BRPI0921563B1

BRPI0921563B1 - Pneumático

Info

Publication number: BRPI0921563B1
Application number: BRPI0921563-8A
Authority: BR
Inventors: Bopha Grisin; Jean-Marc Viller
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2019-09-24
Also published as: FR2938793A1; CO6382145A2; BRPI0921563A2; WO2010060815A1; EP2370275A1; CN102224024A; CN102224024B; RU2501665C2; JP2012509810A; FR2938793B1; RU2011126107A; EP2370275B1; MX2011005442A

Abstract

pneumático pneumático (1 o), que compreende dois talões (20) que compreendem cada um deles pelo menos uma estrutura anular de reforço (70); uma goma de enchimento (112) que circunda a estrutura anular de reforço; um reforço de contenção (121) dobrada em tomo da goma de enchimento, no qual, em qualquer corte radial: a seção se do conjunto formado pela estrutura anular de reforço (70) e pela goma de enchimento (112) é superior ou igual a 1.6 vezes a seção st da estrutura anular de reforço; as seções su da porção da goma de enchimento (112) radialmente no exterior do reforço anular de reforço (70), sd radialmente no interior da estrutura anular de reforço (70) e so axialmente no exterior da estrutura anular de reforço (70) são superiores ou iguais a 20 % da seção st; a seção si da porção da goma de enchimento (112) axialmente no interior da estrutura anular de reforço (70) é superior ou igual a 10 % da seção st da estrutura anular de reforço.

Description

“PNEUMÁTICO”

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere aos pneumáticos, e em especial aos pneumáticos destinados a equipar veículos “pesados” de media ou grande tonelagem, tais como caminhões, ônibus ou reboques.

FUNDAMENTOS

A maior parte dos pneumáticos, e notadamente dos pneumáticos destinados a equipar um veículo de tipo “pesado”, compreendem:

um topo que compreende um reforço de topo, recoberto, radialmente para o exterior, por uma banda de rodagem da qual a função é assegurar o contato em rodagem com a pavimentação; dois costados que prolongam o topo radialmente para o interior; dois talões radialmente interiores aos costados e que compreendem cada um deles pelo menos uma estrutura anular de reforço, com freqüência sob a forma de um cordonel, os talões sendo destinados a operar junto com um aro de montagem do pneumático;

um reforço de carcaça que compreende uma pluralidade de elementos de reforço, o reforço de carcaça sendo ancorada em cada um dos talões por um reviramento em tomo da estrutura anular de reforço, de maneira a formar um “trecho ida” que se estende a partir do topo através dos costados até o talão, e um “trecho volta” que corresponde à parte revirada do reforço de carcaça, a porção de volta estando com freqüência axialmente no exterior da porção de ida.

Os talões do pneumático são zonas de grande solicitação. Quando o pneumático é submetido a esforços, o reforço de carcaça pode se deslocar em relação ao cordonel. Um contato entre o reforço de carcaça e o cordonel pode levar a um ferimento e mesmo uma quebra do reforço de carcaça.

O documento US 6 820 670 propõe uma solução para esse problema, colocando para isso um compósito formado por uma mistura borrachosa reforçada por fibras entre o cordonel e o reforço de carcaça.

Se essa solução proporciona uma melhoria significativa da resistência do talão, ela deixa subsistir um certo risco de desenrolamento do reforço de carcaça. Por “desenrolamento” entende-se aqui que o reforço de carcaça se dessolidariza parcialmente ou totalmente de pelo menos uma das estruturas anulares de reforço em tomo das quais ela está ancorada. Em casos extremos, esse desenrolamento pode levar a uma perda de pressão e mesmo um estouro do pneumático. Os danos de desenrolamento do reforço de carcaça estão ligados às ações combinadas de uma grande solicitação em torção em tomo da estrutura anular de ancoragem associada a uma grande degradação térmica dos componentes elastoméricos do talão nessa zona entre a estrutura anular e o reforço de carcaça.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é melhorar a resistência do talão de um pneumático destinado a equipar um veículo “pesado” de média ou grande tonelagem, e em especial aumentar a resistência desse talão ao desenrolamento do reforço de carcaça.

