BRPI0513974B1

BRPI0513974B1 - Pneumático

Info

Publication number: BRPI0513974B1
Application number: BRPI0513974-0A
Authority: BR
Inventors: Olivier Ferlin
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2018-02-14
Also published as: US20090025848A1; WO2006013201A8; JP4943329B2; ATE416093T1; WO2006013201A1; EP1776248B1; FR2873624B1; US8220512B2; BRPI0513974A; JP2008508146A; BRPI0513974A8; EP1776248A1; CN1993240A; DE602005011448D1; FR2873624A1; CN100522668C

Abstract

pneumático pneumático que tem dois frisos (11) e uma armadura de carcaça radial (12) ancorada em cada friso por um reviramento (15) que forma pelo menos um laço em tomo de uma armadura de reforço circunferencial (13) de friso, esse reviramento - visto em corte meridiano - se originando em um ponto de origem (a1) que corresponde ao ponto de intersecção entre a armadura de carcaça e uma reta perpendicular (d) ao eixo de rotação do pneumático e que passa pelo ponto (a) da armadura de reforço circunferencial (13) de friso radialmente mais no interior, esse pneumático sendo tal que, visto em corte meridiano, a extremidade (f) do reviramento (15) está situada entre o dito reviramento (15) da armadura de carcaça e a armadura de reforço circunferencial (13) de friso.

Description

(54) Título: PNEUMÁTICO (51) Int.CI.: B60C 15/00 (30) Prioridade Unionista: 02/08/2004 FR 0408555 (73) Titular(es): COMPAGNIE GENERALE DES ETABLISSEMENTS MICHELIN (72) Inventor(es): OLIVIER FERLIN ··· ·* ··« * ·#· · *·· * ««·»·· ·4 « · · ♦ Π · ««»» · * ·· ί :· • »«« « ··· » *» · · “PNEUMÁTICO”

Α presente invenção se refere a um pneumático de armadura de carcaça radial e mais especialmente a um pneumático destinado a equipar veículos pesados para levar cargas pesadas e notadamente caminhões, ônibus, reboques, e no qual uma nova estrutura de reforço dos frisos é adaptada para melhorar a resistência do pneumático.

Como conhecido, um pneumático do tipo considerado compreende frisos destinados a operar junto com assentos de um aro de montagem, esses frisos sendo ligados a um topo do pneumático por flancos.

Esse pneumático compreende uma armadura de carcaça formada por pelo menos uma pluralidade de cabos metálicos ou não orientados em uma direção meridiana, quer dizer em uma direção que forma um ângulo igual a ou próximo de 90° com a direção circunferencial. Essa armadura de carcaça é ancorada em cada friso a pelo menos uma armadura de reforço circunferencial de friso (por exemplo um cordonel), formando assim um reviramento. A armadura de carcaça é radialmente encimada por uma armadura de topo, composta por pelo menos dois empilhamentos de reforços metálicos, cruzados de um empilhamento ao seguinte formando assim com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 45°. Por outro lado, os reviramentos de armadura de carcaça são usualmente reforçados por pelo menos uma armadura de reforço suplementar cujos reforços metálicos ou não são dispostos de modo a formar um ângulo inferior a 45/ com a direção circunferencial.

Sob certas solicitações, os frisos de pneumático são submetidos a condições de temperatura relativamente elevadas comparadas com as temperaturas médias de funcionamento. Esses aumentos de temperatura provêm notadamente de um aquecimento dos órgãos de freagem dos veículos pesados e da radiação que resulta dele.

Para aumentar a resistência dos frisos dos pneumáticos, é

*> · · * • · * · « ♦· · ·»· • · · ·· · · conhecido prover os ditos frisos com armaduras suplementares de reforço que são dispostas nos frisos de maneira a ser intercaladas entre o assento dos ditos frisos e a armadura de reforço circunferencial de ancoragem da armadura de carcaça. No entanto, essa solução faz aparecer tensões elevadas na extremidade radialmente exterior dessas armaduras suplementares, essas tensões podendo ser prejudiciais à resistência do pneumático.

