BR112018012222B1 - Pneumático que apresenta propriedades de desgaste melhoradas e de resistência à rodagem melhoradas - Google Patents

Abstract

pneumático que compreende uma armadura de topo formada por pelo menos duas camadas de topo de trabalho de elementos de reforço e por pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais. de acordo com a invenção, a banda de rodagem apresenta pelo menos um recorte de orientação longitudinal, a profundidade, medida em um pneumático novo, do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal é superior ou igual a 40% da espessura da banda de rodagem, a razão da largura medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sobre a largura medida na superfície da banda de rodagem do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sendo estritamente superior a 2, e o módulo de elasticidade sob tensão a 10% de alongamento de pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho é inferior a 8.5 mpa, o valor máximo de tan(d), anotado tan(d)max, da dita pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho sendo inferior a 0.100.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um pneumático, com armadura de carcaça radial e mais especialmente a um pneumático destinado a equipar veículos que levam cargas pesadas e que rodam em velocidade constante, tais como, por exemplo os caminhões, tratores, reboques ou ônibus rodoviários.

[0002] De uma maneira geral nos pneumáticos de tipo veículos pesados, a armadura de carcaça é ancorada de um lado e de outro na zona do talão e é encimada radialmente por uma armadura de topo constituída por pelo menos duas camadas, superpostas e formadas por fios ou cabos paralelos em cada camada e cruzados de uma camada para a seguinte formando assim com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 45°. As ditas camadas de trabalho, que formam a armadura de trabalho, podem ainda ser recobertas por pelo menos uma camada dita de proteção e formada por elementos de reforço vantajosamente metálicos e extensíveis, ditos elásticos. Ela pode também compreender uma camada de fios ou cabos metálicos de pouca extensibilidade que formam com a direção circunferencial um ângulo compreendido entre 45° e 90°, essa lona, dita de triangulação, sendo radialmente situada entre a armadura de carcaça e a primeira lona de topo dita de trabalho, formadas por fios ou cabos paralelos que apresentam ângulos no máximo iguais a 45° em valor absoluto. A lona de triangulação forma com pelo menos a dita lona de trabalho uma armadura triangulada, que apresenta, sob as diferentes tensões às quais ela é submetida, poucas deformações, a lona de triangulação tendo como papel essencial o de retomar os esforços de compressão transversal dos quais é o objeto o conjunto dos elementos de reforço na zona do topo do pneumático.

[0003] Cabos são ditos inextensíveis quando os ditos cabos apresentam sob uma força de tração igual a 10 % da força de ruptura um alongamento relativo no máximo igual a 0,2 %.

[0004] Cabos são ditos elásticos quando os ditos cabos apresentam sob uma força de tração igual à carga de ruptura um alongamento relativo pelo menos igual a 3 % com um módulo tangente máximo inferior a 150 GPa.

[0005] Elementos de reforço circunferenciais são elementos de reforço que formam com a direção circunferencial ângulos compreendidos no intervalo + 2,5°, - 2,5° em torno de 0°.

[0006] A direção circunferencial do pneumático, ou direção longitudinal, é a direção que corresponde à periferia do pneumático e que é definida pela direção de rodagem do pneumático.

[0007] A direção transversal ou axial do pneumático é paralela ao eixo de rotação do pneumático

[0008] A direção radial é uma direção que corta o eixo de rotação do pneumático e que é perpendicular a esse último.

[0009] O eixo de rotação do pneumático é o eixo em torno do qual ele gira em utilização normal.

[0010] Um plano radial ou meridiano é um plano que contém o eixo de rotação do pneumático.

[0011] O plano mediano circunferencial, ou plano equatorial, é um plano perpendicular ao eixo de rotação do pneu e que divide o pneumático em duas metades.

[0012] No que diz respeito aos fios ou cabos metálicos, as medições de força na ruptura (carga máxima em N), de resistência à ruptura (em MPa), de alongamento na ruptura (alongamento total em %) e de módulo (em GPa) são efetuadas em tração de acordo com a norma ISO 6892 de 1984.

[0013] No que diz respeito às composições de borracha, as medições de módulo são efetuadas em tração de acordo com a norma AFNOR-NFT-46002 de setembro de 1988: é medido em segunda elongação (i.e., depois de um ciclo de acomodação) o módulo secante nominal (ou tensão aparente, em MPa) a 10 % de alongamento (condições normais de temperatura e de higrometria de acordo com a norma AFNOR- NFT-40101 de dezembro de 1979).

[0014] Certos pneumáticos atuais, ditos “rodoviários”, são destinados a rodar em alta velocidade e em trajetos cada vez mais longos, devido à melhoria da rede rodoviária e ao crescimento da rede de autoestradas no mundo. O conjunto das condições, sob as quais tal pneumático é solicitado a rodar, permite sem nenhuma dúvida um aumento do número de quilômetros percorridos, o desgaste do pneumático sendo menor; em contrapartida a resistência desse último e em especial da armadura de topo é prejudicada.

[0015] Existem de fato tensões ao nível da armadura de topo e mais especialmente tensões de cisalhamento entre as camadas de topo, aliadas a uma elevação não insignificante da temperatura de funcionamento ao nível das extremidades da camada de topo que é axialmente a mais curta, que têm como consequência o aparecimento e a propagação de fissuras da goma ao nível das ditas extremidades.

[0016] A fim de melhorar a resistência da armadura de topo do tipo de pneumático estudado, soluções relativas à estrutura e qualidade das camadas e/ou perfilados de misturas de borracha que são dispostos entre e/ou em torno das extremidades de lonas e mais especialmente das extremidades da lona que é axialmente a mais curta já foram trazidas.

[0017] É notadamente conhecido introduzir uma camada de mistura de borracha entre as extremidades das camadas de trabalho para criar uma separação entre as ditas extremidades para limitar as tensões de cisalhamento. Tais camadas de separação devem, no entanto, apresentar uma coesão muito boa. Tais camadas de misturas de borracha são por exemplo descritas no pedido de patente WO 2004/076204.

[0018] Os pneumáticos assim realizados permitem efetivamente melhorar os desempenhos notadamente em termos de resistência.

[0019] Por outro lado, é conhecido realizar pneumáticos com banda de rodagem bastante larga ou então para conferir a pneumáticos de uma dimensão dada capacidades de cargas maiores introduzir uma camada de elementos de reforço circunferenciais. O pedido de patente WO 99/24269 descreve por exemplo a presença de tal camada de elementos de reforço circunferenciais.

[0020] A camada de elementos de reforço circunferenciais é usualmente constituída por pelo menos um cabo metálico enrolado para formar uma espira da qual o ângulo de colocação em relação à direção circunferencial é inferior a 2.5°.

[0021] Em combinação com essa estrutura interna de pneu, é conhecido prover a banda de rodagem, quer dizer a parte do pneu destinada a entrar em contato com o solo por ocasião da rodagem e a se desgastar por ocasião da rodagem, de uma escultura formada por elementos de relevo delimitados por ranhuras sejam elas de orientação circunferencial, transversal ou oblíqua. O objetivo de tal escultura é o de conferir à banda de rodagem bons desempenhos em rodagem sobre pavimentação seca e sobre pavimentação revestida de água notadamente por tempo de chuva.