Esse objetivo é atingido por um pneumático que compreende: um topo que compreende um reforço de topo, recoberto por uma banda de rodagem;

dois costados que prolongam o topo radialmente para o interior;

dois talões radialmente interiores aos costados e que compreendem cada um deles pelo menos uma estrutura anular de reforço que tem uma dimensão máxima L;

um reforço de carcaça ancorada em cada um dos talões por um reviramento em tomo da estrutura anular de reforço, de maneira a formar uma porção de ida que se estende a partir do topo através dos costados até o talão, e uma porção de volta;

uma goma de enchimento que circunda, em qualquer corte radial, a estrutura anular de reforço;

um reforço de contenção dobrada em tomo do conjunto formado pela estrutura anular de reforço e pela goma de enchimento, o reforço de contenção estando situada, em qualquer corte radial, axialmente entre a porção de ida e a porção de volta do reforço de carcaça, no qual, em qualquer corte radial, quando o pneumático está montado em um aro apropriado e inflado em sua pressão de serviço:

a seção SE do conjunto formado pela estrutura anular de reforço e pela goma de enchimento é superior ou igual a 1.6 vezes a seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SU da porção da goma de enchimento formada pelos pontos da porção de goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição axial e uma altura radial inferior é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SD da porção da goma de enchimento formada pelos pontos da porção de goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição axial e uma altura radial superior é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SO da porção da goma de enchimento formada pelos pontos da porção de goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição radial e que se encontra axialmente no interior é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SI da porção da goma de enchimento formada pelos pontos da porção de goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição radial e que se encontra axialmente no exterior, é superior ou igual a 10 % da seção ST da estrutura anular de reforço.

O reforço de contenção compreende uma primeira porção de reforço de contenção que se estende do ponto que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção radialmente para o interior, de maneira a recobrir pelo menos uma parte da goma de enchimento axialmente no exterior da direção radial que passa pelo ponto que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção, e uma segunda porção de reforço de contenção que se estende do ponto que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção radialmente para o interior, de maneira a recobrir pelo menos uma parte da goma de enchimento axialmente no interior da direção radial que passa pelo ponto que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção, a primeira e a segunda porção de reforço de contenção se unindo de modo a formar um recobrimento. De preferência, pelo menos uma parte do recobrimento está radialmente no interior da estrutura anular de reforço. Essa configuração tem como vantagem melhorar a retenção do recobrimento situando para isso o mesmo em uma zona de aperto entre a estrutura anular de reforço e o aro de montagem no qual o pneumático é montado.

Um pneumático de acordo com a invenção permite melhorar ao mesmo tempo: (1) a resistência do reforço de carcaça, intercalando para isso uma “almofada” elastomérica cujo posicionamento é tomado perene pelo reforço de contenção, e (2) a resistência do talão ao desenrolamento do reforço de carcaça, pela distribuição dos esforços em torção sobre a goma de enchimento assim como pela limitação da fluência dos componentes elastoméricos do talão que resulta da degradação térmica dos mesmos.

De acordo com um modo de realização vantajoso, a seção SU da porção da goma de enchimento formada pelos pontos da porção da goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição axial e uma altura radial inferior, é superior ou igual a 50 % da seção ST da estrutura anular de reforço. Esse tipo de realização corresponde ao aumento do volume ocupado pela goma de enchimento, em detrimento do volume ocupado pela estrutura anular de reforço, que é com mais freqüência mais rígida e mais densa do que a goma de enchimento. Isso tem como vantagem reduzir a massa do talão ao mesmo tempo em que conserva uma geometria externa do conjunto formado pelo cordonel e pela goma de enchimento que facilita a flexão do reforço de carcaça no decorrer do funcionamento do pneumático.

De acordo com um modo de realização vantajoso, em qualquer corte radial, as duas extremidades do traço de recobrimento estão situadas radialmente no interior do ponto que está radialmente mais no exterior da estrutura anular de reforço. Ainda mais preferencialmente, em qualquer corte radial, as duas extremidades do traço do recobrimento estão situadas radialmente no interior do ponto que está radialmente mais no interior da estrutura anular de reforço. As extremidades de reforços são com freqüência fonte de iniciação de fissuração nos componentes elastoméricos próximos. Esses tipos de realização permitem situar essas extremidades em uma zona de pouca solicitação.

De acordo com um modo de realização vantajoso, o traço do recobrimento se estende em um comprimento R entre duas extremidades, o comprimento R satisfazendo à condição L/4 < R < 3L/2, e mais preferencialmente, à condição L/2 < R < L. Esse modo de realização é um compromisso judicioso para obter um comprimento R suficiente para assegurar uma boa retenção das extremidades e não muito longa para facilitar a dobragem em tomo da estrutura anular de reforço.

De acordo com um modo de realização vantajoso, a espessura radial média das seções SU e SD e a espessura axial média das seções SI e SO são superiores a 2 mm. Pode ser vantajoso prever que a espessura radial média da seção SU é superior a 4 mm, de maneira a assegurar uma proteção eficaz entre a estrutura anular por um lado e o reforço de contenção e o reforço de carcaça por outro lado.

