ES2202741T3 - Cubiertas neumaticas radiales robustas. - Google Patents
Cubiertas neumaticas radiales robustas.Info
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Abstract
UN NEUMATICO RADIAL PARA GRANDES CARGAS COMPRENDE UNA CARCASA RADIAL QUE SE EXTIENDE ENTRE UN PAR DE NUCLEOS DE TALON, Y UNA BANDA COMPUESTA DE TRES CAPAS ENGOMADAS DE HILOS, ENTRE LAS QUE SE LAMINA UNA CAPA INTERNA DE HILOS Y UNA CAPA INTERMEDIA DE HILOS, PARA FORMAR UNA CAPA CRUZADA DE BANDA, CRUZANDO ENTRE SI HILOS DE ESTAS CAPAS DE HILOS, RESPECTO A UN PLANO QUE INCLUYE UNA CIRCUNFERENCIA DEL NEUMATICO, EN EL QUE UN ANGULO DE INCLINACION DEL HILO, CON RESPECTO A DICHO PLANO EN LA CAPA INTERNA DE HILOS Y EN LA CAPA INTERMEDIA DE HILOS, ESTA DENTRO DE UN RANGO DADO, Y LOS HILOS EN UNA CAPA EXTREMA DE HILOS TIENEN UN ANGULO DADO DE INCLINACION DEL HILO, MEDIDO DESDE DICHO PLANO EN UN SENTIDO DE MEDIDA DEL ANGULO DE INCLINACION DEL HILO DE LA CAPA INTERMEDIA DE HILOS, Y UN REVESTIMIENTO DE CAUCHO PARA LA CAPA EXTERNA DE HILOS, TIENE UN MODULO DE ELASTICIDAD DADO.
Description
Cubiertas neumáticas radiales robustas.
Esta invención se refiere a una cubierta
neumática radial robusta destinada a ser usada en camiones y
autobuses, y más en particular, a una cubierta neumática radial
robusta en la cual un cinturón consta de tres capas de hilos para
lograr una reducción del peso, y la rotura de hilos en una capa de
hilos que es la más exterior es particularmente reprimida para
mejorar la durabilidad manteniendo y mejorando al mismo tiempo otras
características funcionales de la cubierta tales como la propiedad
de viraje y características funcionales similares.
En este tipo de cubierta neumática radial robusta
destinada a ser usada en camiones y autobuses, como se muestra en
la Fig. 8 de los dibujos acompañantes, un cinturón 20 consta
habitualmente de cuatro capas de hilos 21-24,
estando una primera capa de hilos 21, que es la que está situada
más cerca de una carcasa, dispuesta de forma tal que los hilos
quedan inclinados a un ángulo de oblicuidad de los hilos
relativamente grande con respecto a un plano que incluye una
circunferencia de la cubierta (plano ecuatorial de la cubierta), y
estando una segunda y una tercera capa de hilos 22, 23 dispuestas
de tal manera que forman una capa 25 de hilos entrecruzados del
cinturón a base de entrecruzar los hilos de estas capas unos con
otros con respecto al plano que incluye la circunferencia de la
cubierta, y estando una cuarta capa de hilos 24 dispuesta de forma
tal que los hilos quedan inclinados en la misma dirección como los
hilos de la tercera capa de hilos 23 y a un ángulo de oblicuidad de
los hilos que es prácticamente igual al de la tercera capa de hilos
23.
En la cubierta que tiene un cinturón 20 de este
tipo, hay una posibilidad de que, cuando la cubierta pase por sobre
un canto vivo de roca o piedra durante la rodadura sobre una
carretera accidentada cuyo estado superficial sea irregular
presentando rocas o piedras desperdigadas sobre la misma, sea
ocasionada avería por corte que llegue al cinturón. En la cubierta
convencional, frecuentemente se intenta evitar el daño debido a tal
avería por corte (es decir, la rotura de hilos del cinturón)
principalmente a base de usar una capa de hilos que es la más
exterior, o sea una cuarta capa de hilos 24, como capa de
protección.
