BR112019007052B1

BR112019007052B1 - Banda de rodagem de pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil

Info

Publication number: BR112019007052B1
Application number: BR112019007052-4A
Authority: BR
Inventors: Olivier SPINNLER; Julien Cladiere
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2022-05-31
Also published as: BR112019007052A2; US20190270341A1; WO2018065732A1; CN109789728A; EP3523140A1; EP3523140B1; CN109789728B; AU2017339161A1; FR3057208A1

Abstract

Pneumático radial (1) destinado a equipar um veículo pesado de tipo de engenharia civil e, mais especialmente, sua banda de rodagem (2). De acordo com a invenção, tal pneumático é caracterizado por uma taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem pelo menos igual a 3 m/m2, um número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica da banda de rodagem, pelo menos presente no fundo de recorte (21), pelo menos igual a 60000 ciclos e uma razão C, relação entre o número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica e a taxa de laminação de superfície TL, pelo menos igual a 20000 ciclos/(m/m2).

Description

[001] A presente invenção se refere a um pneumático radial, destinado a equipar um veículo pesado de tipo de engenharia civil e, mais especialmente, à banda de rodagem de um tal pneumático.

[002] Um pneumático radial para veículo pesado de tipo de engenharia civil é destinado a ser montado sobre um aro do qual o diâmetro nominal, no sentido da norma da ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organisation), é pelo menos igual a 25 polegadas. Ainda que não limitada a esse tipo de aplicação, a invenção é mais especialmente descrita em referência a um pneumático radial de grande dimensão, destinado, por exemplo, a ser montado em um caminhão basculante, veículo de transporte de materiais extraídos de minas subterrâneas ou de minas de superfície. Por pneumático radial de grande dimensão, é entendido um pneumático destinado a ser montado em um aro do qual o diâmetro é pelo menos igual a 49 polegadas e pode atingir 57 polegadas, e mesmo 63 polegadas.

[003] Um pneumático tendo uma geometria de revolução em relação a um eixo de rotação, a geometria do pneumático é geralmente descrita em um plano meridiano que contém o eixo de rotação do pneumático. Para um plano meridiano dado, as direções radial, axial e circunferencial designam respectivamente as direções perpendicular ao eixo de rotação do pneumático, paralela ao eixo de rotação do pneumático e perpendicular ao plano meridiano.

[004] No que se segue, as expressões “radialmente interior”, respectivamente “radialmente exterior” significam “mais próximo”, respectivamente “mais afastado do eixo de rotação do pneumático”. Por “axialmente interior”, respectivamente “axialmente exterior”, é entendido “mais próximo”, respectivamente “mais afastado” do plano equatorial do pneumático, o plano equatorial do pneumático sendo o plano que passa pelo meio da superfície de rodagem do pneumático e que é perpendicular ao eixo de rotação do pneumático.

[005] Um pneumático radial compreende radialmente do exterior para o interior uma banda de rodagem, uma armadura de topo e uma armadura de carcaça. O conjunto constituído pela banda de rodagem e pela armadura de carcaça é o topo do pneumático.

[006] A banda de rodagem é a parte do pneumático destinada a entrar em contato com um solo por intermédio de uma superfície de rodagem e a ser gasta.

[007] A banda de rodagem compreende um sistema mais ou menos complexo de recortes que separam elementos em relevo, chamado de escultura, para assegurar notadamente um desempenho satisfatório em aderência.

[008] Os recortes da banda de rodagem podem ter qualquer tipo de orientação em relação à direção circunferencial do pneumático. São distinguidos usualmente os recortes longitudinais ou circunferenciais que formam, com a direção circunferencial, um ângulo no máximo igual a 45°, e os recortes axiais ou transversais que formam, com a direção circunferencial, um ângulo pelo menos igual a 45°. Dentre os recortes, são distinguidas as ranhuras e as incisões. Uma ranhura é um recorte que define um espaço delimitado por paredes de matéria confrontantes e distantes uma da outra, de tal modo que as ditas paredes não podem entrar em contato uma com a outra por ocasião da passagem da banda de rodagem no contato com o solo, quando o pneumático está em rodagem sob condições de carga e de pressão nominais recomendadas. Uma incisão é um recorte que define um espaço delimitado por paredes de matéria que entram em contato uma com a outra por ocasião da rodagem.