Em uma outra solução (descrita notadamente na publicação de patente FR 1328752) é descrito um friso que compreende um cordonel em tomo do qual é enrolada a armadura de carcaça e seu reviramento. Se essa solução apresenta efetivamente uma melhoria da resistência do friso, resta que ela não é totalmente satisfatória e que em especial ela necessita a colocação de um enrolamento de cabos na parte radialmente no exterior do cordonel e do reviramento de maneira a bloquear o dito reviramento no cordonel.

A duração de utilização dos pneumáticos aumentando (em especial no critério de desgaste da banda de rodagem), foi constatado que temperaturas elevadas aplicadas ao pneumático de maneira repetida levavam a deformações permanentes dos frisos reduzindo a resistência dos ditos frisos.

O objetivo da invenção é obter uma estrutura de friso de pneumático para veículo que leva cargas pesadas, essa estrutura conferindo ao dito friso uma resistência apropriada em relação às necessidades do utilizador ao mesmo tempo em que reduz o número de componentes.

Com esse objetivo, o pneumático de acordo com a invenção compreende dois frisos previstos para operar junto com assentos de um aro de montagem. Esse pneumático compreende uma armadura de carcaça radial ancorada em cada friso graças a um reviramento que forma pelo menos um laço completo em tomo de uma armadura de reforço circunferencial de friso, esse reviramento - visto em corte meridiano, que dizer em um plano que contém o eixo de rotação do pneumático - se originando em um ponto de origem que corresponde ao ponto de intersecçao entre a armadura de carcaça ^- 25 e uma reta perpendicular ao eixo de rotação do pneumático e que passa pelo ponto da armadura de reforço circunferencial de friso radialmente mais no interior, esse pneumático sendo caracterizado pelo fato de que, visto em corte meridiano, a extremidade do reviramento está situada entre o dito reviramento da armadura de carcaça e a armadura de reforço circunferencial de friso.

Graças a essa estrutura em forma de laço completo (quer dizer cujo reviramento passa pelo menos duas vezes pelo ou na proximidade do ponto de origem do dito reviramento), a ancoragem da armadura de carcaça é melhorada, o que tem como efeito permitir uma melhor resistência mecânica do friso submetido a aquecimentos repetitivos; de fato, a posição da extremidade do reviramento retida cria um aperto da extremidade da armadura de carcaça entre a armadura de reforço de friso e o assento do aro de utilização quando o pneumático está montado no dito aro.

De maneira conhecida, a armadura de reforço de friso é formada por pelo menos um cordonel (quer dizer pelo menos um fio ou um cabo ou uma reunião de fios ou de cabos em uma estrutura contínua circunferencialmente e que tem uma rigidez apropriada) de seção meridiana que pode ser, notadamente mas não exclusivamente, circular ou então retangular.

Na maior parte dos casos, os pneumáticos para veículos pesados ou os pneumáticos destinados a máquinas que levam cargas muito pesadas têm uma armadura de carcaça que compreende uma pluralidade de reforços metálicos (sob a forma de fios ou de cabos). De acordo com a dimensão do pneumático em questão, esses reforços metálicos têm características tais que é às vezes difícil fazê-los tomar uma curvatura muito pequena quando se quer formar um laço com o reviramento de carcaça. Em tais casos, é proposto prolongar a armadura de carcaça por uma extensão de maneira a formar um reviramento em forma de laço de ancoragem de acordo com a invenção, uma extremidade da dita extensão sendo situada entre o reviramento da armadura de carcaça e a armadura de reforço circunferencial de friso. É precisado que o ponto de início do reviramento, visto em um plano de corte meridiano que contém o eixo de rotação, corresponde ao ponto de interseção da armadura de carcaça com uma reta perpendicular ao eixo de rotação do pneumático, essa reta passando pelo ponto radialmente mais no interior da armadura de reforço circunferencial de friso. Por outro lado, a outra extremidade do reviramento corresponde ao ponto de extremidade da extensão linearmente mais afastada do ponto de início do reviramento.

