ES2242578T3 - Cubierta neumatica. - Google Patents
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Abstract
Cubierta neumática que comprende una carcasa que consta de al menos una tela (15; 32) de la carcasa que contiene un hilo de acero o hilos de acero que está(n) dispuesto(s) a un ángulo de orientación del (de los) hilo(s) de 70-90º con respecto a un plano ecuatorial de la cubierta y se extiende toroidalmente entre las de un par de almas (14; 31) de los talones y está vuelta arriba tras haber sido pasada por en torno al alma del talón hacia el interior o hacia el exterior en la dirección radial formando así una parte vuelta arriba (15b), estando conformada en la parte vuelta arriba de la tela de la carcasa una parte envolvente (17) que está aplicada sobre y envuelve la superficie periférica del alma del talón junto a la misma; estando dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho de que en la parte envolvente (17) está conformada al menos una zona de deformación plástica (p1, p2, p3).
Description
Cubierta neumática.
Esta invención se refiere a una cubierta
neumática, y más en particular a un mejoramiento de la estructura de
la parte que constituye el talón de una cubierta neumática radial
robusta, permitiendo dicho mejoramiento impedir efectivamente el
arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa, impedir
efectivamente que se produzca avería por desunión en una parte
vuelta arriba de la tela de la carcasa y lograr cosas similares
para mejorar la durabilidad. La invención se refiere además a un
método de fabricación de una cubierta neumática de este tipo, así
como a un aparato que sirve para doblar la banda de la carcasa y es
usado para la ejecución de dicho método, y a un aparato de
fabricación de cubiertas.
En la cubierta neumática radial robusta
convencional, la tela de la carcasa se extiende toroidalmente entre
las de un par de almas de los talones que se encuentran en las
partes que constituyen los talones y está vuelta arriba tras haber
sido pasada por en torno al alma del talón desde un interior de la
cubierta hacia un exterior de la misma en una dirección radial, y
la parte vuelta arriba resultante está embebida y fijada en caucho
a fin de impedir el arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa
durante la rodadura de la cubierta bajo carga.
Las Figs. 1a y 1b muestran vistas esquemáticas en
sección de típicas realizaciones de la parte que constituye el
talón en la cubierta neumática radial robusta convencional,
respectivamente. En la realización que está ilustrada en la Fig. 1a,
un extremo exterior de una parte vuelta arriba 1a de una tela 1 de
la carcasa que está pasada por en torno a un alma 3 del talón está
situado hacia el exterior con respecto a un extremo exterior de un
elemento resistente de alambre 2 en una dirección radial de la
cubierta. En la realización que está ilustrada en la Fig. 1b, el
extremo exterior del elemento resistente de alambre 2 está situado
hacia el exterior con respecto al extremo exterior de la parte
vuelta arriba 1a de la tela 1 de la carcasa en la dirección radial.
Además, el número de referencia 4 corresponde a un relleno del
talón.
En tales estructuras convencionales de la parte
que constituye el talón, sin embargo, se produce una diferencia de
rigidez entre el interior y el exterior en la dirección radial de
la cubierta en el límite del sitio en el que se encuentra el extremo
exterior vuelto arriba de la tela 1 de la carcasa o el extremo
exterior del elemento resistente de alambre 2, y una zona que va
desde la parte que constituye el talón hasta la parte que constituye
el flanco se ve sometida a deformación repetitiva durante la
rodadura de la cubierta bajo cargo, con lo cual hay una
concentración de esfuerzos en cada uno de los extremos exteriores y
en las inmediaciones de los mismos, pudiendo ello ocasionar avería
por desunión en el extremo exterior, que se ve así separado del
caucho, lo cual redunda en la aparición de un agrietamiento en la
parte que constituye el talón, como se ilustra en las Figs. 2a y
2b.