[009] A banda de rodagem é geralmente caracterizada geometricamente por uma largura axial WT e uma espessura radial HT. A largura axial WT é definida como a largura axial da superfície de contato da banda de rodagem do pneumático novo com um solo liso, o pneumático estando submetido a condições de pressão e de carga tais como recomendadas, por exemplo, pela norma E.T.R.T.O. (European Tyre and Rim Technical Organisation). A espessura radial HT é definida, por convenção, como a profundidade radial máxima medida nos recortes. No caso de um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil, e a título de exemplo, a largura axial WT é pelo menos igual a 600 mm e a espessura radial HT é pelo menos igual a 60 mm.

[0010] A banda de rodagem é também com frequência caracterizada por uma taxa de entalhamento volúmico TEV, igual à relação entre o volume total VD dos recortes, medida no pneumático livre quer dizer não montado e não inflado, e a soma do volume total VD dos recortes e do volume total VR dos elementos em relevo delimitados por esses recortes. A soma VD + VR corresponde ao volume compreendido radialmente entre a superfície de rodagem e uma superfície de fundo, submetida a uma translação da superfície de rodagem radialmente para o interior de uma distância igual à espessura radial HT da banda de rodagem. Essa taxa de entalhamento volúmico TEV, expressa em %, condiciona em especial o desempenho em desgaste, pelo volume de goma a desgastar disponível, e o desempenho em aderência longitudinal e transversal, pela presença de arestas respectivamente transversais e longitudinais e de recortes que têm a capacidade de estocar ou de evacuar a água ou a lama.

[0011] Na presente invenção, são chamados de recortes eficazes, recortes dos quais a largura WD é no máximo igual a 20 % da profundidade radial HD dos mesmos e dos quais a profundidade radial HD é pelo menos igual a 50 % da espessura radial HT da banda de rodagem São recortes de tipo ranhuras, que permitem uma circulação de ar na banda de rodagem, e não incisões.

[0012] Esses recortes eficazes, que têm um comprimento cumulado LD, medido em uma superfície radialmente exterior da banda de rodagem, permitem definir uma taxa de laminação de superfície TL, expressa em m/m2, igual à relação entre o comprimento cumulado LD dos recortes eficazes e a área A da superfície radialmente exterior da banda de rodagem igual a 2ΠRE*WT, onde RE é o raio exterior do pneumático.

[0013] A banda de rodagem de um pneumático compreende por outro lado pelo menos uma mistura elastomérica, quer dizer um material elastomérico obtido por mistura de seus diversos constituintes. Uma mistura elastomérica compreende classicamente uma matriz elastomérica que compreende pelo menos um elastômero diênico de tipo borracha natural ou sintética, pelo menos uma carga reforçadora de tipo negro de fumo e/ou de tipo sílica, um sistema de reticulação na maior parte das vezes à base de enxofre, e agentes de proteção.

[0014] Uma mistura elastomérica pode ser caracterizada mecanicamente, em especial depois de cozimento, por suas propriedades dinâmicas, tais como um módulo de cisalhamento dinâmico

onde G’ é o módulo de cisalhamento elástico e G’’ o módulo de cisalhamento viscoso, e uma perda dinâmica tgδ = G’’/G’. O módulo de cisalhamento dinâmico G* e a perda dinâmica tgδ são medidos em um analisador de viscosidade Metravib VA4000, de acordo com a norma ASTM D 5992-96. É registrada a resposta de uma amostra de mistura elastomérica vulcanizada, que tem a forma de um corpo de prova cilíndrico de 4 mm de espessura e de 400 mm2 de seção, submetida a uma solicitação sinusoidal em cisalhamento simples alternado, na frequência de 10 Hz, com uma varredura em amplitude de deformação de 0,1 % a 45 % (ciclo de ida), e depois de 45 % a 0,1 % (ciclo de volta), e a uma temperatura de 100°C. Essas propriedades dinâmicas são assim medidas para uma frequência igual a 10 Hz, uma deformação igual a 50 % da amplitude de deformação crista-crista e uma temperatura igual a 100°C.