[0022] Para melhorar os desempenhos das bandas de rodagem sem, no entanto, abaixar demais as rigidezes de cisalhamento das ditas bandas, é conhecido formar sobre a superfície de rodagem uma pluralidade de arestas orientadas transversalmente ou de modo oblíquo a fim de cortar a película de água sobre uma pavimentação para assegurar um bom contato entre a banda de rodagem e a pavimentação. Um meio de obtenção de tais arestas consiste em prover a banda com uma pluralidade de recortes, esses recortes tendo a forma de ranhuras ou a forma de incisões. São distinguidas, no presente pedido, as incisões das ranhuras pelo fato de que as incisões têm uma largura apropriada para permitir durante a rodagem um contato pelo menos parcial entre as paredes confrontantes que delimitam essas incisões e notadamente no decorrer da passagem no contato com o solo, o que não poderia ser o caso para as ranhuras nas condições normais de uso do pneumático.

[0023] Combinado a essa necessidade de melhorar o desempenho de aderência pela presença de arestas formadas pelos recortes transversais, é também exigido que os desempenhos de uma banda de rodagem sejam perenes, quer dizer que desempenhos satisfatórios sejam atingidos mesmo depois de um desgaste parcial mais ou menos avançado. Por desgaste parcial de uma banda de rodagem, é entendido um estado de desgaste que corresponde a uma espessura de banda de rodagem no máximo igual à espessura total de banda que pode ser gasta antes de ter que trocar o pneumático notadamente por razões de regulamentação.

[0024] O pedido de patente WO 02/38399-A2 descreve uma banda de rodagem para pneu de veículo pesado, essa banda de rodagem compreendendo uma pluralidade de ranhuras circunferenciais e transversais. As ranhuras transversais são formadas por uma alternância de zonas cavadas e de incisões de modo a que se tenha um volume de vazios que se abrem sobre a superfície de rodagem no estado novo e um volume de vazios escondidos, esses vazios escondidos sendo destinados a se abrirem depois de um desgaste parcial da mesma banda de rodagem. A presença de vazios escondidos - que aparecem com o desgaste, permite que se tenha uma maior rigidez no estado inicial ao mesmo tempo em que assegura um desempenho de aderência qualquer que seja o nível de desgaste da banda.

[0025] Por ocasião de ensaios, os inventores colocaram em evidência que a presença de certos tipos de recortes longitudinais que compreendem vazios escondidos podia levar a uma degradação dos desempenhos em termos de desgaste, com o aparecimento de formas de desgastes irregulares de acordo com a direção transversal, em comparação com pneumáticos similares que não compreendem tais vazios escondidos para usos idênticos.

[0026] Por outro lado, as exigências atuais orientam a concepção dos pneumáticos de modo que esses últimos participem na diminuição do consumo de carburante dos veículos.

[0027] Um objetivo da invenção é o de fornecer pneumáticos dos quais as propriedades de desgaste e mais especificamente de regularidade de desgaste de acordo com a direção transversal são conservadas ou melhoradas qualquer que seja o uso, para esses tipos de recortes longitudinais que compreendem vazios escondidos presentes na banda de rodagem, e dos quais os desempenhos em termos de resistência à rodagem são melhoradas para contribuir para um menor consumo de carburante pelos veículos equipados com tais pneumáticos.

[0028] Esse objetivo é atingido de acordo com a invenção por um pneumático com armadura de carcaça radial que compreende uma armadura de topo formada por pelo menos duas camadas de topo de trabalho, cada uma delas formada por elementos de reforço inseridos entre duas camadas de calandragem de mistura de borracha, ela própria coberta radialmente por uma banda de rodagem, a dita banda de rodagem sendo reunida a dois talões por intermédio de dois flancos, a armadura de topo compreendendo pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais, a dita banda de rodagem compreendendo uma superfície de rodagem destinada a entrar em contato com uma pavimentação e formar uma superfície de contato, a dita banda de rodagem sendo constituída por pelo menos uma parte central que se estende pelo menos na zona do plano equatorial e duas partes axialmente exteriores e apresentando pelo menos na dita parte central pelo menos um recorte de orientação longitudinal, a profundidade, medida em um pneumático novo na pelo menos dita parte central, do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sendo superior ou igual a 40 % da espessura da banda de rodagem, e a razão da largura medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sobre a largura medida na superfície da banda de rodagem em um pneumático novo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sendo superior a 2, o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento de pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho sendo inferior a 8,5 MPa e o valor máximo de tan(δ), anotado tan(δ)max, da dita pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho sendo inferior a 0,100.

[0029] No sentido da invenção, um recorte designa de maneira genérica ou uma ranhura ou uma incisão e corresponde ao espaço delimitado por paredes de matéria que são confrontantes e distantes uma da outra de uma distância não nula (dita “largura do recorte”). O que diferencia uma incisão de uma ranhura é precisamente essa distância; no caso de uma incisão, essa distância é apropriada para permitir a colocação em contato pelo menos parcial das paredes opostas que delimitam a dita incisão pelo menos por ocasião da passagem no contato com a pavimentação. No caso de uma ranhura, as paredes dessa ranhura não podem entrar em contato uma contra a outra nas condições usuais de rodagem.

[0030] No sentido da invenção, um recorte de orientação longitudinal é um recorte do qual o plano médio de pelo menos uma parte das paredes do dito recorte forma um ângulo com um plano longitudinal inferior a 10°. Esse ângulo formado com um plano longitudinal pode ser orientado em um sentido ou no outro em relação ao dito plano longitudinal. Um recorte de orientação longitudinal pode ainda ser um recorte do qual as paredes ondulam ou ziguezagueiam em torno de um plano médio tal como acaba de ser descrito.

[0031] No sentido da invenção, a profundidade de um recorte é a distância radial medida em um pneumático novo entre a superfície da banda de rodagem e o ponto que é radialmente o mais interior do dito recorte.

[0032] No sentido da invenção, a espessura da banda de rodagem, medida em um corte radial do pneumático, é a distância medida em um pneumático novo entre um ponto da superfície da banda de rodagem e a projeção ortogonal do dito ponto sobre a superfície radialmente exterior da armadura de topo.

[0033] A largura entre as paredes de um recorte é medida em um pneumático novo em um plano de corte perpendicular ao plano médio das paredes e ao plano tangente à superfície da banda de rodagem. Ela é medida de acordo com uma direção paralela ao plano tangente à superfície da banda de rodagem.

[0034] No sentido da invenção, a largura entre as paredes de um recorte na superfície da banda de rodagem corresponde à menor medida na parte radialmente exterior do recorte e mais exatamente à menor medida realizada em uma zona compreendida radialmente entre um ponto que é radialmente o mais exterior do dito recorte e um ponto situado a uma distância da superfície da banda de rodagem igual a 30 % da profundidade do dito recorte.

[0035] No sentido da invenção, uma medição no fundo de um recorte corresponde à maior medida na parte radialmente interior do recorte e mais exatamente à maior medida realizada em uma zona compreendida radialmente entre o ponto que é radialmente o mais interior do dito recorte e um ponto situado a uma distância da superfície da banda de rodagem igual a 25 % da profundidade do dito recorte.

[0036] A parte central da banda de rodagem que se estende pelo menos na zona do plano equatorial apresenta vantajosamente de acordo com a invenção uma largura axial pelo menos tão grande quanto aquela da camada de elementos de reforço circunferenciais.