A fin de mitigar el esfuerzo que se produce en el
extremo exterior vuelto arriba de la tela 1 de la carcasa o en el
extremo exterior del elemento resistente de alambre 2 y en las
inmediaciones de los mismos y a fin de incrementar la rigidez de la
parte que constituye el talón para así reprimir la deformación de la
parte que constituye el talón, se proponen un método según el cual
las de una pluralidad de capas de hilo de fibra orgánica (no
ilustradas) circunscriben al elemento resistente de alambre 2 que
está pasado por en torno al alma 3 del talón para así cubrir el
extremo exterior vuelto arriba de la tela 1 de la carcasa o el
extremo exterior del elemento resistente de alambre 2, y un método
consistente en incrementar la cantidad del relleno 4 del talón, y
en particular la cantidad del relleno de caucho duro que está
dispuesto en el exterior del alma 3 del talón entre un cuerpo
principal de la tela 1 de la carcasa y la parte vuelta arriba del
mismo en la dirección radial, y en cosas similares. Según estos
métodos, sin embargo, la temperatura de generación de calor de la
parte que constituye el talón deviene más alta durante la rodadura
de la cubierta bajo carga, lo cual redunda en la aparición de avería
por desunión incluso en el extremo exterior de la capa de hilo de
fibra orgánica además de la susodicha avería por desunión, y el
peso de la cubierta se ve asimismo incrementado en contra de lo que
es deseable, por lo cual disminuye la productividad que se alcanza
en la fabricación de la cubierta.
Cuando la cubierta neumática radial robusta es
usada varias veces a base de recauchutarla tras su desgaste, se da
el problema adicional de que resulta imposible usar la cubierta
debido al hecho de haberse producido avería por desunión en torno
al extremo vuelto arriba de la tela de la carcasa, que se ha visto
sometido a la concentración de esfuerzos durante el uso por espacio
de un largo periodo de tiempo.
Como contramedida para resolver tal problema
existe la técnica de reducir el espesor del caucho de la parte que
constituye el talón a base de formar una parte que constituye un
entrante en un perfil exterior de la parte que constituye el talón
en la sección radial de la cubierta para así reducir la generación
de calor de la parte que constituye el talón (véase, por ejemplo,
el documento
JP-A-57-191104). En
esta técnica, sin embargo, el espesor del caucho de la parte que
constituye el talón no puede ser reducido en gran medida debido a
la presencia de la parte vuelta arriba de la tela de la carcasa,
por lo cual no puede decirse que resulte suficiente el efecto de
mejorar la durabilidad de la parte que constituye el talón.
Además, la
JP-A-10-193924
propone una técnica que consiste en reducir el espesor de la parte
que constituye el talón a base de hacer que la parte vuelta arriba
se extienda junto al cuerpo principal de la tela de la carcasa para
así formar una parte que constituye un entrante en el perfil
exterior de la parte que constituye el talón. En este caso, sin
embargo, el esfuerzo de deformación por cizallamiento que es
ocasionado en una zona interfacial entre el cuerpo principal y la
parte vuelta arriba de la tela de la carcasa es incrementado por la
deformación por cizallamiento que es debida al empuje que es
ejercido por la pestaña de la llanta bajo carga al ser reducido el
espesor de caucho en el exterior de la parte vuelta arriba, y por
consiguiente se tiene el problema de que es ocasionada avería por
desunión entre la tela de la carcasa y el caucho que está situado
en el exterior de la misma.
En todo caso, incluso mediante estas técnicas
convencionales no se logra impedir suficientemente la avería por
desunión en la parte que constituye el talón porque las condiciones
de funcionamiento de las cubiertas neumáticas radiales de grandes
dimensiones han devenido más severas recientemente con el incremento
del número de recauchutados debido a consideraciones relativas a la
conservación del medio ambiente y a los aspectos económicos, y en
las cubiertas que presentan un perfil más bajo en sección, como son
las que están siendo usadas recientemente, se da un empeoramiento de
la durabilidad de la parte que constituye el talón.
En la fabricación de una cubierta como la
mencionada anteriormente, cuando se procede a pasar la parte vuelta
arriba de la tela de la carcasa por en torno a la superficie
periférica del alma del talón sometiendo a los hilos de la tela y
por consiguiente a la tela de la carcasa a deformación elástica en
la dirección en la que la misma es pasada por en torno al alma del
talón con vejigas, hojas, rodillos y elementos similares que son
perfectamente conocidos y pegando entonces la parte vuelta arriba
deformada elásticamente a la superficie periférica del alma del
talón con caucho, resulta difícil arrollar los hilos de la tela
sobre la superficie periférica del alma del talón con la alta
precisión que se espera lograr. Asimismo, los hilos de la tela que
tienen una gran fuerza de recuperación elástica, tales como son los
hilos de acero, los hilos de poliamida aromática y los hilos de
tipos similares, no pueden ser mantenidos con precisión en la
requerida posición de arrollamiento independientemente de que el
hilo de la tela tenga una pequeña fuerza de recuperación elástica.
