BR112013029796B1

BR112013029796B1 - Pneu pneumático para rodas de veículo de carga pesada

Info

Publication number: BR112013029796B1
Application number: BR112013029796-4A
Authority: BR
Inventors: Alessandro Ascanelli; Alexandre Bregantim; Giuseppe Cereda; Guido Luigi Daghini; Riccardo Pirovano
Original assignee: Pirelli Tyre S. P. A
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2020-09-08
Also published as: US20140083590A1; US9862232B2; EP2714428A1; CN103547462A; EP2714428B1; CN103547462B; WO2012164442A1; BR112013029796A2

Abstract

PNEU PNEUMÁTICO PARA RODAS DE VEÍCULO DE CARGA PESADA. É descrito um pneumático para rodas de veículo de carga pesada, compreendendo: uma estrutura de carcaça (101), uma estrutura de cinta (105) aplicada em uma posição radialmente externa com relação à estrutura de carcaça (101), e uma banda de rodagem (106); a estrutura de cinta (105) compreende pelo menos uma camada de reforço (105c) incorporando uma pluralidade de cordonéis de reforço arranjados substancialmente ao longo da direção circunferencial; a estrutura de cinta (105) compreende adicionalmente uma primeira camada de cinta principal (105a) e uma segunda camada de cinta principal (105b) em que a primeira camada de cinta principal compreende uma primeira pluralidade de cordonéis de metal inclinados em um primeiro ângulo e a segunda camada de cinta principal compreende uma segunda pluralidade de cordonéis de metal (105m) inclinados em um segundo ângulo; os cordonéis de metal (105m) da primeira e da segunda pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro não maior do que 0,30 mm e possuem um diâmetro não maior do que 1,30 mm.

Description

PNEU PNEUMÁTICO PARA RODAS DE VEÍCULO DE CARGA PESADA

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um pneumático para rodas de veículos, em particular para rodas de veículos de transporte pesado, tais como caminhões, ônibus, trailers e em geral para veículos onde o pneu é sujeitado a uma carga pesada. A presente invenção também pode ser aplicada a veículos de transporte leves.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] O documento US 5.647.928 descreve um pneu para veículos de transporte.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] Um pneu pneumático para rodas de veículos de transporte leves ou pesados tais como caminhões, ônibus, trailers ou semelhantes, é tipicamente sujeitado a condições particularmente severas de uso e deve possuir integridade particularmente boa e/ou propriedades de resistência à tensão. Mesmo quando usado em um ambiente urbano, e assim em um ambiente o qual não é particularmente hostil, um pneu de transporte mesmo assim deve suportar tensões de vários tipos, como ocorre, por exemplo, quando se monta/desmonta pavimentos e/ou se encontra outros obstáculos similares.

[004] Um pneu de transporte também pode ser usado para veículos os quais são intencionados para percorrer por longas distâncias fora de cidades e/ou em rodovias: neste caso, o pneu deve ser capaz de prover um desempenho ótimo em termos de conforto de direção, tanto quando montado em um veículo para transportar pessoas (ônibus) e quando montado em um veículo para transportar bens (caminhões, caminhões articulados, etc.). Um motorista de um veículo de transporte moderno de fato idealmente requer um desempenho de manipulação estável do veículo sendo dirigido, com correção mínima (ou nenhuma) quando passa por menor rugosidade ao longo de seções retas, mas também uma resposta pronta e/ou gradual quando percorre em torno de curvas, de forma a garantir, em todos os casos, a precisão do motorista correta. A última geração de veículos de transporte pesado requer um desempenho de manipulação superior, pois de maneira capaz de satisfazer necessidades de mercado, eles são projetados para portar cargas mais pesadas, devido aos motores mais potentes, sistemas de suspensão melhorados, distribuição de peso variável entre a unidade de tração e o trailer etc.

[005] De maneira a desenvolver corretamente os pneus os quais são intencionados para veículos de transporte, e em particular veículos de transporte pesado, estes requisitos, que são cada vez mais procurados após e reconhecidos pelos usuários de veículo e/ou gerentes de frota, devem, portanto, ser levados em consideração.

[006] De maneira a ser capaz de oferecer as características de integridade necessárias, a estrutura destes pneus é tipicamente reforçada e enrijecida de forma a ser capaz de suportar as várias tensões diferentes. Por exemplo, a estrutura interna de pneus de transporte é composta de camadas de - carcaça e/ou cinta - compreendendo cordonéis de metal com uma alta carga de rompimento que são capazes de prover o pneu em si com uma resistência à tensão particular. No entanto, notou-se que o uso de uma estrutura rígida pode transmitir para as características negativas do pneu em termos do conforto de direção, devido a uma transferência rápida das tensões produzidas pelo percurso em solo rugoso e/ou desigual a partir da estrutura de cinta para a estrutura de carcaça e a partir da estrutura de carcaça para o compartimento de passageiro de veículo.

[007] Considerou-se o problema de prover um pneu intencionado para um veículo de transporte, e em particular veículo de transporte pesado, capaz de limitar as tensões transferidas para a estrutura de carcaça a partir da estrutura de cinta durante o percurso, enquanto satisfaz os requisitos necessários de integridade e resistência a impactos fortes.

[008] Foi testado o uso de cordonéis de reforço de metal tendo um diâmetro pequeno, e em particular compreendendo filamentos de metal de diâmetro pequeno, nas camadas da estrutura de cinta e em particular nas camadas de cinta principal. Estes filamentos de diâmetro pequeno possuem uma alta flexibilidade e são leves, estas características resultando em uma redução na rigidez da estrutura de cinta dos pneus.

[009] Surpreendentemente, apesar de o fato de que estes cordonéis de metal de diâmetro pequeno possuem uma carga de rompimento substancialmente menos do que a carga de rompimento dos cordonéis tipicamente usados nas camadas de cinta de pneus de transporte pesados, e apesar de o fato de que a estrutura de cinta é geral mais flexível, verificou-se que existe uma melhora na integridade e/ou características de resistência à tensão dos pneus bem como na resistência de rolagem.

[0010] Estes resultados foram corroborados por vários testes internos e externos rigorosos que foram realizados, alguns destes sendo descritos abaixo por meio de exemplo. Sem estar limitado a qualquer teoria nesta conexão, considera-se que este efeito sinergístico completamente inesperado foi possível devido a uma melhora no desempenho de trabalho global da estrutura de cinta combinado com a estrutura de carcaça. A montagem que consiste de estrutura de cinta e estrutura de carcaça parece absorver e dissipar de maneira mais eficiente em todas as camadas de reforço as tensões que resultam de impactos com a rugosidade do solo, garantindo ao mesmo tempo uma resposta pronta e precisa às tensões causadas pelo movimento do volante e/ou que surgem do eixo de direção do veículo.

[0011] Vantajosamente, através do uso dos cordonéis de diâmetro pequeno também foi possível prover um artigo semiacabado com uma menor espessura e, na maioria dos casos, alcançar uma redução no peso global do pneu. Além disso, a resistência à corrosão também se beneficiou bastante como um resultado, devido à presença muito limitada (praticamente zero) de interstícios e de ar entre os filamentos dos cordonéis incorporados nas camadas de cinta.