[0037] O fator de perda tan(δ) é uma propriedade dinâmica da camada de mistura de borracha. Ele é medido em um analisador de viscosidade (Metravib VA4000), de acordo com a norma ASTM D 5992-96. É registrada a resposta de uma amostra de composição vulcanizada (corpo de prova cilíndrico de 2 mm de espessura e de 78 mm2 de seção), submetida a uma solicitação sinusoidal em cisalhamento simples alternado, na frequência de 10 Hz, a uma temperatura de 100°C. É efetuada uma varredura em amplitude de deformação de 0,1 a 50 % (ciclo de ida), e depois de 50 % a 1 % (ciclo de volta). Os resultados explorados são o módulo complexo de cisalhamento dinâmico (G*) e o fator de perda tan(δ) medido no ciclo de volta. Para o ciclo de volta, é indicado o valor máximo de tan(δ) observado, anotado tan(δ)max.

[0038] A resistência à rodagem é a resistência que aparece quando o pneumático roda. Ela é representada pelas perdas histeréticas ligadas à deformação do pneumático durante uma revolução. Os valores de frequência ligados à revolução do pneumático correspondem a valores de tan(δ) medidos entre 30 e 100°C. O valor de tan(δ) a 100°C corresponde assim a um indicador da resistência à rodagem do pneumático em rodagem.

[0039] É também possível estimar a resistência à rodagem pela medição das perdas de energia por ricochete das amostras com energia imposta a temperaturas de 60°C e expressas em porcentagem.

[0040] Vantajosamente de acordo com a invenção, a perda a 60°C, anotada P60, da dita pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho é inferior a 20 %.

[0041] De acordo com um modo preferido de realização da invenção, o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento das camadas de calandragem das ditas pelo menos duas camadas de topo de trabalho é inferior a 8,5 MPa e o valor tan(δ)max das camadas de calandragem das ditas pelo menos duas camadas de topo de trabalho é inferior a 0,100.

[0042] Os ensaios realizados mostraram que a utilização de tais misturas das quais os módulos de elasticidade são inferiores a 8,5 MPa e das quais o valor tan(δ)max é inferior a 0,100 permite melhorar as propriedades do pneumático em matéria de resistência à rodagem conservando assim propriedades de resistência satisfatórias.

[0043] Habitualmente, os módulos de tensão a 10 % de alongamento das calandragens das camadas de topo são superiores a 8,5 MPa e na maior parte das vezes superiores a 10 MPa. Tais módulos de elasticidade são notadamente exigidos para permitir limitar as colocações em compressão dos elementos de reforço das camadas de topo de trabalho notadamente quando o veículo segue um percurso sinuoso, por ocasião de manobras nos estacionamentos ou então por ocasião da passagem de rotundas. De fato, os cisalhamentos de acordo com a direção axial que se operam na banda de rodagem na zona da superfície de contato com o solo levam a uma colocação em compressão dos elementos de reforço de uma camada de topo de trabalho.

[0044] Os ensaios realizados mostraram por outro lado que os pneumáticos de acordo com a invenção apresentam desempenhos de desgaste e notadamente de regularidade de desgaste satisfatórios quaisquer que sejam as condições de utilização dos pneumáticos.

[0045] Os inventores de fato souberam colocar em evidência que recortes de orientação longitudinal dos quais a profundidade é superior a 40 % da espessura da banda de rodagem e cuja razão da largura medida no fundo dos ditos recortes de orientação longitudinal sobre a largura medida na superfície da banda de rodagem dos ditos recortes de orientação longitudinal é superior a 2 associados a pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho da qual o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento é inferior a 8,5 MPa e da qual o valor máximo de tan(δ), anotado tan(δ)max, é inferior a 0,100 levam a uma deformação local da armadura de topo por ocasião da fabricação do pneumático e notadamente por ocasião do cozimento desse último. Os inventores pensam interpretar essa deformação da armadura de topo devido a uma fluência dos materiais elastoméricos não controlada ao nível dos ditos recortes por ocasião da moldagem e do cozimento do dito pneumático. Isso se traduziria verossimilmente por uma deformação de acordo com a direção radial das camadas constitutivas da armadura de topo localizadas na proximidade dos ditos recortes. Essas deformações poderiam levar por ocasião do uso dos pneumáticos a uma alteração dos desempenhos do pneumático em termos de desgaste e notadamente de regularidade de desgaste, a espessura de mistura a desgastar não sendo regular de acordo com a direção transversal do pneumático. De fato, a presença suplementar de pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho da qual o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento é inferior a 8,5 MPa e da qual o valor máximo de tan(δ), anotado tan(δ)max, é inferior a 0,100 não parece favorável a um melhor controle da fluência dos materiais elastoméricos; ao contrário a presença de tal camada de calandragem parece favorecer esse fenômeno de deformação da armadura de topo por ocasião da fabricação do pneumático e notadamente por ocasião do cozimento desse último.

[0046] A presença da camada de elementos de reforço circunferenciais de acordo com a invenção permite limitar e mesmo prevenir esses fenômenos de desgastes irregulares de acordo com a direção transversal.

[0047] Os inventores pensam interpretar os resultados obtidos com os pneumáticos de acordo com a invenção pela presença de uma camada de elementos de reforço circunferenciais que parece poder diminuir e mesmo evitar as ditas deformações locais da armadura de topo por ocasião do cozimento de pneumáticos que compreendem recortes de orientação longitudinal dos quais a profundidade é superior ou igual a 40 % da espessura da banda de rodagem e dos quais a razão da largura medida no fundo dos recortes de orientação longitudinal sobre a largura medida na superfície da banda de rodagem dos recortes de orientação longitudinal é superior a 2 associados a pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho da qual o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento é inferior a 8,5 MPa e da qual o valor máximo de tan(δ), anotado tan(δ)max, é inferior a 0,100.

[0048] De maneira bastante surpreendente, a camada de elementos de reforço circunferenciais, que está usualmente presente para limitar efeitos de cisalhamento entre as camadas de topo de trabalho, parece permitir um melhor controle dos deslocamentos das misturas que formam a banda de rodagem por ocasião do cozimento de um pneumático, esse último compreendendo recortes de orientação longitudinal dos quais a profundidade é superior ou igual a 40 % da espessura da banda de rodagem e dos quais a razão da largura medida no fundo dos recortes de orientação longitudinal sobre a largura medida na superfície da banda de rodagem dos recortes de orientação longitudinal é superior a 2 associados a pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho da qual o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento é inferior a 8,5 MPa e da qual o valor máximo de tan(δ), anotado tan(δ)max, é inferior a 0,100.

[0049] Por outro lado, os inventores souberam colocar em evidência que a camada de elementos de reforço circunferenciais permite escolhas de módulos de elasticidade das misturas de borracha das camadas de calandragens das camadas de topo de trabalho menores sem prejudicar as propriedades de resistência do pneumático devido a colocações em compressão dos elementos de reforço das ditas camadas de topo de trabalho tais como descritas precedentemente.

[0050] Os inventores souberam ainda colocar em evidência que a coesão das camadas de calandragens das camadas de topo de trabalho, quando elas apresentam um módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento inferior a 8,5 MPa, permanece satisfatória.