En todo caso existe el problema de que no pueden impedirse
suficientemente el arrancamiento del hilo de la tela y la avería
por desunión en el extremo vuelto arriba de la tela de la carcasa,
respectivamente.
Se llama asimismo la atención acerca del
documento EP-A-0778161 (que describe
lo que se dice en el preámbulo de la reivindicación 1) y del
documento FR-A- 1328752. Además, la US 2.537.632
presenta un aparato que es para doblar una banda de la carcasa
soportada sobre un tambor.
Es por consiguiente objeto de la invención
resolver los susodichos problemas de las técnicas convencionales y
aportar cubiertas neumáticas, y en particular cubiertas neumáticas
radiales robustas, que sean capaces de impedir efectivamente la
avería por desunión en los extremos exteriores de la tela de la
carcasa y del elemento resistente de alambre para así impedir que
los mismos se separen del caucho, y que sean capaces de impedir
efectivamente el arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa
para así mejorar en gran medida la durabilidad de la parte que
constituye el talón sin ocasionar un incremento del peso de la
cubierta, un empeoramiento de la productividad de las cubiertas e
inconvenientes similares.
Es otro objeto de la invención el de aportar un
método de fabricación de la cubierta neumática mediante el cual se
logre arrollar con precisión la parte vuelta arriba de la tela de
la carcasa sobre la superficie periférica del alma del talón como
se espera y se logre mantener con seguridad la postura de
arrollamiento incluso cuando se use un hilo de la tela que tenga una
gran fuerza de recuperación elástica, así como un aparato que sirva
para doblar la banda de la carcasa y sea apto para ser usado para
ejecutar dicho método, y un aparato de fabricación de
cubiertas.
Según un primer aspecto de la invención, se
aporta una cubierta neumática que comprende una carcasa que consta
de al menos una tela de la carcasa que contiene un hilo de acero o
hilos de acero que está(n) dispuesto(s) a un ángulo de
orientación del (de los) hilo(s) de 70-90º
con respecto a un plano ecuatorial de la cubierta y se extiende
toroidalmente entre las de un par de almas de los talones y está
vuelta arriba tras haber sido pasada por en torno al alma del talón
hacia el interior o hacia el exterior en una dirección radial
formando así una parte vuelta arriba, estando conformada en la parte
vuelta arriba de la tela de la carcasa una parte envolvente que
está aplicada sobre y envuelve una superficie periférica del alma
del talón junto a la misma, y estando conformada en la parte
envolvente al menos una zona de deformación plástica.
En la invención, hay un caso en el que la parte
vuelta arriba es formada arrollando la tela de la carcasa desde un
interior hacia un exterior a lo ancho de la cubierta, y un caso en
el que la parte vuelta arriba es formada arrollando la tela de la
carcasa desde un exterior hacia un interior a lo ancho de la
cubierta.
Asimismo, la tela de la carcasa incluye un caso
en el que muchos hilos de acero están dispuestos lado a lado
prácticamente en la dirección radial, y un caso en el que un único
hilo de acero da la vuelta en un punto que corresponde a la parte
vuelta arriba de la tela de la carcasa y se desvía en la dirección
circunferencial de la cubierta.
En la cubierta neumática según la invención, la
parte envolvente que envuelve la superficie periférica del alma del
talón junto a la misma está conformada en la parte vuelta arriba de
la tela de la carcasa, con lo cual puede impedirse efectivamente el
arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa sin prolongar la
parte vuelta arriba hacia el exterior en la dirección radial de la
cubierta. Asimismo, la parte envolvente está situada lo
suficientemente junto al alma del talón, que tiene una alta
rigidez, como para que la deformación de una zona situada en las
inmediaciones de la parte envolvente durante la rodadura de la
cubierta bajo cargo sea efectivamente restringida por el alma del
talón, la llanta que soporta la parte que constituye el talón y
elementos similares. Como resultado de ello, no es de temer que se
produzca concentración de esfuerzos en la parte envolvente y en sus
inmediaciones debido a la susodicha deformación, y por consiguiente
se impide efectivamente que se produzca avería por desunión en la
parte envolvente y por consiguiente en la parte vuelta arriba.
