ES2234338T3 - Procedimiento para la fabricacion de un neumatico y neumatico asi obtenido. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para fabricar un neumático para ruedas de vehículo, que comprende las etapas de: - fabricar una estructura de carcasa (2); - aplicar una estructura de cintura (5) a la estructura de carcasa (2) en una posición circunferencialmente exterior de la misma; - aplicar una banda de rodadura (8) a la estructura de cintura (5) en una posición circunferencialmente exterior de la misma; - aplicar por lo menos un par de paredes laterales (9) a la estructura de carcasa (2) en posiciones lateralmente opuestas; mientras que la fabricación de la estructura de carcasa comprende las etapas de: - fabricar por lo menos una tela de carcasa (3a, 3b) mediante deposición de secciones alargadas (13, 14, 15, 16) circunferencialmente distribuidas sobre un soporte toroidal (11), extendiéndose cada una de dichas secciones alargadas (13, 14, 15, 16) en una configuración en forma de U alrededor del contorno en sección transversal del soporte toroidal (11), para definir dos porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a) mutuamente separadas en una dirección axial, y una porción de corona (13b, 14b, 15b, 16b) que se extiende en una posición radialmente exterior entre las porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a); - aplicar estructuras anulares de refuerzo (4) a una región cercana a los bordes circunferenciales internos de dicha al menos una tela de carcasa (3a, 3b); caracterizado por el hecho de que cada una de dichas secciones (13, 14, 15, 16) está colocada substancialmente en un plano (N, N¿) que está paralelamente desplazado respecto a un plano meridiano (P) del soporte toroidal (11).

Description

Procedimiento para la fabricación de un neumático y neumático así obtenido.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un neumático para ruedas de vehículos, descrito en el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención también se refiere a un neumático para rueda de vehículo a obtener mediante el procedimiento anterior, comprendiendo dicho neumático las características descritas mediante el preámbulo de la reivindicación 15.

La fabricación de neumáticos para ruedas de vehículos implica la formación de una estructura de carcasa que esencialmente consiste en una o más telas de carcasa substancialmente formadas en configuración toroidal y teniendo sus bordes laterales axialmente opuestos en acoplamiento con elementos de refuerzo anulares circunferencialmente no extensibles respectivos, usualmente denominados como "núcleos de talón".

Aplicada a la estructura de carcasa, en una posición circunferencialmente exterior, hay una estructura de cintura que comprende una o más bandas de cintura en forma de anillo cerrado, esencialmente hechas de cuerdas textiles o metálicas adecuadamente orientadas unas con respecto a otras y perteneciendo las cuerdas a las telas de carcasa adyacentes.

Luego se aplica una banda de rodadura que usualmente consiste en un material elastomérico de grosor apropiado a la estructura de cintura en una posición circunferencialmente externa de la misma.

Se debe señalar que, para los objetivos de la presente invención, mediante el término "material elastomérico" se entiende una mezcla de caucho, es decir el conjunto hecho de al menos un polímero base adecuadamente amalgamado con fibras de refuerzo y/o procesos aditivos de varios tipos.

Finalmente, se aplica a los lados opuestos del neumático que se fabrica un par de paredes laterales, cada una de las cuales cubren una porción lateral del neumático incluido entre una región llamada de borde, ubicada cerca del correspondiente borde lateral de la banda de rodadura, y un talón ubicado en el correspondiente núcleo de talón.

Según los procedimientos tradicionales de fabricación, esencialmente los componentes de neumático antes listados se fabrican primero separadamente unos de otros, para luego montarse durante una etapa de fabricación de neumático.

Por ejemplo, para hacer la tela o telas de carcasa para asociar con los núcleos de talón para formar la estructura de carcasa, se requiere primero producir un tejido cauchutado que comprenda cuerdas textiles o metálicas continuas longitudinalmente dispuestas, a través de un proceso de extrusión y/o calandrado. Este tejido cauchutado se somete a una operación de corte transversal para producir longitudes de tamaños predeterminados que son subsecuentemente unidos de forma de dar lugar a un producto semiacabado a modo de cinta continua que tiene cuerdas paralelas transversalmente dispuestas.

Luego este artículo de manufactura debe cortarse en secciones cuya longitud está correlacionada con la extensión circunferencial de la carcasa a fabricar.

Se han propuesto procedimientos de producción en los cuales, en lugar de recurrir a la producción de productos semiacabados, fabrican la estructura de carcasa directamente durante la etapa de fabricación del neumático.

Por ejemplo, la patente US 5.453.140 aquí citada como un ejemplo del estado más pertinente de la técnica, describe un procedimiento y un aparato que forma una tela de carcasa empezando de una única cuerda previamente bobinada alrededor de una bobina.

Según el procedimiento y el aparato descritos en la patente anterior, en cada ciclo operativo del aparato, la cuerda desenroscada de la bobina mediante rodillos inactivos accionados y mantenidos tensos mediante un sistema de tensión neumático, se corta al tamaño para obtener una sección de longitud preestablecida.

La sección de cuerda se sujeta mediante un elemento de sujeción montado sobre una correa doblada alrededor de poleas accionadas, para luego ser colocadas transversalmente sobre la superficie exterior de un soporte toroidal.

Los extremos de la sección se acoplan luego mediante elementos de doblado del tipo de correa que actúan en lados opuestos del soporte toroidal para aplicar radialmente la sección de cuerda al soporte toroidal mediante elementos deslizantes que actúan como dedos a lo largo de las porciones laterales de la sección.

La repetición del ciclo operativo antes descrito conduce al depósito de un número de secciones de cuerda circunferencialmente dispuestas en una relación de lado a lado hasta que se cubre la extensión circunferencial del soporte toroidal.

Necesariamente, el soporte toroidal se reviste previamente con una capa de caucho en crudo que tiene una doble función, es decir la de adherir las cuerdas depositadas encima del mismo de forma de sujetarlas convenientemente en una ubicación fija, y la de constituir un revestimiento interior estanco al aire en el neumático terminado.

Los neumáticos obtenidos mediante este procedimiento de producción tienen una estructura de carcasa en la cual la tela o telas de carcasa consisten en cuerdas individuales que tiene cada una dos porciones laterales axialmente espaciadas separadas unas de otras y orientadas radialmente del eje de rotación del neumático, y una porción de corona que se extiende en una posición radialmente exterior entre las porciones laterales.

Dentro del ámbito de la fabricación de la estructura de carcasa, también se conoce que cerca de cada talón del neumático, los extremos opuestos de las cuerdas individuales que forman una tela de carcasa se colocan, en una secuencia alternante, en posiciones axialmente opuestas relativas a un elemento de anclaje anular que constituye dicho núcleo de talón, hecho en la forma de una corona que consiste en bobinas de hebras radialmente superpuestas unas encima de otras, como se describe en la patente EP 0 664.231 y en la patente US 5.702.548.

En la técnica anterior, sin embargo, todas las cuerdas que forman la tela o telas de carcasa están dispuestas substancialmente a lo largo del eje neutral de resistencia al doblado del talón respectivo. Bajo esta circunstancia, la fuerza estructural de los talones debe necesariamente apoyarse en la rigidez de las inserciones de relleno de un material elastomérico muy duro incorporado en la estructura de talón, cuyo comportamiento está afectado por los cambios de temperatura debido tanto a factores ambientales como de a tensiones producidas durante el funcionamiento usual.

En la patente FR 384.231 se propone la realización de una estructura de carcasa mediante deposición sobre un soporte toroidal de una serie de bandas rectangulares de tejido cauchutado circunferencialmente colocadas una cerca de otra y dispuestas en planos radiales relativos al eje geométrico del tambor de soporte en sí. La deposición de las bandas se lleva a cabo en una forma tal que las aletas de extremo de dos bandas consecutivas son parcialmente cubiertas con las aletas de extremo de la banda interpuesta entre ellas. Los espacios existentes entre las aletas de extremo cubiertas con las bandas son ocupados mediante inserciones trapezoidales aplicadas a las aletas de extremo de la banda superponiendo las mismas aletas de extremo. La colocación de las bandas se lleva a cabo en diferentes capas superpuestas, cuyo número está correlacionado con el grosor que se dará a la estructura de carcasa. La presencia de dichas inserciones trapezoidales provoca el engrosamiento de la estructura de carcasa en las regiones de talón, de forma que se logra un grosor que es el doble del detectable en la corona.

En la patente US 4.248.287 se describe un procedimiento según el cual para la formación de la estructura de carcasa se proporciona que una pluralidad de capas cada una formada de bandas radiales hechas de hebras cauchutadas y circunferencialmente dispuestas en una relación de lado a lado debe colocarse sobre un tambor toroidal. Cuando la colocación se completa, se aplican dos núcleos de talón a la región de talón y las aletas de extremo de las capas de carcasa formadas mediante las bandas radiales se doblan alrededor de los mismos.

