ES2206640T3 - Neumatico de rendimiento mejorado y procedimiento y molde de fabricacion relacionados. - Google Patents
Neumatico de rendimiento mejorado y procedimiento y molde de fabricacion relacionados.Info
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Abstract
SE PRESENTA UN NEUMATICO (1) QUE COMPRENDE UNA BANDA DE RODADURA (10) PROVISTA DE AL MENOS UNA ACANALADURA ANCHA (11) QUE SE EXTIENDE CIRCUNFERENCIALMENTE Y UNA CORREA DE REFUERZO (6) QUE, ESTANDO DESINFLADO EL NEUMATICO, MUESTRA EN SU SUPERFICIE RADIALMENTE EXTERNA UNA CONFIGURACION AXIAL CONSTITUIDA POR TRES PARTES, UNA PRIMERA Y UNA SEGUNDA PARTES (14, 15) CONVEXAS, DISPUESTAS LATERALMENTE AL PLANO ECUATORIAL DEL NEUMATICO, Y UNA TERCERA PARTE (16) CONCAVA, DISPUESTA EN POSICION INTERMEDIA ENTRE LAS DOS PARTES LATERALES PARA FORMAR UN HUECO EN REGISTRO CON LA ACANALADURA CIRCUNFERENCIAL. EL VALOR MAXIMO DE PROFUNDIDAD DEL HUECO (16) ES TAL QUE, CUANDO EL NEUMATICO SE INFLA HASTA SU PRESION DE USO, LA CORREA SE ESTABILIZA EN UNA CONFIGURACION FINAL CONSTITUIDA POR TRES PARTES CONCAVAS EN SUS SUPERFICIES RADIALMENTE INTERNAS, Y CON UN PERFIL EXTERNO DE LA BANDA DE RODADURA BASICAMENTE IDENTIFICADO POR DOS PARTES LATERALES A LOS LADOS DE LA ACANALADURA CENTRAL (11), QUE TIENEN UN RADIO DE CURVATURA IDENTICO (RB SUB,1}, RB SUB,2}) Y ESTAN CONECTADAS ENTRE SI POR UNA TERCERA PARTE CUYO RADIO DE CURVATURA (RB SUB,3}) ES MAYOR QUE EL DE LAS PARTES LATERALES.
Description
Neumático de rendimiento mejorado y procedimiento
y molde de fabricación relacionados.
La presente invención se refiere a un neumático
de alto rendimiento, en particular en relación con el efecto de
aquaplaning y la resistencia al desgaste, así como al procedimiento
para su fabricación y al molde del mismo.
Más particularmente, el neumático de la invención
es del tipo que comprende una banda de rodadura provisto de por lo
menos una cavidad circunferencial extendida, preferiblemente pero no
exclusivamente dispuesta en una posición central, que es de gran
tamaño para el propósito de una rápida expulsión de toda el agua
recogida sobre el suelo para contrarrestar el efecto habitualmente
llamado como "aquaplaning", que consiste en la pérdida de
contacto con el suelo por parte del vehículo, en particular a alta
velocidad, debido a la película de agua continua interpuesta entre
el neumático y el suelo.
Los neumáticos del tipo anterior, en los que la
banda de rodadura substancialmente comprende dos porciones axiales
distintas separadas entre sí mediante una amplia cavidad que se
extiende circunferencialmente, ya han estado en el mercado desde
hace tiempo y se han descrito en muchas patentes que se citan
brevemente a continuación para el propósito de resumir el estado de
la técnica conocido hasta ahora.
Por ejemplo, la patente EP 0 503 404 describe una
banda de rodadura que comprende ranuras en forma de S
circunferenciales y transversales, atravesadas entre sí para formar
una pluralidad de bloques, y provista de una cavidad central de una
anchura correspondiente al 10%-20% de la anchura de la banda de
rodadura y una profundidad correspondiente al 78%-80% del espesor
total de la banda de rodadura.
La patente EP 0 503 405, además de lo anterior,
proporciona unos valores particulares para el ángulo de inclinación
de las paredes de entrada y salida de los bloques respecto al área
de contacto con el suelo, y la patente EP 0 503 406 representa arcos
de conexión particulares de las paredes laterales de los diferentes
bloques de la banda de rodadura.
Otros detalles referidos a las características
geométricas y operativas de las ranuras y los bloques en el diseño
de la banda de rodadura se describen en las patentes US 5.176.766;
US 4.700.762; US-4.785.863.
La patente US 4.796.683 se refiere a un diseño de
la banda de rodadura que comprende una cavidad dirigida
circunferencialmente y ranuras transversales de mayor inclinación
respecto a la cavidad para promover el drenaje de agua. En este
diseño de la banda de rodadura, los bloques está formados de manera
que tienen ángulos agudos y obtusos. Cerca de los ángulos agudos,
donde la rigidez es menor, se puede encontrar la mayor abrasión. La
eliminación de este inconveniente se sugiere mediante la formación
de biseles particulares en los bloques para aumentar la rigidez de
los bloques en las zonas deseadas.
La patente US-4.289.182 se
refiere a un neumático de motocicletas adaptado para alta velocidad,
y provisto de un diseño de la banda de rodadura que tiene una
cavidad dirigida circunferencialmente y dos juegos de ranuras
transversales rectilíneas a cada lado de la cavidad. Entre las
ranuras de los dos juegos está formado un nervio en zigzag.
El solicitante se ha dado cuenta que los
neumáticos conocidos del tipo anterior generalmente presentan un
marcado desgaste de la banda de rodadura en la zona central de la
misma, cerca de la cavidad a lo largo del plano ecuatorial, que se
produce de manera temprana y continúa con el tiempo, provocando una
reducción más rápida en el tiempo de vida del neumático, comparado
con el tiempo de vida posible del mismo neumático resultante de un
desgaste más lento de las porciones restante de la banda de
rodadura.
Es una hipótesis habitual que este tipo de
desgaste depende de una mayor flexibilidad y capacidad de
deformación de la carcasa por efecto de la amplia cavidad central en
el diseño de la banda de rodadura.
La patente US 4.687.037, que se refiere a un
neumático que comprende una carcasa, una cintura y una banda de
rodadura que tiene una cavidad circunferencial en el medio, cuya
anchura corresponde al 20% de la anchura de la banda de rodadura,
intenta encontrar una solución a este problema impartiendo una
rigidez particular a la cintura. Realmente, la cintura comprende una
pluralidad de capas de refuerzo que tienen cuerdas atravesadas entre
sí siguiendo técnicas conocidas, extendidas substancial y
parcialmente sobre toda la anchura de la banda de rodadura,
parcialmente concentradas de manera axial sobre zonas preferenciales
dadas.