En una cubierta de este tipo, es conformada en la
parte envolvente al menos una zona de deformación plástica. Tal zona
de deformación plástica puede ser realizada, por ejemplo, dotando a
la parte envolvente de al menos una zona doblada o conformada con
la forma de un rectángulo, una curva o una forma similar que sea
apta para adaptarse a la forma del perfil del alma del talón en la
sección radial. Puesto que la parte envolvente queda situada más
cerca de la superficie periférica del alma del talón y la sigue con
mayor precisión debido a la zona de deformación plástica, la parte
envolvente puede ser más eficazmente retenida en su sitio por el
alma del talón para así impedir más eficazmente el arrancamiento
del hilo de la tela de la carcasa y la avería por desunión de la
parte vuelta arriba.
La zona de deformación plástica es
preferiblemente conformada con anterioridad en una parte de la tela
de la carcasa que corresponde a la parte envolvente antes del
arrollamiento de la tela de la carcasa en torno al alma del talón.
Así, la deformación plástica puede ser siempre llevada a cabo con
precisión como se prevé, y por consiguiente puede ser más aumentado
el susodicho efecto.
En una realización preferible del primer aspecto
de la invención, al menos la parte envolvente de la parte vuelta
arriba queda interpuesta entre el alma del talón y un relleno del
talón, con lo cual la parte envolvente puede quedar cerrada sobre el
alma del talón por medio del relleno del talón, impidiéndose así
más ventajosamente el arrancamiento del hilo de la tela de la
carcasa y la avería por desunión de la parte envolvente.
En otra realización preferible del primer aspecto
de la invención, la parte envolvente se extiende por junto a la
superficie periférica del alma del talón abarcando la mitad de la
periferia del perfil del alma del talón en sección. En general, el
alma del talón tiene como perfil en la sección radial una forma
poligonal, una forma circular o una forma similar. En cualesquiera
formas, el susodicho efecto puede ser más incrementado haciendo que
la parte envolvente se extienda por junto al alma del talón
abarcando la mitad de la periferia del perfil en sección.
En otra realización preferible adicional del
primer aspecto de la invención, un extremo exterior de la parte
vuelta arriba está situado hacia el interior con respecto a un
borde circunferencial exterior de la parte que constituye el talón
en la zona de contacto con la pestaña de la llanta en la dirección
radial de la cubierta. La expresión "zona de contacto de la parte
que constituye el talón con la pestaña de la llanta" que aquí se
utiliza significa una máxima zona de contacto de la parte que
constituye el talón con la pestaña de la llanta durante la rodadura
de la cubierta con una máxima presión de aire y bajo una carga
máxima.
Así, cuando la parte vuelta arriba tiene una zona
extrema exterior que sobresale hacia el exterior con respecto al
extremo de la parte envolvente en la dirección radial, el extremo
exterior es soportado fuertemente por la llanta y puede estar
situado en una zona que experimenta muy poca deformación durante la
rodadura de la cubierta bajo carga, con lo cual puede impedirse
efectivamente la concentración de esfuerzos en el extremo exterior
y en las inmediaciones del mismo, siendo con ello la zona extrema
exterior de la parte vuelta arriba protegida suficientemente contra
la avería por desunión.
Particularmente, esto queda de manifiesto cuando
el extremo de la parte envolvente está situado en el interior en la
dirección radial más allá de un punto correspondiente a un borde
periférico exterior del alma del talón que está embebida en la parte
que constituye el talón estando la cubierta montada en la llanta e
inflada a la máxima presión de aire, sobrepasando la longitud de la
parte envolvente junto al alma del talón.
Además, las características anteriormente
descritas resultan particularmente eficaces en las cubiertas
neumáticas que tienen una relación de forma de no más de un 60%.
Esto quiere decir que en una cubierta que tiene una pequeña relación
de forma el esfuerzo de deformación por cizallamiento en la
dirección circunferencial tiene un gran efecto, en comparación con
el esfuerzo de deformación por compresión que es producido en el
extremo vuelto arriba de la tela de la carcasa debido a la aparición
de esfuerzos internos que van acompañados por la deformación por
flexión de la parte que constituye el flanco durante la rodadura de
la cubierta bajo carga, como causa que da lugar a la avería por
desunión de la parte vuelta arriba, pero en la cubierta según la
invención la parte vuelta arriba está arrollada de forma tal que un
extremo de la parte envolvente queda situado en las inmediaciones
del alma del talón, que experimenta menor deformación, con lo cual
el extremo de la parte vuelta arriba trabaja junto con el cuerpo
principal de la tela de la carcasa, y por consiguiente puede ser
ventajosamente reducido el esfuerzo de deformación por
cizallamiento en la dirección circunferencial en la parte que está
encarada a la superficie de la carretera.