De acordo com um modo de realização preferencial, a espessura radial mínima das seções SU e SD e a espessura axial mínima das seções SI e SO são superiores a 0.5 mm. Assim evita-se qualquer contato entre a estrutura anular por um lado e o reforço de contenção e o reforço de carcaça por outro lado.

De acordo com um modo de realização vantajoso, na zona de recobrimento, a cada posição axial, a segunda porção de reforço de contenção está radialmente no exterior da primeira porção de reforço de contenção. Nessa configuração, o reforço de carcaça do pneumático em decorrer de rodagem gera solicitações sobre o reforço de contenção que tendem a preservar a manutenção do recobrimento.

Preferencialmente, o reforço de contenção dobrada em tomo do conjunto formado pela estrutura anular de reforço e a goma de enchimento compreende pelo menos uma pluralidade de elementos de reforço filares paralelos uns aos outros e que formam um ângulo alfa com a direção circunferencial, alfa sendo superior ou igual a 45° e inferior ou igual a 90°, mais preferencialmente, superior ou igual a 65° e inferior ou igual a 90°, e ainda mais preferencialmente, superior ou igual a 80° e inferior ou igual a 90°. O reforço que tem essa característica apresenta a vantagem de ter um forte módulo de extensão no sentido da maior solicitação.

As características de um pneumático de acordo com a invenção são vantajosamente utilizadas em um pneumático adaptado para ser montado em um aro de assento inclinado. De fato, esses pneumáticos de menor relação de aspecto (H/B) possuem comprimentos de reviramento de reforço de carcaça mais curtos o que os sensibiliza para o dano de desenrolamento.

Naturalmente, é possível combinar dois ou vários modos de realização da invenção para otimizar a resistência ao desenrolamento do talão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 representa esquematicamente um pneumático de acordo com a arte anterior.

A figura 2 representa esquematicamente uma vista em perspectiva parcial de um pneumático de acordo com a arte anterior.

A figura 3 representa, em corte radial, um quarto de um pneumático de acordo com a arte anterior.

A figura 4 ilustra como a altura H de um pneumático é determinada.

A figura 5 representa, em corte radial, um talão de um pneumático de acordo com a arte anterior.

A figura 6 representa, em corte radial, um talão de um pneumático de acordo com a invenção.

As figuras 7A a 7C ilustram a determinação da seção da estrutura anular de reforço quando essa última é formada por uma pluralidade de fios revestidos.

As figuras 8A a 8E ilustram diferentes seções citadas na definição de um pneumático de acordo com a invenção.

A figura 9 corresponde a um detalhe da figura 6.

A figura 10 ilustra a noção de “traço de recobrimento”.

As figuras 11 e 12 ilustram a dobragem e o enrolamento em forma de saca-rolhas do reforço de contenção em tomo do conjunto formado pela estrutura anular de reforço e pela goma de enchimento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

No emprego do termo “radial” é conveniente distinguir várias utilizações diferentes da palavra pelo profissional. Primeiramente, a expressão se refere a um raio do pneumático. E nesse sentido que se diz de um ponto A que ele é “radialmente interior” a um ponto B (ou está “radialmente no interior” do ponto B) se ele está mais próximo do eixo de rotação do pneumático do que o ponto B. Inversamente, um ponto C é dito “radialmente exterior” a um ponto E (ou “radialmente no exterior” do ponto E) se ele está mais afastado do eixo de rotação do pneumático do que o ponto E. Dir-se-á que se avança “radialmente para o interior (ou o exterior)” quando se avança na direção dos raios menores (ou maiores). Quando é questão de distâncias radiais, esse sentido do termo também se aplica.

Em contrapartida, um fio ou um reforço é dito “radial” quando o fio ou os elementos de reforço do reforço formam com a direção circunferencial um ângulo superior ou igual a 80° e inferior ou igual a 90°. Será precisado que no presente documento, o termo “fio” deve ser entendido em um sentido absolutamente geral e compreende os fios que se apresentam sob a forma de monofilamentos, de multifilamentos, de um cabo, de um retorcido ou de uma união equivalente, e isso, qualquer que seja a matéria que constitui o fio ou o tratamento de superfície para favorecer sua ligação com a borracha.

Finalmente, por “corte radial” ou “seção radial” entende-se aqui um corte ou uma seção de acordo com um plano que contém o eixo de rotação do pneumático.

Uma direção “axial” é uma direção paralela ao eixo de rotação do pneumático. Um ponto E é dito “axialmente interior” a um ponto F (ou “axialmente no interior” do ponto F) se ele está mais próximo do plano mediano do pneumático do que o ponto F. Inversamente, um ponto G é dito “axialmente exterior” a um ponto H (ou “axialmente no exterior” do ponto H) se ele está mais afastado do plano mediano do pneumático do que o ponto H. O “plano mediano” do pneumático é o plano que é normal ao eixo de rotação do pneumático e que se situa a eqüidistância das estruturas anulares de reforço de cada talão.