[0012] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um pneu pneumático para rodas de veículo de carga pesada, compreendendo: uma estrutura de carcaça compreendendo pelo menos uma lona de carcaça; uma estrutura de cinta aplicada em uma posição radialmente externa com relação à dita estrutura de carcaça; e uma banda de rodagem aplicada em uma posição radialmente externa com relação à dita estrutura de cinta. A estrutura de cinta compreende pelo menos uma camada de reforço incorporando uma pluralidade de cordonéis de reforço arranjados substancialmente ao longo da direção circunferencial. A estrutura de cinta compreende uma primeira camada de cinta principal e uma segunda camada de cinta principal que é radialmente externa com relação à dita primeira camada de cinta principal. A primeira camada de cinta principal compreende uma primeira pluralidade de cordonéis de metal inclinados em um primeiro ângulo com relação à direção circunferencial e a segunda camada de cinta principal compreende uma segunda pluralidade de cordonéis de metal inclinados em um segundo ângulo com relação à direção circunferencial. Os cordonéis de metal da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro não maior do que 0,30 mm. Os cordonéis de metal da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal possuem um diâmetro não maior do que 1,30 mm.

[0013] Preferivelmente, os cordonéis da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal possuem um diâmetro de entre 0,90 mm e 1,20 mm.

[0014] Preferivelmente, os cordonéis da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro maior do que, ou igual a, 0,20 mm.

[0015] Em modalidades da invenção, os cordonéis da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal compreendem um primeiro número de filamentos centrais e um segundo número de filamentos de coroa que são arranjados em torno dos ditos filamentos centrais.

[0016] Os ditos filamentos centrais e/ou os ditos filamentos de coroa podem ser pré-formados.

[0017] Preferivelmente, a dita pelo menos uma camada de reforço incorpora uma terceira pluralidade de cordonéis de metal compreendendo uma pluralidade de fios com cordonéis, em que cada fio compreende uma pluralidade de metal filamentos.

[0018] Preferivelmente, os cordonéis da dita terceira pluralidade de cordonéis de metal possuem um diâmetro de entre 0,80 mm e 1,30 mm.

[0019] Preferivelmente, os cordonéis da dita terceira pluralidade de cordonéis de metal compreendem filamentos tendo um diâmetro menor do que ou igual a 0,22 mm.

[0020] Em modalidades da invenção, a dita estrutura de cinta também compreende uma terceira camada de cinta aplicada como camada radialmente mais externa da estrutura de cinta, em que a dita terceira camada de cinta compreende uma quarta pluralidade de cordonéis de metal compreendendo uma pluralidade de filamentos.

[0021] Preferivelmente, os cordonéis de metal da dita quarta pluralidade de cordonéis de metal possuem um diâmetro de entre 0,70 mm e 1,2 mm.

[0022] Preferivelmente, os cordonéis de metal da dita quarta pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro maior do que ou igual a 0,22 mm.

[0023] Preferivelmente, os cordonéis de metal da dita terceira e/ou da dita quarta pluralidade de cordonéis de metal são cordonéis de alto alongamento.

[0024] Em modalidades da invenção, o dito pneu possui uma largura maior do que ou igual a 365 mm. A dita estrutura de cinta compreende uma terceira camada de cinta principal radialmente externa com relação à dita segunda camada de cinta principal, em que a dita terceira camada de cinta principal compreende uma quinta pluralidade de cordonéis de metal inclinados em um quarto ângulo com relação à direção circunferencial.

[0025] Preferivelmente, os cordonéis da dita quinta pluralidade de cordonéis de metal possuem um diâmetro de entre 0,90 mm e 1,20 mm.

[0026] Preferivelmente, os cordonéis da dita quinta pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro maior do que ou igual a 0,20 mm.

[0027] Em modalidades da invenção, a dita pelo menos uma camada de reforço está arranjada em uma posição radialmente externa com relação à dita segunda camada de cinta principal.

[0028] Em adição ou como uma alternativa, a dita pelo menos uma camada de reforço está arranjada entre a dita estrutura de carcaça e a dita estrutura de cinta.

[0029] Em adição ou como uma alternativa, a dita pelo menos uma camada de reforço está arranjada entre duas camadas de cinta principais.

[0030] A dita pelo menos uma camada de reforço pode ter uma largura de entre cerca de 10% e cerca de 30% da largura máxima da estrutura de cinta.

[0031] Em algumas modalidades da invenção, a maioria das camadas da dita estrutura de cinta compreendem cordonéis de metal compreendendo uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro não maior do que 0,30 mm e tendo um diâmetro não maior do que 1,30 mm.

[0032] Em modalidades da invenção, todas as camadas da dita estrutura de cinta compreendem cordonéis de metal compreendendo uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro não maior do que 0,30 mm e tendo um diâmetro não maior do que 1,30 mm.

[0033] Preferivelmente, um parâmetro de flexibilidade da estrutura de cinta é maior do que ou igual a 10%.

[0034] Aqui e na continuação da descrição, "diâmetro" de um cordonel é entendido como querendo dizer o diâmetro medido como aferido pelo método BISFA E10 (The International Bureau for the Standardization of Man-Made Fibres, Internationally Agreed Methods for Testing Steel Tyre Cords, edição de 1995).

[0035] Funcionalidades características e vantagens adicionais da invenção irão surgir mais claramente a partir da seguinte descrição de um número de modalidades preferidas da mesma, providas por meio de um exemplo não limitante, a ser lido com referência às figuras anexas nas quais:

- A Figura 1 é uma vista de seção transversal parcial esquemática de um pneu de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção;
- A Figura 2 é uma vista esquemática da estrutura de cinta do pneu de acordo com Figura 1;
- As Figuras 3a, 3b, 3c, 3d e 3e são seções transversais esquemáticas (fora de escala) através dos cordonéis de metal usados nas camadas de cinta de pneus de acordo com a presente invenção;
- As Figuras 4a e 4b são seções transversais esquemáticas através de uma tira de material de elastômero com elementos de reforço para formar uma banda de reforço lateral fina da estrutura de cinta do pneu de acordo com a Figura 1 ou a Figura 2;
- A Figura 5 mostra esquematicamente uma seção de filamento pré-formado a qual pode ser usada para formar um elemento de reforço para uma estrutura de cinta de acordo com a presente invenção;
- A Figura 6 é uma vista esquemática de uma estrutura de cinta que é particularmente adequada para pneus de base larga, de acordo com outra modalidade da invenção; e
- A Figura 7 é uma vista esquemática de uma estrutura de cinta de comparação adequada para pneus de base larga.

[0036] Nas várias figuras os mesmos números de referência identificam partes as quais são as mesmas ou que funcionam de maneira equivalente.

[0037] A Figura 1 mostra uma vista de seção transversal parcial de um pneu de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

[0038] Para simplificar, a Figura 1 mostra apenas uma parte do pneu 100, a parte remanescente a qual não é mostrada sendo substancialmente idêntica e sendo arranjada simetricamente com relação ao plano equatorial XX do pneu. Na presente descrição, o termo "plano equatorial" é entendido como querendo dizer o plano perpendicular ao eixo de rotação do pneu e contendo sua linha central.