En particular, la estructura de cintura tiene
cuatro capas de cuerdas atravesadas entre sí de una anchura
correspondiente a la anchura de la banda de rodadura y dos capas de
refuerzo adicionales de una anchura tan grande, o ligeramente mayor,
como la anchura de la cavidad central. Estas capas adicionales de
anchura reducida están dispuestas debajo de la cavidad, la primera
capa entre los dos pares de capas de una anchura más grande como la
de la banda de rodadura y la segunda capa inmediatamente bajo la
cavidad, respectivamente.
Sobresaliendo radialmente desde el fondo de la
cavidad, de tal manera que casi constituye un enlace entre las dos
porciones distintas de la banda de rodadura, hay un nervio de
material elastomérico que se extiende sobre toda la longitud de la
cavidad.
El documento US-3.517.720 se
refiere a neumáticos con una tracción mejorada gracias a un contacto
mayor y más uniforme entre el neumático y la carretera que se
obtiene, cuando el neumático está cargado, proporcionándole una
amplia banda de rodadura debido a una combinación particular de la
configuración del molde y la construcción del molde. En particular,
se prevén las siguientes características en el neumático: 1) la
carcasa tiene una pluralidad de telas de cuerpo, siendo el ángulo de
cuerda de cada tela tal que el diámetro externo del neumático cuando
está hinchado es substancialmente el mismo que cuando el neumático
se moldea; 2) la superficie de la banda de rodadura está moldeada
con un perfil en sección transversal en el que la porción central de
la banda de rodadura es cóncava y las porciones a ambos lados de la
misma son convexas, de manera que el perfil de la banda de rodadura
presenta una amplia depresión central; 3) el diámetro del neumático
moldeado en la línea central de la banda de rodadura es
substancialmente el mismo que el diámetro en cada lateral y la
diferencia entre los diámetros del neumático en el lateral y el los
puntos altos sobre las porciones convexas del perfil de la banda de
rodadura es una dimensión predeterminada que se obtiene de una
manera más o menos empírica para cada tipo y tamaño particular del
neumático.
El documento US-3.735.791, que
representa el estado de la técnica más cercano, se refiere a un
procedimiento para aumentar la vida de la banda de rodadura de un
neumático radial con cintura, en el que el neumático se cura en un
molde con una porción central de la banda de rodadura en una
configuración curvada de manera inversa. La profundidad de la
porción curvada de manera inversa, durante el curado en el molde, se
mantiene dentro de límites predeterminados y la curvatura inversa en
la banda de rodadura se elimina cuando el neumático se monta sobre
una llanta y la presión de hinchado de diseño genera una fuerza
interna que es suficiente para eliminar la depresión de la porción
central de la banda de rodadura respecto a los lados lateralmente
opuestos de la misma.
El solicitante ha entendido de manera intuitiva
que las soluciones conocidas no eran capaces de solucionar el
problema porque empezaban a partir de una percepción equivocada del
mismo y, por lo tanto, lo encaraban de una manera inapropiada. En
particular, según la invención, se ha entendido que dicho desgaste
temprano y localizado dependía de la expansión anómala de la cintura
en la cavidad central, cuya expansión se hacía posible mediante la
reducida resistencia estructural de la banda de rodadura debido a la
falta de material en esta zona.
Esta expansión no se inhibía lo suficiente
mediante la adición de las nuevas capas de cintura porque todas las
capas son bastante expansibles en una dirección circunferencial
debido a una rotación de las cuerdas de refuerzo en el plano de
disposición de las propias cuerdas y a la elasticidad típica de
material cauchutado que forma dichas capas.
También según la invención, la propuesta del
solicitante de solucionar el problema es la de intentar conseguir la
estabilidad de la cintura de refuerzo en la zona donde la banda de
rodadura debajo de la cavidad es de un espesor reducido ejerciendo
un control sobre dicha expansión anómala de la cintura, para hacer
un neumático en el que la banda de rodadura es de un rendimiento
mejorado en términos de desgaste y, por lo tanto, tiene un tiempo de
vida mayor.
En consecuencia, la invención se refiere a un
neumático para ruedas de vehículos a motor que comprende las
características de la reivindicación 1.
En una realización conveniente de la invención,
el centro de la concavidad de dicha porción central está dispuesto
en el plano de la línea central de dicha ranura, que coincide con
el plano ecuatorial del neumático.
Preferiblemente, en este caso la profundidad S de
dicha concavidad está definida por la siguiente relación:
S = R_{1} -
R_{0}
donde:
- R_{1} corresponde al radio de un neumático
conocido, substancialmente idéntico en su estructura y tamaño con
dicho neumático, cuya estructura de cintura, bajo cualquier
condición y vista en sección transversal axial, presenta un perfil
continuamente cóncavo en una posición radialmente interna, medido a
lo largo del plano ecuatorial del neumático, cuando el neumático
está montado en la llanta respectiva y se hincha a la presión normal
de funcionamiento;
- R_{0} corresponde al radio del mismo
neumático conocido, también medido a lo largo del plano ecuatorial
del neumático, bajo condiciones no operativas.
En una realización preferida, dicha ranura
circunferencial comprende, en combinación con la concavidad de la
cintura subyacente, medios de refuerzo de dicha banda de rodadura,
preferiblemente dispuestos en una posición central respecto a dicha
ranura, sobresaliendo radialmente desde el fondo; todavía más
preferiblemente, estos medios comprenden un nervio circunferencial
continuo, dispuesto en el plano de la línea central de la ranura,
extendido radialmente hacia el exterior de una forma en voladizo
desde el fondo de la ranura.
Convenientemente, la relación entre la altura del
nervio y la profundidad de la ranura a lo largo del plano de la
línea central está incluida entre 0,2 y 0,5.
Debe indicarse que cuánto mayores sean los
tamaños de dicha ranura y cuánto menores sean los espesores del
material elastomérico en dicha ranura, la invención realiza mayores
efectos ventajosos; por lo tanto, preferiblemente el espesor de
dicha banda de rodadura en el plano de la línea central de la ranura
está incluido entre 1 y 3,5 mm, estando incluido el valor de la
relación entre la profundidad de la ranura y el espesor de la
porción subyacente de la banda de rodadura entre 2,5 y 10.