El solicitante ha encontrado que pueden lograrse ventajas importantes tanto en términos de la simplificación de los procesos de producción como en términos de mejora en las características de comportamiento del neumático, si la tela o telas de carcasa se hacen mediante la colocación conveniente de secciones a modo de bandas sobre un soporte toroidal, comprendiendo cada una de dichas secciones una pluralidad de cuerdas paralelas unas a otras que se incorporan en una capa elastomérica.

En relación con esto, el solicitante ya ha desarrollado diferentes procedimientos de fabricación que son objeto de las respectivas Solicitudes de Patente Europea.

Por ejemplo, en las Solicitudes de Patente Europea EP 928680 A1 y EP 928702 A1 se describen respectivamente un procedimiento de fabricación y un neumático en el cual la estructura de carcasa se obtiene haciendo una primera y una segunda tela de carcasa cada una obtenida mediante secciones a modo de banda colocadas en forma secuencial mutuamente en relación lado a lado.

Los neumáticos obtenidos según la descripción de estas solicitudes de patente tienen las porciones de extremo de las secciones a modo de banda que pertenecen a la primera y la segunda tela de carcasa dispuestas en lados opuestos respectivamente relativos a las estructuras anulares de refuerzo del talón.

Este expediente, en combinación con la orientación cruzada respectivamente de las secciones a modo de banda que pertenecen a cada una de las telas ofrece importantes ventajas en términos de fuerza estructural del neumático cerca de los talones y las paredes
laterales.

En la solicitud de Patente Europea EP 976535 A1 en nombre del mismo solicitante, se propone la realización de una tela de carcasa que está fabricada mediante la colocación de una primera y una segunda serie de secciones a modo de bandas en una secuencia alternante, en la cual secciones pertenecientes a la primera y la segunda serie terminan en lados respectivamente opuestos relativos a las estructuras de refuerzo de los talones.

Por lo tanto, pueden lograrse ventajas en términos de fuerza estructural en los talones del neumático y las paredes laterales aún en presencia de una única tela de carcasa.

En la solicitud de patente europea EP 1133989 A1, también a nombre del mismo solicitante, se proporciona la presencia de dos telas de carcasa cada una formada por dos series de secciones a modo de bandas colocadas en una secuencia alternada. Las secciones de cada tela tienen una orientación cruzada relativa a aquellas de la otra tela y terminan en lados respectivamente opuestos de una porción respectiva de la estructura de refuerzo en el talón, para dar al neumático cualidades excepcionales en términos de resistencia mecánica a tensiones producidas durante las etapas de aceleración y desaceleración, así como durante un recorrido sobre terreno resbaladizo.

De acuerdo con la presente invención, se ha encontrado que en una estructura de carcasa que tiene una o más telas formadas de secciones alargadas ya sea en forma de una única cuerda o en forma de una banda hecha de varias cuerdas paralelas, es ventajoso que cada sección esté dispuesta en forma tal que sus porciones laterales estén orientadas con una inclinación dada relativa a la dirección radial del eje de rotación del neumático, manteniendo la porción de corona substancialmente orientada en un plano radial o en cualquier caso en cualquier ángulo deseado independientemente de la inclinación de las porciones laterales. Este resultado puede lograrse convenientemente mediante la colocación de las secciones alargadas en planos que están convenientemente desplazados relativos al plano meridiano del soporte toroidal.

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de fabricación de un neumático para ruedas de vehículos, caracterizado en que cada de dichas secciones se coloca substancialmente en un plano que está paralelamente desplazado relativo al plano meridiano del soporte toroidal.

Ventajosamente, cada una de dichas secciones se coloca en un plano paralelo a dicho plano meridional, en una forma tal que cada porción de corona substancialmente yace en un plano de referencia radial a dicho eje geométrico y que pasa a través de un punto de transición entre la porción de corona y las porciones laterales respectivas, mientras que, dichas porciones laterales se extienden cada una en una dirección inclinada relativa a dicho plano de referencia.

Con mayor detalle, la colocación de las secciones alargadas preferentemente tiene lugar mediante las siguientes etapas: colocar una primera serie de secciones alargadas circunferencialmente distribuidas sobre dicho soporte toroidal; colocar una segunda serie de secciones alargadas circunferencialmente distribuidas sobre dicho soporte toroidal.

En una realización posible, las secciones que pertenecen respectivamente a la primera y a la segunda serie se colocan en planos de colocación desplazados en las respectivamente opuestos relativos a dicho plano meridiano, de forma que las porciones laterales de las secciones respectivamente pertenecientes a la primera y la segunda serie tienen orientaciones respectivamente cruzadas.

Preferentemente, se prevé para las secciones de la primera serie que se coloquen en un paso circunferencial que es al menos el doble del ancho de cada sección alargada, estando las secciones de la segunda serie colocadas en los espacios existentes entre las secciones que pertenecen a la primera serie de forma de definir junto con el último dicha al menos una tela de carcasa junto con las últimas secciones mencionadas.

Con mayor detalle, las secciones alargadas se colocan preferentemente en un paso circunferencial correspondiente a un múltiplo de su ancho, siendo cada una de dichas secciones es una estructura a modo de banda que comprende elementos longitudinales y paralelos de banda de rodadura al menos parcialmente cubiertos con al menos una capa de material elastomérico en crudo.

Se prevé también que durante la deposición, las porciones de corona de cada sección deben colocarse consecutivamente en una relación de lado a lado a lo largo de la extensión circunferencial del soporte toroidal, estando cada una de las porciones laterales de cada sección parcialmente cubiertas con una porción lateral de al menos una sección circunferencialmente adyacente.

En una solución preferencial de la invención, al menos una primera porción primaria de cada estructura de refuerzo anular se aplica contra las porciones laterales de las secciones que pertenecen a la primera serie, antes de la colocación de secciones pertenecientes a la segunda serie, siendo la última colocada con sus respectivas porciones laterales superpuestas a las primeras porciones primarias en lados axialmente opuestos relativos a las porciones laterales de las secciones de la primera serie.

Preferentemente se prevé además que después de la colocación de las secciones pertenecientes a la segunda serie deben llevarse a cabo las siguientes etapas adicionales: colocar una tercera serie de dichas secciones alargadas circunferencialmente distribuidas sobre el soporte toroidal; aplicar segundas porciones primarias de dichas estructuras anulares de refuerzo contra las porciones laterales de dichas secciones alargadas que pertenecen a la tercera serie, en posiciones axialmente opuestas relativas a las primeras porciones primarias; colocar una cuarta serie de dichas secciones alargadas circunferencialmente distribuidas sobre el soporte toroidal, superponiendo las porciones laterales respectivas del mismo sobre las segundas porciones primarias sobre lados axialmente opuestos relativos a las porciones laterales de las secciones de la tercera serie.

Preferentemente, las secciones pertenecientes a la primera así como a la tercera serie se colocan en un paso circunferencial correspondiente a un múltiplo del ancho de las mismas secciones, y las secciones pertenecientes respectivamente a la segunda y la cuarta serie se colocan cada una entre dos secciones consecutivas pertenecientes respectivamente a la primera y la tercera serie, de forma que las secciones de la primera y la segunda serie definen una primera tela de carcasa y las secciones de la tercera y la cuarta serie definen una segunda tela de carcasa superpuesta sobre la primera tela de carcasa.

Ventajosamente, las secciones pertenecientes a la primera y la segunda serie se colocan en un primer plano de deposición, y las secciones pertenecientes a la tercera y la cuarta serie se colocan en un segundo plano de deposición, estando dichos primer y segundo plano de deposición desplazados sobre lados respectivamente opuestos con referencia a dicho plano meridiano, de forma tal que las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la primera y la segunda serie tienen una orientación cruzada relativa a las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la tercera y la cuarta serie.

Puede llevarse a cabo convenientemente una etapa adicional de aplicación de porciones adicionales de las estructuras anulares de refuerzo a regiones cercanas a los bordes circunferenciales internos de dicha al menos una tela de carcasa, de forma tal que al menos una tela de carcasa se interpone parcialmente entre la segunda porción primaria y la porción adicional de la respectiva estructura anular de refuerzo.

Según un aspecto adicional de la invención, laejecución de al menos una porción primaria de cada estructura anular de refuerzo comprende las etapas de: colocar al menos un elemento alargado en bobinas concéntricas de manera de formar una inserción anular circunferencialmente no extensible que substancialmente tiene la forma de una corona; formar al menos un cuerpo de relleno de material elastomérico; unir el cuerpo de relleno a la primera inserción anular circunferencialmente no extensible.

Preferentemente, dicho elemento alargado se coloca directamente contra las aletas de extremo de las secciones alargadas previamente colocadas sobre el soporte toroidal, de manera de formar dicha inserción anular directamente en contacto contra las mismas secciones alargadas, estando dicho cuerpo de relleno formado mediante la colocación de una banda continua de un material elastomérico directamente contra la inserción anular previamente formada.