[0039] O pneu de acordo com Figura 1 é um pneu para rodas de veículos de transporte pesado, tais como caminhões, ônibus, trailers, vans e veículos em geral onde o pneu é sujeitado a uma carga pesada. Preferivelmente, tal pneu é adequado para a montagem em aros tendo um diâmetro maior do que 17,5". Um veículo de transporte pesado é, por exemplo, um veículo das categorias M2, M3, N2, N3, O2, O3 e O4 de acordo com "ECE Consolidated Resolution of the Construction of Vehicles (R.E. 3), Anexo 7, Classification and Definition of Power-Driven Vehicles and Trailers", ou as categorias M3, N2, N3, O3, O4 de acordo com "ETRTO Engineering Design Information" (Edição de 2010), seção "General Information", página G15 e G16, capítulo "International Codes for Wheeled Vehicle Classification as UN/ECE 29/78 e Directive 2003/37". A categoria de veículos pesados compreende caminhões, trator-trailers, vans, ônibus e veículos similares.

[0040] O pneu 100 compreende pelo menos uma lona de carcaça 101, as bordas laterais opostas das quais são associadas com respectivas estruturas de talão 111 compreendendo um fio de talão 108 e pelo menos um enchedor de talão 107. A união da dita pelo menos uma lona de carcaça 101 e da dita estrutura de talão 111 é tipicamente obtida dobrando as bordas laterais opostas da dita pelo menos uma lona de carcaça 101 em torno do dito fio de talão 108 e o pelo menos um enchedor de talão 107 de forma a formar uma porção de carcaça dobrada 101a. Uma borda 110 e uma tira antiabrasiva 109 podem ser convencionalmente arranjadas na zona de talão 111.

[0041] A pelo menos uma lona de carcaça 101 em geral compreende uma pluralidade de elementos de reforço de lona de carcaça arranjados substancialmente paralelos entre si e pelo menos parcialmente revestidos com uma camada de material de elastômero. Estes elementos de reforço de lona de carcaça, em particular no caso de pneus de caminhão, usualmente compreendem cordonéis de metal, preferivelmente cordonéis de aço.

[0042] A pelo menos uma lona de carcaça 101 usualmente é do tipo radial, isto é, incorpora elementos de reforço arranjados em uma direção substancialmente perpendicular à direção circunferencial.

[0043] Uma estrutura de cinta 105 é aplicada em uma posição radialmente externa com relação a dita pelo menos uma lona de carcaça 101. A estrutura de cinta 105 será descrita em maior detalhe na continuação desta descrição.

[0044] A estrutura de cinta compreende pelo menos duas camadas de cinta principal radialmente sobrepostas que incorporam uma pluralidade de elementos de reforço de cinta, tipicamente cordonéis de metal, preferivelmente cordonéis de aço. A estrutura de cinta também pode compreender uma camada de reforço de zero grau aplicada, por exemplo, em uma posição radialmente externa com relação à segunda camada de cinta principal.

[0045] Os cordonéis de metal usados nas camadas da estrutura de cinta 105, e em particular aqueles usados nas camadas de cinta principal, compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro não maior do que 0,30 mm. Preferivelmente, estes cordonéis de metal possuem um diâmetro não maior do que 1,30 mm. Preferivelmente, estes cordonéis com um diâmetro pequeno e/ou compreendendo filamentos de diâmetro pequeno são usados na maioria das camadas da estrutura de cinta 105. Ainda mais preferivelmente, eles são usados em todas as camadas da estrutura de cinta 105.

[0046] Os filamentos dos cordonéis de metal usados na estrutura de cinta 105 (e tipicamente também em outras camadas de reforço do pneu 100) são preferivelmente filamentos de aço de NT (tração normal), HT (tração alta), SHT (tração superalta) ou UHT (tração ultra-alta). Tipicamente estes filamentos de aço possuem um conteúdo de carbono de menos do que cerca de 1%. Preferivelmente, o conteúdo de carbono é maior do que ou igual a cerca de 0,7%. Os filamentos tipicamente estão revestidos com latão ou algum outro revestimento resistente à corrosão (por exemplo, Zn/Mn).

[0047] A estrutura de cinta 105 é relativamente flexível. Para os propósitos de medir a flexibilidade da estrutura de cinta, um "parâmetro de flexibilidade”, fp, pode ser definido, dada a razão (|dc - ds|/dc), onde:

• dc, isto é, diferença de raio central, é a diferença entre o raio medido no centro da banda de rodagem (não em uma ranhura) de um pneu inflado a uma pressão de inflação de 7 bar (0,7 MPa) e o raio, medido no centro da banda de rodagem na mesma posição, do mesmo pneu inflado a uma pressão de inflação de 1 bar (0,1 MPa);
• ds, isto é, diferença de raio de rebordo, é a diferença entre o raio medido em uma zona de rebordo da banda de rodagem (não em uma ranhura) de um pneu inflado a uma pressão de inflação de 7 bar (0,7 MPa) e o raio medido na mesma zona de rebordo e na mesma posição do mesmo pneu inflado a uma pressão de inflação de 1 bar (0,1 MPa). A medição ds pode corresponder a um valor principal de diferentes medições tomadas em diferentes posições no rebordo de lado direito e no rebordo de lado esquerdo (e/ou também vários valores gravados em diferentes posições na mesma zona de rebordo); e
• o símbolo ”| |” indica o valor absoluto.

[0048] Um parâmetro de flexibilidade maior do que ou igual a 10% pode ser considerado indicativo de uma estrutura de cinta flexível.

[0049] Uma banda de rodagem 106 é aplicada de maneira circunferencial em uma posição radialmente externa com relação a dita estrutura de cinta 105. Externamente, a banda de rodagem 106 possui uma superfície de rolagem 106a adequada para entrar em contato com o solo. Ranhuras circunferenciais 106b que podem ser conectadas por lamelas transversais (não mostradas) definem um padrão de banda de rodagem o qual compreende uma pluralidade de nervuras e/ou blocos de forma e tamanho variáveis, distribuídos sobre a superfície de rolagem 106a.

[0050] Uma parede lateral 103 é aplicada externamente na lona de carcaça 101. A parede lateral 103 se estende em uma posição axialmente externa, a partir da estrutura de talão 111 para a banda de rodagem 106.

[0051] Na modalidade mostrada na Figura 1, uma camada subjacente 104a está arranjada em uma área onde as bordas laterais da banda de rodagem 106 estão conectadas à parede lateral 103. A camada subjacente também pode se estender ao longo de toda a largura axial da porção de coroa do pneu 100 e não apenas estar limitada a porção de borda lateral. Um inserto de cinta inferior 104b pode estar arranjado de forma a suportar as extremidades axiais da estrutura de cinta 105.

[0052] Uma camada de elastômero, em geral conhecida como um revestimento, que garante a impermeabilidade necessária para o ar de inflação de pneu, pode ser provida em uma posição radialmente interna com relação à lona de carcaça 101.

[0053] Preferivelmente, o pneu 100 de acordo com a presente invenção possui uma razão de aspecto (H/C) de entre 0,40 e 1,1 e mais preferivelmente entre 0,45 e 1,0.

[0054] A dita razão de aspecto é a razão entre a altura da seção transversal do pneu H, isto é, a distância radial a partir do diâmetro nominal do aro para o diâmetro externo do pneu ao longo do seu plano equatorial, e a largura C (na Figura 1, indicada como a medição C/2, isto é, a metade de C) da seção transversal do pneu, isto é, a distância linear máxima paralela ao eixo de rotação do pneu entre as superfícies externas de extremidade das paredes laterais (de acordo com E.T.R.T.O., Edição de 2010, páginas G3 e G4).