Uma direção “circunferencial” é uma direção que é perpendicular ao mesmo tempo a um raio do pneumático e à direção axial.

Dois elementos de reforço são ditos “paralelos” nesse documento quando o ângulo formado entre os dois elementos é inferior ou igual a 20°.

No âmbito desse documento, a expressão “composição borrachosa” designa uma composição de borracha que compreende pelo menos um elastômero e uma carga.

Por “banda de rodagem” para pneumático, entende-se uma quantidade de composição borrachosa, delimitada por duas superfícies principais das quais uma é destinada a entrar em contato com o solo quando o pneumático roda, e por superfícies laterais.

Por “superfície interior do pneumático” entende-se aqui a superfície do pneumático que é destinada a estar em contato com o gás de inflação quando o pneumático está montado em um aro e inflado.

A figura 1 representa esquematicamente um pneumático sem câmara de ar 10 de acordo com a arte anterior. O pneumático 10 compreende um topo que compreende um reforço de topo (invisível na figura 1) recoberto por uma banda de rodagem 40, assim como dois costados 30 que prolongam o topo radialmente para o interior, dois talões 20 radialmente interiores aos costados 30.

A figura 2 representa uma vista em perspectiva parcial de um outro pneumático sem câmara de ar 10 de acordo com a arte anterior e ilustra os diferentes componentes do pneumático. O pneumático 10 compreende uma “goma interior” 50 feita de composição borrachosa impermeável ao gás de inflação, que recobre a superfície interior do pneumático 10, um reforço de carcaça 60 constituída por fios 61 revestidos de mistura borrachosa, e dois talões 20 que compreendem cada um deles estruturas anulares de reforço 70 que mantêm o pneumático 10 no aro (não representado). O reforço de carcaça 60 é ancorada em cada um dos talões 20. O pneumático 10 compreende por outro lado um reforço de topo que compreende duas lonas 80 e 90. Cada uma das lonas 80 e 90 é reforçada por elementos de reforço 81 e 91 filares que são paralelos em cada camada e cruzados de uma camada para a outra, formando assim com a direção circunferencial ângulos compreendidos entre 10° e 70°. O pneumático compreende ainda um reforço de guamecimento 100, disposta radialmente no exterior do reforço de topo, esso reforço de guamecimento sendo formada por elementos de reforço 101 orientados circunferencialmente e enrolados em espiral. Uma banda de rodagem 40 é colocada sobre o reforço de guamecimento; é essa banda de rodagem 40 que assegura o contato do pneumático 10 com a estrada.

A figura 3 representa esquematicamente, em corte radial, um quarto de um pneumático 10 de acordo com a arte anterior. O pneumático 10 compreende dois talões 20 destinados a entrara em contato comum aro de montagem (não representado), cada talão 20 compreendendo uma estrutura anular de reforço, nesse caso um cordonel 70. Dois costados 30 prolongam os talões 20 radialmente para o exterior e se unem em um topo 25 que compreende um reforço de topo formada por uma primeira camada de reforços 80 e por uma segunda camada de reforços 90, e recoberto radialmente por uma banda de rodagem 40. Cada camada de reforços compreende reforços filares, revestidos em uma matriz formada por mistura borrachosa. Os reforços de cada camada de reforços são substancialmente paralelos entre si; os reforços de duas camadas são cruzados de uma camada para a outra de acordo com um ângulo de cerca de 20°, como é bem conhecido pelo profissional para os pneumáticos ditos radiais.

O pneumático 10 compreende ainda um reforço de carcaça 60 que se estende a partir dos talões 20 através dos costados 30 até o topo 25.

Esso reforço de carcaça 60 compreende aqui reforços filares orientados substancialmente radialmente, quer dizer que formam com a direção circunferencial um ângulo superior ou igual a 65° e inferior ou igual a 90°.

O reforço de carcaça 60 compreende uma pluralidade de elementos de reforço de carcaça e sendo ancorada nos dois talões 20 por um reviramento em tomo do cordonel 70, de maneira a formar em cada talão uma porção de ida 61 e uma porção de volta 62. A porção de volta se estende radialmente no exterior até uma extremidade 63 situada a uma distância radial HBR do ponto 71 que está radialmente mais no interior da estrutura anular de reforço do talão. HE designa a distância radial do equador do ponto 71 que está radialmente mais no interior da estrutura anular de reforço do talão. Por “equador” do pneumático entende-se, no âmbito do presente documento, a altura radial do ponto da maior extensão axial do reforço de carcaça quando o pneumático está montado em um aro e inflado em sua pressão de serviço.