En otro aspecto, la invención también se refiere
a un procedimiento para la fabricación de un neumático que
comprende una carcasa tórica provista de flancos y talones
axialmente opuestos para el anclaje de dicho neumático a una llanta
de montaje correspondiente, una banda de rodadura dispuesta a modo
de corona en dicha carcasa y una estructura de cintura interpuesta
entre dicha carcasa y dicha banda de rodadura, que se extiende
axialmente de una manera continua entre dichos flancos, estando
moldeada dicha banda de rodadura con un diseño elevado provisto de
por lo menos una ranura circunferencial, comprendiendo dicho
procedimiento la etapa de colocar el neumático en crudo, en una
conformación tórica, en un molde de vulcanización para conseguir su
configuración de moldeo final mediante un tratamiento térmico a alta
temperatura y con el uso de fluido bajo presión, caracterizado por
el hecho de que utiliza un molde que presiona dicha estructura de
cintura para tomar una configuración de moldeo, cuyo perfil, visto
en sección recta en el plano que contiene el eje del neumático,
comprende tres porciones distintas, es decir, dos porciones
laterales, respectivamente indicadas con primera y segunda
porciones, y una tercera porción, la central, interpuesta entre
dichas porciones laterales en correspondencia con dicha ranura
circunferencial, siendo dichas porciones laterales cóncavas en una
posición radialmente interna, en la cual la concavidad está
definida para cada porción mediante un centro respectivo y un radio
de curvatura respectivo, siendo dicha porción central cóncava en
una posición radialmente externa, siendo capaz la profundidad de
dicha porción radialmente externa de cancelarse bajo el efecto de la
presión de hinchado normal del neumático.
En otro aspecto, la invención se refiere a un
molde para la vulcanización de neumáticos, que comprende flancos
axialmente opuestos y una banda de rodadura moldeada con un diseño
elevado formado con por lo menos una ranura circunferencial,
comprendiendo dicho molde un par de cajas de moldeo axialmente
opuestas correspondientes a los flancos de dicho neumático y una
matriz interpuesta entre dichas cajas de moldeo, que corresponde a
dicha banda de rodadura, estando provista dicha matriz de una
pluralidad de nervios que sobresalen en una configuración elevada
desde una superficie de fondo para formar dicho diseño,
caracterizado por el hecho de que, en un plano que contiene el eje
del molde, el perfil en sección de dicha superficie de fondo
comprende dos porciones laterales cóncavas distintas, en las que la
concavidad está definida para cada porción mediante un centro
respectivo y un radio de curvatura respectivo, y el perfil en
sección de la superficie tangente al resalte de dichos nervios en
la zona incluida entre dichas porciones laterales tiene una
convexidad dirigida radialmente hacia el interior.
La presente invención se entenderá mejor con la
ayuda de la siguiente descripción y de los dibujos adjuntos, dados
exclusivamente a modo de ejemplo no limitativo, en los que:
- la figura 1 muestra una sección axial recta del
perfil de un neumático según la invención en una condición de uso,
que está montado en la correspondiente llanta de montaje (no
representada) e hinchado a la presión nominal de trabajo, en
ausencia de carga;
- la figura 2 muestra, con las mismas referencias
que en la figura 1, el perfil del neumático según la invención bajo
dos condiciones diferentes, es decir, una condición no operativa en
línea continua y una condición de uso en línea de trazos,
respectivamente;
- la figura 3 muestra el perfil de un neumático
conocido en la porción de la corona sola, bajo las mismas
condiciones que en la figura 2, es decir, en una condición no
operativa en línea continua y una condición de uso en línea de
trazos, respectivamente;
- la figura 4 es un perfil esquemático y parcial
en sección recta de la cintura del neumático según la invención bajo
las dos condiciones diferentes mostradas en la figura 2;
- la figura 5 es una vista en sección recta de un
nervio en la ranura circunferencial de la banda de rodadura del
neumático según la invención;
- la figura 6 es una vista parcial de un diseño
de la banda de rodadura preferido en el neumático de la
invención;
- la figura 7 es una sección axial recta del
perfil de un molde para la fabricación de un neumático de tipo
conocido (en línea continua), el perfil de un molde para la
fabricación de un neumático según la invención (en línea de puntos),
y el perfil de la superficie tangente al nervios en el molde según
la invención (en línea de trazos).
La figura 1 muestra una estructura de neumático
genérica, que es común con el neumático de tipo conocido y con el
neumático según la invención: las diferencias entre los neumáticos y
lo que respecta a los procedimientos de fabricación respectivos se
representarán en detalle en la progreso de la presente
descripción.
El neumático 1 comprende una carcasa 2 de una
estructura fuerte formada por al menos una tela 3 de tejido
cauchutado, cuyos extremos están, cada uno, doblados alrededor de un
núcleo de anclaje 4, que está provisto de un relleno de caucho 5
sobre su superficie radialmente externa. Preferiblemente, las
solapas dobladas 3' de la tela de carcasa se extienden radialmente
hacia el exterior a lo largo de por lo menos parte del lado de dicho
relleno.
Como es conocido, el área del neumático que
comprende el núcleo de anclaje 4 y el relleno 5 forma el talón del
neumático, diseñado para el anclaje del neumático en una llanta de
montaje correspondiente (no representada).
Dispuesta sobre la carcasa de una manera conocida
hay una banda de rodadura 10 provista de un diseño elevado y
diseñada para realizar el contacto de rodadura del neumático con el
suelo.
El diseño de la banda de rodadura puede
comprender una pluralidad de nervios y/o bloques separados entre sí
mediante ranuras correspondientes dirigidas circunferencial y
transversalmente, estando dichos nervios y/o bloques opcionalmente
provistos de diferentes cortes y aletas o laminillas, todos ellos
siguiendo configuraciones bien conocidas por los técnicos en la
materia.
El neumático 1 también comprende una estructura
de cintura 6 dispuesta a modo de corona en la carcasa 2, interpuesta
entre la carcasa y la banda de rodadura, extendiéndose
substancialmente desde un flanco del neumático al otro, es decir,
tan amplia como la banda de rodadura, y que comprende dos capas
radialmente superpuestas 7, 8 de cuerdas de refuerzo preferiblemente
metálicas, paralelas entre sí en cada capa y atravesadas con las de
la capa adyacente respecto al plano ecuatorial del neumático, y una
capa radialmente más externa 9 de las cuerdas de refuerzo,
preferiblemente de material textil y más preferiblemente de un
material que se contrae con el calor (por ejemplo, nylon) orientadas
substancialmente a 0º, es decir, en una dirección
circunferencial.
Por motivos de simplicidad, y para una mejor
comprensión de la invención, la figura 1 muestra un neumático cuya
banda de rodadura comprende solamente una ranura o cavidad
circunferencial 11, cuyo plano de línea central es coincidente con
el plano ecuatorial del neumático, y en el que los diferentes
bloques y las otras ranuras que pueden estar presente sobre dicha
banda se han omitido.
La función principal de la ranura 11 es la de
recoger y expulsar el agua que permanece entre el neumático y el
suelo mientras el neumático rueda sobre una carretera mojada.
Dicha ranura 11 es un medio bien conocido para
los técnicos en la materia para asegurar a un neumático de alto
rendimiento que tiene diseños particulares de la banda de rodadura,
una excelente resistencia al efecto de aquaplanning, junto con otras
características deseables, algunas de las cuales son negativas por
sí mismas respecto a dicha resistencia al aquaplanning.