Por otro lado se ha considerado la conveniencia
de reducir el número de capas de hilos del cinturón a tres capas de
hilos en la cubierta neumática radial robusta para lograr una
reducción del peso como en el caso de las cubiertas de los
automóviles de turismo o de cubiertas similares. En este caso, el
cinturón se hace habitualmente a base de disponer los hilos de una
primera capa de hilos que es la que está situada más cerca de la
carcasa radial a un ángulo de oblicuidad de los hilos relativamente
grande con respecto al plano que incluye la circunferencia de la
cubierta, y de disponer las capas de hilos segunda y tercera como
una capa de hilos entrecruzados del cinturón en la cual los hilos
de estas capas están entrecruzados unos con otros con respecto al
plano que incluye la circunferencia de la cubierta y están
inclinados a un ángulo de oblicuidad de los hilos relativamente
pequeño con respecto a tal plano. Una cubierta de este tipo está
descrita en la
JP-A-7-186613, por
ejemplo.
En la cubierta de la
JP-A-7-186613 se
adopta una estructura que es tal que cuando el cinturón consta de
tres rompientes (correspondiendo este vocablo a la capa de hilos)
la tenacidad por unidad de longitud de un tercer rompiente visto
desde la carcasa está incrementada en comparación con las de los
rompientes restantes porque resulta ser que la que más falta es la
tenacidad del tercer rompiente. Tal publicación describe que la
estructura anteriormente mencionada puede impedir de manera
económica y eficaz que se produzca reventón debido a la rotura del
rompiente cuando la cubierta pasa por sobre rocas o piedras.
Como resultado del estudio que de la cubierta que
tiene una estructura de este tipo ha sido llevado a cabo por los
inventores, sin embargo, se ha confirmado que, puesto que los hilos
de los rompientes segundo y tercero que constituyen la capa de hilos
entrecruzados del cinturón están entrecruzados unos con otros a un
ángulo de oblicuidad de los hilos relativamente pequeño, cuando
está aplicada a la cubierta en uso una determinada presión interna
es aplicada a los hilos de los rompientes segundo y tercero una
gran tracción contra tal presión interna, y por consiguiente,
aunque sea incrementada la tenacidad (la resistencia a la rotura por
tracción) del hilo del tercer rompiente al ser aplicada una gran
tracción al tercer rompiente, es difícil reprimir suficientemente
la rotura del hilo del tercer rompiente.
Esto significa que cuando es ocasionada avería
por corte en el hilo al estar aplicada la gran tracción
anteriormente mencionada, el hilo se rompe fácilmente en proporción
a la tracción.
Además, cuando la cubierta pasa por sobre un
saliente 31 tal como una gran piedra o una cosa similar que esté
presente sobre una superficie 30 de la carretera como se muestra en
la Fig. 3, es aplicada una fuerza de flexión al cinturón en la
dirección de una flecha 32, y por consiguiente es aplicada fuerza
de compresión a la capa de hilos que es la más exterior. En este
caso, si es pequeño el módulo de elasticidad de un caucho de
recubrimiento para la capa de hilos 28 que es la más exterior,
puede producirse un alabeo local en los hilos de la capa de hilos
28 que es la más exterior, con lo cual es de temer que sea
ocasionada una rotura de hilos al ser el alabeo anteriormente
mencionado aplicado repetidamente a los hilos.
Se llama también la atención acerca de las
descripciones de los documentos GB-628060 A, que
describe las características del preámbulo de la reivindicación 1, y
US- 4161203 A.
Es un objetivo de la invención aportar una
cubierta neumática radial robusta en la que se logre una reducción
del peso mediante un cinturón que conste de tres capas de hilos
teniendo dicha cubierta una durabilidad igual a la de la cubierta
convencional que tiene un cinturón que consta de 4 capas de hilos,
a base de convertir una capa de hilos que es la más interior y una
capa de hilos que es la capa central en una capa de hilos
entrecruzados del cinturón y a base de racionalizar un ángulo de
oblicuidad de los hilos en estas capas de hilos y de racionalizar
los hilos en una capa de hilos que es la más exterior y un caucho
de recubrimiento para la misma para reprimir con eficacia la rotura
de hilos que puede ser ocasionada en una cubierta de este tipo en la
capa de hilos que es la más exterior, manteniendo y mejorando al
mismo tiempo otras características funcionales de la cubierta tales
como la propiedad de viraje y características funcionales
similares.