De maneira conhecida, pode ser previsto um revestimento, por exemplo feito de mistura de borracha, em tomo da armadura de reforço circunferencial de friso, como um cordonel, a fim de evitar o contato direto entre a armadura de carcaça e o dito cordonel.

A fim de compensar a ausência de reviramento que se prolonga no friso e que opera junto com a armadura de carcaça radialmente mais além do cordonel comparativamente a uma estrutura usual de friso, é vantajoso prever que o ponto mais no exterior do laço formado pelo reviramento está situado a uma distância do eixo do eixo de rotação que é superior ao raio dos pontos radialmente mais no exterior do aro (na prática, um aro compreende assentos prolongados axialmente no exterior por rebordos ou ganchos destinados a limitar o deslocamento axial dos frisos quando o pneumático está montado em seu aro e inflado).

Assim o laço em tomo do cordonel e de seu revestimento forma uma parte radialmente no exterior que tem uma dimensão apropriada para criar um suporte para a armadura de carcaça nos movimentos de flexão cilíndrica a cada volta de roda e assim evitar uma flexão localizada notadamente em tomo do gancho de aro.

Descrição de variantes de realização

Outras características e vantagens da invenção se destacam da descrição feita abaixo em referência aos desenhos anexos que mostram, a • φφφ · ··· · Φ·Φ · φφφ * φ φ φ φ φ ·· · · · · φ • · · · ·« · · · ♦ · · · • φ·· φφ φ ·Φ φ φφφ φφφφφφφφ φφ φ •ΦΦ · · φφφ φ φφ φ φ título de exemplos não limitativos, formas de realização do objeto da invenção.

A figura 1 mostra um corte de um friso de pneumático cuja armadura de reforço circunferencial de friso é um cordonel de seção circular;

A figura 2 mostra um corte de um pneumático com um cordonel de seção sensivelmente retangular e revestido de um perfilado que tem uma forma externa sensivelmente circular;

A figura 3 mostra uma outra variante de friso que corresponde àquele da figura 2 de acordo com a qual o reviramento de armadura de carcaça é prolongado por uma extensão;

As figuras 4A e 4B mostram um dispositivo próprio para a realização de um friso de acordo com a invenção.

A figura 1 mostra um corte em um plano meridiano (quer dizer um plano que contém o eixo de rotação do pneumático) de um friso 11 de pneumático de acordo com a invenção. Esse friso de um pneumático destinado a ser montado em um aro j que apresenta assentos Js pouco inclinados (ângulo como eixo de rotação inferior ou igual a 10°) prolongados axialmente no exterior por rebordos Jr, compreende uma armadura de carcaça 12 ancorada em tomo de uma armadura de reforço circunferencial de friso formada por um cordonel 13 de seção sensivelmente circular. O cordonel 13 de ancoragem é formado por uma pluralidade de fios enrolados em hélice em tomo de um fio de alma; esse cordonel 13 é revestido com um perfilado 14 feito de mistura de borracha que assegura a ligação mecânica com a armadura de carcaça 12.

A armadura de carcaça 12 é composta por uma mistura de borracha reforçada por uma pluralidade de cabos metálicos orientados em uma direção sensivelmente radial (quer dizer que forma um ângulo próximo ou igual a 90° com a direção circunferencial).

É definido, no plano meridiano da figura 1, o início do • * ··· · ··· · ·«· · reviramento 15 da armadura de carcaça 12 por um ponto Al obtido como a interseção da armadura de carcaça 12 com uma reta D perpendicular ao eixo de rotação do pneumático e que passa por um ponto A radialmente mais no interior do cordonel 13. Referencia-se pela letra F a outra extremidade do reviramento 15 da armadura de carcaça.

No friso 11 mostrado, o reviramento é enrolado em tomo do cordonel para formar um laço completo, quer dizer um laço que, além do ponto Al de início de reviramento, corta uma outra vez a reta D em um ponto A2 e se termina no ponto de extremidade F situado axialmente no exterior da reta D (por axialmente no exterior, entende-se no exterior da cavidade delimitada pelo pneumático). A parte de extremidade do reviramento (parte entre os pontos A2 e F) se encontra assim apertada entre o próprio reviramento e o cordonel, o que leva a uma ancoragem melhorada da armadura de carcaça 12 por aperto entre o ponto radialmente mais no interior do cordonel 13 e o assento Js do aro.