Desafortunadamente, como ya se ha dicho en la
parte que describe la técnica conocida, los neumáticos de este tipo
están sometidos a un rápido y continuo desgaste de la banda de
rodadura, cuyo desgaste se concentra en la zona a cada lado de la
ranura circunferencial.
Según la invención, el solicitante ha entendido
de manera intuitiva que este desgaste irregular, de imposible
eliminación con las técnicas usuales de la técnica conocida, podría
depender de una desviación del perfil radialmente externo de la
banda de rodadura de la banda de rodadura del valor de diseño, y que
esta desviación era un factible de mantenerla durante el tiempo y
restablecerse cuando se dificultaba mediante elementos estructurales
del neumático que pretende realizar intentos de eliminar los efectos
(visibles) de esta desviación (desconocida).
Realmente, la sección transversal del neumático
(ver la figura 1) tiene una amplia área axial, en la ranura, donde
hay un espesor muy reducido del material (en relación con los
espesores de la banda en los lados de la ranura) entre el fondo de
la ranura y la cintura, es decir, en el cojín subyacente.
Prácticamente, debido a la cantidad reducida de
material en la ranura, esta área de la banda de rodadura tiene una
resistencia reducida a la deformación, a lo largo de toda la
extensión circunferencial del neumático, de manera que la
correspondiente porción de cintura, debido a la acción de empuje de
la presión de hinchado, tiende a expandirse a un mayor grado que las
porciones laterales, empujando de esta manera los bordes de la
ranura y las porciones de la banda de rodadura inmediatamente
cercanas, de manera que toman un perfil radialmente más externo que
el previamente calculado, es decir, el perfil de diseño.
Este fenómeno y los ventajosos resultados
obtenidos por la invención se muestran en las figuras 2 y 3. En
estas figuras y en las siguientes, la estructura de cintura se
muestra gráficamente mediante una única línea 6.
En la figura 2 se muestra en línea continua el
perfil (P_{1}) de un neumático según la invención en su
configuración de moldeo, es decir, después de la extracción del
molde de vulcanización, bajo condiciones de deshinchado, y en línea
de trazos el perfil (P_{2}) de su configuración final o de uso, es
decir, después de que se haya montado en la correspondiente llanta y
se haya hinchado a la presión de trabajo, en ausencia de carga.
La figura 3, que muestra solamente la porción de
corona de un neumático conocido, destaca, en línea continua, el
perfil externo (P_{3}) de la banda de rodadura y el perfil
(P_{4}) de la cintura subyacente 6 para el neumático en una
condición deshinchada, y en línea de trazos, los correspondientes
perfiles (P_{5}) y (P_{6}) bajo condiciones de uso, en ausencia
de carga; a partir de una comparación, uno ve claramente la
expansión particular de la banda de rodadura a la que el neumático
conocido se somete bajo una condición de trabajo, en la zona
alrededor de la ranura circunferencial 11. La desviación entre los
dos perfiles puede implicar a toda la anchura de la banda de
rodadura; en particular en los laterales del neumático, el perfil
P_{5} puede ser radialmente interno al perfil P_{3}.
La figura 3 permite entender ahora fácilmente no
solamente la causa de este desgaste irregular, sin también por qué
esta causa no se elimina mediante las soluciones conocidas del
estado de la técnica: debe indicarse que el perfil P_{3} se
corresponde substancialmente al perfil P_{2}. En otras palabras,
al desgastarse la porción de material elastomérico incluida entre el
perfil P_{5} y el perfil P_{3} (figura 3), el nuevo material se
expone a la abrasión debido a la expansión de la cintura provocada
por la presión de hinchado y también promovida por la reducción
progresiva del espesor de la banda de rodadura en esta zona.
La figura 2 ya permite entender de manera
intuitiva la característica fundamental de la invención, que
consiste en una estructura de neumático que al pasar de un neumático
deshinchado a un neumático hinchado modifica el perfil radialmente
externo de la banda de rodadura, manteniéndolo dentro de los límites
del diseño predeterminado, incluso en la presencia de importantes
variaciones localizadas en los espesores de dicha banda.
En particular, la figura 2 también muestra una
manera fácil para distinguir el neumático de la invención de
neumáticos similares de la técnica conocida sin recurrir a exámenes
complicados y a veces destructivos, sino meramente con la ayuda de
inspecciones de carácter geométrico realizadas en el neumático
vulcanizado.
En la práctica, bajo condiciones no operativas, y
más particularmente en su condición de moldeo, el neumático de la
invención presenta dos secciones circunferenciales distintas
a-a y b-b, de diámetro máximo, una
para cada mitad de la banda de rodadura, substancialmente en los
puntos de divergencia entre los perfiles P_{1} y P_{2}
mencionados, siendo las secciones intermedias entre estas dos
secciones de menor diámetro.
En el neumático en uso, estas dos secciones
convergen sobre el plano ecuatorial X-X donde, sin
embargo, debido a la presencia de la ranura central, el diámetro
apenas se puede medir, pero es de fácil determinación mediante
extrapolación del perfil de la banda de rodadura en sección axial
recta.
En la técnica anterior, ya se han conocido
neumáticos que bajo condiciones de deshinchado presentan dos
secciones circunferenciales distintas de diámetro máximo, pero estas
secciones, debido a la presencia de una estructura de cintura de un
tipo bastante tradicional, se mantienen substancialmente inalteradas
incluso cuando el neumático está en condiciones de uso.
La desaparición de estas dos secciones distintas
del neumático hinchado es un signo claro que el neumático bajo
examen es probable que sea un neumático según la invención.
Substancialmente, el neumático de la invención
cuando sale del molde tiene una configuración particular en lo que
respecta a su estructura de cintura, mejor mostrada en la figura 4,
con la cual coincide el perfil de la banda de rodadura.
Más particularmente, la cintura 6 del neumático
de la invención (figura 4) bajo condiciones de deshinchado, tiene
una configuración (mostrada en línea continua) que comprende tres
porciones distintas, respectivamente indicadas como una primera (14)
y segunda (15) porciones, dispuestas lateralmente respecto a la
ranura 11, y una tercera porción (16) en el medio, en una posición
intermedia entre la primera y la segunda porciones.
Las porciones laterales 14 y 15 son convexas
hacia el exterior y están cada una identificada mediante un
respectivo radio de curvatura, r_{1} y r_{2}, teniendo
preferiblemente idéntica longitud entre sí, y mediante respectivos
centros de curvatura distintos.
La porción central 16 es cóncava hacia el
exterior y está identificada mediante un radio de curvatura
diferente r3, cuyo centro en el caso aquí mostrado está situado en
el plano ecuatorial.
