BRPI0911172B1

BRPI0911172B1 - pneumático para veículos

Info

Publication number: BRPI0911172B1
Application number: BRPI0911172A
Authority: BR
Inventors: Weber Christian
Original assignee: Continental Reifen Deutschland
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2019-10-22
Also published as: EP2268493B1; CN101998909A; BRPI0911172A2; EP2268493A1; CN101998909B; WO2009124816A1; DE102008018345A1

Abstract

pneumático para veículos a presente invenção refere-se a um pneumático para veículos, nomeadamente para veículos utilitários, com uma carcaça radial (3), uma cinta multicamada (2) e uma banda de rodagem (1), que na área de contato com o solo apresenta uma secção central (8, 8’, 8’’) de uma primeira composição de borracha e duas secções do ombro (7, 7’, 7’’) de uma segunda composição de borracha, sendo que as duas composições de borracha são diferenciadas pelo respetivo valor de ressalto à temperatura ambiente. a composição de borracha nas secções do ombro (7, 7’, 7’’) apresenta um valor de ressalto pelo menos 2% mais elevado à temperatura ambiente do que a composição de borracha na secção central (8, 8’, 8’’).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PNEUMÁTICO PARA VEÍCULOS.

[0001] A presente invenção refere-se a um pneumático para veículos, nomeadamente para veículos utilitários, com uma carcaça radial, uma cinta multicamada e uma banda de rodagem, que na área de contato com o solo apresenta uma secção central de uma primeira composição de borracha e duas secções do ombro de uma segunda composição de borracha, sendo que as duas composições de borracha são diferenciadas pelo respetivo valor de ressalto à temperatura ambiente.

[0002] Da US-A-4,385,653 é conhecido um pneumático para veículos ligeiros de passageiros, cuja banda de rodagem apresenta uma secção central de uma primeira composição de borracha e duas secções do ombro de uma segunda composição de borracha. As composições de borracha são diferenciadas uma da outra, sendo que a composição de borracha na secção central apresenta uma perda devido à histerese mais reduzida do que aquela nas duas secções do ombro. Um pneumático com uma banda de rodagem da natureza acima referida apresenta melhores propriedades de frenagem e uma menor resistência ao rolamento.

[0003] Inúmeras patentes e inúmeros pedidos de patente têm por objetivo, conceber a banda de rodagem do pneumático com secções de diferentes composições de borracha. Assim por exemplo da EP-B0864447 é conhecido um pneumático, cuja banda de rodagem apresenta pelo menos duas secções circunferenciais de diferentes composições de borracha. Uma das secções contém um material de enchimento reforçado com uma percentagem de pelo menos 40% de bistre, a outra secção um material de enchimento branco, usado em uma quantidade de pelo menos 20% da quantidade total do material de enchimento reforçado. Além disso, a diferença entre os índices de histe

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2/11 rese a 70° da primeira composição de borracha e da segunda composição de borracha é de pelo menos 10% do valor mais elevado. Através das referidas medidas o desenvolvimento da temperatura no pneumático é mantida reduzida. No caso do pneumático conhecido da DE-C-19643998 a banda de rodagem é concebida, de modo que o pneumático apresenta uma resistência ao rolamento mais reduzida perante pelo menos a manutenção do comportamento de deslizamento em piso molhado em toda a profundidade do perfil e além disso, apresenta uma boa condutibilidade elétrica. Para alcançar o referido objetivo a banda de rodagem pelo menos em uma secção do ombro, nomeadamente em uma área periférica de no máximo 15% da extensão axial da banda de rodagem que estabelece contato com a faixa de rodagem, é fabricada a partir de uma mistura de elastômero, que na mistura contém 30 a 80 partes em peso de ácido silícico, por 100 partes em peso de cauchu.

[0004] Os pneumáticos para veículos utilitários, nomeadamente para veículos usados em estaleiros, frequentemente apresentam um quadro de desgaste característico com danos visíveis na área central da banda de rodagem. Os danos causados são dilaceramentos, esfoliações e erupções, designados por Chipping and Chunking. As secções laterais da banda de rodagem apresentam significativamente menos dilaceramentos e erupções. O referido quadro de desgaste característico pode ser justificado pela distribuição de pressão heterogênea na superfície de contato com o solo do pneumático.