Preferencialmente, para tais tipos de pneumáticos de veículos pesados, o reviramento 15 é localizado pelo menos entre o ponto A e um ponto B que corresponde ao ponto do cordonel axialmente mais no exterior. Desse modo, as pressões de contato contra o rebordo Jr do aro servem para melhorar a ancoragem da armadura de carcaça.

Como está visível, o friso 11 compreende por outro lado uma armadura suplementar de reforço 16 formada por uma pluralidade de reforços inclinados em relação à direção circunferencial de um ângulo inferior a 90°; no caso mostrado, essa armadura suplementar 16 apresenta uma extremidade radialmente interna localizada radialmente no interior em relação ao ponto B. Para aumentar ainda mais o efeito de aperto do laço formado pelo reviramento, é possível prolongar essa armadura suplementar de reforço 16 de friso radialmente sob o cordonel 13.

Essa mesma estrutura pode vantajosamente ser aplicada ao «3 y ······· ···«· • ··· · · ·** * · · · caso de uma armadura de carcaça cujos reforços são de natureza têxtil.

A figura 2 mostra um corte meridiano de um friso 21 de um pneumático destinado a ser montado em um aro J do qual os assentos Js são inclinados de um ângulo igual sensivelmente a 15°, esses assentos sendo prolongados axialmente no exterior por ganchos Jc.

Nesse exemplo de pneumático de acordo com a invenção, uma armadura de carcaça 22, que compreende uma pluralidade de reforços sob a forma de cabos metálicos, é ancorada em cada um dos frisos a um cordonel 23 de seção sensivelmente quadrilátera, dois dos lados dessa seção de cordonel tendo uma inclinação próxima ou igual á inclinação dos assentos Js de aro. Esse cordonel 23 é revestido de um perfilado 24 que tem, visto no plano da figura 2, uma forma externa sensivelmente circular.

O reviramento 25 da armadura de carcaça 22 forma um laço completo que se origina no ponto Al obtido como a interseção da armadura de carcaça 22 com uma reta D perpendicular ao eixo de rotação do pneumático e que passa por um ponto A radialmente mais no interior do cordonel 13. A outra extremidade do reviramento da armadura de carcaça é referenciada pelo ponto F na figura 2, o dito ponto F sendo situado na parte radialmente no exterior do cordonel 23. É por outro lado prevista uma armadura suplementar de reforço 26 de friso situada axialmente no exterior do laço formado pelo reviramento 25 da carcaça (quer dizer no lado da parte do friso destinada a entrar em contato com o gancho Jc do aro de montagem).

Uma variante, não mostrada, consiste em prolongar a armadura suplementar de reforço 26 axialmente para o interior de maneira a ser apertada radialmente entre o cordonel 23 e o assento Js do aro de montagem.

As estruturas de friso de acordo com a invenção apresentam uma vantagem certa em relação ao estado da técnica relativo ao caso das armaduras de carcaça cujos reforços são metálicos (sob a forma de cabos). De fato, em tais casos, a aplicação do ensinamento da invenção permite evitar que se tenha a realizar uma deformação permanente dos reforços (deformação plástica dos elementos metálicos que compõem os cabos) antes ou em decorrer de fabricação. Naturalmente, também é possível realizar uma tal deformação plástica permanente de acordo com a necessidade, por exemplo depois de ter procedido à realização do laço.

A figura 3 mostra uma outra variante de friso 31, de acordo com a invenção, que corresponde ao friso da figura 2 com exceção do fato de que o reviramento 35 de armadura de carcaça é prolongado por uma extensão 37 para formar um laço completo entre um ponto Al (interseção de uma reta D perpendicular ao eixo de rotação e que passa pelo ponto A radialmente mais no interior do cordonel 33) e um ponto F situado a uma extremidade da extensão.