En el primer aspecto de la invención, es
preferible que el hilo de acero que se utiliza en calidad del hilo
de la tela de la carcasa tenga una tenacidad de 784 - 2940 N
(80-300 kp), y más preferiblemente de 980 - 1764 N
(100-180 kp). Cuando la tenacidad es de menos de
784 N (80 kp), es difícil asegurar una determinada tenacidad cuando
el hilo de la tela de la carcasa es sometido a deformación
plástica, con lo cual la tenacidad disminuye en un
10-20% aproximadamente, mientras que cuando dicha
tenacidad es de más de 2940 N (300 kp) el diámetro del hilo deviene
demasiado grande y la deformación plástica resulta difícil, y el
hilo puede resultar dañado debido a la deformación plástica.
Incluso en la susodicha cubierta puede a veces
producirse fatiga permanente de la parte que constituye el talón,
lo cual puede ocasionar agrietamiento en el exterior de la parte
que constituye el talón en el recauchutado o avería por desunión en
un elemento resistente, y por consiguiente puede no ser
suficientemente mejorada la durabilidad de la parte que constituye
el talón.
Por consiguiente, los inventores han considerado
que la deformación permanente de la parte que constituye el talón
puede ser reprimida adoptando medidas para reducir una presión de
contacto que se produce entre la parte que constituye el talón de la
cubierta y la llanta cuando la cubierta pasa de estar desinflada a
estar inflada, y dichos inventores han efectuado varios estudios.
Como resultado de los mismos, ha quedado confirmado que se hace que
cuando la cubierta pasa de estar desinflada a estar inflada sea
pequeña la variación del perfil de una línea de la carcasa situada
en una zona de la parte que constituye el talón hacia el exterior
con respecto a una zona de contacto con la pestaña de la llanta en
la dirección radial de la cubierta, y se hace en particular que sea
pequeña la cantidad de desplazamiento por empuje de la parte que
constituye el talón hacia el exterior hacia la pestaña de la
llanta, y más específicamente un desplazamiento (d) de un punto X
al pasar la cubierta de estar desinflada a estar inflada es de no
más de 3 mm según medición efectuada en una sección practicada a lo
ancho de la cubierta, siendo X un punto arbitrario de una línea de
la carcasa que está situado en una zona de la parte que constituye
el talón que está situada hacia el exterior con respecto a una zona
de contacto con la pestaña de la llanta cuando la cubierta está
desinflada y montada en una llanta recomendada, con lo cual puede
hacerse que sea pequeña la presión de contacto con la pestaña de la
llanta, para así reducir considerablemente la deformación permanente
de la parte que constituye el talón.
La situación del punto X significa que se trata
de un punto arbitrario que está situado en la línea de la carcasa
dentro de unos márgenes de tolerancia de \pm 20 mm con respecto
al punto que está centrado en una intersección entre la línea de la
carcasa y una línea normal trazada desde el punto de contacto con la
pestaña de la llanta sobre la línea de la carcasa estando la
cubierta desinflada. En otras palabras, el hecho de estar el punto
X situado dentro del susodicho margen de tolerancia significa que el
desplazamiento d es de no más de 3 mm.
Asimismo, el desplazamiento d significa una
cantidad de desplazamiento cuando el punto X que está en la línea de
la carcasa estando la cubierta desinflada pasa a un punto X' al
estar la cubierta inflada (la distancia entre el punto X y el punto
X').
En el sentido en el que se la utiliza en la
presente, la expresión "estando la cubierta desinflada"
significa que la cubierta se encuentra en un estado en el que la
misma se autosoporta sobre la llanta sin carga tras haber sido
descargado el aire del interior de la cubierta, o que la cubierta
se encuentra específicamente en un estado en el que la misma está a
una presión de aire de 0,5-1,0 kp/cm^{2}.
Asimismo, en el sentido en el que se la utiliza en la presente la
expresión "estando la cubierta inflada" significa que la
cubierta se encuentra en un estado en el que la misma ha sido
inflada con una presión de aire que corresponde a la máxima presión
de aire, y no está sometida a carga.
Además, en el sentido en el que se la utiliza en
la presente la expresión "máxima presión de aire" significa
una presión de aire que corresponde a una carga máxima de una sola
rueda que tiene unas dimensiones homologadas como se describe en la
norma que se indica a continuación (máxima capacidad de carga), y
en el sentido en el que se la utiliza en la presente la expresión
"llanta recomendada" significa una llanta recomendada "o
llanta homologada" descrita en la norma que se indica a
continuación.