[0015] Uma mistura elastomérica pode ser por outro lado caracterizada em relação a sua resistência à fissuração, por um teste de fadiga. A resistência à fadiga NR, expressa em número de ciclos ou em unidade relativa (porcentagem de um número de ciclos em relação a um número de ciclos de referência), é medida em 12 corpos de prova submetidos a trações repetidas de baixa frequência até um alongamento de 40 %, a uma temperatura de 23°C, com o auxílio de um aparelho Monsanto (tipo “MFTR”) até a ruptura do corpo de prova, aplicando para isso o protocolo descrito na norma ASTM D4482-85 e ISO 6943 a corpos de prova retangulares (65 mm de comprimento útil, 1,5 mm de espessura, 15 mm de largura) que apresentam um entalhe central de 3 mm. Com resultados expressos em unidade relativa, um valor superior a aquele de um indicador tomado como referência, arbitrariamente fixado em 100, indica um resultado melhorado quer dizer uma melhor resistência à fadiga das amostras de mistura elastomérica. Correlativamente, um valor inferior a 100 indica um resultado degradado, quer dizer uma menor resistência à fadiga das amostras de mistura elastomérico.

[0016] É conhecido que a resistência à fissuração de uma mistura elastomérica depende em especial da homogeneidade da mistura de seus constituintes, em especial da matriz elastomérica e da carga reforçadora. Um critério conhecido de homogeneidade é a dispersão da carga reforçadora na matriz elastomérica.

[0017] A dispersão de carga reforçadora em uma matriz elastomérica é caracterizada de modo conhecido por uma nota de dispersão Z, que é medida, depois de reticulação da mistura elastomérica, de acordo com o método descrito por S. Otto e Al. em Kautschuk Gummi Kunststoffe, 58 Jahrgang, NR 7-8/2005, em acordo com a norma ISO 11345.

[0018] O cálculo da nota Z é baseado na porcentagem de superfície na qual a carga reforçadora não é dispersada (“% de superfície não dispersada”), tal como medida pelo aparelho “disperGrader+” fornecido com seu modo de operação e seu software de exploração “disperDATA” pela empresa Dynisco de acordo com a equação:

[0019] A porcentagem de superfície não dispersada é, no que lhe diz respeito, medida graças a uma câmera que observa a superfície da amostra sob uma luz incidente a 30°. Os pontos claros são associados à carga reforçadora e a aglomerados, enquanto que os pontos escuros são associados à matriz elastomérica; um tratamento digital transforma a imagem em uma imagem em preto e branco, e permite a determinação da porcentagem de superfície não dispersada, tal como descrita por S. Otto no documento precitado.

[0020] Quanto maior for a nota Z, melhor é a dispersão da carga reforçadora na matriz elastomérica, uma nota Z igual a 100 correspondendo a uma dispersão perfeita e uma nota Z igual a 0 correspondendo a uma dispersão medíocre. Será considerado que uma nota Z superior ou igual a 65 corresponde a uma boa dispersão da carga reforçadora na matriz elastomérica.