[0051] No sentido da invenção, uma mistura de borracha coesiva é uma mistura de borracha notadamente robusta à fissuração. A coesão de uma mistura é assim avaliada por um teste de fissuração em fadiga realizado em um corpo de prova “PS” (pure shear). Ele consiste em determinar, depois de entalhamento do corpo de prova, a velocidade de propagação de fissura “Vp” (nm/ciclo) em função da taxa de restituição de energia “E” (J/m2). O campo experimental coberto pela medição é compreendido dentro da faixa -20°C e +150°C em temperatura, com uma atmosfera de ar ou nitrogênio. A solicitação do corpo de prova é um deslocamento dinâmico imposto de amplitude compreendida entre 0.1 mm e 10 mm sob a forma de solicitação de tipo impulsional (sinal “haversine” tangente) com um tempo de repouso igual ao tempo do impulso; a frequência do sinal é da ordem de 10 Hz em média.

[0052] A medição compreende 3 partes: a. Uma acomodação do corpo de prova “PS”, de 1000 ciclos a 27 % de deformação. b. Uma caracterização energética para determinar a lei “E” = f (deformação). A taxa de restituição de energia “E” é igual a W0*h0, com W0 = energia fornecida ao material por ciclo e por unidade de volume e h0 = altura inicial do corpo de prova. A exploração das aquisições “força / deslocamento” dá assim a relação entre “E” e a amplitude da solicitação. c. A medição de fissuração, depois de entalhamento do corpo de prova “PS”. As informações recolhidas levam a determinar a velocidade de propagação da fissura “Vp” em função do nível de solicitação imposto “E”.

[0053] Os inventores colocaram notadamente em evidência que a presença de pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais contribui para uma menor evolução da coesão das camadas de calandragens das camadas de topo de trabalho. De fato, as concepções de pneumáticos mais usuais que compreendem notadamente camadas de calandragens das camadas de topo de trabalho com módulos de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento superiores a 8,5 MPa, levam a uma evolução da coesão das ditas camadas de calandragens das camadas de topo de trabalho, essa última tendendo a se enfraquecer. Os inventores constatam que a presença de pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais que contribui para limitar as colocações em compressão dos elementos de reforço das camadas de topo de trabalho notadamente quando o veículo segue um percurso sinuoso e por outro lado, limita os aumentos de temperatura leva a uma pequena evolução da coesão das camadas de calandragens. Os inventores consideram assim que a coesão das camadas de calandragens das camadas de topo de trabalho, menor do que o que existe nas concepções de pneumáticos mais usuais, é satisfatória na concepção do pneumático de acordo com a invenção.

[0054] De acordo com uma variante preferida da invenção, o recorte apresenta uma razão da largura medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sobre a largura do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal, medida na superfície da banda de rodagem em um pneumático novo superior a 2 em todo seu comprimento.

[0055] De acordo com uma outra variante da invenção, essa condição sobre a razão da largura medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sobre a largura o dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal medida na superfície da banda de rodagem em um pneumático novo superior a 2 pode ser verificada só em uma parte do comprimento do recorte.

[0056] De acordo com mais outras variantes da invenção, essa condição sobre a razão da largura medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal sobre a largura do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal medida na superfície da banda de rodagem em um pneumático novo superior a 2 pode ser verificada por intermitência no comprimento do recorte.

[0057] De acordo com um modo de realização preferido da invenção, a largura medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal é estritamente superior a 3 mm.

[0058] De preferência ainda, a largura medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal é inferior a 10 mm.

[0059] Vantajosamente de acordo com a invenção, a taxa de entalhamento volúmico da banda de rodagem do pneumático de acordo com a invenção é inferior ou igual a 15 %, de preferência inferior ou igual a 13 % e mais de preferência superior a 5 %.

[0060] A taxa de entalhamento volúmico da banda de rodagem é definida de acordo com a invenção em um pneumático novo pela relação do volume de recortes sobre o volume total da banda de rodagem. O volume total da banda de rodagem é no que lhe diz respeito definido no sentido da invenção pelo volume, que inclui o volume de todos os recortes, avaliado entre a superfície de rodagem e uma superfície paralela a essa superfície de rodagem que passa pelo fundo do vazio que é o que se estende mais no interior da banda.

[0061] De acordo com um modo de realização preferido da invenção, a dita pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho é uma mistura elastomérica à base de borracha natural ou de poliisopreno sintético com maioria de encadeamentos cis-1,4 e eventualmente de pelo menos um outro elastômero diênico, a borracha natural ou o poliisopreno sintético em caso de mistura estando presente a uma taxa majoritária em relação à taxa do outro ou dos outros elastômeros diênicos utilizados e de uma carga reforçadora constituída: i. ou por negro de fumo de superfície específica BET superior a 60 m2/g, 1. empregado a uma taxa compreendida entre 20 e 40 phr quando o índice de estrutura do negro (COAN) é superior a 85, 2. empregado a uma taxa compreendida entre 20 e 60 phr quando o índice de estrutura do negro (COAN) é inferior a 85, ii. ou por negro de fumo de superfície específica BET inferior a 60 m2/g, qualquer que seja seu índice de estrutura, empregado a uma taxa compreendida entre 20 e 80 phr, e de preferência entre 30 e 50 phr, iii. ou por uma carga branca de tipo sílica e/ou alumina que compreende funções de superfície SiOH e/ou AlOH escolhida no grupo formado pelas sílicas precipitadas ou pirogenadas, pelas aluminas ou pelos aluminossilicatos ou então ainda os negros de fumo modificados em decorrer ou depois da síntese de superfície específica BET compreendida entre 30 e 260 m2/g empregada a uma taxa compreendida entre 20 e 80 phr, e de preferência entre 30 e 50 phr, iv. ou por uma mistura de negro de fumo descrito em (a) e/ou de negro de fumo descrito em (b) e/ou uma carga branca descrita em (c), na qual a taxa global de carga é compreendida entre 20 e 80 phr, e de preferência entre 40 e 60 phr.

[0062] A medição de superfície específica BET é efetuada de acordo com o método de BRUNAUER, EMMET e TELLER descrito em “The Journal of the American Chemical Society”, vol. 60, página 309, fevereiro de 1938, que corresponde à norma NFT 45007 de novembro de 1987.

[0063] O índice de estrutura do negro COAN (Compressed Oil Absorption Number) é medido de acordo com a norma ASTM D3493.

[0064] No caso de utilização de carga clara ou carga branca, é necessário utilizar um agente de acoplamento e/ou de recobrimento escolhido entre os agentes conhecidos pelo profissional. Como exemplos de agentes de acoplamento preferencial, é possível citar os alcoxissilanos sulfurados do tipo polissulfeto de bis-(3- trialcoxissililpropila), e entre esses últimos notadamente o tetrassulfeto de bis-(3- trietoxissililpropila) comercializado pela Société DEGUSSA sob as denominações Si69 para o produto líquido puro e X50S para o produto sólido (mistura 50/50 em peso com negro N330). Como exemplos de agentes de recobrimento é possível citar um álcool graxo, um alquilalcoxissilano tal como um hexadeciltrimetóxi ou trietoxissilano respectivamente comercializados pela Société DEGUSSA sob as denominações Si116 e Si216, a difenilguanidina, um polietileno glicol, um óleo silicone eventualmente modificado por meio das funções OH ou alcóxi. O agente de recobrimento e/ou de acoplamento é utilizado em uma relação ponderai em relação à carga >a 1/100 e <20/100, e preferencialmente compreendido entre 2/100 e 15/100 quando a carga clara representa a totalidade da carga reforçadora e compreendido entre 1/100 e 20/100 quando a carga reforçadora é constituída por uma mistura de negro de fumo e de carga clara.