La norma es la definida en el Anuario de la
Asociación del Sector de los Neumáticos y las Llantas de EE.UU., en
el Manual de Normas de la Organización Técnica Europea del Sector
de los Neumáticos y las Llantas en Europa, y en el Anuario de la
JATMA (JATMA = Asociación de los Fabricantes Japoneses de
Neumáticos para Automóviles) en el Japón, respectivamente.
Además, en el sentido en el que se la utiliza en
la presente la expresión "línea de la carcasa" significa una
línea que pasa por el centro del espesor de la tela de la carcasa
que constituye el cuerpo de la carcasa en una sección de la
cubierta practicada a lo ancho de la misma. Específicamente, cuando
el cuerpo de la carcasa consta de una tela, la línea de la carcasa
es una línea que pasa por el centro del hilo que está embebido en
la tela, mientras que cuando el cuerpo de la carcasa consta de dos
o más telas la línea de la carcasa es una línea que pasa por el
centro del espesor de las telas laminadas.
En la Fig. 3 está ilustrado un ejemplo de los
resultados que son obtenidos mediante la medición de la presión de
contacto que es ejercida contra la pestaña de la llanta en
cubiertas que presentan distintos desplazamientos d (es decir,
distintas cantidades de desplazamiento de la parte que constituye
el talón al ser la misma empujada hacia el exterior) cuando la
cubierta pasa de estar desinflada a estar inflada.
Como se ve por la Fig. 3, cuando el
desplazamiento d es de más de 3 mm aumenta rápidamente la presión de
contacto. En la cubierta habitual, el desplazamiento d al estar la
cubierta inflada está en general situado dentro de una gama de
valores de 4-6 mm.
A fin de hacer que disminuya el desplazamiento d,
es preferible que se satisfaga una relación de R_{0} < 2H, y
más preferiblemente una relación de R_{0} < H, cuando un radio
de curvatura de la línea de la carcasa en el punto X es R_{0} y
una altura de la cubierta en sección es H estando la cubierta
desinflada.
En caso de que R_{0} < H, la cantidad de
deformación por empuje hacia el exterior de la parte que constituye
el talón puede ser de cero, o bien la parte que constituye el talón
puede ser deformada (hacia el interior) en una dirección contraria a
la dirección de deformación por empuje hacia el exterior, con lo
cual puede ser más reducida la presión de contacto que es ejercida
en la pestaña de la llanta.
En una realización aún más preferible del primer
aspecto de la invención, una capa de caucho que reprime el esfuerzo
de deformación por cizallamiento está dispuesta entre un relleno
del talón y una capa de refuerzo de la parte que constituye el talón
que como tal capa de refuerzo está situada en un exterior de la
cubierta, con lo cual es suprimido el esfuerzo de deformación por
cizallamiento en la parte extrema vuelta arriba de la tela de la
carcasa.
En este caso, la capa de caucho tiene un dureza
intermedia entre la dureza del relleno del talón y la dureza de un
caucho del flanco que constituye una parte que constituye el flanco
junto con el relleno del talón. Asimismo, la relación de la dureza
del relleno del talón a la dureza del caucho del flanco es de no
menos de 1,4. Así, puede hacerse que sea pequeña la diferencia de
rigidez entre el relleno del talón y el caucho del flanco, y es
asimismo suprimido el excesivo esfuerzo de deformación por
cizallamiento interlaminar entre la capa de caucho y la capa de
refuerzo de la parte que constituye el talón, evitándose que se
produzca avería por desunión en una parte extrema de la capa de
refuerzo de la parte que constituye el talón. Además, incluso
cuando se incrementa el número de capas de refuerzo para impedir la
deformación en la parte que constituye el talón, los esfuerzos no
se concentran en las inmediaciones del extremo de tal capa de
refuerzo, con lo cual se ve reducido el esfuerzo de deformación por
cizallamiento que redunda en la aparición de avería por
desunión.
Cuando el espesor de la capa de caucho es t_{2}
y el espesor de la capa de refuerzo de la parte que constituye el
talón es t_{1}, es preferible que se satisfaga una relación de
0,3t_{1} \leq t_{2} \leq 5t_{1}. Así, puede impedirse la
deformación de la parte que constituye el talón sin una
concentración de esfuerzos de deformación por cizallamiento en la
parte extrema de la capa de refuerzo de la parte que constituye el
talón.