[0005] A presente invenção tem por objetivo, em um pneumático para veículos utilitários da natureza acima referida, melhorar a resistência da banda de rodagem na área central da banda de rodagem relativamente ao Chipping and Chunking e reduzir a geração de calor na área do ombro. Os referidos objetivos parciais apresentam um conflito direto um relativamente ao outro.

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3/11 [0006] De acordo com a presente invenção o referido objetivo é alcançado pelo fato de a composição de borracha na secção central apresentar um valor de ressalto à temperatura ambiente compreendido entre 30 e 50 e a composição de borracha nas secções do ombro apresentar um valor de ressalto pelo menos 2% mais elevado à temperatura ambiente.

[0007] De acordo com a presente invenção a banda de rodagem nos respectivos ombros apresenta secções do ombro de uma composição de borracha com uma histerese, que é mais reduzida do que aquela da composição de borracha na secção central da banda de rodagem. Por conseguinte, nas secções do ombro do pneumático a geração de calor é mais reduzida e consequentemente melhorada a durabilidade da cinta através da geração de calor mais reduzida na área das arestas da cinta críticas. Simultaneamente, nas secções do ombro a resistência ao rolamento é igualmente reduzida. A composição de borracha na secção central da banda de rodagem, que apresenta uma histerese mais elevada, assegura uma boa resistência da referida secção da banda de rodagem ao Chipping and Chunking.

[0008] De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção a diferença no valor de ressalto à temperatura ambiente é de pelo menos 4% e, por conseguinte, particularmente vantajosa para alcançar uma resistência mais elevada ao Chipping and Chunking na secção central da banda de rodagem.

[0009] É particularmente conveniente, que as composições de borracha sejam igualmente otimizadas relativamente à respectiva resistência ao rasgamento. Neste caso é vantajoso, que a composição de borracha na secção central apresente uma resistência ao rasgamento à temperatura ambiente, que seja 10% mais elevada do que aquela da composição de borracha nas secções do ombro. Preferencialmente a diferença na resistência ao rasgamento é de pelo menos 15%. As refe

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4/11 ridas propriedades das duas composições de borracha são particularmente vantajosas para alcançar a resistência desejada da banda de rodagem ao Chipping and Chunking na secção central.

[00010] As composições de borracha são aplicadas, de modo que nas secções do ombro apresentam um valor de ressalto à temperatura ambiente compreendido entre 40 e 60, nomeadamente entre 45 e 55 e na secção central apresentam um valor de ressalto à temperatura ambiente compreendido entre 30 e 50, nomeadamente entre 35 e 45.

[00011] É particularmente vantajosa uma aplicação das composições de borracha, de modo que a composição de borracha nas secções do ombro apresenta uma resistência ao rasgamento à temperatura ambiente compreendido entre 60N/mm e 120N/mm, nomeadamente entre 75N/mm e 115N/mm, e, que a composição de borracha na secção central apresenta uma resistência ao rasgamento à temperatura ambiente compreendido entre 90N/mm e 150N/mm, nomeadamente entre 100N/mm e 130N/mm.

[00012] Uma área para a largura ótima das secções do ombro situase na ordem de grandeza de 10% a 20% da largura da banda de rodagem. Além disso, a banda de rodagem na direção radial - independentemente de estar prevista uma eventual parte inferior da banda de rodagem - é constituída por pelo menos duas camadas, sendo que a camada radialmente mais exterior apresenta as duas secções do ombro e a secção central.

[00013] Além disso, é vantajoso que, no caso de uma aplicação multicamada da banda de rodagem a camada conectada à camada radialmente mais exterior seja constituída por uma composição de borracha, cuja resistência ao rolamento é mais reduzida àquela da composição de borracha na secção central da camada radialmente exterior.

[00014] As demais características, vantagens e particularidades da

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5/11 presente invenção são mais detalhadamente descritas com base nas figuras, que apresentam exemplos de realização de forma esquemática. Em que [00015] a figura 1 a figura 3 apresentam diferentes formas de realização da presente invenção com base em cortes transversais de um pneumático na área da banda de rodagem.