[0065] Como outros exemplos de cargas reforçadoras que têm a morfologia e as funções de superfície SiOH e/ou AlOH das matérias de tipo sílica e/ou alumina precedentemente descritas e que podem ser utilizadas de acordo com a invenção em substituição parcial ou total desses últimas, é possível citar os negros de fumo modificados ou no decorrer da síntese por adição ao óleo de alimentação do forno de um composto do silício e/ou de alumínio ou depois da síntese acrescentando para isso, a uma suspensão aquosa de negro de fumo em uma solução de silicato e/ou de aluminato de sódio, um ácido de modo a recobrir pelo menos parcialmente a superfície do negro de fumo de funções SiOH e/ou AlOH. Como exemplos não limitativos desse tipo de cargas carbonadas com na superfície funções SiOH e/ou AlOH, podem ser citadas as cargas tipo CSDP descritas na Conferência N° 24 do Meeting ACS, Rubber Division, Anaheim, Califórnia, 6-9 de maio de 1997 assim como aquelas do pedido de patente EP-A-0 799 854.

[0066] Quando uma carga clara é utilizada como única carga reforçadora as propriedades de histerese e de coesão são obtidas utilizando para isso uma sílica precipitada ou pirogenada, ou então uma alumina precipitada ou então ainda um aluminossilicato de superfície específica BET compreendida entre 30 e 260 m2/g. Como exemplos não limitativos desse tipo de carga, podem ser citadas as sílicas KS404 da Société Akzo, Ultrasil VN2 ou VN3 e BV3370GR da Société Degussa, Zeopol 8745 da Société Huber, Zeosil 175MP ou Zeosil 1165MP da empresa Rhodia, HI-SIL 2000 da Société PPG, etc.

[0067] Entre os elastômeros diênicos que podem ser utilizados em mistura com a borracha natural ou um poliisopreno sintético com maioria de encadeamentos cis-1,4, podem ser citados um polibutadieno (BR) de preferência com maioria de encadeamentos cis-1,4, um copolímero estireno-butadieno (SBR) em solução ou emulsão, um copolímero butadieno-isopreno (BIR) ou então ainda um terpolímero estireno-butadieno-isopreno (SBIR). Esses elastômeros podem ser elastômeros modificados em decorrer de polimerização ou depois de polimerização por meio de agentes de ramificação como um divinilbenzeno ou de agentes de polimerização em estrela tais como carbonatos, halogenoestanhos, halogenossilícios ou então ainda por meio de agentes de funcionalização que levam a um enxerto na cadeia ou na ponta de cadeia de funções oxigenadas carbonila, carboxila ou então de uma função amina como por exemplo por ação da dimetil ou da dietilamino benzofenona. No caso de misturas de borracha natural ou de poliisopreno sintético com maioria de encadeamentos cis-1,4 com um ou vários dos elastômeros diênicos, mencionados acima, a borracha natural ou o poliisopreno sintético é utilizado de preferência a uma taxa majoritária e mais preferencialmente a uma taxa superior a 70 phr.

[0068] De acordo com esse modo de realização preferido da invenção, um módulo de elasticidade menor é acompanhado geralmente por um módulo viscoso G’’ menor, essa evolução se revelando favorável a uma redução da resistência à rodagem do pneumático.

[0069] De acordo com um modo de realização vantajoso da invenção, a camada de topo de trabalho que é axialmente a mais larga está radialmente no interior das outras camadas de topo de trabalho.

[0070] De acordo com uma variante vantajosa de realização da invenção, a camada de elementos de reforço circunferenciais apresenta uma largura axial superior a 0.5 x W.

[0071] W é a largura máxima axial do pneumático, quando esse último está montado em seu aro de serviço e inflado com sua pressão recomendada.

[0072] As larguras axiais das camadas de elementos de reforço são medidas em um corte transversal de um pneumático, o pneumático estando, portanto, em um estado não inflado.

[0073] De acordo com uma realização preferida da invenção, pelo menos duas camadas de topo de trabalho apresentam larguras axiais diferentes, a diferença entre a largura axial da camada de topo de trabalho que é axialmente a mais larga e a largura axial da camada de topo de trabalho que é axialmente a menos larga sendo compreendida entre 10 e 30 mm.

[0074] De acordo com um modo de realização preferido da invenção, uma camada de elementos de reforço circunferenciais é radialmente disposta entre duas camadas de topo de trabalho.

[0075] De acordo com esse modo de realização da invenção, a camada de elementos de reforço circunferenciais permite limitar de maneira melhor as colocações em compressão dos elementos de reforço da armadura de carcaça do que uma camada semelhante colocada no lugar radialmente no exterior das camadas de trabalho. Ela é preferivelmente separada da armadura de carcaça por pelo menos uma camada de trabalho de modo a limitar as solicitações dos ditos elementos de reforço e não fatigar demais os mesmos.

[0076] Vantajosamente ainda de acordo com a invenção, as larguras axiais das camadas de topo de trabalho que estão radialmente adjacentes à camada de elementos de reforço circunferenciais são superiores à largura axial da dita camada de elementos de reforço circunferenciais e de preferência, as ditas camadas de topo de trabalho adjacentes à camada de elementos de reforço circunferenciais estão de um lado e de outro do plano equatorial e no prolongamento axial imediato da camada de elementos de reforço circunferenciais acopladas em uma largura axial, para serem em seguida separadas por uma camada C de mistura de borracha pelo menos no restante da largura comum às ditas duas camadas de trabalho.

[0077] A presença de tais acoplamentos entre as camadas de topo de trabalho adjacentes à camada de elementos de reforço circunferenciais permite a diminuição das pressões de tensão que agem sobre os elementos circunferenciais que estão axialmente os mais no exterior e situados os mais próximos do acoplamento.

[0078] De acordo com um modo de realização vantajoso da invenção, os elementos de reforço de pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais são elementos de reforço metálicos que apresentam um módulo secante a 0,7 % de alongamento compreendido entre 10 e 120 GPa e um módulo tangente máximo inferior a 150 GPa.

[0079] De acordo com uma realização preferida, o módulo secante dos elementos de reforço a 0,7 % de alongamento é inferior a 100 GPa e superior a 20 GPa, de preferência compreendido entre 30 e 90 GPa e mais de preferência inferior a 80 GPa.

[0080] Também de preferência, o módulo tangente máximo dos elementos de reforço é inferior a 130 GPa e mais de preferência inferior a 120 GPa.

[0081] Os módulos expressos acima são medidos em uma curva de tensão de tração em função do alongamento determinada com uma protensão de 20 MPa levada à seção de metal do elemento de reforço, a tensão de tração correspondendo a uma tensão medida levada à seção de metal do elemento de reforço.

[0082] Os módulos dos mesmos elementos de reforço podem ser medidos em uma curva de tensão de tração em função do alongamento determinada com uma protensão de 10 MPa levada à seção global do elemento de reforço, a tensão de tração correspondendo a uma tensão medida levada à seção global do elemento de reforço. A seção global do elemento de reforço é a seção de um elemento compósito constituído de metal e de borracha, essa última tendo notadamente penetrado o elemento de reforço durante a fase de cozimento do pneumático.

[0083] De acordo com essa formulação relativa à seção global do elemento de reforço, os elementos de reforço das partes axialmente exteriores e da parte central de pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais são elementos de reforço metálicos que apresentam um módulo secante a 0,7 % de alongamento compreendido entre 5 e 60 GPa e um módulo tangente máximo inferior a 75 GPa.