A “altura radial” H de um pneumático é definida como a distância radial entre o ponto 71 que está radialmente mais no interior da estrutura anular de reforço 70 do talão 20 e o ponto 41 (figura 4) que está radialmente mais no exterior da banda de rodagem 40 quando o pneumático 10 está montando em um aro de montagem 5 (como está representado na figura 4) e inflado em sua pressão de serviço.

Cada talão compreende por outro lado um enchimento 110, o enchimento estando situado radialmente no exterior do cordonel 70 e, por uma boa parte, entre a porção de ida 61 e a porção de volta 62 do reforço de carcaça 60.

A figura 5 representa, em seção radial, um talão de pneumático da arte anterior, tal como divulgado no documento US 6 820 670. O talão 20, que é adaptado para montagem em um aro 5 de assento inclinado, compreende uma estrutura anular de reforço 70 formada por uma pluralidade de fios metálicos circunferenciais. O reforço de carcaça é ancorada no talão por um reviramento em tomo da estrutura anular de reforço 70, de maneira a formar uma porção de ida 61 que se estende a partir do topo através do costado até o talão, e uma porção de volta 62. Um reforço de contenção 120 envolve o conjunto formado pela estrutura anular de reforço 70 e uma certa quantidade 111 de goma da qual a dureza é superior àquela da goma de enchimento 110. O reforço de contenção 120 é situada axialmente entre a porção de ida 61 e a porção de volta 62 do reforço de carcaça. O documento US 6 820 670 permanece silencioso em relação à maneira pela qual o reforço de contenção 120 é aplicada em tomo do conjunto formado pela estrutura anular de reforço 70 e uma certa quantidade 111 de goma, mas o fato que ela é enrolada mais de uma vez em tomo do cordonel sugere uma estrutura em forma de saca-rolhas e não dobrada.

Um tal talão possui uma boa resistência, mas a experiência mostra que ele deixa subsistir um certo risco de desenrolamento do reforço de carcaça. Assim, o enrijecimento da estrutura anular de reforço por esse tipo de solução pode até levar a aumentar os esforços de cisalhamento nos componentes elastoméricos situados entre essa estrutura e o reforço de carcaça.

A figura 6 representa, em seção radial, um talão 20 de um pneumático de acordo com a invenção, adaptado para montagem em um aro de assento inclinado (não representado). O talão 20 compreende um cordonel 70. O reforço de carcaça é ancorada no talão 20 por um reviramento em tomo do cordonel 70, de maneira a formar uma porção de ida 61 que se estende a partir do topo através do costado até no talão, e uma porção de volta 62. Uma quantidade de composição borrachosa, habitualmente designada pelo termo “goma de enchimento” 112 circunda o cordonel 70. A goma de enchimento 112 “circunda” o cordonel 70 quando há porções de mistura borrachosa ao mesmo tempo radialmente no interior e radialmente no exterior assim como axialmente no interior e axialmente no exterior do cordonel 70. A noção de “circundar” não significa necessariamente que a goma de enchimento recobre a totalidade da superfície do cordonel, mas ela inclui esse caso em questão vantajoso. O pneumático compreende por outro lado um reforço suplementar 140 dito “enrijecedor”. Esse reforço, que protege o talão contra agressões e limita a desradialização do reforço de carcaça na zona de contato do pneumático com o solo, não corresponde só por essa razão a uma característica essencial de um pneumático de acordo com a invenção.

Um reforço de contenção 121 é dobrada em tomo do conjunto formado pelo cordonel 70 e pela goma de enchimento 112, o reforço de contenção 121 sendo situada axialmente entre a porção de ida 61 e a porção de volta 62 do reforço de carcaça. Quando é dito que o reforço de contenção 121 é “dobrada” em tomo do conjunto, é preciso entender por isso que ela é dobrada na maneira de um papel de cigarro, como está representado na figura 11: o reforço de contenção 121 é colocada em tomo do conjunto formado pelo cordonel 70 e pela goma de enchimento 112, e dobrada em tomo da circunferência. Esse modo de dobragem é vantajoso em relação à forma em saca-rolhas, conhecida em si e representada na figura 12, na qual o reforço de contenção 121 é enrolada em espiral em toda a volta do conjunto formado pelo cordonel 70 e pela goma de enchimento 112, devido a sua maior rapidez de execução e seu menos preço de custo industrial.

Em qualquer corte radial, quando o pneumático está montado em um aro apropriado (não representado) e inflado em sua pressão de serviço, a seção SE do conjunto formado pelo cordonel 70 e pela goma de enchimento 112 (dito de outro modo, a seção delimitada pelo reforço de contenção 121) é superior ou igual a 1.6 vezes a seção ST da estrutura anular de reforço. Nesse caso, SE/ST = 2.8.