[0021] O uso de um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil é caracterizado por um porte de cargas elevadas e uma rodagem em pistas recobertas de pedras de diversos tamanhos. Por ocasião de uma rodagem sob carga elevada em pistas recobertas de pedras, que vão indentar a banda de rodagem, os penetradores vão por um lado agredir a banda de rodagem, por outro lado se bloquear, se for o caso, nos recortes da banda de rodagem. O bloqueio das pedras dentro dos recortes da banda de rodagem, chamado também de retenção de pedras, é suscetível de iniciar fissuras no fundo de recortes que vão se propagar radialmente na direção do interior do topo do pneumático para atingir a armadura de topo, e mais precisamente a armadura de proteção que é a mais radialmente exterior, que vai se degradar no decorrer do tempo e se romper: o que vai reduzir a duração de vida do pneumático. Esse fenômeno é ainda mais marcado quanto mais numerosos forem os recortes da banda de rodagem e/ou eles tiverem um volume grande, quer dizer que a taxa de entalhamento volúmico da banda de rodagem é elevada, tipicamente pelo menos igual a 12 %, e que a taxa de laminação de superfície é elevada, tipicamente pelo menos igual a 3 %.

[0022] Os inventores se deram como objetivo o de dessensibilizar a banda de rodagem de um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil às agressões por penetradores suscetíveis de gerar fissuras no fundo de recorte, em especial no caso de uma banda de rodagem com taxa de entalhamento volúmico e taxa de laminação de superfície elevadas.

[0023] Esse objetivo foi atingido por um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil que compreende: - uma banda de rodagem que tem uma espessura radial HT pelo menos igual a 60 mm e uma largura axial WT, - a banda de rodagem compreendendo recortes, tendo uma largura WD e uma profundidade radial HD, e elementos em relevo, separados uns dos outros pelos recortes, - os recortes, dos quais a largura WD é no máximo igual a 20 % da profundidade radial HD dos mesmos e dos quais a profundidade radial HD é pelo menos igual a 50 % da espessura radial HT da banda de rodagem, ditos recortes eficazes, tendo um comprimento cumulado LD, medido em uma superfície radialmente exterior da banda de rodagem, - a banda de rodagem tendo uma taxa de laminação de superfície TL, expressa em m/m2, igual à relação entre o comprimento cumulado LD dos recortes eficazes e a área A da superfície radialmente exterior da banda de rodagem igual a 2ΠRE*WT, onde RE é o raio exterior do pneumático, - a banda de rodagem compreendendo, pelo menos ao nível dos fundos dos recortes, uma mistura elastomérica que tem uma resistência à ruptura em fissuração definida por um número de ciclos em ruptura NR, - a taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem sendo pelo menos igual a 3 m/m2, - o número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica da banda de rodagem sendo pelo menos igual a 60000 ciclos, - e a razão C, relação entre o número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica da banda de rodagem e a taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem, sendo pelo menos igual a 20000 ciclos/(m/m2).

[0024] Uma primeira característica essencial da invenção é a de ter uma taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem pelo menos igual a 3 m/m2. Uma tal taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem, quer dizer um tal comprimento cumulado LD mínimo dos recortes eficazes por unidade de superfície, acarreta um risco elevado de bloqueio de pedras nos recortes eficazes. Em contrapartida, ela garante uma boa aderência do pneumático, assim como uma ventilação dos recortes eficazes da banda de rodagem, e, portanto, um resfriamento da banda de rodagem e, por consequência, uma diminuição das temperaturas internas do topo.

[0025] Uma segunda característica essencial da invenção é a de ter um número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica da banda de rodagem pelo menos igual a 60000 ciclos. Um tal número de ciclos em ruptura, característico de uma velocidade de propagação das fissuras moderada, garante uma resistência à fissuração satisfatória da mistura elastomérica, pelo menos posicionada nos fundos dos recortes especialmente expostos aos penetradores sobre o solo de rodagem do pneumático.

[0026] Os inventores finalmente mostraram que uma razão C, relação entre o número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica da banda de rodagem e a taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem, pelo menos igual a 20000 ciclos/(m/m2), combinada com as duas características de laminação da banda de rodagem e de resistência à fissuração da mistura elastomérica, era um critério pertinente para uma boa resistência da banda de rodagem às agressões por penetradores suscetíveis de gerar fissurações no fundo de recortes, no caso de uma banda de rodagem bastante recortada, com uma taxa de entalhamento volúmico e uma taxa de laminação de superfície elevadas.