Según la invención, se aporta una cubierta
neumática radial robusta que comprende una carcasa radial que se
extiende toroidalmente entre las de un par de almas de los talones
que están embebidas cada una en una parte que constituye un talón, y
un cinturón superpuesto en torno a una parte que constituye la
corona de la carcasa, reforzando dicho cinturón una parte que
constituye la banda de rodadura y constando dicho cinturón de tres
capas de hilos cauchutados, de entre cuyas capas de hilos una capa
de hilos que es la más interior y una capa de hilos que es la capa
central son laminadas para formar una capa de hilos entrecruzados
del cinturón a base de entrecruzar los hilos de estas capas de
hilos unos con otros con respecto a un plano que incluye una
circunferencia de la cubierta, estando un ángulo de oblicuidad de
los hilos con respecto a dicho plano en la capa de hilos que es la
más interior y en la capa de hilos que es la capa central situado
dentro de la gama de ángulos de 10-25º, y
preferiblemente dentro de una gama de ángulos de
15-22º, y estando un ángulo de oblicuidad de los
hilos en una capa de hilos que es la más exterior situado dentro de
una gama de ángulos de 45-115º según medición
efectuada desde dicho plano en la dirección en la que se mide dicho
ángulo de oblicuidad de los hilos en la capa de hilos que es la
capa central, y teniendo un caucho de recubrimiento para dicha capa
de hilos que es la más exterior un módulo de elasticidad de no
menos de 1960 MPa (200 kp/mm^{2}).
Además, el módulo de elasticidad del caucho está
definido por un valor que es calculado a partir de una relación
entre una carga y una cantidad de desplazamiento cuando una probeta
de caucho 34 es embutida en una plantilla de acero 33 que tiene una
parte cilíndrica hueca de 14 mm de diámetro d y 28 mm de altura h
como se muestra en la Fig. 7a y a continuación la plantilla 33 es
puesta en una máquina de pruebas de materiales a compresión 35 como
se muestra en la Fig. 7b, y cuando es entonces aplicada una carga W
a ambas caras de la probeta de caucho 34 a razón de 0,6 mm/min.
para medir una cantidad de desplazamiento por medio de un medidor de
desplazamientos por láser 36.
Para reprimir la avería por desunión en la capa
de hilos entrecruzados del cinturón, un forro extremo hecho a base
de un material con propiedades como las del caucho es dispuesto de
forma tal que envuelve una parte extrema de al menos uno de los
miembros del grupo que consta de la capa de hilos que es la más
interior y la capa de hilos que es la capa central, una parte del
forro extremo correspondiente a al menos uno de los miembros del
grupo que consta de una cara interior y una cara exterior de la
capa de hilos envuelta en el mismo tiene un perfil exterior
ondulado correspondiente a montañas y valles que están situadas y
situados cada uno y cada una en un sitio por el que discurre el
hilo y en un sitio entre hilos en la capa de hilos, y una
diferencia de alturas entre la montaña y el valle está situada
dentro de una gama de valores de 0,05- 0,25 mm. Preferiblemente, una
capa de caucho que cubre los extremos cortados de los hilos está
dispuesta en una parte extrema de al menos uno de los miembros del
grupo que consta de la capa de hilos que es la más interior y la
capa de hilos que es la capa central dentro de toda la
circunferencia de las mismas y tiene una anchura de
0,05-5 mm.
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
La Fig. 1 es una vista parcial en perspectiva de
una realización de una cubierta neumática radial robusta en la que
ha sido parcialmente eliminada una parte que constituye la banda de
rodadura para ilustrar una estructura del cinturón;
la Fig. 2 es una vista en planta de solamente un
cinturón en la estructura del cinturón de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista esquemática que ilustra
cómo una cubierta pasa por sobre un saliente tal como una piedra
grande o una cosa similar que está presente sobre la superficie de
una carretera;
la Fig. 4 es una vista parcial en perspectiva que
ilustra cómo un forro extremo queda dispuesto sobre una parte
extrema de una capa de hilos que es la más interior y/o una capa de
hilos que es la capa central;
la Fig. 5 es una vista esquemática ampliada de
una parte principal de una capa de hilos que es la más interior y/o
una capa de hilos que es la capa central, estando dicha parte
principal envuelta con un forro extremo, siendo dicha vista una
vista en sección practicada a lo ancho de la cubierta;
la Fig. 6 es una vista parcial en perspectiva que
ilustra cómo una capa de caucho queda dispuesta en una parte
extrema de una capa de hilos que es la más interior y/o una capa de
hilos que es la capa central;
la Fig. 7 es una vista esquemática que ilustra un
aparato y un procedimiento para medir un módulo de elasticidad del
caucho;
la Fig. 8 es una vista parcial esquemática en
sección de la mitad izquierda de una cubierta convencional;
la Fig. 9 es un gráfico que ilustra una relación
existente entre el ángulo de oblicuidad de los hilos de la capa de
hilos que es la más exterior y la capacidad de viraje (CP).
