversal, os pontos os mais no interior do fundo (53) de cada cavidade definindo uma linha de fundo (530); os pontos da linha de fundo (530) da dita cavidade ou sulco serem situados a uma distância entre uma distância mínima Dm e uma distância máxima DM, estas distâncias, que são medidas sobre a banda de rodagem no estado de novo em relação à superfície de rodagem, sendo no máximo iguais à espessura E da banda de rodagem, a linha de fundo (530) de cada cavidade ou sulco seguindo uma geometria ondulada de amplitude positiva A igual à diferença (DM - Dm) e de acordo com um comprimento de onda À inferior ao comprimento médio da área de contato medida nas condições de utilização tais como definidas pela norma E.T.R.T.O para o pneu novo, o pneu caracterizado pelo fato de que na banda de rodagem: cada cavidade ou sulco compreende uma pluralidade de trechos abertos (51) abertos sobre a superfície de rodagem em estado de novo e uma pluralidade de trechos fechados (52), os trechos fechados ligados aos trechos abertos sendo colo-cados em alternância, cada trecho fechado sendo espaçado da superfície de rodagem por uma ponte de borracha, e a ponte de borracha formada entre cada trecho fechado (52) e a superfície de rodagem (200) ser contínua.

2. Pneu de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a dis-tância mínima Dm da linha de fundo (530) dos sulcos ondulados e a superfície de rodagem ser pelo menos igual a 25% da espessura E da banda de rodagem.

3. Pneu de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de sua banda de rodagem compreender pelo menos um inserto (4, 4’, 4’’) destinado a formar uma cavidade contínua de acordo com uma direção principal, esta cavidade sendo delimitada por paredes laterais ligadas por um fundo, os pontos os mais no interior do fundo desta cavidade definindo uma linha de fundo de forma ondulada, este inserto (4, 4’, 4’’) estando colocado na banda de maneira a aparecer sobre a superfície de rodagem da banda depois de um desgaste parcial da banda.

4. Pneu de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a linha de fundo da cavidade que compreende um inserto (4, 4’, 4’’) seguir uma geometria ondulada que tem um comprimento de onda inferior ao comprimento médio da área de contato medida nas condições de utilização tais como definidas pela norma E.T.R.T.O para o pneu novo.

5. Pneu de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracteri-zado pelo fato de cada sulco ondulado (5) ser delimitado por paredes formadas em um material diferente do material que forma a banda.

6. Pneu de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de cada inserto (4’) ser circundado por um material diferente do material que forma a banda de rodagem, este material sendo destinado a permanecer ligado à banda de rodagem depois da eliminação do inserto.

7. Pneu de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de cada inserto (4’) se apresentar sob a forma de um tubo oco.

8. Pneu de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de cada tubo oco ser formado em um material elastomérico, este tubo sendo dotado de um meio para manter durante a moldagem uma pressão no interior do dito tubo.

9. Processo de obtenção de uma banda de rodagem (2) que compreende pelo menos uma cavidade ou sulco ondulado contínuo (5), o processo de obtenção caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: preparação de uma banda de borracha não vulcanizada, incorporação nesta banda de borracha de pelo menos um inserto (4, 4’, 4’’) seguindo uma geometria ondulada pelo menos na profundidade da banda, moldagem e vulcanização da banda, retirada pelo menos parcial de cada inserto (4, 4’, 4’’) para formar pelo me-nos uma cavidade ou sulco ondulado contínuo (5).

10. Processo de obtenção de uma banda de rodagem (2) de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de a incorporação de pelo menos um inserto (4, 4’, 4’’) que segue uma geometria ondulada pelo menos na profundidade da banda, se fazer graças à utilização de uma extrusora dotada de meio capaz de posicionar cada inserto (4, 4’, 4’’) de maneira apropriada na espessura da banda.