[0027] Vantajosamente a razão C é pelo menos igual a 40000 ciclos/(m/m2). Uma tal razão reforça ainda mais a resistência às agressões da banda de rodagem.

[0028] Vantajosamente, a taxa de laminação TL da banda de rodagem é pelo menos igual a 3.5 m/m2. O risco de bloqueio de pedras dentro dos recortes é ainda aumentado, mas a aderência é melhorada. Por outro lado, a ventilação dos recortes eficazes da banda de rodagem é melhorada por uma taxa de laminação TL mais elevada; o que acarreta uma diminuição do nível térmico do topo do pneumático e, por consequência, permite uma melhor produtividade do transporte de materiais realizado por veículos equipados com pneumáticos de acordo com a invenção.

[0029] Ainda vantajosamente a taxa de laminação TL da banda de rodagem é no máximo igual a 9 m/m2. Acima dessa taxa de laminação TL, o comprimento cumulado LD de recortes eficazes por unidade de superfície, por consequência o número de recortes eficazes por unidade de superfície, apresenta o risco de sensibilizar a banda de rodagem às agressões a um nível inaceitável. Por um lado, o número de zonas de iniciação de fissuras no fundo de recortes se torna grande demais. Por outro lado, devido ao grande número de recortes, as dimensões dos elementos em relevo diminuem e, portanto, suas rigidezes diminuem, o que aumenta o risco de arrancamento dos elementos em relevo.

[0030] Preferencialmente o número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica da banda de rodagem é pelo menos igual a 120000 ciclos. Um tal número de ciclos em ruptura reforça ainda mais a resistência da mistura elastomérica às agressões da banda de rodagem.

[0031] É vantajoso que a mistura elastomérica da banda de rodagem tenha um módulo de cisalhamento dinâmico G* pelo menos igual a 1.0 Mpa. Uma rigidez mínima do material garante uma resistência ao desgaste da mistura elastomérica da banda de rodagem satisfatória.

[0032] É também vantajoso que a mistura elastomérica da banda de rodagem tenha uma perda dinâmica tgδ no máximo igual a 0.2. Uma perda dinâmica não elevada demais permite limitar o nível térmico do topo. Um tal nível de perda térmica é mais especialmente característico das misturas elastoméricas das quais a matriz elastomérica é constituída por borracha natural.

[0033] De acordo com um modo de realização preferido de sua composição, a mistura elastomérica da banda de rodagem compreende uma matriz elastomérica constituída por um oli-isopreno natural. Como visto precedentemente, esse tipo de material permite em especial garantir níveis térmicos limitados no topo do pneumático.

[0034] A mistura elastomérica da banda de rodagem compreende preferencialmente uma carga reforçadora da qual a taxa é pelo menos igual a 25 pce (partes por cem partes de elastômero) e no máximo igual a 80 pce. Esse intervalo de taxa de carga reforçadora permite realizar um bom compromisso entre a resistência ao desgaste e a resistência às agressões.

[0035] De acordo com uma primeira variante de composição, a carga reforçadora da mistura elastomérica da banda de rodagem compreende um negro de fumo do qual a taxa é pelo menos igual a 25 pce e no máximo igual a 60 pce. O negro de fumo é, de fato, a carga reforçadora mais utilizada nas misturas elastoméricas.

[0036] De acordo com uma segunda variante de composição, a carga reforçadora da mistura elastomérica da banda de rodagem compreende uma carga inorgânica, de preferência uma sílica, da qual a taxa é no máximo igual a 25 pce. Uma carga inorgânica clássica é a sílica.