En la Fig. 1 está ilustrada una típica parte que
constituye la banda de rodadura de una cubierta neumática radial
robusta, habiendo sido en dicha ilustración eliminada una parte de
un caucho de la banda de rodadura para ilustrar una estructura del
cinturón. Por otro lado, la Fig. 2 es una vista en planta de
solamente un cinturón que ilustra claramente cómo están dispuestos
los hilos en las capas de hilos que constituyen el cinturón.
En estas Figuras, el número de referencia 1 es
una cubierta neumática radial robusta, el número de referencia 2 es
una carcasa radial, el número de referencia 3 es una parte que
constituye la corona de la carcasa, el número de referencia 4 es una
parte que constituye la banda de rodadura, el número de referencia
5 es un cinturón, los números de referencia 6-8 son
capas de hilos, y el número de referencia 9 es una capa de hilos
entrecruzados del cinturón.
En la cubierta 1 ilustrada, el cinturón 5 que
refuerza la parte 4 que constituye la banda de rodadura está
dispuesto sobre una circunferencia exterior de la parte 3 que
constituye la corona de la carcasa radial 2 que se extiende
toroidalmente entre las de un par de almas de los talones (no
ilustradas) que están embebidas cada una en una parte que constituye
un talón (no ilustrada). El cinturón 5 consta de tres capas 6, 7, 8
de hilos cauchutados, y de entre ellas una capa 6 de hilos que es
la más interior y una capa 7 de hilos que es la capa central están
laminadas de forma tal que los hilos de estas capas quedan
entrecruzados unos con otros con respecto a un plano 10 que incluye
una circunferencia de la cubierta, formando con ello la capa 9 de
hilos entrecruzados del cinturón.
En la estructura anteriormente descrita, un
ángulo de oblicuidad de los hilos con respecto al plano 10 en los
hilos 6a, 7a de la capa 6 de hilos que es la más interior y de la
capa 7 de hilos que es la capa central está situado dentro de una
gama de ángulos de 10-25º, y preferiblemente de
15-22º, y los hilos 8a de la capa 8 de hilos que es
la más exterior tienen un ángulo de oblicuidad de los hilos de
45-115º, y preferiblemente de
50-100º, según medición efectuada desde el plano 10
en la dirección en la que se mide el ángulo de oblicuidad de los
hilos de la capa 7 de hilos que es la capa central, y un caucho de
recubrimiento 8b para la capa 8 de hilos que es la más exterior
tiene un módulo de elasticidad de no menos de 1960 MPa (200
kp/mm^{2}).
Según la disposición de los hilos arriba
descrita, los hilos 6a, 7a de la capa 6 de hilos que es la más
interior y de la capa 7 de hilos que es la capa central pueden
principalmente oponer resistencia a una fuerza Fx que es producida
cuando la cubierta es inflada a una presión interna y está aplicada
en la dirección circunferencial de la cubierta como se muestra en
la Fig. 2, mientras que la tracción aplicada a los hilos 8a de la
capa 8 de hilos que es la más exterior puede ser ligeramente
desplazada hacia un lado de compresión, de tal manera que, aunque la
cubierta sufra avería por corte que llegue al cinturón debido al
hecho de pasar por sobre un canto vivo de roca o piedra, es difícil
que se rompan los hilos 8a de la capa 8 de hilos que es la más
exterior, con lo cual mejora la durabilidad.
Asimismo, la fuerza Fx que actúa en la dirección
circunferencial de la cubierta es aplicada al cinturón al ser
inflada la cubierta a una presión interna, como se muestra en la
Fig. 2, de tal manera que la dirección en la que discurre cada uno
de los hilos 6a, 7a variará en el sentido de reducir el ángulo de
oblicuidad de los hilos, y por consiguiente las capas de hilos 6, 7
se contraerán a lo ancho. En el cinturón que tiene la estructura
anteriormente descrita, sin embargo, el ángulo de oblicuidad de los
hilos 8a de la capa 8 de hilos que es la más exterior es mayor que
el de los hilos 6a, 7a de la capa 6 de hilos que es la más interior
y de la capa 7 de hilos que es la capa central, de manera que la
variación del ángulo de oblicuidad de los hilos de la capa de hilos
8 es muy pequeña y la capa de hilos 8 apenas se contrae a lo ancho,
y no puede seguir la deformación de contracción de las capas de
hilos 6, 7 a lo ancho.