Sobre el perfil de la cintura están destacados
los puntos A y B, en los que se produce la inversión de la curvatura
del perfil: estos puntos pueden estar substancialmente en
correspondencia con los bordes de la ranura 11, o pueden no ser
coincidentes con los mismos, y preferentemente pueden ser axialmente
externos a los mismos.
Substancialmente, tal como puede apreciarse a
partir de la figura 2, al salir el neumático de la invención del
molde, en la porción central donde está la ranura comprende un
perfil de la banda de rodadura y la cintura radialmente elevada
hacia el interior respecto a los correspondientes perfiles de moldeo
del neumático conocido (figura 3) de la misma estructura y
tamaño.
Dicha reducción diametral corresponde a la mayor
expansión a la que se somete el neumático conocido al pasar desde la
condición de moldeo a la condición de hinchado cuando se monta sobre
la llanta.
Esta conformación particular de la cintura del
neumático según la invención permite solucionar el inconveniente de
un rápido desgaste localizado del neumático conocido.
De hecho, al pasar desde una condición de
neumático deshinchado (o condición de reposo) a la condición de uso,
la presión de hinchado expande toda la cintura radialmente hacia el
exterior; en particular, la mayor expansión de la porción de cintura
16, provocada por la presencia de la ranura 11, provoca la inversión
de la curvatura de dicha porción central y la elevación de los
puntos A y B a los puntos A' y B' sobre el perfil de hinchado
predeterminado (línea de trazos), llevando de esta manera el perfil
externo de la banda de rodadura desde la configuración P_{1}
mostrada en la figura 2 a la configuración P_{2} mostrada en la
misma figura y que corresponde al perfil de uso del neumático.
En este punto, la presión de hinchado no puede
provocar otras expansiones localizadas en la banda de rodadura, en
la zona de la ranura, porque la expansión de la cintura no puede
superar valores dados relacionados con su estructura, se han agotado
completamente al llevar el perfil de su porción central desde una
configuración cóncava de reposo, de diámetro menor, a la
configuración convexa de uso, de mayor diámetro.
De esta manera, en la ranura 11 ya no hay zonas
de la banda de rodadura sometidas a mayor expansión que las
porciones laterales restantes y, por lo tanto, sometidas a una mayor
presión específica contra el suelo, y en consecuencia, la abrasión
de la banda de rodadura se realiza de manera uniforme sobre toda la
superficie de la zona de contacto con el suelo, que permitirá
solucionar el inconveniente encontrado en los neumáticos conocidos,
y que consiste en un rápido y continuo desgaste localizado.
La cintura del neumático según la invención se
debe fabricar de una manera adaptada para tomar dicha configuración
de curvatura variable que varía entre dos posiciones opuestas,
cóncava y convexa: en particular, las características de la cintura
tomadas en conjunto son capaces de permitir, durante el moldeo del
neumático, el almacenamiento de energía elástica debido a la
deformación impuesta de la porción central de la cintura, cuya
energía se libera durante la deformación en la dirección opuesta
impuesta por la presión de hinchado, facilitando de esta manera la
inversión de la curvatura que permite que la cintura del neumático
consiga su disposición de trabajo.
En una realización conveniente representada
mediante un neumático prototipo, tamaño 195/60 R 15 hecho por el
solicitante, el neumático comprende una estructura de cintura
provista de dos capas radialmente superpuestas de tejido cauchutado
reforzadas con cuerdas metálicas de formación 1x3, es decir, que
consisten en 1 hilo de 3 alambres de acero, de un diámetro
preferiblemente incluido entre 0,20 y 0,32 mm, en este caso 0,28 mm,
teniendo las cuerdas en el tejido un espesor incluido entre 70 y 110
alambres/dm, en este caso 85 alambres/dm, preferiblemente orientados
según un ángulo incluido entre 20º y 30º, medidos a modo de corona
respecto al plano ecuatorial del neumático, en este caso 25º, y
dirigidos de manera simétrica respecto a las cuerdas de la capa
adyacente.
Dispuesta en una posición radialmente externa a
la de dicho par de capas hay una tercera capa, y preferiblemente dos
capas adicionales radialmente superpuestas, de cuerdas textiles,
convenientemente cuerdas hechas de nylon de 1400/1 dtex dirigidas
circunferencialmente respecto al neumático; esta tercera capa está
ventajosamente formada por una o más cuerdas enrolladas
helicoidalmente en una o más capas alrededor de dichas capas de
cuerdas metálicas atravesadas.
En relación con dichos valores dimensionales y
estructurales de los refuerzos y la cintura respectivamente, los
siguientes valores para los radios de curvatura relacionados con las
tres porciones de la cintura mostradas esquemáticamente en la figura
4 se pueden alcanzar en final de la etapa de moldeo:
- radios de curvatura r_{1} y r_{2} de las
porciones laterales de la cintura incluidos entre 120 y 500 mm,
- distancia entre centros de los radios r_{1} y
r_{2}, medida en sección axial, en paralelo al eje de rotación del
neumático, preferiblemente incluida entre el 10% y el 30% de la
anchura de la cintura,
- radio de curvatura r_{3} de la porción de
cintura 16 preferiblemente incluido entre 20 y 150 mm.
Según una realización preferida alternativa de la
invención, el neumático comprende medios de rigidización de la banda
de rodadura dispuestos en la ranura 11, cuya función principal es la
de modificar continuamente la inversión de la curvatura de la
tercera porción de la cintura de cóncava a convexa durante el
hinchado del neumático. Estos medios de rigidización ofrecen una
resistencia a la inversión de la curvatura, evitando así que se
produzcan movimientos mediante sacudidas que podrían provocar
desgarros del neumático en el cojín subyacente, es decir, esa
porción de espesor reducido incluida entre el fondo de la ranura y
la cintura. Para realizar dicha función, se pueden prever diferentes
soluciones para reforzar la ranura 11, de las cuales se prefieren
las resultantes de geometrías particulares de la banda de rodadura
dentro de la propia ranura.
En una solución preferida mostrada en la figura
5, la ranura 11 comprende un nervio circunferencialmente continuo
17, que se extiende de una forma en voladizo desde el fondo de la
ranura, preferiblemente dispuesto de manera simétrica respecto al
plano de la línea central de dicha ranura.
Preferiblemente, el nervio 17 es de una forma y
espesor adaptados para evitar la formación de una articulación en el
fondo de la ranura, es decir, un punto de concentración para todas
las tensiones y deformaciones relacionadas con el movimiento de
plegado que invierte la curvatura de la cintura, que solucionaría
los inconvenientes bien conocidos.