[0084] De acordo com uma realização preferida, o módulo secante dos elementos de reforço a 0,7 % de alongamento é inferior a 50 GPa e superior a 10 GPa, de preferência compreendido entre 15 e 45 GPa e mais de preferência inferior a 40 GPa.

[0085] Também de preferência, o módulo tangente máximo dos elementos de reforço é inferior a 65 GPa e mais de preferência inferior a 60 GPa.

[0086] De acordo com um modo de realização preferido, os elementos de reforço de pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais são elementos de reforço metálicos que apresentam uma curva de tensão de tração em função do alongamento relativo que tem pequenas inclinações para os pequenos alongamentos e uma inclinação substancialmente constante e forte para os alongamentos superiores. Tais elementos de reforço da lona adicional são habitualmente denominados elementos “bimódulo”.

[0087] De acordo com uma realização preferida da invenção, a inclinação substancialmente constante e forte aparece a partir de um alongamento relativo compreendido entre 0,1 % e 0,5 %.

[0088] As diferentes características dos elementos de reforço enunciadas acima são medidas em elementos de reforço extraídos de pneumáticos.

[0089] Elementos de reforço mais especialmente adaptados à realização de pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais de acordo com a invenção são por exemplo reuniões de fórmula 21.23, cuja construção é 3 x (0.26 + 6 x 0.23) 4.4/6.6 SS; esse cabo de cordões é constituído por 21 fios elementares de fórmula 3 x (1 + 6), com 3 cordões torcidos juntos cada um deles constituído por 7 fios, um fio que forma uma alma central de diâmetro igual a 26/100 mm e 6 fios enrolados de diâmetro igual a 23/100 mm. Tal cabo apresenta um módulo secante a 0,7 % igual a 45 GPa e um módulo tangente máximo igual a 98 GPa, medidos em uma curva de tensão de tração em função do alongamento determinada com uma protensão de 20 MPa levada à seção de metal do elemento de reforço, a tensão de tração correspondendo a uma tensão medida levada à seção de metal do elemento de reforço. Em uma curva de tensão de tração em função do alongamento determinada com uma protensão de 10 MPa levada à seção global do elemento de reforço, a tensão de tração correspondendo a uma tensão medida levada à seção global do elemento de reforço, esse cabo de fórmula 21.23 apresenta um módulo secante a 0,7 % igual a 23 GPa e um módulo tangente máximo igual a 49 GPa.

[0090] Do mesmo modo, um outro exemplo de elementos de reforço é uma reunião de fórmula 21.28, da qual a construção é 3 x (0.32 + 6 x 0.28) 6.2/9.3 SS. Esse cabo apresenta um módulo secante a 0,7 % igual a 56 GPa e um módulo tangente máximo igual a 102 GPa, medidos em uma curva de tensão de tração em função do alongamento determinada com uma protensão de 20 MPa levada à seção de metal do elemento de reforço, a tensão de tração correspondendo a uma tensão medida levada à seção de metal do elemento de reforço. Em uma curva de tensão de tração em função do alongamento determinada com uma protensão de 10 MPa levada à seção global do elemento de reforço, a tensão de tração correspondendo a uma tensão medida levada à seção global do elemento de reforço, esse cabo de fórmula 21.28 apresenta um módulo secante a 0,7 % igual a 27 GPa e um módulo tangente máximo igual a 49 GPa.

[0091] A utilização de tais elementos de reforço em pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais permite notadamente conservar rigidezes da camada satisfatórias inclusive depois das etapas de conformação e de cozimento em processos de fabricação usuais.

[0092] De acordo com um segundo modo de realização da invenção, os elementos de reforço circunferenciais podem ser formados por elementos metálicos inextensíveis e cortados de maneira a formar segmentos de comprimento muito inferior à circunferência da camada que é a menos longa, mas preferencialmente superior a 0,1 vez a dita circunferência, os cortes entre segmentos sendo axialmente deslocados uns em relação aos outros. Ainda de preferência, o módulo de elasticidade na tração por unidade de largura da camada adicional é inferior ao módulo de elasticidade na tração, medido nas mesmas condições, da camada de topo de trabalho que é a mais extensível. Tal modo de realização permite conferir, de maneira simples, à camada de elementos de reforço circunferenciais um módulo que pode facilmente ser ajustado (pela escolha dos intervalos entre segmentos de uma mesma fileira), mas em todos os casos menor do que o módulo da camada constituída pelos mesmos elementos metálicos mas contínuos, o módulo da camada adicional sendo medido em uma camada vulcanizada de elementos cortados, extraída do pneumático.

[0093] De acordo com um terceiro modo de realização da invenção, os elementos de reforço circunferenciais são elementos metálicos ondulados, a relação a/X da amplitude de ondulação sobre o comprimento de onda sendo no máximo igual a 0,09. De preferência, o módulo de elasticidade na tração por unidade de largura da camada adicional é inferior ao módulo de elasticidade na tração, medido nas mesmas condições, da camada de topo de trabalho que é a mais extensível.

[0094] Os elementos metálicos são preferencialmente cabos de aço.

[0095] De acordo com um modo de realização preferido da invenção, os elementos de reforço das camadas de topo de trabalho são cabos metálicos inextensíveis.

[0096] Vantajosamente de acordo com a invenção, a armadura de topo é formada por pelo menos duas camadas de topo de trabalho de elementos de reforço, cruzados de uma camada para a outra formando assim com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 45°.

[0097] A invenção prevê ainda vantajosamente para diminuir as pressões de tensão que agem sobre os elementos circunferenciais que estão axialmente mais no exterior que o ângulo formado com a direção circunferencial pelos elementos de reforço das camadas de topo de trabalho é inferior a 30° e de preferência inferior a 25°.

[0098] De acordo com uma outra variante vantajosa da invenção, as camadas de topo de trabalho compreendem elementos de reforço, cruzados de uma lona para a outra, formando com a direção circunferencial ângulos variáveis de acordo com a direção axial, os ditos ângulos sendo superiores nas bordas axialmente exteriores das camadas de elementos de reforço em relação aos ângulos dos ditos elementos medidos ao nível do plano mediano circunferencial. Tal realização da invenção permite aumentar a rigidez circunferencial em certas zonas e ao contrário diminuir a mesma em outras, notadamente para diminuir as colocações em compressão da armadura de carcaça.

[0099] Uma realização preferida da invenção prevê ainda que a armadura de topo é completada radialmente no exterior por pelo menos uma camada suplementar, dita de proteção, de elementos de reforço ditos elásticos, orientados em relação à direção circunferencial com um ângulo compreendido entre 10° e 45° e de mesmo sentido que o ângulo formado pelos elementos inextensíveis da camada de trabalho que lhe é radialmente adjacente.

[00100] A camada de proteção pode ter uma largura axial inferior à largura axial da camada de trabalho que é a menos larga. A dita camada de proteção pode também ter uma largura axial superior à largura axial da camada de trabalho que é a menos larga, tal que ela recobre as bordas da camada de trabalho que é a menos larga e, no caso da camada radialmente superior como sendo a menos larga, tal que ela seja acoplada, no prolongamento axial da armadura adicional, com a camada de topo de trabalho que é a mais larga em uma largura axial, para ser em seguida, axialmente no exterior, separada da dita camada de trabalho que é a mais larga por perfilados de espessura pelo menos igual a 2 mm. A camada de proteção formada por elementos de reforço elásticos pode, no caso citado acima, ser por um lado eventualmente separada das bordas da dita camada de trabalho que é a menos larga por perfilados de espessura substancialmente menor do que a espessura dos perfilados que separam as bordas das duas camadas de trabalho, e ter por outro lado uma largura axial inferior ou superior à largura axial da camada de topo que é a mais larga.