Por consiguiente, la capa de hilos 8 tiene una
acción que es la consistente en reprimir la contracción de las
capas de hilos 6, 7 a lo ancho (que es una acción a la que se llama
también acción de apuntalamiento), incrementando así la rigidez de
las capas de hilos 6, 7 en la dirección circunferencial, lo cual
resulta ventajoso por cuanto que es reprimida la dilatación de la
cubierta al ser la cubierta inflada a la presión interna, siendo al
mismo tiempo incrementada la capacidad de viraje (CP).
Asimismo, es preferible hacer que en la capa 6 de
hilos que es la más interior y en la capa 7 de hilos que es la capa
central sean prácticamente iguales los ángulos de oblicuidad de los
hilos 6a, 7a con respecto al plano 10, a fin de que estos hilos 6a,
7a resistan por igual a la tracción. Por otro lado, la razón por la
cual el ángulo de oblicuidad de los hilos 6a, 7a está situado
dentro de una gama de ángulos de 10-25º es la
consistente en el hecho de que cuando el ángulo anteriormente
indicado es de más de 25º, los hilos 6a, 7a no pueden oponer
suficientemente resistencia a la tracción en la dirección
circunferencial de la cubierta, mientras que cuando dicho ángulo es
de menos de 10º, es mayor la deformación por cizallamiento
interlaminar que se produce en las partes extremas de las capas de
hilos 6 y 7, y puede producirse avería por desunión entre las capas
de hilos 6 y 7 (en la capa de hilos entrecruzados del cinturón).
En la Fig. 9 está ilustrada la relación existente
entre el ángulo de oblicuidad de los hilos 8a de la capa 8 de hilos
que es la más exterior y la capacidad de viraje (CP), estando el
valor de la capacidad de viraje representado por un índice sobre la
base de que es de 100 el índice de la cubierta convencional que
tiene como cinturón cuatro capas de hilos.
Como se ve por la Fig. 9, las cubiertas que
tienen un ángulo de oblicuidad de los hilos de la capa 8 de hilos
que es la más exterior de 45-115º tienen una
capacidad de viraje mayor que la de la cubierta convencional. Se
considera que esto es debido al hecho de que la capa 8 de hilos que
es la más exterior desarrolla una suficiente acción de
apuntalamiento, incrementando con ello la rigidez de la capa de
hilos entrecruzados del cinturón en la dirección
circunferencial.
En la invención, por consiguiente, el ángulo de
oblicuidad de los hilos 8a de la capa 8 de hilos que es la más
exterior está situado dentro de una de ángulos de
45-115º.
En la estructura anteriormente descrita, cuando
la banda de rodadura de la cubierta pasa por sobre un saliente tal
como una piedra grande o una cosa similar que esté presente sobre
la superficie de una carretera, siendo así aplicada una fuerza de
compresión a los hilos 8a de la capa 8 de hilos que es la más
exterior en el cinturón en la dirección de una flexión hacia el
interior, como se muestra en la Fig. 3, hay una posibilidad de que
se produzca un alabeo local de los hilos 8a de la capa 8 de hilos
que es la más exterior, siendo finalmente ocasionada una rotura de
hilos.
A estos efectos, la cubierta neumática radial
robusta según la invención tiene una adicional característica
esencial que es la consistente en el hecho de que un caucho de
recubrimiento 8b para la capa 8 de hilos que es la más exterior
tiene un módulo de elasticidad de no menos de 1960 MPa (200
kp/mm^{2}). De esta manera, es difícil que se produzca alabeo
incluso en el estado que está ilustrado en la Fig. 3, y puede ser
suficientemente reprimida la rotura de los hilos 8a de la capa 8 de
hilos que es la más exterior, y por consiguiente la durabilidad que
es probable que falte cuando el cinturón consta de tres capas de
hilos para reducir el peso puede ser efectivamente incrementada
hasta el mismo nivel que tiene la durabilidad en la cubierta
convencional que tiene un cinturón que consta de cuatro capas de
hilos.