Será precisão que, quando a estrutura anular de reforço 70 é formada por uma pluralidade de fios enrolados em uma mistura borrachosa (como é o caso na figura 5), a seção ST da estrutura anular de reforço é determinada como aquela que está representada nas figuras 7A a 7C. É feita abstração da goma de enchimento e considera-se o traço dos fios 72 que formam a estrutura de reforço, no corte radial (figura 7A). Coloca-se um elástico imaginário 150 em tomo da estrutura anular de reforço (figura 7B), e depois se deixa esse elástico imaginário 150 se contrair (flechas na figura 7B). A seção ST da estrutura anular de reforço corresponde à seção delimitada pelo elástico imaginário 150 quando esse último está contraído ao máximo (quer dizer quando o comprimento do laço está reduzido a seu valor mínimo possível, considerando-se a estrutura anular de reforço), como está representado na figura 7C.

A seção SU da porção da goma de enchimento 112 formada pelos pontos da porção da goma de enchimento 112 para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição axial e uma altura radial inferior é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço. Para o modo de realização representado na figura 6, SU/ST = 0.9.

A seção SD da porção da goma de enchimento 112 formada pelos pontos da porção da goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição axial e uma altura radial superior é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço. Para o modo de realização representado na figura 6, SD/ST = 0.36.

A seção SO da porção da goma de enchimento 112 formada pelos pontos da porção da goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição radial e que se encontra axialmente no interior é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço. Para o modo de realização representado na figura 5, SO/ST = 0.36.

Finalmente, a seção SI da porção da goma de enchimento 112 formada pelos pontos da porção da goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição radial e que se encontra axialmente no exterior, é superior ou igual a 10 % da seção ST da estrutura anular de reforço. Para o modo de realização representado na figura 6, SI/ST = 0.18.

Para não sobrecarregar a figura 6, as diferentes seções não foram indicadas mas estão ilustradas nas figuras 8A a 8E, para uma estrutura anular de reforço 70 e uma goma de enchimento 112 arbitrárias. O plano mediano 130 do pneumático correspondente é suposto à direita das figuras, de modo que um ponto PI que está mais à direita do que um outro ponto P2 está axialmente mais no interior do que o ponto P2. O eixo do pneumático é suposto na parte de baixo das figuras, de modo que um ponto P3 que está mais alto do que um outro ponto P4 está radialmente mais no exterior do que o ponto P4.

Por definição, a seção SU da porção da goma de enchimento

112 é formada pelos pontos da seção da porção da goma de enchimento 112 para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição axial e uma altura radial inferior. Obtém-se portanto essa seção traçando-se as direções radiais 201 e 202 que passam pelas extremidades axiais da estrutura anular de reforço 70 e retendo-se a seção da parte da goma de enchimento que está ao mesmo tempo compreendida entre as direções radiais 201 e 202 e radialmente no exterior da estrutura anular de reforço 70 (figura 8B). Por analogia, SD corresponde à seção parte da goma de enchimento 112 que está ao mesmo tempo compreendida entre as direções radiais 201 e 202 e radialmente no interior da estrutura anular de reforço 70 (figura 8C).

Do mesmo modo por definição, a seção SO da porção da goma de enchimento 112 é formada pelos pontos da seção da porção da goma de enchimento para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço que tem a mesma posição radial e que se encontra axialmente no interior. Obtém-se portanto essa seção traçando-se as direções axiais 203 e 204 que passam pelas extremidades radiais da estrutura anular de reforço 70 e retendo-se a seção da parte da goma de enchimento que está ao mesmo tempo compreendida entre as direções axiais 203 e 204 e axialmente no exterior da estrutura anular de reforço 70 (figura 8D). Por analogia, SI corresponde à seção parte da goma de enchimento 112 que está ao mesmo tempo compreendida entre as direções radiais 203 e 204 e axialmente no interior da estrutura anular de reforço 70 (figura 8E).

A figura 9 representa o reforço de contenção 121, o cordonel 70 e a goma de enchimento 112 do talão da figura 6. O reforço de contenção compreende uma primeira porção 123 de reforço de contenção que se estende do ponto 122 que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção radialmente para o interior, de maneira a recobrir pelo menos uma parte 113 da goma de enchimento axialmente no exterior da direção radial 210 que passa pelo ponto 122 que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção, e uma segunda porção 124 de reforço de contenção que se estende do ponto 122 que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção radialmente para o interior, de maneira a recobrir pelo menos uma parte 114 da goma de enchimento axialmente no interior da direção radial 210 que passa pelo ponto que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção, a primeira porção 123 e a segunda porção 124 do reforço de contenção se unindo de modo a formar um recobrimento 160 radialmente no interior da estrutura anular de reforço 70.