A armadura de carcaça 32 é ancorada em tomo de um cordonel 33 revestido de um perfilado 34 de mistura de borracha; essa armadura de carcaça compreende um reviramento 35 que se origina no ponto A e se estende até o ponto F para circundar em parte somente o perfilado 34; esse reviramento 35 é prolongado por uma extensão 37 acoplado à armadura de carcaça entre um ponto El e o ponto de extremidade F do reviramento 35 em um comprimento igual a cerca da metade do comprimento do dito reviramento. A extensão 37 que prolonga o reviramento 35 passa em seguida por um ponto A2 entre o ponto A e o ponto Al para se terminar em um ponto E2 radialmente no exterior do cordonel 33.

Essa estrutura é especialmente vantajosa desde que os cabos da armadura de carcaça apresentem características de rigidez na flexão que tomam delicada a formação e a manutenção no lugar de um laço completo em tomo de um cordonel. A armadura de acoplamento que forma a extensão é escolhida, entre outras coisas, por suas propriedades que facilitam a tomada de curvatura e portanto a deformação de um laço, Essa variante de estrutura (5 • ··· · «·· · ··* · ··· ·

de friso mostrada com a figura 3 pode compreender uma (caso apresentado) ou várias armaduras de acoplamento, situadas de um mesmo lado do reviramento ou de um lado e de outro. Em uma outra variante, pelo menos uma extensão é prolongada até ser acoplada com a totalidade do reviramento e mesmo prolongada no lado interior do friso ao longo da armadura de carcaça.

A invenção não está limitada aos exemplos descritos e representados e diversas modificações podem ser trazidas a ela sem sair de seu âmbito. E em especial, é possível prever a presença de pelo menos uma deformação plástica no reviramento da armadura de carcaça cujos reforços são metálicos (essa deformação plástica sendo por exemplo realizada antes da fabricação do pneumático).

Por outro lado, o sentido do enrolamento do reviramento da armadura de carcaça que foi apresentado nas variantes descritas como indo do interior do pneumático para o exterior pode ser invertido (do exterior para o interior).

Para realizar pneumáticos que compreendem frisos de acordo com a invenção, é utilizado um dispositivo de enrolamento 40 tal como aquele representado em corte meridiano nas figuras 4A e 4B. Esse dispositivo de enrolamento 40 que permite efetuar o enrolamento do reviramento de armadura de carcaça em tomo de uma armadura de reforço circunferencial (cordonel) compreende notadamente uma tela de enrolamento 41 que tem quase uma forma cilíndrica e que tem duas extremidades axiais fixadas respectivamente a dois anéis 42 e 43 de diâmetros diferentes (no caso mostrado, o diâmetro do anel 42 situado axialmente no interior é inferior ao diâmetro do anel 43). Os anéis 42 e 43 são eles próprios solidários de mecanismos de acionamento na direção axial (não mostrados).

O dispositivo 40 compreende por outro lado uma cabeça 44 posicionada axialmente entre os anéis 42 e 43, essa cabeça podendo ser • Φ · · · · φ · φ · φ · · ·

Μ · · · · · Φ ΦΦΦ Φφφ

Φ ΦΦΦΦΦΦΦΦ ΦΦ · • Φ · · · Φ · Φ Φ · ΦΦ Φ · deslocada axialmente relativamente aos ditos anéis.

Por outro lado, a cabeça 44 apresenta uma superfície externa que compreende radialmente no interior uma cavidade côncava 45 destinada a envolver pelo menos em parte uma extremidade da armadura de carcaça 46 a revirar em tomo de um cordonel 47 de friso.

Na configuração de realização do enrolamento, a tela 41 opera junto com a cabeça 44, deslizando sobre a superfície externa da dita cabeça, para arrastar a extremidade da armadura de carcaça 46 em tomo do cordonel 47.