Un forro extremo 11 hecho a base de un material
con propiedades como las del caucho está dispuesto sobre una parte
extrema de al menos uno de los miembros del grupo que consta de la
capa 6 de hilos que es la más interior y la capa 7 de hilos que es
la capa central, quedando la parte extrema envuelta por el forro
extremo, como se muestra en las Figs. 4 y 5. Una parte del forro
extremo 11 correspondiente a al menos uno de los miembros del grupo
que consta de una cara interior 12a y una cara exterior 12b de la
capa de hilos 6, 7 envuelta con el mismo tiene un perfil exterior
ondulado 13 correspondiente a una montaña 13a y a un valle 13b que
están situados en un sitio 14 por el que discurre el hilo (y más
estrictamente un sitio del centro del hilo) y un sitio 15 entre
hilos (y más estrictamente el punto central de una distancia entre
los centros de los hilos) en la capa de hilos 6, 7, y una
diferencia de alturas H entre la montaña y el valle está situada
dentro de una gama de valores de 0,05-0,25 mm. En
este caso, puede ser particularmente reprimida la avería por
desunión en la capa de hilos entrecruzados del cinturón, y por
consiguiente resulta más mejorada la durabilidad de la cubierta.
La razón por la cual la diferencia de alturas H
entre la montaña y el valle en el perfil exterior ondulado del
forro extremo 11 está limitada a una gama de valores de
0,05-0,25 mm es la consistente en el hecho de que
cuando la diferencia H es de menos de 0,05 mm, disminuye el efecto
de reprimir la avería por desunión en la capa de hilos entrecruzados
del cinturón (entre la capa 6 de hilos que es la más interior y la
capa 7 de hilos que es la capa central), mientras que cuando dicha
diferencia es de más de 0,25 mm, puede que sea cogido aire en la
parte que constituye el valle en un paso de trabajo en el que se
adhiere y se forma el cinturón, y si es cogido aire, el caucho no
es adherido en esta parte, y se ve deteriorada la resistencia a la
desunión.
Preferiblemente, el forro extremo 11 que tiene el
perfil exterior ondulado es formado a base de presionar una capa de
hilos no curada que contiene hilos cauchutados por las caras
delantera y trasera de la misma con un cilindro similar a un
cilindro igualador usado para disponer muchos hilos en una
dirección determinada justo antes del cauchutaje cuando la capa de
hilos no curada es hecha mediante cilindros calandradores, o bien a
base de reducir en la medida de lo posible el espesor de un caucho
de recubrimiento no curado. En este último caso, es necesario
garantizar un determinado espesor del caucho, porque si el espesor
del caucho es demasiado pequeño, los hilos pueden quedar al
descubierto sin que los cubra el caucho de recubrimiento, y si hay
hilos al descubierto puede ser ocasionada rotura de la
adherencia.
En otra realización de la invención, es
preferible que una capa de caucho 16 que cubre los extremos
cortados de los hilos sea dispuesta en una parte extrema de al menos
uno de los miembros del grupo que consta de la capa 6 de hilos que
es la más interior y la capa 7 de hilos que es la capa central
dentro de toda la circunferencia de las mismas, como se muestra en
la Fig. 6, y que la anchura de dicha capa de caucho esté situada
dentro de una gama de valores de 0,05-5 mm. Incluso
en este caso puede ser particularmente reprimida la avería por
desunión en la capa de hilos entrecruzados del cinturón, y por
consiguiente resulta más mejorada la durabilidad de la
cubierta.
La razón por la cual la anchura de la capa de
caucho 16 está limitada a una gama de valores de
0,05-5 mm es la consistente en el hecho de que
cuando la anchura es de menos de 0,05 mm, disminuye el efecto de
reprimir la avería por desunión en la capa de hilos entrecruzados
del cinturón, mientras que cuando dicha anchura es de más de 5 mm,
la capa de caucho cuelga hacia abajo o se desgarra al ser empujado
el cinturón desde un aparato empujador del cinturón, y por
consiguiente pueden ocasionarse inconvenientes en la formación del
cinturón a pesar de que el hecho de incrementar la anchura de la
capa de caucho no ocasione particularmente problemas en materia de
las características funcionales.
La capa de caucho 16 puede ser usada junto con el
forro extremo 11. Desde el punto de vista de la productividad, en
la capa de caucho 16 es preferible usar la misma composición de
mezcla como en un caucho de recubrimiento para las capas de hilos 6
y 7.
A pesar de que ha sido descrita tan sólo una
realización de la invención, es evidente que dentro del alcance de
la invención son posibles otras realizaciones y modificaciones.
Los ejemplos siguientes se dan para ilustrar la
invención, y no pretenden constituir limitaciones de la misma. Sin
embargo, solamente los ejemplos 3, 4 y 5 están dentro del alcance
de la invención, como se define a continuación.