[0055] Com referência à Figura 2, a estrutura de cinta 105 compreende duas camadas de cinta principais 105a e 105b as quais são radialmente sobrepostas e as quais incorporam uma pluralidade de elementos de reforço de cinta (não mostrado na Figura 2), tipicamente cordonéis de metal, preferivelmente cordonéis de aço. A Figura 2 mostra uma camada radialmente mais interna 105a mais larga do que uma camada radialmente mais externa 105b, também pode ser concebido que a camada radialmente mais externa 105b é mais larga do que a camada radialmente mais interna 105a.

[0056] Os elementos de reforço das camadas de cinta são substancialmente paralelos entre si em cada camada de cinta e intersectam os elementos de reforço da camada de cinta adjacente e são inclinados preferivelmente simetricamente com relação à direção circunferencial do pneu. Preferivelmente, o ângulo de inclinação (expresso como um valor absoluto) com relação à direção circunferencial dos pneus varia entre 10° e 70°, mais preferivelmente entre 12° e 40°. Os elementos de reforço de cinta tipicamente estão revestidos com um material de elastômero.

[0057] Preferivelmente, os ditos elementos de reforço de cinta possuem uma densidade de entre 45 cordonéis/dm e 80 cordonéis/dm, preferivelmente entre 50 cordonéis/dm e 75 cordonéis/dm, medida nas ditas duas camadas de cinta principais 105a e 105b, em uma direção circunferencial, na vizinhança do plano equatorial X-X do pneu 100.

[0058] A Figura 3a mostra esquematicamente uma seção transversal através de um cordonel de metal 105m adequada para ser usada nas cintas principais 105a, 105b. Preferivelmente, os cordonéis de metal 105m das cintas principais 105a e 105b possuem um diâmetro menor do que ou igual a cerca de 1,30 mm. Ainda mais preferivelmente, os cordonéis de metal 105m possuem um diâmetro de entre cerca de 0,90 mm e 1,20 mm.

[0059] Preferivelmente, os cordonéis de metal 105m das cintas principais 105a e 105b compreendem filamentos finos com um diâmetro menor do que ou igual à cerca de 0,30 mm, mais preferivelmente menor do que ou igual à cerca de 0,28 mm. Preferivelmente, os filamentos possuem um diâmetro maior do que ou igual a cerca de 0,20 mm, ainda mais preferivelmente maior do que ou igual a cerca de 0,22 mm.

[0060] Preferivelmente, todos os filamentos possuem substancialmente o mesmo diâmetro (com tolerâncias de fabricação normais). De acordo com uma modalidade, os cordonéis 105m compreendem um certo número (por exemplo, de um a quatro) de filamentos centrais (indicado pelas linhas horizontais) e um certo número (por exemplo, cinco a nove) de filamentos de coroa (indicados pelas linhas verticais). Os filamentos centrais e os filamentos de coroa são preferivelmente fiados juntos em uma única etapa de fiação. Os filamentos centrais e/ou os filamentos de coroa podem ser pré-formados.

[0061] A Figura 5 mostra esquematicamente uma parte de um exemplo de um filamento 105m' pré-formado senoidalmente e capaz de ser usado para formar os cordonéis de metal 105m das cintas principais. A forma senoidal não deve ser considerada como sendo limitante. De fato, outras formas de onda (com uma forma, por exemplo, quadrada, triangular, em zigue-zague, em dente de serra, helicoidal ou outra forma) podem ser aplicadas aos filamentos intencionados para os cordonéis das camadas de cinta principal. A pré-formação pode ser realizada usando qualquer aparelho de pré-formação conhecido. Tipicamente, por meio de pré-formação, pré-deformações substancialmente periódicas, tendo uma amplitude predeterminada A e um passo predeterminado P, podem ser transmitidos para o filamento.

[0062] Em uma configuração preferida, os elementos de reforço das cintas principais 105 a, 105b compreendem um primeiro número de filamentos centrais cercados por um segundo número de filamentos de coroa. Preferivelmente:

- todos os filamentos, ambos os filamentos centrais e os filamentos de coroa, possuem substancialmente o mesmo diâmetro;
- todos os filamentos, ambos os filamentos centrais e os filamentos de coroa, são fiados na mesma direção de fiação e substancialmente com o mesmo passo de fiação;
- todos os filamentos centrais não são pré-formados;
- pelo menos parte dos filamentos de coroa são pré-formados filamentos;
- o primeiro número é maior do que ou igual a dois;
- o segundo número é maior do que o primeiro número;
- o segundo número é menor do que um terceiro número igual ao número de filamentos com o mesmo diâmetro que os filamentos centrais os quais, se arranjados em torno do primeiro número de filamentos centrais e em contato com os filamentos centrais, podem englobar inteiramente o primeiro número de filamentos centrais.

[0063] Elementos de reforço deste tipo são descritos, por exemplo, no pedido de patente WO 2009/144746, no nome do mesmo Requerente. Vantajosamente, os filamentos de coroa cercam os filamentos centrais, mas não os englobam completamente, de forma a deixar pequenos "canais" entre os filamentos de coroa tal que o material de elastômero pode alcançar os filamentos centrais e os proteger completamente.

[0064] Os elementos de reforço 105m possuem ótimas características de resistência de carga compressiva.

[0065] Ainda com referência à Figura 2, a estrutura de cinta 105 pode compreender uma terceira camada de cinta 105d aplicada como uma camada radialmente mais externa da estrutura de cinta 105 e provida com elementos de reforço 105n, tipicamente cordonéis de metal, preferivelmente cordonéis de aço. A terceira camada de cinta 105d vantajosamente possui a função de garantir a proteção contra a penetração, em direção às camadas mais internas da estrutura de cinta 105 (ou mesmo em direção à estrutura de carcaça), de corpos estranhos os quais ficam aprisionados nas ranhuras de banda de rodagem, tais como pedras, areia, etc. Os elementos de reforço 105n da terceira camada de cinta 105d são arranjados substancialmente paralelos entre si e são inclinados com relação à direção circunferencial do pneu em um ângulo de entre 10° e 70°, preferivelmente entre 12° e 40°. Os elementos de reforço da terceira camada de cinta 105d tipicamente estão revestidos com um material de elastômero.

[0066] Preferivelmente, os ditos elementos de reforço da terceira camada de cinta 105d possuem uma densidade de entre 40 cordonéis/dm e 80 cordonéis/dm, preferivelmente entre 40 cordonéis/dm e 65 cordonéis/dm, medido na dita terceira camada de cinta 105d em uma direção circunferencial, na vizinhança do plano equatorial X-X do pneu 100.

[0067] Preferivelmente, os elementos de reforço 105n da terceira camada de cinta 105d compreendem cordonéis de metal de alto alongamento.

[0068] O termo "cordonel de metal de alto alongamento (HE)” é entendido como querendo dizer um cordonel do qual:

a. possui um alongamento na ruptura igual a pelo menos 3,0%; e, preferivelmente:
b. possui uma parte de alongamento de carga de entre 1% e 3%. "Parte de alongamento de carga” é entendido como querendo dizer a diferença entre o alongamento percentual obtido sujeitando o cordonel a uma força de tração de 50 N e o alongamento percentual obtido sujeitando o cordonel a uma força de tração de 2,5 N.

[0069] A característica ”a” mencionada acima (altas cargas de alongamento na ruptura) é calculada usando o método BISFA E6 (The International Bureau for the Standardization of Man-Made Fibres, Internationally Agreed Methods for Testing Steel Tyre Cords, edição de 1995). A característica ”b” mencionada cima (alto alongamento % em baixas cargas) é calculada usando o método BISFA E7 (The International Bureau for the Standardization of Man-Made Fibres, Internationally Agreed Methods for Testing Steel Tyre Cords edição de 1995).