[00016] As figuras apresentam cortes transversais simplificados de áreas da banda de rodagem de pneumáticos para veículos utilitários, sendo que dos componentes convencionais do pneumático são apresentados uma banda de rodagem 1, uma cinta 2 constituída por quatro camadas de cinta com elementos de resistência preferencialmente constituídos por aço, incorporados em borracha, e, uma carcaça radial 3 igualmente reforçada com elementos de resistência. Dos flancos do pneumático apenas são apresentadas as duas secções finais radialmente mais exteriores. Não são apresentadas as áreas do talão com núcleos do talão, perfis nucleares ou quaisquer outros componentes do talão.

[00017] Em diversas variantes de realização apresentadas a banda de rodagem 1 está subdividida em uma parte superior da banda de rodagem 5 (figura 1), 5' (figura 2), 5” (figura 3) e em uma parte inferior da banda de rodagem 6 de modo conhecido. A parte inferior da banda de rodagem 6 apresenta respectivamente uma espessura essencialmente constante na ordem de grandeza de 2 mm a 3 mm e é constituída por uma composição de borracha particularmente habitual para partes inferiores de bandas de rodagem de veículos utilitários. A parte superior da banda de rodagem 5, 5', 5” é a parte da banda de rodagem 1, provida de uma perfilagem não apresentada nas figuras de sulcos circunferenciais, sulcos transversais, entalhes e similares. A largura B assinala respectivamente a área da banda de rodagem 1, que durante o rolamento do pneumático (sob observância das recomenda

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6/11 ções em conformidade com as diretrizes da ETRTO [Organização Técnica Européia do Pneumático e da Jante]) estabelece contato com o solo. A parte superior da banda de rodagem 5, 5', 5” na sua totalidade apresenta uma espessura na ordem de grandeza de 12 mm a 24 mm, conforme a dimensão e a aplicação pretendida para o pneumático para veículos utilitários.

[00018] Na variante de realização apresentada na figura 1 a parte superior da banda de rodagem 5 é constituída por duas secções do ombro 7 dispostas na direção circunferencial, fabricadas a partir de uma primeira mistura de cautchu, e, uma por uma secção central 8, fabricada a partir de uma segunda mistura de cautchu. A secção central 8 estende-se ao longo de uma largura de 60% a 80% da largura da banda de rodagem B e é constituída por uma composição de borracha com uma histerese mais elevada e uma boa resistência ao Chipping and Chunking. As duas secções do ombro 7, as quais apresentam uma largura particularmente coincidente, são constituídas por uma composição de borracha com uma histerese reduzida e uma resistência um pouco mais reduzida ao Chipping and Chucking.

[00019] A composição de borracha com a histerese mais reduzida de acordo com a presente invenção apresenta um valor de ressalto à temperatura ambiente, determinado em conformidade com a norma DIN 53512, compreendido entre 40 e 60, preferencialmente compreendido entre 45 e 55. Como medida para a resistência ao Chipping and Chunking foi usada a resistência ao rasgamento de acordo com Graves à temperatura ambiente (RT) em conformidade com a norma DIN 53515, determinada com amostras de borracha, que foram aquecidas a 160°C durante 15 minutos. Na composição de borracha com a histerese mais reduzida a resistência ao rasgamento está compreendida entre 60N/mm e 120N/mm, preferencialmente entre 75N/mm e 115N/mm.

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7/11 [00020] A composição de borracha com a histerese mais elevada apresenta um valor de ressalto à temperatura ambiente compreendido entre 30 e 50, preferencialmente entre 35 e 45. A resistência ao rasgamento de acordo com Graves está compreendida entre 90N/mm e 150N/mm, particularmente entre 100N/mm e 130N/mm.

[00021] Para alcançar as propriedades desejadas - melhor resistência ao Chipping and Chunking da composição de borracha na secção central 8 e geração de calor mais reduzida nas secções do ombro 7 - as diferenças dos valores de ressalto e da resistência ao rasgamento são relevantes: a composição de borracha nas secções do ombro 7 deve apresentar um valor de ressalto à temperatura ambiente pelo menos 2%, preferencialmente pelo menos 4% mais elevado que a composição de borracha na secção central 8 da banda de rodagem. A resistência ao rasgamento na composição de borracha na secção central 8 deve ser pelo menos 10N/mm, particularmente pelo menos 15N/mm, mais elevada do que na composição de borracha nas secções do ombro 7 da banda de rodagem.