Son preparadas varias cubiertas neumáticas
radiales robustas según la invención y son evaluadas las
características funcionales de las mismas como se menciona a
continuación.
Cada una de estas cubiertas tiene unas
dimensiones de la cubierta de 11R22,5 y comprende un cinturón 5 que
consta de tres capas de hilos 6-8 como se muestra en
la Fig. 1, siendo usado hilo de acero de 1+6x0,34 en calidad de
cada uno de los hilos 6a, 7a y 8a de las capas de hilos
6-8, y siendo una cuenta de hilos de la capa de
hilos de 18,0 hilos/50 mm.
Están indicados en la Tabla 1 el ángulo de
oblicuidad de los hilos de cada una de las capas de hilos
6-8 (1B-3B) y el módulo de
elasticidad de un caucho de recubrimiento 8b para la capa 8 de
hilos que es la más exterior.
Una carcasa 1 consta de una hoja cauchutada que
contiene hilos de acero de 3+9+15x0,175 dispuestos en una dirección
radial de la cubierta. El resto de la estructura de la cubierta es
prácticamente igual al de la cubierta neumática convencional para
camiones y autobuses.
A efectos comparativos, se ilustran también una
cubierta que tiene un cinturón que consta de cuatro capas de hilos
(ejemplo convencional), cubiertas que tienen ya sea una un ángulo
de oblicuidad de los hilos en el cinturón fuera de la gama de
ángulos definida en la invención o bien un módulo de elasticidad de
un caucho de recubrimiento para la capa de hilos que es la más
exterior fuera de la gama de valores definida en la invención, o
ambas cosas (Ejemplos Comparativos 1-6).
La durabilidad de cada una de las cubiertas
anteriormente mencionadas es evaluada mediante los siguientes tres
ensayos, siendo obtenidos los resultados que están indicados en la
Tabla 1. Además es medida la capacidad de viraje, a partir de la
cual es evaluada la propiedad de viraje.
Una cubierta de ensayo en la que se inserta una
pieza de hierro que tiene una parte que constituye una punta
angular de 90º en una acanaladura de nervadura que es la más
cercana a una parte central de la corona de la cubierta, o sea
estando la cubierta en un estado del que se dice que es un estado
en el que la cubierta se ve sometida a la mordedura de una piedra,
es inflada a una presión interna de 0,735 MPa (7,5 kp/cm^{2}), y
se hace que dicha cubierta ruede bajo una carga de 26950 N (2750
kp) recorriendo una distancia de 10.000 km. A continuación la
cubierta es diseccionada para medir si están o si no están rotos los
hilos de la capa de hilos que es la más exterior. La durabilidad es
evaluada según la presencia o ausencia de rotura de hilos.
Una cubierta de ensayo inflada a una presión
interna de 0,735 MPa (7,5 kp/cm^{2}) es puesta sobre un tambor
que está provisto en su superficie de una semiesfera que tiene un
radio de 30R y está situada en un sitio que corresponde en sustancia
a una parte central de una banda de rodadura a lo ancho de la
cubierta, y se hace que la cubierta de ensayo ruede bajo una carga
de 26950 N (2750 kp) recorriendo una distancia de 10.000 km. A
continuación es diseccionada la cubierta para medir si están o si
no están rotos los hilos de la capa de hilos que es la más
exterior. La durabilidad es evaluada según la presencia o ausencia
de rotura de hilos.
Se hace que una cubierta de ensayo inflada a una
presión interna de 0,735 MPa (7,5 kp/cm^{2}) ruede bajo una carga
de 26950 N (2750 kp) estando aplicada a la misma una fuerza lateral
de 0,3 G y siendo así recorrida una distancia de 1.000 km. A
continuación la cubierta es diseccionada para medir una longitud de
grieta formada en una parte extrema de la capa de hilos que es la
capa central. La durabilidad es evaluada según la longitud de grieta
medida.
En la Tabla 1 la característica funcional está
representada por un índice sobre la base de que el índice del
ejemplo convencional es de 100. Cuanto mayor es el índice, tanto
mejor es la característica funcional.