[0070] Preferivelmente, os cordonéis de metal 105n da terceira camada de cinta 105d possuem um diâmetro menor do que ou igual a cerca de 1,2 mm. Preferivelmente os cordonéis de metal 105n da terceira camada de cinta 105d possuem um diâmetro maior do que ou igual a cerca de 0,70 mm.

[0071] Preferivelmente, os cordonéis de metal 105n compreendem filamentos com um diâmetro menor do que ou igual a cerca de 0,35 mm, mais preferivelmente menor do que ou igual a cerca de 0,30 mm, ainda mais preferivelmente menor do que ou igual a cerca de 0,28 mm. Preferivelmente, os cordonéis de metal 105n compreendem filamentos com um diâmetro maior do que ou igual a cerca de 0,22 mm.

[0072] Preferivelmente, todos os filamentos possuem substancialmente o mesmo diâmetro (dentro de tolerâncias de fabricação normais). De acordo com uma modalidade, os cordonéis 105n compreendem um certo número (por exemplo, três a sete) filamentos os quais são fiados juntos, como mostrado por exemplo, na Figura 3b. Os filamentos podem ser pré-formados vantajosamente, como descrito acima.

[0073] Vantajosamente, ainda com referência à Figura 2, a estrutura de cinta 105 do pneu 100 também compreende uma camada de reforço de zero grau 105c (ou camada de reforço lateral) aplicada em uma posição radialmente mais externa com relação à segunda camada de cinta principal 105b. Esta camada 105c pode ser substancialmente tão larga quanto as camadas de cinta principal. No entanto, preferivelmente, esta camada 105c é feita com tiras tendo uma pequena largura, menos do que a largura das camadas de cinta principal, e arranjada substancialmente na vizinhança das extremidades axiais da estrutura de cinta 105.

[0074] Na modalidade mostrada nas Figuras 1 e 2, a camada 105c está arranjada na vizinhança da extremidade axial do pneu e é aplicada em uma posição radialmente externa com relação à segunda camada de cinta principal 105b. A dita camada de reforço lateral 105c tipicamente incorpora uma pluralidade de elementos de reforço 105p, tipicamente cordonéis de metal, preferivelmente cordonéis de aço. Diferentemente das outras camadas da estrutura de cinta, os elementos de reforço 105p da camada de reforço lateral 105c são orientados em uma direção substancialmente circunferencial, formando assim um ângulo de substancialmente zero (por exemplo, um ângulo de entre cerca de 0° e cerca de 10°) com relação ao plano equatorial X-X do pneu. Tipicamente, eles são revestidos com um material de elastômero.

[0075] A camada de reforço de zero grau 105c compreende um número de elementos de reforço, tipicamente cordonéis de metal. O número de elementos de reforço da camada de reforço de zero grau 105c varia dependendo da largura da camada em si. Os ditos elementos de reforço são arranjados substancialmente paralelos entre si.

[0076] De acordo com modalidades, os elementos de reforço são arranjados na camada de reforço de zero grau 105c com uma densidade de entre 45 e 70 cordonéis/dm.

[0077] Preferivelmente, a tira ou as tiras de largura limitada da camada de reforço de zero grau 105c possui/possuem uma largura de entre cerca de 10% e cerca de 30% da largura máxima da estrutura de cinta 105 (designadamente a largura da camada de cinta mais larga na direção lateral). Em algumas modalidades a largura da tira ou das tiras da camada de reforço de zero grau 105c pode variar entre cerca de 12,0 mm e cerca de 60,0 mm.

[0078] De acordo com uma modalidade preferida, a camada de reforço de zero grau 105c pode ser feita enrolando duas ou três voltas radialmente sobrepostas de uma tira emborrachada de largura predeterminada. A tira emborrachada de acordo com esta variante possui uma largura substancialmente igual à largura da camada 105c em si. As Figuras 4a e 4b mostram esquematicamente, em uma vista de seção transversal, uma primeira volta de tira emborrachada 105c' e uma segunda volta de tira emborrachada 105c” que está radialmente sobreposta na primeira volta. A tira emborrachada 105c', 105c” compreende um certo número de elementos de reforço 105p (mostrados apenas esquematicamente). A tira emborrachada 105c', 105c” possui um eixo longitudinal e os elementos de reforço da tira emborrachada são arranjados substancialmente paralelos a este eixo longitudinal. De acordo com modalidades, a espessura da tira emborrachada 105c', 105c” varia entre cerca de 1,0 mm e cerca de 2,0 mm.

[0079] De acordo com uma segunda modalidade, a camada de reforço de zero grau 105c pode ser feita enrolando axialmente em espiral uma depois da outra um cordonel emborrachado ou uma banda emborrachada fina compreendendo cordonéis de reforço tendo uma largura menor do que a largura global da camada de reforço de zero grau 105c.

[0080] Preferivelmente, os elementos de reforço da camada de reforço de zero grau 105c compreendem cordonéis de metal de alto alongamento. Alguns exemplos destes cordonéis 105p são mostrados esquematicamente nas Figuras 3c, 3d e 3e.

[0081] Preferivelmente, os cordonéis de metal 105p possuem um diâmetro menor do que ou igual a cerca de 1,30 mm. Preferivelmente, os cordonéis de metal 105p possuem um diâmetro maior do que ou igual a cerca de 0,80 mm, mais preferivelmente maior do que ou igual a cerca de 1,0 mm.

[0082] Preferivelmente, os cordonéis de metal 105p da camada de reforço de zero grau 105c compreendem filamentos finos, com um diâmetro menor do que ou igual a 0,22 mm, mais preferivelmente menor do que ou igual a cerca de 0,175 mm. Preferivelmente os cordonéis de metal 105p da camada de reforço de zero grau 105c compreendem filamentos com um diâmetro maior do que ou igual a 0,12 mm, mais preferivelmente maior do que ou igual a cerca de 0,14 mm.

[0083] Preferivelmente, cada cordonel compreende uma pluralidade (por exemplo, dois a quatro) de fios (mostrados com uma circunferência de linha quebrada) fiados juntos, por exemplo, enrolados helicoidalmente. Cada fio, por sua vez, pode compreender um ou mais filamentos centrais (indicados por linhas horizontais na Figura 3c) e uma pluralidade (por exemplo, quatro a sete) de filamentos de coroa (indicados por linhas verticais na Figura 3c) arranjados de forma a formar um único anel de coroa circular em torno do filamento central. Preferivelmente, o filamento central possui um diâmetro D maior do que o diâmetro d dos filamentos de coroa.

[0084] De acordo com uma modalidade preferida, a terceira camada de cinta 105d pode ser arranjada de forma a cobrir pelo menos parcialmente a camada de reforço de zero grau 105c na direção radial. Isto provê uma proteção vantajosa e importante para pelo menos uma parte da camada de reforço de zero grau 105c.