También es un objeto de la invención proporcionar un neumático para ruedas de vehículo, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas secciones substancialmente yace en un plano paralelamente desplazado relativo al plano meridiano de la estructura de carcasa, de forma que su porción de corona está orientada, relativa a un plano de referencia radial que pasa a través de un punto de transición entre la porción de corona y al menos una de las correspondientes porciones laterales, en un ángulo de un valor diferente de la inclinación de dicha al menos una porción lateral.

En una solución preferida, cada una de dichas secciones yace en un plano paralelo a dicho plano radial de referencia, de forma que dicha porción de corona substancialmente yace en dicho plano radial de referencia, mientras que cada porción lateral de la misma sección se extiende en una dirección inclinada relativa al mismo plano radial de referencia.

Preferentemente, cada una de dichas secciones tiene una estructura a modo de banda y comprende elementos longitudinales a modo de banda de rodadura al menos parcialmente incorporados en al menos una capa de material elastomérico.

En una realización posible, se prevé que al menos una primera serie y una segunda serie de secciones alargadas, en las cuales secciones pertenecientes a la primera y a la segunda serie respectivamente se ubiquen en planos desplazados sobre respectivos lados opuestos relativos a dicho plano meridiano, de forma tal que las porciones laterales de las secciones de la primera serie tienen una orientación cruzada relativa a las porciones laterales de las secciones de la segunda serie.

En una solución preferida, se distribuyen circunferencialmente secciones pertenecientes a la primera serie con un paso al menos igual a dos veces el ancho de dichas secciones, estando las secciones de la segunda serie dispuestas en los espacios existentes entre las secciones de la primera serie de manera de definir al menos una tela de carcasa junto con las últimas secciones mencionadas.

Se prevé también preferentemente que cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo debe comprender al menos una primera porción axialmente interpuesta entre las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la primera serie y a la segunda serie respectivamente.

También puede preverse la presencia de al menos una tercera serie de secciones a modo de bandas distribuidas circunferencialmente con un paso al menos igual a dos veces el ancho de las mismas secciones, y una cuarta serie de secciones a modo de bandas dispuestas en los espacios existentes entre las secciones de la tercera serie de forma de definir, junto con este último, al menos una segunda tela de carcasa superpuesta sobre la primera tela de carcasa formada de las secciones de la primera y la segunda serie.

Preferentemente, las secciones pertenecientes a la primera y la segunda tela de carcasa respectivamente yacen en planos desplazados sobre lados respectivamente opuestos relativos a dicho plano meridiano, de forma que las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la primera tela de carcasa tienen una orientación cruzada relativa a las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la segunda tela de carcasa.

Ventajosamente, las porciones laterales de cada sección alargada perteneciente a la primera y la tercera serie respectivamente están cada una parcialmente superpuesta por una porción lateral de al menos una sección alargada adyacente perteneciente a la segunda y a la cuarta serie respectivamente, a una distancia comprendida entre un borde radialmente exterior de la respectiva porción primaria de la estructura anular de refuerzo y una región de transición entre dichas porciones laterales y la porción de corona.

Según un aspecto adicional de la invención, cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo comprende: al menos una primera porción primaria axialmente interpuesta entre las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la primera serie y la segunda serie respectivamente; y al menos una segunda porción primaria axialmente interpuesta entre las porciones laterales de las regiones pertenecientes a la tercera y la cuarta serie respectivamente.

Preferentemente, cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo comprende además al menos una porción adicional dispuesta contra las porciones laterales de las secciones alargadas pertenecientes a la cuarta serie, en el lado opuesto relativo a la segunda porción primaria de la misma estructura anular.

Con mayor detalle, preferentemente se prevé que cada una de dichas porciones primaria y secundaria de cada una de dichas estructuras de refuerzo no extensibles debe comprender: una inserción anular circunferencialmente no extensible substancialmente en forma de corona dispuesta coaxialmente con la estructura de carcasa y adyacente a un borde circunferencialmente interno de las telas de carcasa, estando dicha inserción anular formada por al menos un elemento alargado que se extiende en bobinas concéntricas; y un cuerpo de relleno de material elastomérico que tiene un lateral unido a la inserción anular de anclaje.

También se prevé preferentemente que dicha porción adicional debe comprender una inserción anular adicional circunferencialmente no extensible substancialmente en la forma de corona, hecha de al menos un elemento alargado que se extiende en bobinas concéntricas y dispuestas coaxialmente con la estructura de carcasa en una posición dispuesta axialmente en una relación de lado a lado con el cuerpo de relleno de la segunda porción primaria de la respectiva estructura anular no extensible.

También es un objeto de la invención proporcionar un neumático para ruedas de vehículo que comprende una estructura de carcasa fabricada como se especifica con anterioridad.

Características y ventajas adicionales serán más evidentes a partir de la descripción detallada de una realización preferida, no exclusiva, de un procedimiento para fabricar un neumático para ruedas de vehículo y un neumático a obtener mediante dicho procedimiento, según la presente invención. Esta descripción se referirá en adelante con referencia a los dibujos adjuntos, dados a modo de ejemplo no limitativo, en los cuales:

- La figura 1 es una vista en perspectiva en despiece fragmentario de un neumático provisto de una estructura de carcasa fabricada según la presente invención;

- La figura 2 es un diagrama que muestra la ejecución de un elemento a modo de banda continua destinado a la formación de la tela o telas de carcasa;

- La figura 3 es una sección transversal de una realización de dicho elemento a modo de banda;

- La figura 4 es una vista fragmentaria en perspectiva mostrando en forma de diagrama la secuencia de deposición de una primera serie de secciones a modo de bandas con el propósito de formar una primera tela de carcasa de un neumático según la invención;

- La figura 5 es una vista fragmentaria en perspectiva de una primera porción de la estructura anular no extensible axialmente aplicada a dichas aletas laterales de las secciones a modo de bandas que pertenecen a la primera serie y parcialmente cubiertas con las aletas de extremo de las secciones a modo de bandas que pertenecen a la segunda serie;

- La figura 6 muestra una tercera serie de secciones a modo de banda colocadas sobre la primera tela de carcasa y una segunda porción primaria de la estructura anular de refuerzo aplicada a las aletas de extremo de las secciones de la tercera serie;

- La figura 7 muestra una cuarta serie de secciones a modo de banda alternada con las secciones a modo de banda de la tercera serie y una porción adicional de la estructura anular de refuerzo aplicada a las aletas de extremo de las secciones de la cuarta serie;

- Las figuras 8 y 9 es una vista fragmentaria lateral que muestra dos etapas sucesivas de deposición para las secciones a modo de banda pertenecientes a la primera serie;

- La figura 10 es una vista fragmentaria lateral que muestra la primera porción primaria de la estructura anular de refuerzo aplicada a las porciones laterales de las secciones a modo de banda de la primera serie;

- La figura 11 muestra una etapa inicial de la deposición de una segunda serie de secciones, interpuesta entre las secciones de la primera serie y superpuesta en los extremos sobre la primera porción primaria de la estructura anular de refuerzo;

- La figura 12 es una vista fragmentaria lateral que muestra una etapa inicial de la deposición de una tercera serie de secciones, superpuesta sobre una primera tela de carcasa hecha de las secciones de la primera y la segunda serie;

- La figura 13 muestra una segunda porción primaria de la estructura anular de refuerzo aplicada a las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la tercera serie;

- La figura 14 muestra una etapa inicial de la deposición de una cuarta serie de secciones, interpuestas entre las secciones de a tercera serie;

- La figura 15 muestra lateralmente una porción adicional de la estructura anular de refuerzo aplicada a las porciones laterales de las secciones pertenecientes a la cuarta serie.

Con referencia a los dibujos, en general se identifica mediante la referencia numérica 1 un neumático para ruedas de vehículo que tiene una estructura de carcasa 2 fabricada mediante un procedimiento según la presente invención.

La estructura de carcasa 2 tiene al menos una tela de carcasa y preferentemente una primera y una segunda tela de carcasa 3a, 3b, que tiene substancialmente conformación toroidal y acoplada, mediante sus bordes circunferenciales opuestos, con un par de estructuras anulares de refuerzo 4 (mostrándose sólo una de ellas en los dibujos), cada una de las cuales está ubicada, cuando el neumático se ha terminado, en la región usualmente referida como "talón del neumático".

Circunferencialmente aplicada a la estructura de carcasa 2 en una posición radialmente exterior de la misma, es una estructura de cintura 5 que comprende una o más bandas de cintura 6a, 6b y 7. Una banda de rodadura 8 se superpone circunferencialmente sobre la estructura de cintura 5 y se forman cortes longitudinales y transversales 8a en dicha banda de rodadura 8, siguiendo una operación de moldeado llevada a cabo concurrentemente con la vulcanización del neumático, y dispuestos de forma tal como para definir un "diseño de banda de rodadura" deseado.

El neumático 1 también comprende un par de las llamadas "paredes laterales" 9 lateralmente aplicadas a los lados opuestos de la estructura de carcasa 2.