Se hace que una cubierta de ensayo montada en una
llanta que tiene un tamaño de 8,25 e inflada a una presión interna
de 0,735 MPa (7,5 kp/cm^{2}) ruede sobre un tambor bajo una carga
de 26950 N (2750 kp), durante lo cual se da un ángulo del plano de
la rueda con la dirección de movimiento a intervalos de 1º dentro
de una gama de ángulos de 1-4º y es medida la
fuerza lateral a cada ángulo del plano de la rueda con la dirección
del movimiento para calcular una capacidad de viraje. La propiedad
de viraje es evaluada mediante un promedio de las capacidades de
viraje calculadas.
Como se aprecia por los resultados de la Tabla 1,
las cubiertas de los Ejemplos 1-14 se mantienen en
buen estado sin que se rompan los hilos de la capa de hilos que es
la más exterior en los ensayos A y B, y con respecto a la
durabilidad son superiores al ejemplo convencional en el ensayo C,
y tienen también una propiedad de viraje que es igual o superior a
la del ejemplo convencional.
Por el contrario, las cubiertas de los Ejemplos
Comparativos 1-6 son deficientes con respecto a la
durabilidad o a la propiedad de viraje o a ambas características
funcionales.
Como se ha mencionado anteriormente, según la
invención es posible mejorar la durabilidad conservando y mejorando
al mismo tiempo todas las características funcionales de la
cubierta tales como la propiedad de viraje y características
funcionales similares en la cubierta neumática radial robusta que
tiene tres capas del cinturón en calidad del cinturón para reducir
el peso de la cubierta.
Las unidades del módulo de elasticidad del caucho
de recubrimiento 8b que está indicado en la anterior Tabla 1 son
MPa, sobre la base de una conversión aproximada en la que 1
kp/mm^{2} = 10 MPa.
Claims (2)
1. Cubierta neumática radial robusta (1) que
comprende una carcasa radial (2) que se extiende toroidalmente
entre las de un par de almas de los talones que están embebidas
cada una en una parte que constituye un talón, y un cinturón (5)
superpuesto en torno a una parte (3) que constituye la corona de la
carcasa, reforzando dicho cinturón una parte (4) que constituye la
banda de rodadura y constando dicho cinturón de tres capas (6, 7, 8)
de hilos cauchutados, de entre cuyas capas de hilos una capa (6) de
hilos que es la más interior y una capa (7) de hilos que es la capa
central son laminadas para formar una capa (9) de hilos
entrecruzados del cinturón a base de entrecruzar los hilos (6a, 7a)
de dichas capas de hilos unos con otros con respecto a un plano
(10) que incluye una circunferencia de la cubierta, estando un
ángulo de oblicuidad de los hilos con respecto a dicho plano (10)
en la capa (6) de hilos que es la más interior y en la capa (7) de
hilos que es la capa central situado dentro de una gama de ángulos
de 10-25º, y estando un ángulo de oblicuidad de los
hilos en una capa (8) de hilos que es la más exterior situado
dentro de una gama de ángulos de 45-115º según
medición efectuada desde dicho plano (10) en la dirección en la que
se mide dicho ángulo de oblicuidad de los hilos de la capa (7) de
hilos que es la capa central, y teniendo un caucho (8b) de
recubrimiento para dicha capa (8) de hilos que es la más exterior
un módulo de elasticidad de no menos de 1960 MPa (200 kp/mm^{2});
estando dicha cubierta neumática radial robusta
caracterizada por el hecho de que un forro extremo (11) hecho
a base de un material con propiedades como las del caucho está
dispuesto de manera que envuelve una parte extrema de al menos uno
de los miembros del grupo que consta de la capa (6) de hilos que es
más interior y la capa (7) de hilos que es la capa central, y una
parte del forro extremo (11) correspondiente a al menos uno de los
miembros del grupo que consta de una cara interior (12a) y una cara
exterior (12b) de la capa de hilos (6, 7) envuelta en el mismo tiene
un perfil exterior ondulado (13) correspondiente a una montaña
(13a) y a un valle (13b) que están situados en un sitio (14) por el
que discurre el hilo y en un sitio (15) entre hilos en la capa de
hilos (6, 7), y una diferencia de alturas (H) entre la montaña y el
valle está situada dentro de una gama de valores de
0,05-0,25 mm.
2. Cubierta neumática radial como la reivindicada
en la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que
una capa de caucho (16) que cubre los extremos cortados de los
hilos está dispuesta en una parte extrema de al menos uno de los
miembros del grupo que consta de la capa (6) de hilos que es la más
interior y la capa (7) de hilos que es la capa central dentro de
toda la circunferencia de las mismas, y tiene una anchura (a) de
0,05-5 mm.
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