El nervio 17 puede estar hecho de un material
elastomérico, preferiblemente de la misma mezcla que la banda de
rodadura o, alternativamente, de una mezcla diferente, que puede
estar opcionalmente relleno con rellenos de refuerzo inertes del
tipo usualmente usado en neumáticos, tal como por ejemplo cortas
fibras de aramida de estructura fibrilar, comercialmente conocida
como pulpa de aramida, o polvos magnéticos para usar dicho nervio
como un medio para registrar códigos e información variada de tipo
técnico o comercial, relacionados con el neumático.
El nervio 17 comprende una porción de cabezal de
forma plana o incluso en forma de cuña o de configuración
curvilínea, preferiblemente conectada con el fondo de la ranura
mediante flancos curvilíneos en forma de un arco de un círculo, por
ejemplo. Preferiblemente, las dos porciones también del fondo de la
ranura separadas entre sí mediante el nervio están conectadas a
flancos rectilíneos que definen la ranura mediante conexiones
curvilíneas. Ventajosamente, el cabezal del nervio 17a puede estar
hecho de una mezcla coloreada, opcionalmente de tipo fluorescente,
para diferentes propósitos tales como estético, comercial (tal como
una marca) o propósitos de seguridad, para señalizar el alcance del
peligro de aquaplaning y/o el límite de desgaste máximo admisible
para la banda de rodadura. Queda claro que esta solución se puede
aplicar al neumático independientemente de la presencia de una
cintura según la invención.
En el neumático de prototipo del solicitante
mencionado anteriormente, la ranura en la figura 5 tiene una anchura
máxima "a" de 20 mm (es decir, que corresponde al 12% de la
anchura de la banda de rodadura, y preferiblemente incluida entre el
10% y el 18% de dicha anchura), una profundidad "p" de 8,5 mm y
preferiblemente incluida entre 7 y 9,5 mm, una altura del nervio
"h" desde el fondo de la ranura de 3 mm y preferiblemente
incluida entre 1,5 y 4 mm, en la que la relación p/h entre la
profundidad de dicha ranura y la altura de dicho nervio tiene un
valor preferiblemente incluido entre 1,75 y 6,5; una anchura
"1" del cabezal del nervio de 4,6 mm y preferiblemente incluido
entre 3 y 8 mm; preferiblemente los arcos de los círculos para la
conexión entre las paredes de la ranura y las paredes del nervio
tienen un radio "k" de 2,5 mm y preferiblemente por lo menos
tan grande como 2 mm.
El espesor del cojín subyacente, es decir, el
espesor mínimo del compuesto interpuesto entre el fondo de la ranura
y la superficie encarada de la capa de cintura radialmente más
externa es de 2 mm, y preferiblemente está incluido entre 1 y 3,5
mm.
Como solución alternativa a lo anterior, los
medios de rigidización para la ranura podrían comprender una serie
de nervios, todos de la misma forma o no, saliendo en forma de
voladizo desde el fondo, por ejemplo dispuestos en una única línea
circunferencial separados entre sí, o en varias líneas
circunferenciales una al lado de la otra, y opcionalmente alternadas
entre sí.
La figura 6 muestra una realización específica de
la invención en un neumático de alto rendimiento provisto de un
diseño del tipo direccional: claramente, la invención ventajosamente
se aplica a cualquier tipo de diseño, no solamente un tipo
direccional, sino también a un tipo simétrico o asimétrico, con
bloques o nervios, especialmente, aunque no exclusivamente, cuando
está provisto de grandes ranuras dirigidas circunferencialmente,
cuya utilidad específica es la de eliminar un desgaste temprano
concentrado en las zonas cerca de dichos bordes de la ranura.
En esta relación, debe indicarse que en la
presente descripción se ha hecho siempre referencia a una ranura 11
que se extiende en correspondencia con el plano ecuatorial (línea
central) del neumático, de manera que el centro de curvatura de la
porción cóncava central 16 de la estructura de cintura se muestra
colocado en dicho plano. Sin embargo, dicha ranura se puede extender
también a lo largo de uno o más planos circunferenciales que no
coincidan con el plano ecuatorial del neumático: queda claro que en
tal caso los centros de curvatura de las tres porciones diferentes
(14, 15, 16) también sufrirán los correspondientes cambios en la
dirección axial.
El dibujo en la figura 6 es una elaboración
conveniente del diseño de la banda de rodadura en una versión
simétrica descrita en la solicitud de patente del solicitante MI 93
A 001119 de 31 de mayo de 1993 (a la cual se dirijan por favor para
una información más detallada) para el propósito de un uso
especializado del mismo para utilizaciones marcadas como
deportivas.
El diseño comprende, en combinación con la ranura
central 11 preferiblemente provista del nervio 17, una pluralidad de
ranuras transversales 24 que se extienden axialmente a ambos lados
del plano ecuatorial y en relación de imagen simétrica respecto a
dicho plano, entre la ranura central 11 y el correspondiente extremo
de la banda de rodadura, muy inclinada en la dirección longitudinal
cerca de la ranura central, dirigida casi axialmente sobre las
porciones laterales de la banda de rodadura. Dichas ranuras
transversales, en combinación con una pluralidad de ranuras
longitudinales 23 que se extienden circunferencialmente en el
neumático y con hendiduras transversales 25, definen una pluralidad
de bloques 18 distribuidos en filas paralelas circunferenciales 19,
20, 21, 22.
Preferiblemente, cada una de dichas filas
comprende por lo menos tantos bloques como el número de bloques
presente en la fila dispuesta de manera consecutiva con la misma una
al lado de la otra hacia el plano ecuatorial de la banda de
rodadura. Es evidente a partir de lo antes que también el diseño
simétrico de dicha solicitud de patente se puede asociar de una
forma particularmente ventajosa con la estructura de cintura según
la invención: en el neumático de la invención, estos diseños
consiguen una alta resistencia al efecto de aquaplaning junto con
una fuerte energía de tracción, excelentes cualidades de
comportamiento, baja capacidad de abrasión, mínima resistencia a la
rodadura y un alto silencio al rodar.
Uno puede comprender fácilmente de manera
intuitiva cómo un desgaste acelerado de la porción central de dichos
diseños, particularmente promovida por la configuración biselada de
los bordes de los bloques en las filas centrales podrían hacer al
correspondiente neumático seriamente deficiente en relación con el
tipo de uso deseado, además de implicar una pérdida económica
resultante del tiempo de vida reducido del mismo.
Es evidente a partir de lo anterior que para la
realización de la invención, el moldeo se realiza según un perfil
particular de la estructura de cintura, cuyo tamaño geométrico se ha
de calcular por adelantado, para el propósito de conseguir el efecto
deseado.