[0085] Preferivelmente, a terceira camada de cinta 105d cobre a camada de reforço de zero grau 105c sobre pelo menos metade de sua largura. Em uma modalidade a terceira camada de cinta 105d cobre substancialmente toda a camada de reforço de zero grau 105c (por exemplo, pelo menos 80% da camada de reforço de zero grau). Isto oferece pelo menos duas vantagens significativas. Primeiramente a camada de reforço de zero grau 105c é sujeitada muito menos a danos causados por pedras, areia ou outros corpos estranhos os quais podem penetrar a partir da banda de rodagem radialmente em direção ao interior do pneu e que pode causar a penetração de um agente de oxidação (por exemplo, água ou umidade) em direção aos elementos de reforço da camada de reforço de zero grau 105c. Isto preserva a integridade da camada de reforço de zero grau 105c e reduz bastante a probabilidade de que o pneu seja rejeitado durante a reconstrução devido à corrosão dos elementos de reforço. Por segundo, a reconstrução do pneu é tornada mais fácil e mais segura. De fato, é possível remover a banda de rodagem sem o risco de rasgar ou desfiar a camada de reforço de zero grau 105c.

[0086] Em adição ou como uma alternativa a camada de reforço de zero grau 105c aplicada em uma posição radialmente externa com relação à segunda camada de cinta principal 105b, é possível prever a provisão também de uma camada de zero grau (por exemplo, uma tira arranjada em uma posição axialmente externa da estrutura de cinta ou uma camada substancialmente tão larga quanto às camadas de cinta principal) entre as cintas principais 105a, 105b e/ou uma camada de reforço de zero grau (por exemplo, uma tira arranjada em uma posição axialmente externa da estrutura de cinta ou uma camada substancialmente tão larga quanto às camadas das camadas de cinta principal) entre a estrutura de carcaça 101 do pneu e a cinta principal radialmente mais interna 105 a. Um exemplo de uma estrutura de cinta deste tipo será adicionalmente descrito abaixo.

[0087] Também neste caso, as camadas de reforço de zero grau descritas acima arranjadas entre as cintas principais e/ou entre a carcaça e a cinta principal radialmente mais interna podem ser formadas por meio de enrolamento axialmente espiral uma depois da outra um cordonel emborrachado ou uma tira emborrachada compreendendo cordonéis de reforço. Também como uma consideração dos elementos de reforço destas camadas de reforço, referência pode ser feita a aquela descrita acima em conjunto com os cordonéis de alto alongamento preferivelmente incluídos na camada de reforço de zero grau 105c.

[0088] Com referência à Figura 2, isto mostra, em adição às camadas 105a, 105b, 105c e 105d, espaçadores de borracha 105z arranjados entre as extremidades das camadas de maneira a evitar fissura inicial devido a uma concentração de tensões.

[0089] Alguns resultados abaixo obtidos durante testes internos e externos realizados nos pneus construídos de acordo com a presente invenção são mostrados em relação a um pneu de comparação. Estruturas de cinta reforçadas pelos cordonéis mostrados na Tabela 1 foram usadas nestes testes. A medição da carga de ruptura dos cordonéis foi realizada de acordo com o método mencionado acima BISFA E6. A medição da rigidez dos cordonéis foi realizada através da construção, com cada cordonel, de um anel de diâmetro pré-definido (através da soldagem das extremidades) e a medição da força necessária para causar o esmagamento predeterminado do anel em si.

[0090] Como pode ser notado a partir da Tabela 1, os cordonéis 3+6x0,28 e 3+8x0,28 possuem uma carga de ruptura e uma rigidez as quais são menores do que aquelas dos correspondentes cordonéis 3+8x0,33 com filamentos de diâmetro maior. De maneira similar, os cordonéis 3x(1x0,20+6x0,175) possuem uma carga de ruptura e uma rigidez menor do que aquela dos cordonéis 3x7x0,22 com filamentos de diâmetro maior. De maneira similar, os cordonéis 5x0,25 possuem uma carga de rompimento e rigidez menor do que aquela dos cordonéis 5x0,35 com filamentos de diâmetro maior.

[0091] Foram construídos dois pneus B e C de acordo com a presente invenção e os comparou com um pneu de comparação A. Todos os pneus A, B e C foram do mesmo tamanho (315/80 R22,5) e compreenderam uma estrutura de cinta como mostrado nas Figuras 1 e 2. As características principais das camadas de cinta dos pneus A, B e C estão sumarizadas nas Tabelas 1.1 e 1.2. O ângulo dos cordonéis não é repetido na Tabela 1.2 já que ele não é variado.

[0092] Em geral, a estrutura de cinta dos pneus B e C compreende cordonéis com um menor diâmetro do que aquele dos cordonéis do pneu A, formado com filamentos mais finos. Em geral, a densidade aumentada quando se muda de A para B e C. O menor diâmetro dos cordonéis (e os únicos filamentos) dos pneus B e C, apesar de ter uma maior densidade, permite a formação de estruturas de cinta as quais são mais flexíveis, mais finas e mais leves do que as estruturas de cinta usadas no pneu de referência A.

[0093] O peso da estrutura de cinta e a espessura da estrutura de cinta medido ao longo da seção H da Figura 2 são indicados na Tabela 2.

[0094] Como pode ser observado a partir da Tabela 2, o peso da estrutura de cinta do pneu B ou C (de acordo com a invenção) é de cerca de 13 a 14% menos do que o peso da estrutura de cinta do pneu de comparação A. A espessura da estrutura de cinta do pneu B ou C é de cerca de 14% menos do que a espessura da estrutura de cinta do pneu de comparação A.

Teste de rigidez da estrutura de cinta

[0095] Foi realizado um teste externo de maneira a avaliar um parâmetro de flexibilidade fp da estrutura de cinta dos pneus A e B. Cada um dos pneus foi inflado até uma pressão de 1 bar (0,1 MPa). Nesta pressão, por meio de um perfilômetro a laser de Pneu TriScan, fabricado por Dr. Noll GmbH, o raio ao longo do plano equatorial e ao longo dos rebordos (de lado direito e de lado esquerdo), na mesma distância a partir do plano equatorial, foi medida. Então, os pneus foram inflados até uma pressão de 7 bar (0,7 MPa) e as mesmas medições de raio foram realizadas ao longo do plano equatorial e nos rebordos. Para cada rebordo, duas medições de raio foram tomadas no rebordo de lado direito e duas medições de raio tomadas no rebordo de lado esquerdo, e a média das medições foi considerada.

[0096] Para cada medição, a diferença entre os raios obtidos a 1 bar (0,1 MPa) de pressão de inflação e a 7 bar (0,7 MPa) de pressão de inflação, junto com um parâmetro de flexibilidade fp, foi então calculada. Os resultados obtidos são sumarizados na Tabela 3.

[0097] Pneu A: quando a pressão foi alterada a partir de 1 para 7 bar (0,1 a 0,7 MPa), o raio do pneu aumentou em 2,050 mm. Na média, o raio na zona de rebordo aumentou em 1,995 mm. Portanto, o aumento no diâmetro foi substancialmente o mesmo no centro e nos rebordos e o pneu foi deformado de uma maneira substancialmente uniforme.

[0098] Pneus B e C: quando a pressão foi alterada a partir de 1 para 7 bar (0,1 a 0,7 MPa), o raio do pneu aumentou em 2,080 mm e 1,580 mm, respectivamente. Na média, o raio nos rebordos aumentou, em 1,663 mm e 1,845 mm, respectivamente. Portanto, o aumento no diâmetro foi diferente entre o centro e os rebordos.

[0099] A estrutura de cinta dos pneus B e C de acordo com a invenção, portanto foi muito mais flexível do que aquela do pneu de comparação.