Además, es preferible que un extremo de la capa
de caucho esté situado en un punto que corresponda a una parte
superior del alma del talón, preferiblemente de modo que esté en
contacto con la parte vuelta arriba de la tela de la carcasa, y que
el otro extremo de la misma discurra por junto a la capa de
refuerzo de la parte que constituye el talón y sobresalga 30 mm
como máximo de un extremo de la capa de refuerzo. Así, es posible
evitar la concentración de esfuerzos de deformación por
cizallamiento en el extremo vuelto arriba de la tela de la carcasa
y en el extremo de la capa de refuerzo.
En otra realización preferible del primer aspecto
de la invención, está formada una zona que constituye un entrante
en un perfil exterior de la parte que constituye el talón en una
zona situada hacia el interior con respecto a un punto de máxima
anchura de la cubierta en la dirección radial de la cubierta en una
sección radial de la cubierta. Así, la generación de calor de la
parte que constituye el talón durante la rodadura de la cubierta
bajo carga es reducida en virtud de la formación de la zona que
constituye un entrante, con lo cual puede ser mejorada en gran
medida la durabilidad de la parte que constituye el talón.
En la cubierta que la tiene la zona que
constituye un entrante en su parte que constituye el talón, un
espesor del caucho en una zona que va hacia el exterior desde un
punto que corresponde a 1,8 veces una máxima anchura de la parte que
constituye el talón desde un punto de un diámetro nominal de una
pestaña de la llanta en la dirección radial de la cubierta hasta el
punto de la máxima anchura de la cubierta es considerablemente
igual a un espesor del caucho en el punto de máxima anchura de la
cubierta. Esto significa que se hace que el espesor de caucho T (la
distancia desde el hilo de la tela de la carcasa hasta el perfil
exterior de la cubierta) en una zona que va hacia el exterior desde
un punto correspondiente a 1,8 veces la máxima anchura de la parte
que constituye el talón desde el punto del diámetro nominal de la
pestaña de la llanta en la dirección radial de la cubierta hasta el
punto de la máxima anchura de la cubierta (del caucho que está
situado en el exterior de la tela de la carcasa) sea
considerablemente igual al espesor de caucho en el punto de la
máxima anchura de la cubierta (de 0,7-1,3 veces el
espesor en el punto de la máxima anchura de la cubierta), mientras
que se hace que aumente gradualmente el espesor de caucho en una
zona que va hacia el interior desde el punto que corresponde a 1,8
veces la máxima anchura de la parte que constituye el talón en la
dirección radial de la cubierta hasta un punto del alma del talón
(o sea que se hace que disminuya gradualmente la profundidad de la
zona que constituye un entrante).
Basta con que el caucho del flanco tenga el
espesor de caucho que se requiere para impedir los daños externos
en las inmediaciones del punto de la máxima anchura de la cubierta,
y dicho espesor de caucho es establecido de forma tal que tiene un
valor menor que el del espesor de caucho en la parte que constituye
el talón o similar. Incluso en la parte que constituye el talón es
deseable hacer que el espesor de caucho sea pequeño considerando tan
sólo la generación de calor. Por otro lado, el alma del talón debe
tener una determinada rigidez para fijar la cubierta a la llanta. Si
se hace que el espesor de caucho sea pequeño hasta las
inmediaciones del alma del talón análogamente a lo que sucede en el
punto de la máxima anchura de la cubierta, la deformación por
flexión de la parte que constituye el talón se concentra en la
inmediaciones del alma del talón ocasionando la concentración de
esfuerzos de deformación en el caucho de la parte que constituye el
talón cerca del alma del talón, y por consiguiente es ocasionado el
problema de que se produce agrietamiento en la superficie exterior
de la cubierta en las inmediaciones del alma del talón. Sin
embargo, tal problema es resuelto mediante la relación del espesor
de caucho que se ha mencionado anteriormente en la invención.