[0037] A carga reforçadora da mistura elastomérica da banda de rodagem tendo uma nota de dispersão Z, a nota de dispersão Z da carga reforçadora da mistura elastomérica da banda de rodagem é preferencialmente pelo menos igual a 65. Quanto mais elevada for a nota de dispersão Z, mais a dispersão da carga reforçadora é homogênea na mistura elastomérica: o que é favorável em relação à resistência às agressões.

[0038] De acordo com um modo de realização frequente, a banda de rodagem é constituída por uma mistura elastomérica única.

[0039] Vantajosamente, o conjunto dos recortes tendo um volume total VD e o conjunto dos elementos em relevo tendo um volume total VR, a banda de rodagem tendo uma taxa de entalhamento volúmico TEV, expressa em %, igual à relação entre o volume total VD dos recortes e a soma do volume total VD dos recortes e do volume total dos elementos em relevo, a taxa de entalhamento volúmico TEV da banda de rodagem é pelo menos igual a 12 %, de preferência pelo menos igual a 14 %. Para ter uma ventilação térmica eficaz da banda de rodagem, os recortes devem ao mesmo tempo estar em número suficiente, o que se traduz por uma taxa de laminação TL mínima, e ter um volume suficiente, o que se traduz por uma taxa de entalhamento volúmico TEV mínima. Por outro lado, uma taxa de entalhamento volúmico TEV mínima é favorável à aderência do pneumático, facilitando assim a evacuação da água e da lama eventualmente presentes nas pistas de rodagem.

[0040] As características da invenção serão melhor compreendidas com o auxílio das figuras 1 a 3, esquemáticas e não na escala: - figura 1: meio corte, em um plano meridiano, de um topo de pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil, de acordo com a invenção. - figura 2a a 2C: variantes de realização de uma banda de rodagem para um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil, de acordo com a invenção. - figura 3: domínio dos números de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica de banda de rodagem em função da taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem para um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com a invenção.

[0041] Na figura 1, é representado um meio corte meridiano, em um plano YZ do topo de um pneumático 1 para veículo pesado de tipo de engenharia civil que compreende uma banda de rodagem 2 e uma armadura de topo 3, radialmente interior à banda de rodagem 2. A banda de rodagem 2, que tem uma espessura radial HT pelo menos igual a 60 mm, compreende recortes 21, que têm uma largura WD e uma profundidade radial HD, e elementos em relevo 22, separados pelos recortes 21. Os recortes 21, dos quais a largura WD é no máximo igual a 20 % da profundidade radial HD dos mesmos, medida entre uma superfície radialmente exterior 23 da banda de rodagem 2 e um fundo de recorte 24, e cuja profundidade radial HD é pelo menos igual a 50 5 da espessura radial HT, ditos recortes eficazes, têm um comprimento cumulado LD (não representado na figura), medido na superfície radialmente exterior 23 da banda de rodagem 2. A banda de rodagem 2 tem uma taxa de laminação de superfície TL, expressa em m/m2, igual à relação entre o comprimento cumulado LD dos recortes eficazes 21 e a área A da superfície radialmente exterior 23 da banda de rodagem igual a 2ΠRE*WT, onde RE é o raio exterior do pneumático medido no plano equatorial XZ, entre o eixo de revolução YY’ e a superfície radialmente exterior 23 da banda de rodagem 2, a armadura de topo 3 compreende, radialmente do exterior para o interior, uma armadura de proteção constituída por duas camadas de proteção, uma armadura de trabalho constituída por duas camadas de trabalho e uma armadura de guarnecimento constituída por duas camadas de guarnecimento.

[0042] As figuras 2a a 2C representam variantes de realização de uma banda de rodagem para um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil, de acordo com a invenção. Somente uma meia banda de rodagem, em um plano meridiano, é representada. A figura 2a representa uma banda de rodagem 2 constituída por uma mistura elastomérica 3 única, que resiste à fissuração no sentido da invenção, quer dizer caracterizada por um número de ciclos em ruptura NR pelo menos igual a 60000 ciclos. A figura 2B representa uma banda de rodagem 2 da qual uma porção radialmente exterior é constituída por uma mistura elastomérica 3, que resiste à fissuração no sentido da invenção. Finalmente a figura 2C representa o caso no qual a mistura elastomérica 3, que resiste à fissuração no sentido da invenção, está unicamente localizada no fundo de recorte 24.