[00022] A composição de borracha na secção central 8 da banda de rodagem 1 comparativamente com a composição de borracha nas duas secções do ombro 7 apresenta uma geração de calor mais elevada. Nas secções do ombro 7 é importante assegurar uma geração de calor o mais reduzida possível, considerando que deste modo é melhorada a durabilidade da cinta nas arestas da cinta críticas. Além disso, nas duas secções do ombro 7 a composição de borracha é aplicada, de modo que a respectiva resistência a danos é reduzida, particularmente mais reduzida do que aquela da composição de borracha na secção central 8. A resistência a danos e a histerese das composições de borracha são controlados através de medidas conhecidas, como por exemplo, a parte de sílica não ativada, a parte de bistre, o tipo de bistre usado e/ou o grau de reticulação.

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8/11 [00023] Na variante de realização apresentada na figura 2 a parte superior da banda de rodagem 5' na direção radial é constituída por duas camadas concebidas com uma espessura particularmente coincidente 5'a, 5'b. A camada 5'b está diretamente conectada à parte inferior da banda de rodagem 6 e estende-se ao longo da largura total da banda de rodagem. A camada radialmente mais exterior 5'a, à semelhança da parte superior da banda de rodagem 5 da forma de realização de acordo com a figura 1, está subdividida em duas secções do ombro 7' e uma secção central 8'. A secção central 8' estende-se ao longo de 60% a 80% da largura da banda de rodagem B, sendo que as duas secções do ombro 7' preferencialmente apresentam a mesma largura. A elasticidade de ressalto e a resistência ao rasgamento das composições de borracha nas duas secções do ombro 7' e na secção central 8' correspondem àquelas das composições de borracha nas secções 7 e 8 apresentadas na forma de realização da figura 1. A composição de borracha na camada da banda de rodagem 5'b pode ser coincidente com aquela na secção central 8'.

[00024] A figura 3 apresenta uma variante de realização, em que a parte superior da banda de rodagem 5'' na direção radial é igualmente constituída por duas camadas da banda de rodagem 5''a e 5''b. A camada radialmente mais exterior da banda de rodagem 5''a, à semelhança da variante de realização de acordo com a figura 2, é constituída por duas secções do ombro 7'' e uma secção central 8'' de composições de borracha com valores de ressalto e resistências ao rasgamento à temperatura ambiente conforme acima referidos. A camada da banda de rodagem 5''b que está diretamente conectada à parte inferior da banda de rodagem 6, que se estende ao longo da largura total da banda de rodagem, é constituída por uma composição de borracha, que apresenta uma resistência a danos e uma resistência ao rolamento mais reduzidas do que a composição de borracha na secção

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9/11 central 8” da camada da banda de rodagem 5”a, mais particularmente a composição de borracha na camada 5”b apresenta a resistência ao rolamento mais reduzida de várias composições de borracha usadas na parte superior da banda de rodagem. A espessura da camada 5”b na área de ombro pode ser maior do que na área central.

[00025] A tabela 1 contém exemplos de composições de borracha (misturas de cauchu) de acordo com a presente invenção para as secções do ombro 7, 7', 7”, a secção central 8, 8', 8” e a camada 5”b bem como os resultados de medições (Valor de ressalto (RT), Graves (RT)) com peças de teste, que foram fabricadas através da vulcanização de amostras a 160°C durante 15 minutos.

Componentes	Partes	Exemplo para 7, 7', 7”	Exemplo para 8, 8', 8”	Exemplo para 5''b
NR	[phr]	100	100	100
Bistre (N220)	[phr]	46	50	43
Sílica	[phr]	2	8	0
Agente plastificante	[phr]	2	2	2
Agente de proteção contra o envelhecimento		Nas quantidades habituais
Óxido de zinco
Ácido esteárico
Agente acelerador	[phr]	1	0,75	1,1
Enxofre	[phr]	1,5	1,3	1,65

Laboratório
Ressalto (RT)	%	45	39	48
Graves (RT)	N/mm	107	124	94
[00026] As quantidades dos componentes individuais c	as misturas

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10/11 indicadas nas tabelas são partes em peso (phr), respectivamente por 100 partes em peso de cautchu na mistura.