[00100] Apesar de o aumento na flexibilidade da estrutura de cinta, não foram notadas quaisquer diferenças substanciais na forma da área de impressão entre os pneus do tipo A e os pneus do tipo B/C, nem na distribuição de pressão na área de impressão. O teste de gravação de impressão foi realizado usando um sensor comercial fabricado por Tekscan. Resistência à rolagem

[00101] Foi medida a resistência à rolagem dos pneus A e B usando um teste de acordo com o padrão ISO 18164:2005. Considerando a resistência à rolagem do pneu A como sendo igual a 100, a resistência à rolagem medida para o pneu B foi 95, com uma redução vantajosa de 5%. Esta redução foi inesperada, em vista da flexibilidade aumentada da estrutura de cinta a qual, foi pensado que, pode aumentar a resistência à rolagem, devido às possíveis deformações maiores que afetam o pneu na zona de impressão.

Teste de integridade

[00102] Este teste externo foi realizado em uma pista que monta os pneus do tipo A e C em um trailer sujeito a uma sobrecarga e com o veículo de trator sendo dirigido em torno de um circuito que consiste de voltas alternadas de um maior ciclo de diâmetro circular (ajustado de forma a corresponder substancialmente com um caminho reto) e voltas em torno de um circuito em forma de oito mais apertado. Este teste, portanto, simula o uso dos pneus sob condições muito severas. No caso dos pneus A, o teste foi interrompido seguindo a ruptura, devido a fatiga, dos pneus a cerca de 22,000 km. Os pneus A, portanto confirmaram que eles possuem excelentes características de resistência. No caso dos pneus C, o teste foi continuado por cerca de 25.000 km sem encontrar qualquer ruptura, provendo, portanto, resultados ainda melhores.

[00103] Durante o teste de integridade mencionado acima, foi medida, usando um sistema compreendendo um termoacoplamento, a temperatura média dentro dos pneus, entre o pneu e o aparador, e detectou, durante a rolagem, a temperatura alcançada pelos pneus C que foi cerca de 2° a 3° a menos (para as mesmas condições atmosféricas externas) do que a temperatura alcançada pelos pneus A.

[00104] Basicamente, os pneus de acordo com a presente invenção surpreendentemente provaram ter melhores características de integridade e resistência à rolagem e geraram menos calor do que os pneus de referência. Tudo isto foi conseguido apesar de e em adição a uma redução não desprezível no peso da estrutura de cinta (e, portanto, de todo o pneu) e apesar de o uso de cordonéis de reforço de metal com uma rigidez e uma carga de ruptura menores do que aquelas dos cordonéis de metal tipicamente usados nas estruturas de cinta convencionais.

[00105] A Figura 6 é uma vista esquemática da estrutura de cinta de um pneu de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção adequada para pneus de base larga (por exemplo, com uma largura maior do que ou igual a 365). Estes pneus, por exemplo, podem ser usados em trailers de unidades de caminhão e trailer no lugar de pares de pneus mais estreitos ou também no eixo frontal da unidade de motorista. No caso destes pneus também, é de fundamental importância que eles possuam ótima integridade e características de resistência à tensão.

[00106] Com estes pneus, também, foi testado o uso de cordonéis de reforço de metal mais flexíveis com um diâmetro pequeno e em particular compreendendo filamentos de metal de diâmetro pequeno, em particular nas camadas de cinta principal. Surpreendentemente, apesar de o fato de que estes cordonéis de metal de diâmetro pequeno possuem uma carga de rompimento substancialmente menor do que a carga de rompimento dos cordonéis tipicamente usados nas camadas de cinta de pneus de transporte pesados, e apesar de o fato de que a estrutura de cinta é no geral mais flexível, foi registrada uma melhora também nas características de integridade e/ou resistência à tensão dos pneus.

[00107] De uma maneira similar à primeira modalidade, a estrutura de cinta 105 compreende uma primeira camada de cinta principal 105 a e uma segunda camada de cinta principal 105b situadas radialmente externamente com relação à primeira estrutura de camada principal 105a. As características das camadas 105a e 105b e os cordonéis de reforço de metal incluídos nelas são como na primeira modalidade e, portanto, uma descrição detalhada dos mesmos não será repetida. Preferivelmente, a segunda camada de cinta principal 105b se estende axialmente além da extremidade da primeira camada de cinta principal 105a.

[00108] A estrutura de cinta 105 também pode compreender uma terceira camada de cinta 105d que é aplicada como uma camada radialmente mais externa da estrutura de cinta 105. As características da camada 105d e os cordonéis de reforço de metal incluídos nela são como na primeira modalidade e uma descrição detalhada dos mesmos, portanto não será repetida.

[00109] Uma camada de cinta principal adicional 105e pode ser provida em uma posição radialmente externa com relação à segunda camada de cinta principal 105b. A camada de cinta principal adicional 105e possui, preferivelmente, características as quais são similares a aquelas das camadas de cinta principal 105 a e 105b.

[00110] Vantajosamente, a estrutura de cinta 105 do pneu da segunda modalidade também compreende uma camada de reforço de zero grau 105c aplicada em uma posição radialmente interna com relação à primeira camada de cinta principal 105a. Esta camada 105c pode ser substancialmente tão larga quanto as camadas de cinta principal. No entanto, preferivelmente esta camada 105c é feita com tiras de largura limitada arranjadas substancialmente na vizinhança das extremidades axiais da cinta 105. Afastada da diferente localização, a camada de reforço de zero grau 105c desta modalidade possui características similares a aquelas da camada de reforço de zero grau 105c descritas com referência às Figuras 1 e 2. Espaçadores de borracha 105z podem ser vantajosamente providos, sendo arranjados entre as extremidades das camadas de maneira a evitar a fissura inicial devido a uma concentração de tensões.

[00111] Foram construídos dois pneus B1 e C1 de acordo com a segunda modalidade descrita acima e os comparou com um pneu de comparação A1 tendo uma estrutura de cinta diferente, no presente usado em alguns produtos. Todos os pneus A1, B1 e C1 tiveram o mesmo tamanho de base (385/65 R22,5). A estrutura de cinta dos pneus B1 e C1 é aquela mostrada na Figura 6, enquanto a estrutura de cinta do pneu A1 (pneu de comparação) é mostrada na Figura 7.

[00112] A estrutura de cinta do pneu A1 (pneu de comparação) é diferente daquela dos pneus B1 e C1. A Figura 7 mostra uma primeira cinta principal 105a, uma segunda cinta principal 105b, situada radialmente no exterior da primeira cinta principal 105a e se estendendo além da primeira cinta principal 105a em uma direção axial, uma terceira cinta principal 105e situada radialmente no exterior da segunda cinta principal 105b e terminando antes da segunda cinta principal 105b em uma direção axial e uma segunda cinta adicional 105d situada radialmente no exterior da terceira cinta principal 105e. Na estrutura de cinta do pneu A1 existe uma camada de zero grau dupla 105c.

[00113] Abaixo alguns resultados obtidos durante testes internos e externos de pneus de base larga construídos de acordo com a presente invenção são mostrados em relação a um pneu de base larga de comparação. Estruturas de cinta reforçadas pelos cordonéis mostrados na Tabela 4 foram usadas nestes testes.

[00114] As características principais das camadas de cinta dos pneus A1 e B1 e C1 são sumarizados nas Tabelas 4.1 e 4.2

[00115] O peso da estrutura de cinta e a espessura da estrutura de cinta medido ao longo da seção H-H mostrada nas Figuras 6 e 7 são indicados na Tabela 5.