Según la invención, dicho perfil de moldeo para
el neumático se imponen asignando un perfil específico en sección
transversal a la superficie del molde de vulcanización. También el
molde de vulcanización es, tomado en conjunto, de un tipo conocido y
tradicional y, por lo tanto, los detalles que se consideran como no
esenciales para la compresión de la presente invención se omiten
aquí. Será suficiente recordar que el molde comprende dos cajas de
moldeo axialmente opuestas correspondientes a los flancos del
neumático, y una porción anular intermedia dispuesta entre las dos
cajas de moldeo y provistas, sobre su superficie radialmente
interna, de una matriz que tiene una pluralidad de nervios que
sobresalen en una configuración elevada desde una superficie de
fondo para moldear el diseño de la banda de rodadura.
En la figura 7 se muestra la sección transversal
de este molde, asumiéndose el uso de un molde de sectores de tipo
centrípeto, obviamente no en un sentido limitativo.
Por lo tanto, existe el problema de establecer la
cantidad de desviación radial entre el perfil tradicional de la
matriz y el perfil que se asigna a la matriz de un molde según la
invención para conseguir dicho perfil de la cintura.
El proceso de la invención, por lo tanto, se
lleva al efecto como sigue.
Tal como ya se ha dicho, la estructura del
neumático es una estructura conocida por sí misma; aquí se indica
que el neumático también se monta de la manera tradicional siguiendo
los procedimientos conocidos y con los aparatos usuales del estado
de la técnica, hasta que se obtiene un neumático en crudo listo para
su vulcanización.
De esta manera, un neumático conocido se prepara
de la manera usual indicada, cuyo neumático se vulcaniza
posteriormente en un molde de servicio, cuyos tamaños geométricos se
han calculado de la manera tradicional, provisto del diseño final de
la banda de rodadura. A partir de la explicación anterior, es por lo
tanto evidente que el perfil final del neumático bajo condiciones de
uso también depende de las características conjuntas del diseño de
la banda de rodadura del mismo.
El perfil 26 de la superficie radialmente interna
de este molde se indica mediante línea continua en la figura 7. En
la misma figura 7, mediante la referencia numérica 27 se identifican
algunos nervios diseñados para formar cavidades y ranuras en el
diseño de la banda de rodadura; además, también se resalta mediante
un línea de puntos el perfil 28 del molde modificado según la
invención y mediante una línea de trazos 29 el perfil de la tangente
de superficie a los resaltes de los nervios según el perfil 28.
La determinación del perfil interno para el nuevo
molde se realiza como sigue.
El neumático vulcanizado conocido en un molde de
servicio se monta en la llanta respectiva y se hincha a la presión
de ejercicio.
La detección del perfil radialmente interno
(P_{5} en la figura 3) de la banda de rodadura se realiza desde un
extremo al otro, determinando así la expansión real del neumático (o
contracción, si está presente), es decir, el valor de la desviación
puntual de este perfil, punto por punto, a lo largo de su extensión
axial, del perfil teórico conocido (P_{3} en la figura 3)
resultante del diseño.
A continuación, dichos valores de desviación se
usan para la construcción del molde final para la vulcanización del
neumático; en otras palabras, estos valores se reproducen
negativamente sobre los correspondientes puntos de la superficie de
la matriz (superficie de fondo) del molde de servicio, determinado
de esta manera el nuevo perfil radialmente interno 28 de la
superficie del fondo del correspondiente molde de vulcanización
final.
En la práctica, generalmente es suficiente
detectar el valor R_{1} del radio en el neumático hinchado
conocido a su presión de uso, en el plano ecuatorial, determinar la
diferencia entre este radio y el radio R_{0} del mismo neumático
conocido bajo condiciones no operativas, reducir el valor S de la
diferencia R_{1}-R_{0} sobre la superficie
radialmente interna del molde de servicio en el plano ecuatorial y
unir este punto (mientras se mantiene inalterada la geometría y los
tamaños de los nervios encontrados a lo largo de la extensión axial
del perfil) a dos otros puntos (C, D), uno a cada lado del plano
ecuatorial, en los cuales la desviación entre los dos perfiles es
cero, para el trazado del nuevo perfil radialmente interno del molde
final.
En este punto, el nuevo perfil interno del molde
está completamente definido.
Preferiblemente, el proceso hará uso de la
detección del radio en por lo menos tres puntos distintos, un punto
central en el plano ecuatorial y dos laterales, por ejemplo en los
bordes de la ranura o dispuestos de manera axialmente externa a
dichos bordes, y más preferiblemente, en cinco puntos, dos de los
cuales están situados cerca de los extremos de la banda de
rodadura.
Convenientemente, el proceso se pondrá en la
práctica realizando la vulcanización en el molde de servicio e
inspeccionando una pluralidad de neumáticos conocidos, para
construir una tabla de valores, a partir de los cuales se trazará en
valor final promedio que se ha de usar. De esta manera, se pueden
eliminar las consecuencias de errores accidentales y molestias
fortuitas que podrían alterar los resultados de una única detección.
El proceso según la invención será seguido preferiblemente por la
preparación de los moldes finales para cada tamaño de neumático
diferente.
El nuevo perfil de la superficie del fondo de la
matriz consiste en dos porciones laterales cóncavas axialmente
opuestas respecto al plano ecuatorial del molde, cada una de las
cuales estando definida por un radio propio y un centro de curvatura
propio, en las que los radios respectivos r'_{1} y r'_{2} son
preferiblemente idénticos entre sí, mientras que el perfil de la
tangente superficial a los resaltes del nervio según el nuevo perfil
tiene una porción central, incluida entre dichas porciones
laterales, que es radialmente convexa hacia el interior, cuya
concavidad está encarada con dicha superficie de fondo, identificada
mediante un radio r'_{3} respecto al arco de envoltura del nervio
designado para formar la ranura 11 en la banda de rodadura.
En el ejemplo descrito, se han encontrado los
siguientes valores de los radios de curvatura r'_{1}, r'_{2},
r'_{3} en la matriz: r'_{1} = r'_{2} en el rango entre 150 y
300 mm, r'_{3} en el rango entre 20 y 150 mm.
De esta manera, los moldes finales se pueden
construir y se puede realizar la producción de los neumáticos según
la invención usando estos moldes.
Durante el montaje del neumático y la etapa de
vulcanización, realizada, como es conocido, mediante la inyección de
fluido bajo presión en el neumático colocado en el interior del
molde de vulcanización, la mayor penetración del perfil del molde
interno debido al valor de descenso R_{1} - R_{0} respecto al
molde de la técnica conocida provoca una compresión sobre la
correspondiente porción de cintura, que produce la formación de una
porción hueca o cóncava 16, visible en las figuras 2 y 4, cuya
profundidad medida a lo largo de su plano de línea central es
substancialmente la misma que el descenso S asignado al perfil
interno del molde conocido, según el proceso descrito.