[00027] A presente invenção não é condicionada às formas de realização apresentadas e descritas. Os pneumáticos realizados de acordo com a presente invenção podem apresentar uma banda de rodagem sem parte inferior da banda de rodagem. Além disso, a banda de rodagem ou a parte superior da banda de rodagem pode ser constituída por mais de duas, nomeadamente por até cinco camadas, sendo que a camada radialmente mais exterior é aquela, que na direção axial apresenta secções de diferentes composições de borracha de acordo com a presente invenção. As camadas da banda de rodagem são realizadas, de modo que a resistência ao rolamento da composição de borracha usada é reduzida de camada para camada, de modo que na camada radialmente mais interior é usada a composição de borracha com a resistência ao rolamento mais reduzida.

Lista dos números de referência

1	Banda de rodagem
2	Cinta
3	Carcaça radial
4	Flanco
5	Parte superior da banda de rodagem
5'	Parte superior da banda de rodagem
5”	Parte superior da banda de rodagem
5'a	Camadas
5”a	Camadas
5'b	Camadas
5”b	Camadas
6	Parte inferior da banda de rodagem
7	Secção do ombro
7'	Secção do ombro

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7”

8'

8”

Secção do ombro

Secção central

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Pneumático para veículos, especialmente para veículos utilitários, com uma carcaça radial (3), uma cinta multicamada (2) e uma banda de rodagem (1), que na área de contato com o solo apresenta uma secção central (8, 8', 8”) de uma primeira composição de borracha e duas secções do ombro (7, 7', 7”) de uma segunda composição de borracha, sendo que as duas composições de borracha são diferenciadas pelo respetivo valor de ressalto à temperatura ambiente, caracterizado pelo fato de a composição de borracha nas secções do ombro (7, 7', 7'') apresentar um valor de ressalto pelo menos 2% mais elevado à temperatura ambiente do que a composição de borracha na secção central (8, 8', 8''), sendo que a composição de borracha na secção central (8, 8', 8'') apresentar uma resistência ao rasgamento à temperatura ambiente, que é 10% mais elevada do que aquela da composição de borracha nas secções do ombro (7, 7', 7'').
2. Pneumático para veículos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a diferença no valor de ressalto à temperatura ambiente ser de pelo menos 4%.
3. Pneumático para veículos de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a diferença na resistência ao rasgamento ser de pelo menos 15%.
4. Pneumático para veículos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a composição de borracha nas secções do ombro (7, 7', 7'') apresentar um valor de ressalto à temperatura ambiente compreendido entre 40 e 60, nomeadamente entre 45 e 55.
5. Pneumático para veículos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a composição de

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2/2 borracha na secção central (8, 8', 8”) apresentar um valor de ressalto à temperatura ambiente compreendido entre 30 e 50, nomeadamente entre 35 e 45.
6. Pneumático para veículos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a composição de borracha nas secções do ombro (7, 7', 7”) apresentar uma resistência ao rasgamento à temperatura ambiente compreendido entre 80N/mm e 120N/mm, nomeadamente entre 75N/mm e 115N/mm.
7. Pneumático para veículos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a composição de borracha na secção central (8, 8', 8'') apresentar uma resistência ao rasgamento à temperatura ambiente compreendido entre 90N/mm e 150N/mm, nomeadamente entre 100N/mm e 130N/mm.
8. Pneumático para veículos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de as secções do ombro (7, 7', 7'') respectivamente apresentarem uma largura correspondente a 10% a 20% da largura da banda de rodagem (B).
9. Um pneumático para veículos de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de a banda de rodagem na direção radial - independentemente de estar prevista uma eventual parte inferior da banda de rodagem (6) - ser constituída por pelo menos duas camadas (5a, 5'b, 5'a, 5'b), sendo que a camada radialmente mais exterior apresenta as duas secções do ombro (7, 7', 7'') e a secção central (8, 8', 8'').
10. Pneumático para veículos de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a camada conectada (5''b) à camada radialmente mais exterior (5''a) ser constituída por uma composição de borracha, cuja resistência ao rolamento é mais reduzida àquela da composição de borracha na secção central (8, 8', 8'') da camada radialmente mais exterior (5''a).