La estructura de carcasa 2 puede posiblemente estar recubierta, en sus paredes internas, con un revestimiento 10 que esencialmente consiste en una capa de material estanco al aire, adecuado para asegurar el sellado hermético del neumático hinchado.

El montaje de los componentes antes mencionados así como la producción de uno o más de dichos componentes tiene lugar con la ayuda de un soporte toroidal 11, mostrado en forma de diagrama en las figuras 8 a 11, que tiene la misma configuración que las paredes internas del neumático a fabricar.

El soporte toroidal 11 puede tener tamaños más pequeños que aquellos del neumático terminado, en una cantidad lineal preferentemente incluida entre 2% y 5% medidos, sólo como indicación, a lo largo de la extensión circunferencial del mismo soporte en el plano ecuatorial X-X del mismo que es coincidente con el plano ecuatorial del neumático.

El soporte toroidal 11, que no se describe o ilustra en detalle dado que no es de particular importancia para los objetivos de la invención, puede por ejemplo consistir en un tambor plegable o una ampolla hinchable adecuadamente reforzada, de forma de que pueda tomar y mantener la conformación toroidal deseada bajo condiciones de hinchado.

Habiéndose establecido lo anterior, la fabricación del neumático 1 implica primero la formación de una estructura de carcasa 2, comenzando con la posible formación de la capa 10.

Esta capa 10 puede obtenerse ventajosamente mediante el enrollado en forma circunferencial alrededor del soporte toroidal 11 de al menos una banda a modo de cinta 12 de un material elastómerico estanco al aire, producido a partir de un extrusor y/o un troquel colocado cerca del mismo soporte toroidal. Como se ve en la figura 1, el enrollado de la banda a modo de cinta 12 substancialmente tiene lugar en bobinas circunferenciales consecutivamente dispuestas en una relación de lado a lado de manera de seguir el contorno de la sección transversal de la superficie exterior del soporte toroidal 11.

Con el propósito de la presente descripción por contorno de la sección transversal se entiende una configuración mostrada en la sección media del soporte toroidal 11 seccionado a lo largo del plano radial del eje geométrico de rotación "O" del mismo (figuras 8-15) que es coincidente con el eje geométrico de rotación del neumático, y por lo tanto de la estructura de carcasa 2 que se está fabricando.

Según la presente invención, la primera tela de carcasa 3a se forma directamente sobre el soporte toroidal 11 mediante la deposición sobre el mismo, como se aclara mejor a continuación, de una primera y una segunda serie de secciones alargadas 13, 14 obtenidas a partir de al menos un elemento alargado continuo 2a. Cada sección alargada 13, 14 puede estar hecha en la forma de una cuerda individual o, como se prevé en una solución preferida, puede ventajosamente tener una estructura a modo de banda al obtenerse a partir de al menos un elemento continuo a modo de banda 2a (figuras 2 y 3) que preferentemente tienen un ancho comprendido entre 3 mm y 15 mm.

La segunda tela de carcasa 3b está a su vez formada en la primera tela de carcasa 3a mediante, como se aclara mejor a continuación, el depósito de una tercera y una cuarta serie de secciones alargadas 15, 16 que pueden obtenerse también a partir del elemento continuo a modo de banda 2a.

Como se ve a partir de la figura 2, la preparación del elemento continuo a modo de banda 2a esencialmente implica que uno o más elementos a modo de banda de rodadura 17 y preferentemente tres a diez elementos a modo de banda de rodadura 17, alimentados a partir de las respectivas bobinas 17a, deben guiarse a través de un primer extrusor 18 asociado con un primer aparato de extrusión 19 que conduce la alimentación de material elastomérico en crudo a través del mismo extrusor.

Se señala que, para el propósito de la presente descripción, se entiende por "extrusor" aquella parte del aparato de extrusión, también identificado en este campo en particular mediante el término "cabezal de extrusión", provisto de un llamado "troquel" atravesado por el producto que se trabaja en un correspondiente puerto de salida con la forma y el tamaño de acuerdo con las características geométricas y dimensionales a dar al producto en sí.

El material elastomérico y los elementos a modo de banda de rodadura 17 se unen íntimamente dentro del extrusor 18, generando de esta forma el elemento continuo a modo de banda 2a en la salida del mismo, dicho elemento está formado por al menos una capa de material elastomérico 20 en cuyo grosor se incorporan los elementos a modo de banda de rodadura en sí.

Dependiendo de los requerimientos, los elementos a modo de banda de rodadura 17 en el extrusor 18 pueden guiarse en una forma tal que no son integralmente incorporados en la capa de material elastomérico 19 pero aparecen en una o ambas superficies del mismo.

Los elementos a modo de banda de rodadura 17 pueden cada uno consistir en por ejemplo una cuerda textil que preferentemente tenga un diámetro comprendido entre 0,6 mm y 1,2 mm, o una cuerda metálica que preferentemente tenga un diámetro comprendido entre 0,3 mm y 2,7 mm.

Ventajosamente, si se requiere, los elementos a modo de banda de rodadura 17 pueden disponerse en el elemento continuo a modo de banda 2a en una forma tal que brindan a la tela de carcasa 3 así obtenida cualidades inesperadas de densidad y homogeneidad. Para este propósito, los elementos a modo de banda de rodadura 17 pueden por ejemplo disponerse en una densidad mayor a seis elementos a modo de banda de rodadura/centímetro, medidos circunferencialmente sobre la tela de carcasa 3 cerca del plano ecuatorial X-X del neumático 1. En cualquier caso se prevé preferentemente que los elementos a modo de banda de rodadura 17 deben disponerse en el elemento a modo de banda 2a a una distancia mutua entre centros no mayor a 1,5 veces el diámetro de los mismos elementos a modo de banda de rodadura, de forma de permitir una operación adecuada de cauchutado entre bandas de rodadura respectivamente adyacentes.

El elemento continuo a modo de banda 2a que sale del extrusor 18 puede ser ventajosamente guiado, posiblemente a través de un primer dispositivo acumulador-compensador 19a, a un aparato de deposición cuyas características de estructura y funcionamiento se describen con mayor detalle en la solicitud de Patente Europea Nº 97830732.2 a nombre del mismo solicitante, cuyos contenidos se consideran aquí como integralmente incorporados. Este aparato de deposición está adaptado para cortar secuencialmente el elemento continuo a modo de banda 2a en secciones 13, 14, 15, 16 de una longitud predeterminada.

El corte de cada sección 13, 14, 15, 16 es inmediatamente seguido por la deposición de la misma sobre el soporte toroidal 1, dando a la sección una configuración en forma de U alrededor del contorno de la sección transversal del mismo soporte toroidal, en una forma tal que en la sección 13, 14, 15, 16 pueden identificarse dos porciones laterales 13a, 14a, 15a, 16a que se extienden radialmente hacia el eje del soporte toroidal 11, en posiciones axialmente separadas unas de otras, y una porción de corona 13b, 14b, 15b, 16b que se extiende en una posición radialmente exterior entre las mismas porciones laterales.

El soporte toroidal 11 puede conducirse en rotación angular con un movimiento de paso a paso en sincronización con el funcionamiento de dicho aparato de deposición, en una forma tal que la acción de corte de cada sección 13, 14, 15, 16 sigue a su deposición en una posición circunferencialmente separada de la sección 13, 14, 15, 16 previamente colocada.

Con mayor detalle, la rotación del soporte toroidal 11 tiene lugar con un paso angular al cual corresponde un desplazamiento circunferencial que es igual a un múltiplo del ancho de cada sección 13, 14, 15, 16 o en todo caso al menos dos veces dicho ancho.

Debe señalarse que, para los objetivos de la presente invención, cuando no se indica otra cosa, el término "circunferencial" se refiere a una circunferencia que se ubica en el plano ecuatorial X-X y cerca de la superficie exterior del soporte toroidal 11.

Debido a la secuencia de operaciones antes descrita, mediante una primera revolución completa del soporte toroidal 11 alrededor de su eje, tiene lugar ladeposición de la primera serie de secciones a modo de banda 13, estando dichas secciones distribuidas circunferencialmente con un paso circunferencial igual a dos veces el ancho de cada una de ellas. Por lo tanto, como se ve claramente en la figura 4, se deja un espacio vacío "S" entre una y la otra de las secciones pertenecientes a la primera serie, dicho espacio al menos en las porciones de corona 13b de las mismas secciones tiene el mismo ancho que la última.

Según la presente invención, es prevé ventajosamente que la deposición de cada sección no debe tener lugar, como puede encontrarse por el contrario en la técnica conocida, en un plano meridiano P del soporte toroidal 11, es decir en un plano que pasa a través del eje geométrico "O" del mismo soporte toroidal. Como se ve claramente en las figuras 8 a 10, la deposición de cada sección 13 perteneciente a la primera serie tiene lugar por el contrario en un primer plano de deposición N paralelamente desplazado relativo a dicho plano meridiano P.