[0043] A figura 3 representa o domínio dos números de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica de banda de rodagem em função da taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem para um pneumático para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com a invenção. De acordo com a invenção, a taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem é pelo menos igual a 3 m/m2 e o número de ciclos em ruptura NR da mistura elastomérica da banda de rodagem é pelo menos igual a 60000 ciclos com uma razão C, relação entre o número de ciclos em ruptura NR e a taxa de laminação de superfície TL, pelo menos igual a 20000 ciclos/(m/m2). Por consequência, o domínio da invenção, hachurado na figura 3, é delimitado pelas retas TL = 3 m/m2 e NR = C*TL = 20000*TL ciclos /(m/m2). No gráfico da figura 3 é representado um exemplo do estado da técnica D, fora do domínio da invenção, caracterizado por uma taxa de laminação de superfície TL igual a 1.6 m/m2, e, portanto, inferior a 3 m/m2, e um número de ciclos em ruptura NR igual a 80000 ciclos. São também representados dois exemplos de realização da invenção I1 e I2, para os quais a taxa de laminação de superfície TL é igual a 4.2 m/m2, e que têm respectivamente um número de ciclos em ruptura NR igual a 120000 e a 140000 ciclos.

[0044] A invenção foi mais especialmente estudada para um pneumático de dimensão 40.00R57. Dois exemplos de acordo com a invenção I1 e I2 e um pneumático do estado da técnica E, tomado em referência, foram comparados pelos inventores.

[0045] As características respectivamente de laminação e da mistura elastomérica da banda de rodagem do pneumático E e dos pneumáticos I1 e I2 são apresentadas na tabela 1 abaixo:

Tabela 1

[0046] De acordo com a tabela 1, os três pneumáticos comparados E, I1 e I2 têm uma banda de rodagem constituída por uma mistura elastomérica única cuja a matriz elastomérica é um poliisopreno, quer dizer uma borracha natural, e cuja a carga reforçadora compreende, ao mesmo tempo, um negro de fumo e uma carga inorgânica de tipo sílica. O pneumático E do estado da técnica não entra no âmbito da invenção visto que ele não satisfaz o critério de taxa de laminação de superfície TL mínima pelo menos igual a 3 m/m2, quer dizer, de banda de rodagem suficientemente recortada. Em contrapartida, a taxa de laminação de superfície TL dos pneumáticos I1 e I2 é igual a 4.2 m/m2 e satisfaz, portanto, esse critério. A mistura elastomérica da banda de rodagem do pneumático I1 é ao mesmo tempo mais rígida e mais histérica do que aquela do pneumático I2. Por outro lado, a carga reforçadora para o pneumático I1 é melhor dispersada do que para o pneumático I2. No entanto, o número de ciclos em ruptura NR sendo menor para o pneumático I1 do que para o pneumático I2, com igual taxa de laminação TL, a razão C é menor para o pneumático I1 do que para o pneumático I2. Por consequência, o pneumático I2 tem um melhor desempenho do que o pneumático I1 em relação à resistência às agressões.