[00101] De acordo com qualquer um dos modos de realização da invenção evocado precedentemente, a armadura de topo pode ainda ser completada, radialmente no interior entre a armadura de carcaça e a camada de trabalho radialmente interior que está mais próxima da dita armadura de carcaça, por uma camada de triangulação de elementos de reforço inextensíveis metálicos feitos de aço que formam, com a direção circunferencial, um ângulo superior a 45° e de mesmo sentido que aquele do ângulo formado pelos elementos de reforço da camada que está radialmente mais próxima da armadura de carcaça.

[00102] Outros detalhes e características vantajosos da invenção se destacarão abaixo da descrição dos exemplos de realização da invenção em referência às figuras 1 a 3 que representam: - figura 1, uma vista meridiana de um esquema de um pneumático de acordo com a invenção, - figura 2, uma vista em projeção de um esquema de uma parte da superfície de uma banda de rodagem de um pneumático de acordo com a invenção, - figura 3, uma vista em corte de acordo com o plano de corte P de um recorte de acordo com um modo de realização da invenção.

[00103] As figuras não estão representadas na escala para simplificar a compreensão das mesmas. A figura 1 só representa uma meia vista de um pneumático que se prolonga de maneira simétrica em relação ao eixo XX’ que representa o plano mediano circunferencial, ou plano equatorial, de um pneumático.

[00104] Na figura 1, o pneumático 1, de dimensão 315/70 R 22.5, tem uma relação de forma H/S igual a 0,70, H sendo a altura do pneumático 1 em seu aro de montagem e S sua largura axial máxima. O dito pneumático 1 compreende uma armadura de carcaça radial 2 ancorada em dois talões, não representados na figura. A armadura de carcaça é formada por uma só camada de cabos metálicos. Essa armadura de carcaça 2 é guarnecida por uma armadura de topo 4, formada radialmente do interior para o exterior: - por uma primeira camada de trabalho 41 formada por cabos metálicos inextensíveis 9.28 não guarnecidos, contínuos em toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 24°, - por uma camada de elementos de reforço circunferenciais 42 formada por cabos metálicos feitos de aço 21 x 23, de tipo “bimódulo”, - por uma segunda camada de trabalho 43 formada por cabos metálicos inextensíveis 9.28 não guarnecidos, contínuos em toda a largura da lona, orientados de um ângulo igual a 24° e cruzados com os cabos metálicos da camada 41, - por uma camada de proteção 44 formada por cabos metálicos elásticos 6.35.

[00105] A armadura de topo é ela própria coberta por uma banda de rodagem 6.

[00106] A largura axial máxima W do pneumático é igual a 317 mm.

[00107] A largura axial L41 da primeira camada de trabalho 41 é igual a 252 mm.

[00108] A largura axial L43 da segunda camada de trabalho 43 é igual a 232 mm.

[00109] No que diz respeito à largura axial L42 da camada de elementos de reforço circunferenciais 42, ela é igual a 194 mm.

[00110] A última lona de topo 44, dita de proteção, tem uma largura L44 igual a 124 mm.

[00111] De acordo com a invenção, o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento das camadas de calandragem de cada uma das camadas de trabalho 41 e 43 é igual a 6 MPa.

[00112] A figura 2 ilustra uma vista em projeção de um esquema de uma parte da superfície 6 de uma banda de rodagem 5 de um pneumático 1. A superfície 6 da banda de rodagem 5 é formada por recortes longitudinais 7 e 8, e por recortes transversais 9 e 10. Os recortes longitudinais 7 e transversais 9 são ranhuras e os recortes longitudinais 8 e transversais 10 são incisões. O conjunto desses recortes 7, 8, 9, 10 e 11 forma os elementos de esculturas 11 que constituem a banda de rodagem 5.

[00113] Na figura 3, é representado esquematicamente um recorte longitudinal 8 em corte de acordo com o plano de corte P. Esse plano de corte P é perpendicular ao plano médio das paredes e ao plano tangente à superfície 6 da banda de rodagem 5. A largura Df do recorte 8 no fundo de recorte é igual a 6 mm. A largura ds do recorte longitudinal 8 na superfície da banda de rodagem 5 é medida entre as extremidades 12 e 13 do dito recorte longitudinal 8 na superfície 6 da banda de rodagem 5. Ela é igual a 0.7 mm. A razão Df/ds é igual a 8.57.

[00114] No caso da figura 3, o recorte 8 forma uma incisão na superfície da banda de rodagem que de acordo com a definição dada precedentemente apresenta uma largura inferior a 2 mm. Depois de desgaste da banda de rodagem, o vazio escondido sob a dita incisão faz aparecer uma ranhura. Como explicado precedentemente, quando o pneumático é novo, a incisão permite formar arestas ao mesmo tempo em que conserva uma grande rigidez da banda de rodagem, as paredes entrando em contato uma com a outra no momento do contato com o solo. Depois de desgaste, quando o vazio escondido aparece ele forma uma ranhura e, portanto, arestas, a perda de rigidez sendo limitada devido à profundidade menor do recorte na banda de rodagem.

[00115] Ensaios foram realizados com diferentes pneumáticos realizados de acordo com a invenção e comparados com pneumáticos de referência.

[00116] Ensaios são notadamente realizados fazendo para isso variar as características das misturas das calandragens das camadas de trabalho 41 e 43, notadamente o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento das mesmas e o valor tan(δ) max.

[00117] As diferentes misturas utilizadas são listadas abaixo.

[00118] Os pneumáticos I de acordo com a invenção são realizados de acordo com as figuras 1 a 3 e eles possuem camadas de trabalho das quais as calandragens são constituídas pelas misturas 1 a 5.

[00119] Primeiros pneumáticos de referência T1 são realizados de acordo com as figuras 2 e 3, eles possuem camadas de trabalho das quais as calandragens são constituídas pelas misturas 1 a 5 e a arquitetura de topo dos mesmos difere pelo fato de que a armadura de topo não compreende uma camada de elementos de reforço circunferenciais.

[00120] Segundos pneumáticos de referência T2 são realizados de acordo com as figuras 1-3 e eles possuem camadas de trabalho das quais as calandragens são constituídas pela mistura R1.

[00121] Primeiros ensaios consistiram em rodagens que simulam um uso médio dos pneumáticos quando eles equipam veículos de tipo Veículos Pesados. O objetivo desses ensaios é controlar o estado dos pneumáticos no decorrer das rodagens e identificar eventuais problemas de irregularidades de desgaste da banda de rodagem.

[00122] No decorrer das rodagens, os pneumáticos de referência T1 apresentam irregularidades de desgaste de acordo com a direção transversal. Tais irregularidades de desgaste podem em certas condições ter efeitos negativos sobre as propriedades de aderência do pneumático pois a superfície da área de contato pode se encontrar assim modificada. Essas irregularidades de desgaste podem também gerar vibrações, perceptíveis pelo usuário e, portanto, uma situação de desconforto para esse último. Por outro lado, o aparecimento de tais irregularidades de desgaste leva a um aumento da velocidade de desgaste dos pneumáticos e, portanto, a um tempo de utilização menor do que o esperado.