Para los objetivos de la presente invención mediante "paralelamente desplazado" se entiende que el plano de deposición N, visto en una dirección paralela al eje geométrico "O" del soporte toroidal 11 como en las figuras 8 a 15, es substancialmente paralelo al plano meridiano P o en cualquier caso no converge sobre el eje geométrico del mismo soporte toroidal, al menos en la intersección entre el plano ecuatorial X-X y el eje geométrico. Esto no evita que el plano de deposición de cada sección esté también inclinado hacia el plano meridiano P, visto desde una dirección radial al eje geométrico "O", para dar a las porciones de corona una inclinación deseada relativa a una dirección paralela al mismo eje geométrico.

Sin embargo, en una realización preferida se prevé que el primer plano de deposición N sea paralelo al plano meridiano P, lo que significa que es paralelo aún cuando se mira desde una dirección radial relativa al eje geométrico "O". Haciéndolo así, la deposición de cada sección 13 tiene lugar en una forma tal que su porción de corona 13b, y más particularmente cada elemento a modo de banda de rodadura colocado en dicha porción de corona, substancialmente yace en un plano radial al eje geométrico "O", mientras que las porciones laterales 13a se extiende cada una en una dirección inclinada en un ángulo dado "\alpha" relativo al un plano de referencia R radial al eje geométrico "O" y pasando a través del punto de transición entre la porción de corona 13b y las mismas porciones laterales (ver la figura 8).

La apertura del ángulo "\alpha" puede controlarse fácilmente mediante el ajuste adecuado de la distancia "d" (ver la figura 9) que existe entre el primer plano de deposición N y el plano meridiano P. Por lo tanto es posible obtener cualquier valor deseado del ángulo "\alpha" formado por las porciones laterales 13a sin afectar la orientación de las porciones de corona 13b.

Si se desea que las porciones de corona 13b estén dispuestas en alguna inclinación relativa a una dirección de extensión circunferencial, el soporte toroidal 11 y/o el aparato de deposición pude estar orientado de forma tal que el primer plano de deposición N, cuando se ve desde una dirección radial al eje geométrico "O", está adecuadamente inclinado hacia el plano meridiano P. Como en el caso previamente descrito, debido al desplazamiento entre el plano de deposición N y el plano meridiano P, la porción de corona 13b de casa sección 13, relativa a cada uno de los dos planos radiales P' que pasan a través de los puntos de transición entre la misma porción de corona y las respectivas porciones laterales 13a, formará un ángulo de valor diferente que el ángulo de inclinación "\alpha" formado por la misma porción lateral. Mediante el ajuste adecuado de la distancia "d" entre el plano de deposición N y el plano meridiano P, abriendo el ángulo de inclinación "\alpha" de las porciones laterales 13a será capaz de variar dependiendo de los requerimientos, sin que la orientación de las porciones de corona 13b sea sometida a ningún cambio.

Cuando se ha completado la deposición de la primera serie de secciones 13 sobre la totalidad de la extensión circunferencial del soporte toroidal 11, la ejecución de la estructura de carcasa 2 continua con la etapa de aplicar primeras porciones primarias 4a de dichas estructuras anulares no extensibles 4, a una región cercana a cada uno de los bordes circunferenciales internos de la tela de carcasa 3 que se fabrica (ver la figura 10) con el propósito de obtener las regiones de carcasa, conocidas como "talones", sobre todo destinadas a asegurar el anclaje del neumático a una llanta de montaje correspondiente.

Cada una de dichas primeras porciones primarias 4a comprenden al menos una inserción anular circunferencialmente no extensible 21, substancialmente en la forma de una corona concéntrica con el eje geométrico de rotación del soporte toroidal 11 y ubicada en una posición circunferencialmente interior contra las porciones laterales 13a exhibidas por las secciones a modo de bandas 13 pertenecientes a la primera serie.

La primera inserción anular 21 está hecha preferentemente de al menos un elemento alargado de metal enrollado en varias bobinas substancialmente concéntricas 21a. Las bobinas 21a pueden definirse ya sea mediante una espiral continua o mediante anillos concéntricos formados de respectivos elementos alargados.

Combinado con la primera inserción anular 21 hay un primer cuerpo de relleno 22 de material elastomérico, preferentemente del tipo termoplástico, que tiene una dureza comprendida entre 48º y 55º Shore D, medidos a una temperatura de 23ºC y preferentemente teniendo una extensión radial mayor que la extensión radial de la primera inserción anular 21.

Según una solución preferida, la primera inserción anular 21 está hecha directamente contra las porciones laterales 13a de las secciones 13 y forma bobinas 21a mediante el bobinado del elemento a modo de banda de rodadura posiblemente con la ayuda de rodillos u otros medios adecuados que actúan contra la superficie del soporte toroidal 11.

Debido al carácter pegajoso de la capa de elastómero 20 las secciones de revestimiento 13 pertenecientes a la primera serie, así como la posible capa 10 previamente colocada sobre el mismo tambor, se asegura una colocación fija de las bobinas individuales 21 durante la etapa de formación.

Subsecuentemente, el primer cuerpo de relleno 22 puede a su vez formarse directamente contra la primera inserción anular 21 mediante la aplicación, por ejemplo, de una banda continua de material elastomérico que sale de un extrusor ubicado cerca del tambor 11. La banda continua puede tener la conformación final en sección del primer cuerpo de relleno 22 ya al salir del respectivo extrusor. Alternativamente, la banda continua tendrá una sección reducida relativa a aquella del cuerpo de relleno, y éste último se obtendrá mediante la aplicación de la misma banda en varias bobinas dispuestas en una relación de lado a lado y/o superpuestas, para definir el primer cuerpo de relleno 22 en su configuración final.

Después de la aplicación de las primeras porciones primarias 4a de las estructuras anulares de refuerzo 4, se completa la formación de la primera tela de carcasa 3a mediante la deposición de la segunda serie de secciones 14 que se obtienen a través del corte al tamaño del elemento continuo a modo de banda 2a y se aplican al tambor toroidal 11 en la misma forma como se dijo con referencia a las secciones 13 pertenecientes a la primera serie.

Como se muestra claramente en las figuras 5 a 11, cada sección 14 perteneciente a la segunda serie se coloca en una conformación en forma de U alrededor del contorno de sección transversal del soporte toroidal 11, entre dos secciones 13 consecutivas pertenecientes a la primera serie y preferentemente según una orientación paralela a éstas últimas. Con mayor detalle, cada sección 14 perteneciente a la segunda serie tiene la respectiva porción de corona 14b circunferencialmente interpuesta entre las porciones de corona 13a de secciones 13 pertenecientes a la primera serie, de forma que rellene el espacio "S" existente entre ellas y un par de porciones laterales 14a que llevan aletas de extremo de la misma sección el relación de superposición con las respectivas primeras porciones primarias 4a de las estructuras anulares de refuerzo 4, en posiciones axialmente opuestas relativas a las aletas de extremo de las secciones 13 pertenecientes a la primera serie.

También puede preverse para las porciones laterales 14a de cada sección 14 perteneciente a la segunda serie que se solape parcialmente con las porciones laterales 13a de dos secciones consecutivas 13 pertenecientes a la primera serie, cada una a una distancia comprendida entre el borde radialmente exterior de la respectiva porción primaria 4a y la región de transición entre la misma porción lateral y la porción de corona 13b, 14b.

Debido a la mutua convergencia entre las porciones laterales contiguas 13a, 14a radialmente orientadas relativas al eje geométrico del soporte toroidal 11, superponiéndose o cubriendo las porciones laterales 13a de las secciones 13 pertenecientes a la primera serie, es decir la amplitud circunferencial de las regiones de solapamiento, progresivamente decrecen comenzando de un valor máximo, medido cerca del borde radialmente exterior de la primera porción primaria 4a de cada estructura anular de refuerzo 4, hasta un valor cero en la región de transición entre las porciones laterales 13a, 14a y las porciones de corona 13b, 14b.

Después de llevar a cabo la deposición de las secciones 14 pertenecientes a la segunda serie en la forma antes descrita, se inicia la formación de la segunda tela de carcasa 3b mediante la deposición de la tercera serie de secciones 15.

También secciones 15 pertenecientes a la tercera serie se colocan en una configuración en forma de U alrededor del contorno de la sección transversal de la primera tela de carcasa 3a, y a un paso circunferencial que es igual a un múltiplo de su ancho, o en todo caso al menos el doble de dicho ancho, substancialmente en la misma forma como se describe con referencia a la deposición de secciones 13, 14 pertenecientes a la primera y la segunda serie o en una forma similar.

Como se muestra claramente en la figura 12, en una solución conveniente las secciones 15 pertenecientes a la tercera serie se colocan en un segundo plano de deposición N' que está desplazado sobre el lado opuesto del primer plano de deposición N, relativo al plano meridiano P.