Claims

1. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil que compreende: - uma banda de rodagem (2) que tem uma espessura radial HT pelo menos igual a 60 mm e uma largura axial WT, - a banda de rodagem (2) compreendendo recortes (21), tendo uma largura WD e uma profundidade radial HD, e elementos em relevo (22), que são separados uns dos outros pelos recortes (21), - os recortes (21), cuja largura WD é no máximo igual a 20 % da profundidade radial HD dos mesmos e cuja profundidade radial HD é pelo menos igual a 50 % da espessura radial HT da banda de rodagem (2), referidos como recortes eficazes, tendo um comprimento cumulado LD, medido em uma superfície radialmente exterior (23) da banda de rodagem (2), - a banda de rodagem (2) tendo uma taxa de laminação de superfície TL, expressa em m/m2, igual à relação entre o comprimento cumulado LD dos recortes eficazes (21) e a área A da superfície radialmente exterior (23) da banda de rodagem (2) igual a 2πRE*WT, onde RE é o raio exterior do pneumático, - a banda de rodagem (2) compreendendo, pelo menos ao nível dos fundos (24) dos recortes (21), um composto elastomérico (3) que tem uma resistência à ruptura em fissuração definida por um número de ciclos em ruptura NR, e medida de acordo com os padrões ASTM D4482-85 e ISO 6943, caracterizado pelo fato de que a taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem (2) é pelo menos igual a 3 m/m2, em que o número de ciclos em ruptura NR do composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) é pelo menos igual a 60000 ciclos e em que a razão C entre o número de ciclos em ruptura NR do composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) e a taxa de laminação de superfície TL da banda de rodagem (2) é pelo menos igual a 20000 ciclos/(m/m2).

2. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão C é pelo menos igual a 40000 ciclos/(m/m2).

3. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a taxa de laminação TL da banda de rodagem (2) é pelo menos igual a 3,5 m/m2.

4. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a taxa de laminação TL da banda de rodagem (2) é no máximo igual a 9 m/m2.

5. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o número de ciclos em ruptura NR do composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) é pelo menos igual a 120000 ciclos.

6. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) tem um módulo de cisalhamento dinâmico G* pelo menos igual a 1,0 Mpa, o módulo de cisalhamento dinâmico G* sendo medido de acordo com o padrão ASTM D 5992-96, para uma frequência igual a 10 Hz e uma temperatura igual a 100°C.

7. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) tem uma perda dinâmica tgδ no máximo igual a 0,2, a perda dinâmica sendo medida de acordo com o padrão ASTM 5992-96, para uma frequência de 10 Hz e uma temperatura igual a 100°C.

8. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) compreende uma matriz elastomérica constituída por um poliisopreno natural.

9. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) compreende uma carga reforçadora, cujo teor é pelo menos igual a 25 phr (partes por cem partes de elastômero) e no máximo igual a 80 phr.

10. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a carga reforçadora do composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) compreende um negro de fumo cujo teor é pelo menos igual a 25 phr e no máximo igual a 60 phr.

11. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a carga reforçadora do composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) compreende uma carga inorgânica, de preferência uma sílica, cujo teor é no máximo igual a 25 phr.

12. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, a carga reforçadora do composto elastomérico (3) da banda de rodagem (2) tendo uma nota de dispersão Z, caracterizado pelo fato de que a nota de dispersão Z da carga reforçadora do composto elastomérico da banda de rodagem (2) é pelo menos igual a 65, a nota de dispersão Z sendo medida, após reticulação do composto elastomérico, de acordo com o método descrito por S. Otto, e Al em Kautschuk Gummi Kunststoffe, 58 Jargang, NR 7-8/2005, de acordo com o padrão ISO 11345.

13. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a banda de rodagem (2) é constituída por um único composto elastomérico.

14. Pneumático (1) para veículo pesado de tipo de engenharia civil de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, o conjunto dos recortes (21) tendo um volume total VD e o conjunto dos elementos em relevo (22) tendo um volume total VR, a banda de rodagem (2) tendo uma taxa de entalhamento volúmico TEV, expressa em %, igual à razão entre o volume total VD dos recortes (21) e a soma do volume total VD dos recortes (21) e o volume total dos elementos em relevo (22) caracterizado pelo fato de que a razão de entalhamento volúmico TEV da banda de rodagem (2) é pelo menos igual a 12 %, de preferência pelo menos igual a 14 %.