Nesse caso, as duas extremidades 171 e 172 do traço do recobrimento 160 estão situadas radialmente no interior do ponto que está radialmente mais no exterior da estrutura anular de reforço. Pode ser vantajoso prever que as duas extremidades 171 e 172 estejam situadas radialmente no interior do ponto que está radialmente mais no interior da estrutura anular de reforço.

A figura 10 ilustra como se obtém o “traço de recobrimento” posiciona-se na extremidade 125 que está radialmente mais no interior do reforço de contenção. Determina-se a direção 220 perpendicular a esse ponto 125 do reforço de contenção e considera-se o ponto 171 que se encontra a meio caminho entre as duas porções de reforço de contenção. Esse ponto 171 forma uma das extremidades do traço de recobrimento. Segue-se em seguida a porção de reforço de contenção que compreende a extremidade 125 que está radialmente mais no interior do reforço de contenção (aqui, a porção 123). Para cada ponto dessa porção de reforço de contenção, na zona de recobrimento, traça-se o ponto que se encontra a meio caminho entre as duas porções de reforço de contenção, em uma direção perpendicular à dita porção de reforço de contenção. Assim obtém-se o traço T do recobrimento.

De preferência, o traço do recobrimento se estende em um comprimento R entre duas extremidades, o comprimento R satisfazendo à condição L/4 < R < 3L/2, e de preferência à condição L/2 < R < L, L sendo a dimensão axial máxima da estrutura anular de reforço 70 (ver a figura 9). Nesse caso, R/L = 0.65.

As espessuras radiais médias das secos SU e SD e as espessuras axiais médias das seções SI e SO são de preferência superiores a 2 mm. No modo de realização representado na figura 6, a espessura radial média da seção SU é de 5 mm, aquela da seção SD de 2 mm; a espessura axial média da seção SO é de 2 mm, aquela da seção SI de 1 mm.

E preferível ter espessuras radiais mínimas das seções SU e SD e espessuras axiais mínimas das seções SI e SO superiores a 0.5 mm, mas nem sempre é possível evitar qualquer contato entre o cordonel 70 e o reforço de contenção 121: no talão representado na figura 6, existem dois pontos de contato.

Como está visível na figura 9, na zona de recobrimento, a cada posição axial, a segunda porção de reforço de contenção 124 está radialmente no exterior da primeira porção de reforço de contenção 123. Essa disposição especial compreende a vantagem que os esforços que o reforço de carcaça exerce sobre a estrutura anular têm tendência a fechar o reforço de contenção 121.

O reforço de contenção 121 dobrada em tomo do com junto formado pela estrutura anular de reforço 70 e pela goma de enchimento 112 compreende pelo menos uma pluralidade de elementos de reforço filares paralelos uns aos outros e que formam um ângulo alfa com a direção circunferencial, alfa sendo superior ou igual a 45° e inferior ou igual a 90°, nesse caso de 80°.

O pneumático representado na figura 6 tem uma boa resistência desse talão ao desenrolamento do reforço de carcaça. Um ensaio realizado com essa solução em um pneumático de tipo 295/80R22.5 que tem uma escultura conhecida sob a designação “XZA1” em comparação com uma referência com um talão clássico mostra um ganho quilométrico de 20 % em um teste de desenrolamento de carcaça sobre aro aquecido. Por outro lado, pôde ser constatado nesse ensaio que o tempo de realização de um cordonel com a solução de dobragem é reduzido de metade em relação a uma solução de tipo em forma de saca-rolhas. Finalmente, um cálculo por elementos acabados que compara nessa mesma dimensão de pneumático um talão tal como definido na patente US 6 820 670 e a solução proposta mostra uma redução de 30 % dos esforços de cisalhamento na zona situada entre o reforço de carcaça e o reforço de contenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Pneumático (10) caracterizado pelo fato de compreender: um topo (25) que compreende um reforço de topo (80, 90), recoberta por uma banda de rodagem (40);

dois costados (30) que prolongam o topo radialmente para o interior;

dois talões (20) radialmente interiores aos costados e que compreendem cada um deles pelo menos uma estrutura anular de reforço (70) que tem uma dimensão axial máxima L;

um reforço de carcaça ancorado em cada um dos talões por um reviramento em tomo da estrutura anular de reforço, de maneira a formar uma porção de ida (61) que se estende a partir do topo através do costado até o talão, e uma porção de volta (62);