Haciéndolo así, las secciones 15 de la tercera serie tendrá sus porciones de corona 15b paralelamente dispuestas en una relación de superposición con las porciones de corona de las secciones 13, 14 pertenecientes a la primera y/o la segunda serie. Las porciones laterales 15a de las secciones 15 pertenecientes a la tercera serie a su vez estarán cada una inclinada en un ángulo "\alpha" con respecto al plano de referencia radial R' que pasa a través del punto de transición entre las porciones laterales y la respectiva porción de corona 15b, con una orientación cruzada relativa a las porciones laterales 13a, 14a de las secciones pertenecientes a la primera y la segunda serie.

A continuación se lleva a cabo la aplicación de segundas porciones primarias 4b de las estructuras anulares de refuerzo 4 a las aletas de extremo de las secciones 15 pertenecientes a la tercera serie, en posiciones axialmente opuestas relativas a las primeras porciones primarias 4a antes mencionadas.

Como se ve en los dibujos adjuntos, cada una de dichas segundas porciones primarias es preferentemente estructurada en la misma forma que se describe con referencia a las primeras porciones primarias 4a.

En particular, cada segunda porción primaria 4b tiene una respectiva segunda inserción anular circunferencialmente no extensible 24 formada por al menos un elemento alargado respectivo dispuesto en bobinas concéntricas 24a, de manera de formar una corona dispuesta coaxialmente con la estructura de carcasa 2 y cerca de los bordes circunferenciales interiores de las telas de carcasa 3a, 3b.

Combinado con la segunda inserción anular 24, dispuesto contra las aletas de extremo de las secciones 14, 15 pertenecientes a la segunda y la tercera serie, hay un segundo cuerpo de relleno 25 de material elastomérico, formado de la misma manera que el primer cuerpo de relleno 22.

La ejecución y aplicación de la segunda inserción anular 24 y el segundo cuerpo de relleno 25, así como la segunda porción primaria 4b tomada como un todo, puede tener lugar en la misma forma que la descrita con anterioridad con referencia a la primera porción primaria 4a.

A continuación se completa la formación de la segunda tela de carcasa 3b mediante la deposición de la cuarta serie de secciones 16 en el segundo plano de deposición N', cada una insertada entre dos secciones 15 pertenecientes a la tercera serie y solapando la segundas porciones primarias 4b mediante sus porciones laterales 14a, en una posición axialmente opuesta relativa a las porciones laterales de las secciones 14 y 15 pertenecientes a la segunda y la tercera serie, respectivamente.

Según una realización preferida de la invención, después de que se ha llevado a cabo la deposición de las secciones 16 pertenecientes a la cuarta serie, se completa la formación de las estructuras anulares de refuerzo 4 en los talones.

Con el propósito, como se ha visto en las figuras 7 y 15, para cada una de las estructuras anulares de refuerzo 4 se prevé la aplicación de una porción adicional 26 contra las aletas de extremo de las secciones 16 pertenecientes a la cuarta serie.

Preferentemente, cada porción adicional 26 está esencialmente hecha de al menos una inserción anular en forma de corona. Esta inserción anular adicional 26 puede por ejemplo obtenerse mediante el bobinado de diversas bobinas dispuestas en una relación de lado a lado en una dirección radial, un elemento alargado respectivo directamente contra la segunda tela de carcasa 3b previamente formada sobre el soporte toroidal 11, de manera de formar la segunda inserción anular 26 directamente en contacto con la misma tela de carcasa.

A continuación de esta operación, cada una de dichas porciones laterales de las secciones 16 pertenecientes a la cuarta serie se encierra ventajosamente entre la segunda porción primaria 4b y la porción adicional 26 de la respectiva estructura anular de refuerzo 4.

En neumáticos de tipo radial, se aplica usualmente una estructura de cintura 5 a la estructura de carcasa 2.

Esta estructura de cintura 5 puede hacerse en cualquier forma conveniente para una persona entendida en la técnica y en el ejemplo mostrado esencialmente comprende una primera y una segunda banda de cintura 6a, 6b que tiene cuerdas con una orientación respectivamente cruzada. Superpuesta sobre las bandas de cintura 6a, 6b hay una banda de cintura auxiliar 7, por ejemplo obtenida mediante la colocación alrededor de las bandas de cintura, de al menos una cuerda continua bobinada en bobinas substancialmente circunferenciales axialmente dispuestas en una relación de lado a lado.

Luego se aplica una banda de rodadura 8 a la estructura de cintura 5, mientras que aplicadas a lasporciones laterales de la estructura de carcasa 2 hay paredes laterales 9 que también pueden obtenerse de cualquier forma conveniente para una persona entendida en la técnica.

Las realizaciones de una estructura de cintura, paredes laterales y una banda de rodadura que pueden adoptarse ventajosamente para una ejecución completa del neumático 1 sobre el soporte toroidal 11 se describen en la solicitud de Patente Europea Nº 97830632.2 en nombre del mismo solicitante.

El neumático 1 así fabricado puede ahora someterse, posiblemente después de retirarlo del soporte 11, a una etapa de vulcanización que puede llevarse a cabo en cualquier forma conocida y convencional.

La presente invención logra importantes ventajas.

De hecho la estructura de carcasa de referencia puede obtenerse directamente sobre un soporte toroidal sobre el cual puede fabricarse ventajosamente el neumático completo. Por lo tanto, todos los problemas conectados con la fabricación, almacenamiento y manejo de productos semiacabados que son comunes a los procesos de fabricación de concepción tradicional son eliminados.

En comparación con el procedimiento descrito en el documento US 5.362.343, los tiempos de fabricación para la tela de carcasa pueden reducirse en gran medida debido a la deposición simultánea de tantos elementos a modo de banda de rodadura como estén contenidos en cada sección 13, 14 o en el elemento continuo a modo de banda 2a del cual vienen las secciones 13, 14. El empleo de las secciones 13, 14 también eximen de la necesidad de depositar previamente una capa 10 sobre el soporte toroidal 11. De hecho, la capa elastomérica 18 empleada en la formación del elemento continuo a modo de banda 2a es capaz por sí mismo de asegurar una adhesión eficiente de dicho elemento sobre el soporte toroidal 11, asegurando así un posicionamiento firme de las secciones individuales 13, 14.

La exactitud en la ubicación de las secciones 13, 14 y de los elementos a modo de banda de rodadura integrados a la misma además es mejorada por el hecho de que cada sección tiene una consistencia estructural importante que la hace insensible a las vibraciones o efectos similares de oscilación que pueden transmitirse por el aparato de deposición. En conexión con esto debe destacarse que la deposición de cuerdas individuales, como se describe en la patente US Nº 5.362.343, puede ser un poco problemática, debido exactamente a las vibraciones y/o oscilaciones a las cuales se someten las cuerdas durante la etapa de deposición.

Además, la deposición simultánea de una pluralidad de elementos a modo de banda de rodadura según la invención permite que el aparato de deposición funcione a tasas menores que las requeridas cuando se realiza la deposición de cuerdas individuales, que es una ventaja adicional en términos de precisión en el trabajo sin disminuir por otro lado la productividad.

Por otro lado, la deposición de las secciones a modo de banda directamente formando una corona en un soporte toroidal con un contorno substancialmente idéntico con aquel del neumático terminado permite que se alcancen densidades que no pueden lograrse con los procedimientos conocidos de la técnica que contemplan la deposición de una tela de carcasa en forma de una manga cilíndrica y la conformación posterior de la misma en una forma toroidal, con el consecuente adelgazamiento de las cuerdas de la tela de carcasa dispuestas a modo de corona en el neumático terminado.

Además de lo anterior, cada sección a modo de banda puede sujetarse fijamente al soporte toroidal mediante un efecto de vacío producido a través de posibles conductos de succión, dicha sujeción fija mediante vacío no puede lograrse mediante los procesos conocidos que llevan a cabo la deposición de cuerdas individuales.

La concepción de construcción y de estructura del neumático expuesto, sobre todo con referencia a su estructura de carcasa 2, permite lograr importantes mejoras en términos de rendimiento y fuerza estructural.

En particular, la deposición de secciones alargadas en planos que están desplazados relativos al plano meridiano del soporte toroidal permite brindar a las porciones de corona de las secciones individuales una inclinación diferente de aquella de las porciones laterales.

Por lo tanto puede obtenerse un neumático en el cual los elementos a modo de banda de rodadura que forman las telas de carcasa tienen una orientación radial en las regiones de corona del neumático, mientras que en las paredes laterales la inclinación de los elementos a modo de banda de rodadura tiene respectivamente orientaciones cruzadas entre una tela de carcasa y la otra.

Un neumático provisto de tal estructura de carcasa, debido a la orientación radial de los elementos a modo de banda de rodadura de las telas de carcasa en la región de corona, tendrá cualidades excelentes de flexibilidad longitudinal (resultando en una eficiente absorción de las desigualdades de la carretera) y estabilidad en la conducción.

La orientación mutuamente cruzada de los elementos a modo de banda de rodadura en las regiones de pared lateral y de talón, a su vez, brinda una excelente fuerza estructural, en particular con referencia a tensiones de torsión causadas durante las etapas de aceleración y frenado, así como en conexión con la resistencia al empuje de deslizamiento.