[00123] No que diz respeito aos pneumáticos de acordo com a invenção e aos pneumáticos de referência T2, os ensaios mostram que tais irregularidades de desgaste aparecem mais tardiamente e de maneira muito menos pronunciada de modo que as propriedades de aderência quase não são afetadas quaisquer que sejam as condições de rodagem.

[00124] Segundos ensaios que correspondem a ensaios de resistência foram realizados em uma máquina de teste que impõe a cada um dos pneumáticos uma rodagem em linha reta a uma velocidade igual ao índice de velocidade máxima prescrito para o dito pneumático (speed index) sob uma carga inicial de 4000 Kg progressivamente aumentada para reduzir o tempo do teste.

[00125] É verificado que o conjunto dos pneumáticos testados apresenta resultados substancialmente comparáveis.

[00126] Um terceiro tipo de ensaios que correspondem também a ensaios de resistência foi realizado em uma máquina de teste que impõe de modo cíclico um esforço transversal e uma sobrecarga dinâmica aos pneumáticos. Os ensaios foram realizados para os pneumáticos de acordo com a invenção com condições idênticas a aquelas aplicadas aos pneumáticos de referência.

[00127] As distâncias percorridas variam de um tipo de pneumático para o outro, deteriorações aparecendo devido a uma degradação das misturas de borracha ao nível das extremidades das camadas de trabalho. Os resultados são expressos na tabela que se segue em referência a uma base 100 fixada para o pneumático de referência T1.

[00128] Esses ensaios mostram notadamente que a concepção dos pneumáticos de acordo com a invenção permite uma diminuição do módulo de elasticidade das calandragens das camadas de topo de trabalho sem prejudicar os desempenhos de resistência quando uma camada de elementos de reforço circunferenciais está presente.

[00129] Por outro lado, medições de resistência à rodagem foram efetuadas. Essas medições tiveram como objeto o pneumático de referência T2 tal como descrito precedentemente, e pneumáticos de acordo com a invenção I tal como descrito precedentemente, a mistura 1 sendo utilizada para as camadas de calandragens das camadas de trabalho 41 e 43.

[00130] Os resultados das medições são apresentados na tabela seguinte; eles são expressos em Kg/t, um valor 100 sendo atribuído ao pneumático T2.

Claims (11)

1. Pneumático (1) com armadura de carcaça radial (2) compreendendo uma armadura de topo (4) formada por pelo menos duas camadas de topo de trabalho (41, 43), cada uma delas formada por elementos de reforço inseridos entre duas camadas de calandragem de mistura de borracha, ela própria coberta radialmente por uma banda de rodagem (5), a dita banda de rodagem sendo reunida a dois talões por meio de dois flancos, a armadura de topo (4) compreendendo pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais (42), a dita banda de rodagem (5) compreendendo uma superfície de banda de rodagem (6) destinada a entrar em contato com uma pavimentação e formar uma superfície de contato, a dita banda de rodagem sendo constituída por pelo menos uma parte central que se estende pelo menos na zona do plano equatorial e duas partes axialmente exteriores e apresentando pelo menos na dita parte central pelo menos um recorte de orientação longitudinal (8), caracterizadopelo fato de que a profundidade, medida em um pneumático novo na pelo menos dita parte central, do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal (8) é superior ou igual a 40 % da espessura da banda de rodagem, em que a razão da largura (Df) medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal (8) sobre a largura (ds) medida na superfície da banda de rodagem em um pneumático novo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal (8) é superior a 2, em que o módulo de elasticidade sob tensão a 10 % de alongamento de pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho (41, 43) é inferior a 8,5 MPa e em que o valor máximo de tan(δ), denotado como tan(δ)max, da dita pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho (41, 43) é inferior a 0,100.

2. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a largura (Df) medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal (8) é estritamente superior a 3 mm.

3. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a largura (Df) medida no fundo do dito pelo menos um recorte de orientação longitudinal (8) é inferior a 10 mm.

4. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma camada de calandragem de pelo menos uma camada de topo de trabalho (41, 43) é uma mistura elastomérica à base de borracha natural ou de poliisopreno sintético com maioria de encadeamentos cis-1,4 e eventualmente de pelo menos um outro elastômero diênico, a borracha natural ou o poliisopreno sintético em caso de mistura estando presente a um teor majoritário em relação ao teor do outro ou dos outros elastômeros diênicos utilizados e de uma carga reforçadora constituída: a) ou por negro de fumo de superfície específica BET superior a 60 m2/g, i. empregado em um teor compreendido entre 20 e 40 phr quando o índice de absorção de óleo (COAN) da estrutura do negro é superior a 85, ii. empregado em um teor compreendido entre 20 e 60 phr quando o índice de absorção de óleo (COAN) da estrutura do negro é inferior a 85, b) ou por negro de fumo de superfície específica BET inferior a 60 m2/g, qualquer que seja seu índice de estrutura, empregado em um teor compreendido entre 20 e 80 phr, e de preferência entre 30 e 50 phr, c) ou por uma carga branca de tipo sílica e/ou alumina compreendendo funções de superfície SiOH e/ou AlOH escolhida no grupo formado por sílicas precipitadas ou pirogenadas, aluminas ou aluminossilicatos ou então ainda negros de fumo modificados no decorrer ou depois da síntese de superfície específica BET compreendida entre 30 e 260 m2/g empregada em um teor compreendido entre 20 e 80 phr, e de preferência entre 30 e 50 phr, d) ou por uma mistura de negro de fumo descrito em (a) e/ou de negro de fumo descrito em (b) e/ou uma carga branca descrita em (c), na qual o teor global de carga está compreendido entre 20 e 80 phr, e de preferência entre 40 e 60 phr.

5. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a camada de elementos de reforço circunferenciais (42) é radialmente disposta entre duas camadas de topo de trabalho (41, 43).

6. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as larguras axiais das camadas de topo de trabalho (41, 43) radialmente adjacentes à camada de elementos de reforço circunferenciais (42) são superiores à largura axial da dita camada de elementos de reforço circunferenciais (42).

7. Pneumático (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as camadas de topo de trabalho (41, 43) adjacentes à camada de elementos de reforço circunferenciais (42) estão de um lado e de outro do plano equatorial e no prolongamento axial imediato da camada de elementos de reforço circunferenciais (42) acopladas em uma largura axial, para serem em seguida separadas por perfilados de mistura de borracha pelo menos no restante da largura comum às ditas duas camadas de trabalho (41, 43).

8. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a armadura de topo (4) é formada por pelo menos duas camadas de topo de trabalho de elementos de reforço (41, 43), de preferência inextensíveis, cruzados de uma camada para a outra formando assim com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 45°.

9. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que os elementos de reforço de pelo menos uma camada de elementos de reforço circunferenciais (42) são elementos de reforço metálicos que apresentam um módulo secante a 0,7 % de alongamento compreendido entre 10 e 120 GPa e um módulo tangente máximo inferior a 150 GPa.

10. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a armadura de topo (4) é completada radialmente no exterior por pelo menos uma lona suplementar (44), referida como lona de proteção, de elementos de reforço ditos elásticos, orientados em relação à direção circunferencial com um ângulo compreendido entre 10° e 45° e de mesmo sentido que o ângulo formado pelos elementos inextensíveis da lona de trabalho que lhe é radialmente adjacente.

11. Pneumático (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a armadura de topo (4) compreende adicionalmente uma camada de triangulação formada por elementos de reforço metálicos que formam com a direção circunferencial ângulos superiores a 45°.

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