uma goma de enchimento (112) que circunda, em qualquer corte radial, a estrutura anular de reforço;

um reforço de contenção (121) dobrado em tomo do conjunto formado pela estrutura anular de reforço e pela goma de enchimento, o reforço de contenção estando situado, em qualquer corte radial, axialmente entre a porção de ida e a porção de volta do reforço de carcaça, caracterizado pelo fato de que, em qualquer corte radial, quando o pneumático está montado em um aro apropriado e inflado em sua pressão de serviço:

a seção SE do conjunto formado pela estrutura anular de reforço (70) e pela goma de enchimento (112) é superior ou igual a 1,6 vezes a seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SU da porção da goma de enchimento (112) formada pelos pontos da porção de goma de enchimento (112) para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço (70) que tem a mesma posição axial e uma altura radial inferior, é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SD da porção da goma de enchimento (112) formada pelos pontos da porção de goma de enchimento (112) para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço (70) que tem a mesma posição axial e uma altura radial superior, é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SO da porção da goma de enchimento (112) formada pelos pontos da porção de goma de enchimento (112) para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço (70) que tem a mesma posição radial e que se encontra axialmente no interior, é superior ou igual a 20 % da seção ST da estrutura anular de reforço;

a seção SI da porção da goma de enchimento (112) formada pelos pontos da porção de goma de enchimento (112) para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço (70) que tem a mesma posição radial e que se encontra axialmente no exterior, é superior ou igual a 10 % da seção ST da estrutura anular de reforço;

e em que o reforço de contenção (121) compreende uma primeira porção (123) de reforço de contenção que se estende do ponto (122) que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção radialmente para o interior, de maneira a recobrir pelo menos uma parte (113) da goma de enchimento axialmente no exterior da direção radial (210) que passa pelo ponto (122) que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção, e uma segunda porção (124) de reforço de contenção que se estende do ponto (122) que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção radialmente para o interior, de maneira a recobrir pelo menos uma parte (114) da goma de enchimento axialmente no interior da direção radial (210) que passa pelo ponto (122) que está radialmente mais no exterior do reforço de contenção, a primeira (123) e a segunda (124) porções de reforço de contenção se unindo de modo a formar um recobrimento (160), e no qual pelo menos uma parte do recobrimento está radialmente no interior da estrutura anular de reforço (70).
2. Pneumático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a seção SU da porção da goma de enchimento (112) formada pelos pontos da porção da goma de enchimento (112) para os quais existe pelo menos um ponto da estrutura anular de reforço (70) que tem a mesma posição axial e uma altura radial inferior, é superior ou igual a 50 % da seção ST da estrutura anular de reforço.
3. Pneumático de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que em qualquer corte radial, as duas extremidades (171, 172) do traço (T) de recobrimento (160) estão situadas radialmente no interior do ponto que está radialmente mais no exterior da estrutura anular de reforço (70).
4. Pneumático de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as duas extremidades (171, 172) do traço (T) do recobrimento (160) estão situadas radialmente no interior do ponto que está axialmente mais no interior da estrutura anular de reforço (70).
5. Pneumático de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o traço (T) do recobrimento (160) se estende em um comprimento R entre duas extremidades (171, 172), o comprimento R satisfazendo à condição L/4 < R < 3L/2.
6. Pneumático de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o comprimento R satisfaz à condição L/2 < R < L.
7. Pneumático de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a espessura radial média das seções SU e SD e a espessura axial média das seções SI e SO são superiores a 2 mm.
8. Pneumático de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a espessura radial média da seção SU é superior a 4 mm.
9. Pneumático de acordo com qualquer uma das reivindicações

1 a 8, caracterizado pelo fato de que espessura radial mínima das seções SU e SD e a espessura axial mínima das seções SI e SO são superiores a 0,5 mm.
10. Pneumático de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que na zona de recobrimento (160), a cada posição axial, a segunda porção (124) de reforço de contenção está radialmente no exterior da primeira porção (123) de reforço de contenção.
11. Pneumático de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o reforço de contenção (121) dobrado em tomo do conjunto formado pela estrutura anular de reforço (70) e a goma de enchimento (121) compreende pelo menos uma pluralidade de elementos de reforço filares paralelos uns aos outros e que formam um ângulo alfa com a direção circunferencial, alfa sendo superior ou igual a 45° e inferior ou igual a 90°.
12. Pneumático de acordo com a reivindicação11, caracterizado pelo fato de que o ângulo alfa é superior ou igual a 65°.
13. Pneumático de acordo com a reivindicação11, caracterizado pelo fato de que o ângulo alfa é superior ou igual a 80°.
14. Pneumático de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que ele é adaptado para ser montado em um aro (5) de assento inclinado.