[00116] Ao longo da seção H-H a espessura da estrutura de cintas dos pneus B1 e C1 é maior do que a do pneu A1 pois, naquela seção, existem cinco camadas em vez de quatro camadas.

[00117] O peso da estrutura de cinta dos pneus B1 e C1 é levemente maior do que o do pneu A1. Isto depende do fato de que a camada de cinta 105d se estende axialmente sobre uma largura maior do que nos pneus B1 e C1 do que no pneu A1.

[00118] Foi realizada uma série de testes experimentais internos e externos em protótipos dos pneus A1, B1 e C1. Estes testes serão comentados brevemente abaixo.

Teste de integridade

[00119] Os procedimentos de teste são como descritos acima exceto que o teste foi interrompido para todos os pneus A1 e C1 a 18.615 km. Nenhum pneu foi danificado.

[00120] Foi realizada uma análise de gráfico de cisalhamento dos pneus A1 e C1 no fim destes testes realizados nas pistas como descrito acima.

[00121] Com relação aos quatro pneus A1 (pneus de comparação), se descobriu que eles possuem pequenos defeitos presentes substancialmente em todas as zonas examinadas.

[00122] Por outro lado, com relação aos quatro pneus C1 (de acordo com a invenção), surpreendentemente eles tiveram apenas uns poucos defeitos e apenas no caso de dois dos quatro pneus.

[00123] Durante o teste de integridade, foi medida a temperatura média dos pneus (entre o pneu e o aro) e notou que a temperatura alcançada pelos pneus C1 foi significativamente menor do que a temperatura alcançada pelos pneus A1, até tanto quanto 5 a 6°C.

Teste de rigidez da estrutura de cinta

[00124] Foi realizado um teste interno de maneira a avaliar um parâmetro de flexibilidade fp da estrutura de cinta dos pneus A1 e B1 usando o mesmo método descrito acima. Os resultados obtidos são sumarizados na Tabela 6.

[00125] Como pode ser observado, a flexibilidade da estrutura de cinta no pneu B1 de acordo com a invenção é de cerca de duas vezes a flexibilidade da estrutura de cinta no pneu de comparação A1.

[00126] A razão por trás destes resultados surpreendentes e inesperados com relação às superiores características de integridade e resistência dos pneus de acordo com a invenção ainda não foi completamente entendida. Como mencionado acima, sem estar limitado a qualquer teoria neste conjunto, considera-se que a maior flexibilidade da estrutura de cinta, que é obtida pelo uso de cordonéis de menor diâmetro mais flexíveis, formados pelos filamentos de diâmetro menor, resultados em um melhor desempenho de trabalho global da estrutura de cinta e da estrutura de carcaça e em particular melhor absorção e/ou melhor dissipação das tensões conferidas pelo percurso de rolagem do pneu e/ou pelos impactos com a rugosidade do solo.

Claims

Pneu pneumático (100) para rodas de veículo de carga pesada compreendendo:
- uma estrutura de carcaça (101) compreendendo pelo menos uma lona de carcaça;
- uma estrutura de cinta (105) arranjada em uma posição radialmente externa com relação a dita estrutura de carcaça (101); e
- uma banda de rodagem (106) arranjada em uma posição radialmente externa com relação a dita estrutura de cinta (105),
em que a estrutura de cinta (105) compreende pelo menos uma camada de reforço (105c) incorporando uma pluralidade de cordonéis de reforço arranjados de acordo com a direção circunferencial;
em que a estrutura de cinta (105) compreende uma primeira camada de cinta principal (105a) e uma segunda camada de cinta principal (105b) que é radialmente externa com relação a dita primeira camada de cinta principal;
em que a primeira camada de cinta principal (105a) compreende uma primeira pluralidade de cordonéis de metal (105m) inclinada por um primeiro ângulo com relação à direção circunferencial e a segunda camada de cinta principal (105b) compreende uma segunda pluralidade de cordonéis de metal (105m) inclinada por um segundo ângulo com relação à direção circunferencial;
em que os cordonéis de metal (105m) da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal:
- compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro não maior do que 0,30 mm e
- possuem um diâmetro entre 0,90 mm e 1,20 mm;
em que dita pelo menos uma camada de reforço (105c) incorpora uma terceira pluralidade de cordonéis de metal (105p) compreendendo uma pluralidade de fios com cordonéis, em que cada fio compreende uma pluralidade de filamentos de metal;
em que os cordonéis de dita terceira pluralidade de cordonéis de metal (105p) têm um diâmetro maior do que ou, igual a, 0,80 mm e menor do que, ou igual a, 1,30 mm,
caracterizado pelo fato de que dita pelo menos uma camada de reforço (105c) compreende duas tiras arranjadas na vizinhança das extremidades axiais da estrutura de cinta (105).
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os cordonéis (105m) da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro maior do que, ou igual a, 0,20 mm.
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os cordonéis (105m) da dita primeira e da dita segunda pluralidade de cordonéis de metal compreendem um primeiro número de filamentos centrais e um segundo número de filamentos de coroa que são arranjados em torno dos ditos filamentos centrais.
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os ditos filamentos centrais e/ou os ditos filamentos de coroa são pré-formados.
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os cordonéis da dita terceira pluralidade de cordonéis de metal (105p) compreendem filamentos tendo um diâmetro menor do que ou igual a 0,22 mm.
Pneu (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a dita estrutura de cinta (105) também compreende uma terceira camada de cinta (105d) arranjada como camada radialmente mais externa da estrutura de cinta (105), em que a dita terceira camada de cinta (105d) compreende uma quarta pluralidade de cordonéis de metal (105n) compreendendo uma pluralidade de filamentos.
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os cordonéis de metal (105n) da dita quarta pluralidade de cordonéis de metal possuem um diâmetro entre 0,70 mm e 1,2 mm.
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que os cordonéis de metal (105n) da dita quarta pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro maior do que ou igual a 0,22 mm.
Pneu (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que os cordonéis de metal (105n) da dita terceira e/ou da dita quarta pluralidade de cordonéis de metal são cordonéis de alto alongamento.
Pneu (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o dito pneu possui uma largura (C) maior do que ou igual a 365 mm e em que a dita estrutura de cinta (105) compreende uma terceira camada de cinta principal (105e) radialmente externa com relação a dita segunda camada (105b) da cadeia principal, em que a dita terceira camada de cinta principal compreende uma quinta pluralidade de cordonéis de metal (105m) inclinada por um quarto ângulo com relação à direção circunferencial.
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os cordonéis (105m) da dita quinta pluralidade de cordonéis de metal possuem um diâmetro entre 0,90 mm e 1,20 mm.
Pneu (100) de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que os cordonéis (105m) da dita quinta pluralidade de cordonéis de metal compreendem uma pluralidade de filamentos tendo um diâmetro maior do que ou igual a 0,20 mm.
Pneu (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma camada de reforço (105c) está arranjada em uma posição radialmente externa com relação a dita segunda camada de cinta principal (105b).
Pneu (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma camada de reforço (105c) está arranjada entre a dita estrutura de carcaça (101) e a dita estrutura de cinta (105).
Pneu (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma camada de reforço (105c) está arranjada entre duas camadas de cinta principais.
Pneu (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma camada de reforço (105c) possui uma largura entre 10% e 30% da largura máxima da estrutura de cinta (105).