Al final del ciclo, se retira del molde un
neumático vulcanizado que tiene la configuración del molde
delimitada por el perfil 28 de la figura 7, que a su vez corresponde
al perfil P_{1} de la figura 2 (excepto para el nervio 17 no
representado en la figura 2).
El neumático mantiene su forma de moldeo hasta su
uso, y la toma otra vez cuando se deshincha.
En caso de uso, después de montar el neumático en
la llanta correspondiente, se insufla aire bajo presión en el
espacio cerrado entre la llanta y el neumático. Durante el hinchado,
la presión de aire presiona contra toda la superficie de la cintura
e invierte gradualmente la convexidad de la porción de cintura
central, facilitándose esta acción por el retorno de la energía
elástica previamente almacenada debido a la deformación de los
alambres de metal en la cintura.
De esta manera, los rangos de variabilidad de los
parámetros físicos y geométricos específicos citados en la
descripción anterior de una realización particular del neumático
según la invención representan rangos de valores críticos para una
consecución óptima de las ventajas resultantes de la invención.
La configuración de trabajo de la cintura es una
configuración estable (figura 4) identificada mediante una curvatura
continuamente convexa hacia el exterior, sobre toda su
extensión.
El perfil de la banda de rodadura sigue la
disposición estable de la cintura y se identifica mediante
curvaturas convexas, así como sobre toda su extensión:
preferiblemente, tiene dos radios de curvatura rb_{1} y rb_{2}
idénticos entre sí sobre las porciones laterales de la banda, y un
tercer radio de curvatura rb_{3}, cuyo centro está a lo largo del
plano ecuatorial y valor de cual preferiblemente es mayor que el de
las porciones laterales, con una relación de valores
rb_{3}/rb_{1} = rb_{3}/rb_{2} incluida entre 1 y 5; este
perfil es el perfil P_{2} en la figura 2, que es bien diferente
del (P_{3} en la figura 3) obtenido en los neumáticos conocidos,
después del hinchado del neumático montado sobre la llanta
respectiva, y en particular es un perfil substancialmente plano en
la zona que rodea la ranura 11, capaz de asegurar una presión
específica uniforme sobre toda la zona de contacto con el suelo del
neumático.
En consecuencia, el neumático de la invención
soluciona los problemas de desgaste localizado y temprano de la
banda de rodadura, encontrados en los neumáticos conocidos.
Se reconocerá finalmente que la descripción
anterior es por propósitos de ilustración solamente y, por lo tanto,
un técnico en la materia, después de entender la invención tal como
se ha descrito anteriormente, podrá realizar modificaciones,
variaciones y reemplazos de las variables asociadas con la presente
invención para satisfacer los requerimientos específicos y
contingentes para la aplicación de la misma.
Claims (14)
1. Neumático para ruedas de vehículos a motor
(1), que comprende:
- una carcasa radial (2) provista de flancos y
talones axialmente opuestos para en anclaje de dicho neumático a una
llanta de montaje correspondiente;
- una banda de rodadura dispuesta a modo de
corona en dicha carcasa; y
- una estructura de cintura (6) interpuesta entre
dicha carcasa y dicha banda de rodadura, extendida axialmente de
una manera continua entre dichos flancos;
en el que:
- dicha banda de rodadura está moldeada con un
diseño elevado que tiene por lo menos una ranura circunferencial
(11), y
- dicha estructura de cintura, en ausencia de
carga y presión de hinchado, tiene un perfil axial que, visto en
sección recta en el plano que contiene el eje del neumático,
comprende:
- dos porciones laterales, indicadas como primera
(14) y segunda (15) porciones, siendo dichas porciones laterales
cóncavas en una posición radialmente interna, estando definida la
concavidad para cada porción mediante un respectivo centro y un
respectivo radio de curvatura, y
- una porción central (16) interpuesta entre
dichas porciones laterales en correspondencia con dicha ranura
circunferencial (11), siendo dicha porción central cóncava en una
posición radialmente externa,
cancelándose la profundidad de la concavidad de
dicha porción central (16) bajo el efecto de la presión de hinchado
normal del neumático, aumentando dicha presión de hinchado el
diámetro del perfil axial de dicha porción central (16),
caracterizado por el hecho de que están
dispuestos medios de rigidización de la banda de rodadura (17) en
dicha ranura circunferencial (11).
2. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dichos medios de
rigidización de la banda de rodadura (17) comprenden por lo menos
un nervio (17) que se extiende en forma de voladizo desde el fondo
de dicha ranura circunferencial (11).
3. Neumático según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dicho nervio (17) está
colocado en el plano de la línea central de dicha ranura
circunferencial (11) y es circunferencialmente continuo.
4. Neumático según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que la relación entre dicha
profundidad de la ranura (p) y la altura de dicho nervio (h) está
incluida entre 1,75 y 6,5.
5. Neumático según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dicho nervio (17)
comprende un cabezal de nervio (17a) que tiene una anchura (1)
incluida entre 3 mm y 8 mm.
6. Neumático según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que el cabezal (17a) de dicho
nervio está hecho de una mezcla coloreada.
7. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el centro de la concavidad
de dicha porción central está dispuesto en el plano de la línea
central de dicha ranura (11), que coincide con el plano ecuatorial
del neumático.
8. Neumático según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que la profundidad de dicha
concavidad está definida por la siguiente relación:
S = R_{1} -
R_{0}
donde:
- R_{1} corresponde al radio de un neumático
conocido, substancialmente idéntico en su estructura y tamaño con
dicho neumático, cuya estructura de cintura, bajo cualquier
condición y vista en sección transversal axial, presenta un perfil
continuamente cóncavo en una posición radialmente interna, medido a
lo largo del plano ecuatorial del neumático, cuando el neumático
está montado en la llanta respectiva y se hincha a la presión normal
de funcionamiento;
- R_{0} corresponde al radio del mismo
neumático conocido, también medido a lo largo del plano ecuatorial
del neumático, bajo condiciones no operativas.
9. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que los radios de curvatura de
dichas porciones laterales cóncavas son substancialmente idénticas
entre sí y tienen un valor incluido entre 120 y 500 mm.
10. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el radio de curvatura de
dicha porción cóncava central es de un valor incluido entre 20 y
150 mm.
11. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el espesor de dicha banda
de rodadura en el plano ecuatorial está incluido entre 1 y 3,5
mm.
12. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la relación entre la
profundidad de dicha ranura (11) y el espesor de la porción de la
banda de rodadura subyacente está incluida entre 2 y 10.
13. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la anchura de dicha ranura
(11) está incluida entre el 10% y el 18% de la anchura de dicha
banda de rodadura.
14. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicha ranura (11)
comprende medios de refuerzo para dicha banda de rodadura.
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