Este aspecto es particularmente ventajoso con referencia a neumáticos de bajo perfil para rendimiento alto y muy alto, donde la fuerza estructural de las paredes laterales representa una importante característica crítica también debido a los altos valores de torsión que el neumático debe ser capaz de transmitir.

También debe destacarse que el logro de los efectos técnicos de la invención no está subordinado a la formación de las telas de carcasa mediante elementos a modo de bandas. De hecho la invención conduce a ponerse en práctica también en estructuras de carcasa cuyas telas están hechas mediante deposición de cuerdas individuales.

Debe destacarse además que la ejecución de la estructura de carcasa puede también implicar ya sea la formación de una única tela de carcasa, mediante dos series de secciones alargadas dispuestas en planos desplazados sobre lados respectivamente opuestos, o la formación de dos telas de carcasa hechas de una primera y una segunda serie de elementos alargados respectivamente, dispuestos en planos desplazados sobre lados respectivamente opuestos con referencia a un plano meridiano.

También debe observarse que las características de construcción de las estructuras anulares no extensibles 4 y las modalidades según las cuales se integran a las telas de carcasa son capaces de incrementar más la fuerza estructural del neumático 1 en las regiones de talón y de paredes laterales, donde usualmente se requiere una fuerza estructural mayor, sobre todo en relación con los efectos causados por los empujes de deslizamiento.

De hecho, la presencia de las inserciones anulares circunferencialmente no extensibles 21, 24, 26 íntimamente unidos a las telas de carcasa 3a, 3b proporciona un excelente "enlace" con los elementos a modo de banda de rodadura 17 pertenecientes a las diferentes series de secciones 13, 14, 15, 16. A pesar que la estructura de carcasa 2 además es reforzada en las regiones correspondientes a los talones del neumático 1 sin requerir, con éste propósito, el uso de inserciones a modo de bandas adicionales llamadas "patas" bobinadas como un nudo corredizo alrededor de las estructuras anulares de refuerzo 4, a los cuales se recurre, por el contrario, en la técnica conocida.

El concepto de construcción de las estructuras anulares de refuerzo 4 de hecho es capaz de evitar que los talones del neumático se deformen bajo el efecto de empujes de deslizamiento o lleven a cabo una rotación al pivotar sobre sus puntos de descanso contra los respectivos asientos colocados en la llanta de la rueda.

En particular debe destacarse que la presencia de la primera inserción 21, la segunda inserción 24 y la inserción auxiliar 26, ubicadas directamente en contacto con las aletas de extremo de las secciones, impiden eficientemente la tendencia del talón del neumático a doblarse y a rotar bajo el efecto de empujes de deslizamiento.

Bajo este punto de vista, el comportamiento de la estructura anular de refuerzo 4 es substancialmente similar a aquel de una estructura de refuerzo como se describe en la Solicitud de Patente Europea Nº 97830731.2 en nombre del mismo solicitante, a la cual remitirse para mayores detalles.

También debe destacarse que las inserciones anulares 21, 24 y 26 proporcionan una protección estructural adicional para el neumático en los talones.

Claims (27)

1. Procedimiento para fabricar un neumático para ruedas de vehículo, que comprende las etapas de:

- fabricar una estructura de carcasa (2);

- aplicar una estructura de cintura (5) a la estructura de carcasa (2) en una posición circunferencialmente exterior de la misma;

- aplicar una banda de rodadura (8) a la estructura de cintura (5) en una posición circunferencialmente exterior de la misma;

- aplicar por lo menos un par de paredes laterales (9) a la estructura de carcasa (2) en posiciones lateralmente opuestas; mientras que la fabricación de la estructura de carcasa comprende las etapas de:

-

fabricar por lo menos una tela de carcasa (3a, 3b) mediante deposición de secciones alargadas (13, 14, 15, 16) circunferencialmente distribuidas sobre un soporte toroidal (11), extendiéndose cada una de dichas secciones alargadas (13, 14, 15, 16) en una configuración en forma de U alrededor del contorno en sección transversal del soporte toroidal (11), para definir dos porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a) mutuamente separadas en una dirección axial, y una porción de corona (13b, 14b, 15b, 16b) que se extiende en una posición radialmente exterior entre las porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a);

-

aplicar estructuras anulares de refuerzo (4) a una región cercana a los bordes circunferenciales internos de dicha al menos una tela de carcasa (3a, 3b);

caracterizado por el hecho de que cada una de dichas secciones (13, 14, 15, 16) está colocada substancialmente en un plano (N, N') que está paralelamente desplazado respecto a un plano meridiano (P) del soporte toroidal (11).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas secciones (13, 14, 15, 16) está colocada en un plano (N, N') que está paralelo a dicho plano meridiano (P), de manera que cada porción de corona (13b, 14b, 15b, 16b) substancialmente está colocada en un plano de referencia (R, R') radial a dicho eje geométrico (O) del soporte toroidal (11) y que pasa a través de un punto de transición entre la porción de corona (13b, 14b, 15b, 16b) y las respectivas porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a), mientras que dichas porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a) se extienden cada una en una dirección inclinada relativa a dicho plano de referencia (R, R').

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la deposición de las secciones alargadas (13, 14, 15, 16) tiene lugar mediante las siguientes etapas:

- colocar una primera serie de secciones (13) circunferencialmente distribuidas sobre dicho soporte toroidal (11);

- colocar una segunda serie de secciones (14) circunferencialmente distribuidas sobre dicho soporte toroidal (11);

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que las secciones (13, 14) pertenecientes respectivamente a la primera y a la segunda serie se colocan en planos de deposición desplazados (N, N') en lados respectivamente opuestos relativos a dicho plano meridiano (P), de forma que las porciones laterales (13a, 14a) de las secciones (13, 14) respectivamente pertenecientes a la primera y a la segunda serie tienen respectivamente orientaciones cruzadas.

5. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que las secciones (13) de la primera serie se colocan en un paso circunferencial que es al menos el doble del ancho de cada sección, siendo las secciones (14) de la segunda serie colocadas en los espacios existentes entre las secciones (13) pertenecientes a la primera serie de forma de definir dicha al menos una tela de carcasa (3a) junto con las últimas secciones mencionadas.

6. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dichas secciones alargadas (13, 14, 15, 16) se colocan en un paso circunferencial correspondiente a un múltiplo de su ancho, teniendo cada una de dichas secciones (13, 14, 15, 16) una estructura a modo de banda y comprendiendo elementos longitudinales y paralelos a modo de banda de rodadura (17) al menos parcialmente cubiertos con al menos una capa de material elastomérico en crudo (20).

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las porciones de corona (13b, 14b, 15b, 16b) de cada sección están dispuestas consecutivamente en una relación de lado a lado a lo largo de la extensión circunferencial del soporte toroidal (11), mientras que las porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a) de cada sección están cada una parcialmente cubiertas con una porción lateral de al menos una sección circunferencialmente adyacente.

8. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que al menos una primera porción primaria (4a) de cada estructura anular de refuerzo (4) se aplica contra las porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a) de las secciones (13) pertenecientes a la primera serie, antes de la deposición de las secciones (14) pertenecientes a la segunda serie, siendo ésta última colocada con sus respectivas porciones laterales (14a) superponiéndose a las primeras porciones primarias sobre lados axialmente opuestos relativos a las porciones laterales (13a) de las secciones (13) de la primera serie.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que después de la deposición de las secciones (14) pertenecientes a la segunda serie se llevan a cabo las etapas adicionales de:

- colocar una tercera serie de dichas secciones (15) circunferencialmente distribuidas sobre el soporte toroidal (11);

- aplicar segundas porciones primarias (4b) de dichas estructuras anulares de refuerzo (4) contra las porciones laterales (15a) de dichas secciones (15) pertenecientes a la tercera serie, en posiciones axialmente opuestas relativas a las primeras porciones primarias (4a);

- colocar una cuarta serie de dichas secciones (16) circunferencialmente distribuidas sobre el soporte toroidal (11), superponiéndose las respectivas porciones laterales (15a) de las mismas a las segundas porciones primarias (4b) en lados axialmente opuestos relativos a las porciones laterales (15a) de las secciones (15) de la tercera serie.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de:

- las secciones (13, 15) pertenecientes a la primera y la tercera serie se colocan a un paso circunferencial correspondiente a un múltiplo del ancho de las mismas secciones, y por el hecho de que

- las secciones (14, 16) pertenecientes a la segunda y la cuarta serie respectivamente son cada una colocada entre dos secciones consecutivas (13, 15) pertenecientes a la primera y la tercera serie respectivamente, de forma que las secciones (13, 14) de la primera y la segunda serie definen una tela de carcasa (3a) y las secciones (15, 16) de la tercera y la cuarta serie definen una segunda tela de carcasa (3b) superpuesta sobre la primera tela de carcasa (3a).

11. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de dichas secciones (13, 14) pertenecientes a la primera y la segunda serie se colocan en un primer plano de deposición (N), y secciones (15, 16) pertenecientes a la tercera y la cuarta serie se colocan en un segundo plano de deposición (N'), estando dichos primer y segundo planos de deposición (N, N') desplazados respectivamente sobre lados opuestos con referencia a dicho plano meridiano (P), de forma tal que las porciones laterales (13a, 14a) de las secciones (13, 14) pertenecientes a la primera y la segunda serie tienen una orientación cruzada relativa a las porciones laterales (15a, 16a) de las secciones (15, 16) pertenecientes a la tercera y la cuarta serie.

12. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que comprende además la etapa de aplicar porciones adicionales (26) de las estructuras anulares de refuerzo (4) a regiones cercanas a los bordes circunferenciales internos de dicha al menos una tela de carcasa (3a, 3b), de forma tal que al menos una tela de carcasa está parcialmente interpuesta entre la segunda porción primaria (4b) y la porción adicional (26) de la respectiva estructura anular de refuerzo (4).

13. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la ejecución de al menos una porción primaria (4a, 4b) de cada estructura anular de refuerzo (4) comprende las etapas de:

- colocar por lo menos un elemento alargado en bobinas concéntricas (21a, 24b) de manera de formar una inserción anular circunferencialmente no extensible (21, 24) substancialmente en forma de corona;

- formar al menos un cuerpo de relleno (22, 25) de material elastomérico;

- unir el cuerpo de relleno (22, 25) a la inserción anular circunferencialmente no extensible (21, 24).

14. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que dicho elemento alargado se coloca directamente contra las porciones laterales (13a, 14a, 15a) de las secciones (13, 14, 15) previamente depositadas sobre el soporte toroidal (11), de manera de formar dicha inserción anular (21, 24) directamente en contacto con dichas secciones (13, 14, 15, 16), estando dicho cuerpo de relleno (22, 25) formado mediante la colocación de una banda continua de material elastomérico directamente contra la inserción anular previamente formada (21, 14).

15. Neumático para ruedas de vehículo caracterizado por el hecho de que comprende:

- una estructura de carcasa (2) que tiene al menos una tela de carcasa (3a; 3b) que comprende secciones alargadas (13, 14, 15, 16) circunferencialmente distribuidas alrededor de un eje geométrico de rotación (O), extendiéndose cada una de dichas secciones alargadas en una configuración en forma de U alrededor del contorno de la sección transversal de la estructura de carcasa para definir dos porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a) mutuamente separas en una dirección axial, y una porción de corona (13b, 14b, 15b, 16b) que se extiende en una posición radialmente externa entre las porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a), comprendiendo además dicha estructura de carcasa al menos dos estructuras anulares de refuerzo (4) ubicadas cerca de los respectivos bordes circunferenciales de dicha al menos una tela de carcasa (3a, 3b);

- una estructura de cintura (5) aplicada a la estructura de carcasa (2) en una posición circunferencialmente exterior de la misma;

- una banda de rodadura (8) aplicada a la estructura de cintura (5) en una posición circunferencialmente exterior de la misma;

- por lo menos un par de paredes laterales (9) aplicadas a la estructura de carcasa (2) en posiciones lateralmente opuestas;

caracterizado por el hecho de que cada una de dichas secciones (13, 14, 15, 16) está substancialmente colocada en un plano (N, N') paralelamente desplazado relativo a un plano meridiano (P) de la estructura de carcasa, de forma que su porción de corona (13b, 14b, 15b, 16b) está orientada, con respecto a un plano radial de referencia (R, R') que pasa a través de un punto de transición entre la misma porción de corona y al menos una de las correspondientes porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a), en un ángulo de un valor diferente de la inclinación mostrada por dicha al menos una porción lateral (13a, 14a, 15a, 16a).

16. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas secciones (13, 14, 15, 16) yace en un plano paralelo a dicho plano radial de referencia (R, R'), de forma que dicha porción de corona (13b, 14b, 15b, 16b) substancialmente yace sobre dicho plano de referencia (R, R'), mientras que cada porción lateral (13a, 14a, 15a, 16a) de la misma sección se extiende en una dirección inclinada relativa al mismo plano radial de referencia.

17. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas secciones (13, 14, 15, 16) tiene una estructura a modo de banda y comprende elementos longitudinales a modo de banda de rodadura (17) al menos parcialmente incorporados en al menos una capa de material elastomérico (20).

18. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que comprende al menos una primera serie y una segunda serie de secciones (13, 14), en las cuales secciones (13, 14) pertenecientes a la primera y la segunda serie respectivamente yacen en planos desplazados (N, N') sobre lados respectivamente opuestos relativos a dicho plano meridiano (P), de forma que las porciones laterales (13a) de las secciones (13) de la primera serie tienen una orientación cruzada relativa a las porciones laterales (14a) de las secciones (14) de la segunda serie.

19. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que comprende al menos una primera serie y una segunda serie de secciones (13, 14), en las cuales secciones (13) pertenecientes a la primera serie están circunferencialmente distribuidas con un paso al menos igual a dos veces el ancho de dichas secciones, estando las secciones (14) de la segunda serie dispuestas en los espacios existentes entre las secciones (13) de la primera serie de manera de definir al menos una tela de carcasa (3a) junto con las últimas secciones mencionadas.

20. Neumático según la reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo (4) comprende al menos una primera porción primaria (4a) axialmente interpuesta entre las porciones laterales (13a, 14a) de las secciones (13, 14) pertenecientes a la primera y a la segunda serie, respectivamente.

21. Neumático según la reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que comprende al menos una tercera serie de secciones (15) circunferencialmente distribuidas con un paso al menos igual a dos veces el ancho de las mismas secciones, y una cuarta serie de secciones (16) dispuestas en los espacios existentes entre las secciones (15) de la tercera serie de forma de definir, junto con ésta última, al menos una segunda tela de carcasa (3b) superpuesta sobre la primera tela de carcasa (3a) formada por las secciones (13, 14) de la primera y la segunda serie.

22. Neumático según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que las secciones (13, 14), (15, 16) pertenecientes a la primera y a la segunda tela de carcasa (3a, 3b) respectivamente yacen en planos desplazados (N, N') sobre lados respectivamente opuestos relativos a dicho plano meridiano (P), de forma que las porciones laterales (13a, 14a) de las secciones pertenecientes a la primera tela de carcasa (3a) tienen una orientación cruzada relativa a las porciones laterales (15a, 16a) de las secciones (15, 16) pertenecientes a la segunda tela de carcasa (3b).

23. Neumático según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo (4) comprende:

- por lo menos una primera porción primaria (4a) axialmente interpuesta entre las porciones laterales (13a, 14a) de las secciones (13, 14) pertenecientes a la primera y a la segunda serie, respectivamente;

- por lo menos una segunda porción primaria (4b) axialmente interpuesta entre las porciones laterales (15a, 16a) de las secciones (15, 16) pertenecientes a la tercera y a la cuarta serie, respectivamente.

24. Neumático según la reivindicación 23, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo (4) comprende además al menos una porción adicional (26) dispuesta contra las porciones laterales (16a) de las secciones (16) pertenecientes a la cuarta serie, sobre el lado opuesto relativo a la segunda porción primaria (4b) de la misma estructura anular.

25. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que las porciones laterales (13a, 15a) pertenecientes a la primera y a la tercera serie respectivamente están cada una parcialmente superpuestas mediante una porción lateral (14a, 16a) de al menos una sección adyacente (14, 16) pertenecientes a la segunda y a la cuarta serie, respectivamente, a una distancia comprendida entre un borde radialmente exterior de la respectiva porción primaria (4a, 4b) de la estructura anular de refuerzo (4) y una región de transición entre dichas porciones laterales (13a, 14a, 15a, 16a) y dichas porciones de corona (13b, 14b, 15b, 16b).

26. Neumático según la reivindicación 23, caracterizado por el hecho de que cada una de dichas primera y segunda porciones primarias (4a, 4b) de cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo (4) comprende:

- una inserción anular de anclaje (21, 14) substancialmente en forma de una corona dispuesta coaxialmente con la estructura de carcasa y adyacente a un borde circunferencial interno de las telas de carcasa (3a, 3b), estando dicha inserción anular formada por al menos un elemento alargado que se extiende en bobinas concéntricas;

- un cuerpo de relleno (22, 25) de material elastomérico que tiene un lado unido a la inserción anular de anclaje (21, 24).

27. Neumático según la reivindicación 24, caracterizado por el hecho de que dicha porción adicional comprende una inserción anular adicional (26) substancialmente en forma de corona, hecha de al menos un elemento alargado que se extiende en bobinas concéntricas (26a) y dispuesta coaxialmente con la estructura de carcasa en una posición dispuesta axialmente en una relación de lado a lado con el cuerpo de relleno (25) de la segunda porción primaria (4b) de la respectiva estructura anular no extensible (4).