Para realizar o enrolamento da extremidade da armadura de carcaça 46 em tomo do cordonel 47 de friso, posiciona-se o dito cordonel concentricamente à armadura de carcaça ela própria colocada previamente em um tambor cilíndrico de colocação; e depois coloca-se no lugar o dispositivo 40 de maneira a que o anel axialmente mais no interior 42 esteja situado radialmente e axialmente no interior do cordonel de friso e de maneira a que o cordonel e a extremidade da armadura de carcaça estejam colocadas na cavidade 45 (essa etapa corresponde à figura 4A). Em seguida, desloca-se a cabeça 44 axialmente para o interior (de acordo com a direção determinada pela flecha a na figura 4B) para gerar um deslizamento relativo da tela 41 sobre a superfície externa da cabeça 44 e assim permitir o arrastamento da extremidade de carcaça para formar um laço 48 em tomo do cordonel.

Graças a esse dispositivo, é evidentemente possível ajustar o número de voltas e enrolamento (quer dizer de laços) da armadura de carcaça em tomo do cordonel de friso determinando-se previamente o deslocamento axial da cabeça do dispositivo.

' 25 • ·· ll·

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Pneumático que tem dois frisos (11, 21, 31) previstos para operar junto com assentos de um aro (J) de montagem, esse pneumático compreendendo uma armadura de carcaça radial (12, 22, 32) ancorada em cada friso por um reviramento (15, 25, 35) que forma pelo menos um laço em tomo de uma armadura de reforço circunferencial (13, 23, 33) de friso, esse reviramento - visto em corte meridiano - se originando em um ponto de origem (Al) que corresponde ao ponto de intersecção entre a armadura de carcaça e uma reta perpendicular (D) ao eixo de rotação do pneumático e que passa pelo ponto (A) da armadura de reforço circunferencial (13, 23, 33) de friso radialmente mais no interior, esse pneumático sendo caracterizado pelo fato de que, visto em corte meridiano, a extremidade do reviramento está situada entre o dito reviramento (15, 25, 35) da armadura de carcaça e a armadura de reforço circunferencial (13, 23, 33) de friso.
2. Pneumático de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que a armadura de reforço circunferencial de friso é constituída por um cordonel (13, 23, 33), esse cordonel sendo revestido de um perfilado (14, 24, 34) formado por pelo menos uma mistura de borracha, o reviramento da armadura de carcaça formando pelo menos um laço que circunda ao mesmo tempo o cordonel e o dito revestimento.
3. Pneumático de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2 caracterizado pelo fato de que os reforços da armadura de carcaça (12, 22, 32) são cabos metálicos.
4. Pneumático de acordo com uma das reivindicações 1 a 3 caracterizado pelo fato de que pelo menos um laço de ancoragem da armadura de carcaça (32) é composto por uma primeira parte que forma o reviramento (35) da dita armadura e por uma segunda parte que forma uma extensão (37) que prolonga o dito reviramento para formar o laço de ancoragem com o reviramento, uma extremidade da dita extensão estando situada entre o • ··♦ * *·· · ··· * ··· · • · · · » · · · · · * · • · · · · · · · · ♦ · · · • t ·· · · · · · · · · · *·····«· · * · ♦ ♦· · · ♦«* · ·· · · reviramento da armadura de carcaça e a armadura de reforço circunferencial de friso.
5. Pneumático de acordo com uma das reivindicações 1 a 4 caracterizado pelo fato de que pelo menos um friso compreende uma

5 armadura suplementar de reforço (16, 26) cujos reforços formam um ângulo inferior a 45° com a direção circunferencial, a dita armadura suplementar (16, 26) sendo colocada axialmente no exterior em relação ao reviramento (15, 25) da armadura de carcaça.
6. Pneumático de acordo com uma das reivindicações 1 a 5

10 caracterizado pelo fato de que a armadura de carcaça (12, 22, 32) é ancorada por reviramento em tomo da armadura de reforço circunferencial (13, 23, 33) de friso indo-se do interior para o exterior do pneumático.
7. Pneumático de acordo com uma das reivindicações 1 a 6 caracterizado pelo fato de que o reviramento da armadura de carcaça (15, 25,

15 35) compreende pelo menos uma deformação plástica.