Además, es preferible que la zona que constituye
un entrante esté dispuesta hacia el exterior desde un punto de
alienación entre la superficie exterior de la parte que constituye
el talón y la pestaña de la llanta en la dirección radial de la
cubierta cuando la cubierta está montada en una llanta recomendada y
se encuentra inflada a la máxima presión de aire y sometida a la
carga máxima. Si la zona que constituye un entrante está formada en
una zona de la parte que constituye el talón que queda en contacto
con la pestaña de la llanta bajo carga, se ve incrementada la
cantidad de espacio entre la superficie exterior de la parte que
constituye el talón y la pestaña de la llanta con la cubierta
inflada con la presión de aire, siendo así incrementada la cantidad
de deformación por flexión bajo carga en las inmediaciones de tal
zona, lo cual afecta negativamente a la durabilidad de la parte que
constituye el talón. Este problema es resuelto disponiendo la zona
que constituye un entrante hacia el exterior desde el punto
alienación entre la superficie exterior de la parte que constituye
el talón y la pestaña de la llanta bajo carga en la dirección
radial, como se ha mencionado anteriormente.
Además, cuando la anchura de la parte que
constituye el talón es considerablemente reducida en comparación
con la máxima anchura de la parte que constituye el talón en la
zona que establece contacto con la pestaña de la llanta bajo carga,
aumenta la cantidad de espacio entre la superficie exterior de la
parte que constituye el talón y la pestaña de la llanta, con lo
cual aumenta la deformación por vencimiento de la parte que
constituye el talón. A este respecto, es preferible que un espesor
W_{P} de la parte que constituye el talón en el punto de
alienación P entre la superficie exterior de la parte que
constituye el talón y la pestaña de la llanta con la cubierta
inflada a la máxima presión de aire y sometida a la carga máxima
tras haber sido montada en la llanta recomendada satisfaga una
relación de W_{P}/W_{M} \geq 0,9 cuando una anchura de la
parte que constituye el talón sobre una línea que pasa el centro
ilustrado del alma del talón paralelamente a una línea de
referencia del espesor de la parte que constituye el talón en el
punto de alienación P es W_{M}.
Según un segundo aspecto de la invención, se
aporta un método de fabricación de una cubierta neumática según la
reivindicación 21.
Según este método, la parte extrema doblada que
se conforma previamente es conformada con precisión en el sitio
requerido de la banda cilíndrica de la carcasa en correspondencia
con la forma periférica y con las dimensiones del alma del talón, y
entonces el alma del talón es insertada en el interior de la parte
extrema doblada, con lo cual la parte extrema doblada puede quedar
arrollada con precisión en torno a la superficie periférica del
alma del talón incluso cuando el hilo de la tela tiene una gran
fuerza de recuperación elástica como en el caso del hilo de acero.
Asimismo, la postura de arrollamiento puede ser mantenida de manera
fiable en virtud de la deformación plástica que ha sido impartida
mediante la conformación previa, con lo cual se evita
suficientemente el peligro de arrancamiento de los hilos de la tela,
y también puede impedirse siempre de manera fiable la avería por
desunión de la parte vuelta arriba de la tela de la carcasa con
respecto al caucho.
La conformación por doblamiento de la parte
extrema de la banda de la carcasa puede ser efectuada hacia el
interior o hacia el exterior en la dirección radial de la banda de
la carcasa. En el primer caso, la parte extrema de la banda de la
carcasa queda vuelta arriba por en torno al alma del talón desde el
exterior hacia el interior a lo ancho de la cubierta que constituye
el producto final obtenido. En el último caso, la parte extrema
queda vuelta hacia arriba desde el interior hacia el exterior a lo
ancho de la cubierta.
Además, al haber una pluralidad de puntos de
doblamiento en el este método, la operación de llevar a cabo la
conformación por doblamiento es efectuada doblando cada parte
extrema de la banda cilíndrica de la carcasa simultáneamente en una
pluralidad de puntos en la dirección axial o en un orden
determinado. El doblamiento simultáneo en una pluralidad de puntos
es ventajoso con vistas al rendimiento de la operación, a no ser
que uno de los puntos afecte a otro punto y sea estorbado por el
otro punto.
Asimismo según el segundo aspecto de la
invención, el doblamiento en cada parte extrema de la banda
cilíndrica de la carcasa es efectuado desplazando relativamente
unos medios dobladores y una banda cilíndrica de la carcasa en la
dirección circunferencial de la banda cilíndrica de la carcasa. En
este caso, meramente se añaden al existente tambor de formación de
la banda de la carcasa unos medios dobladores que efectúan un
desplazamiento relativo con respecto a una dirección
circunferencial de un tambor de formación de la banda de la carcasa
y por consiguiente con respecto a una dirección circunferencial de
una banda de la carcasa de forma cilíndrica formada sobre el
tambor, y la banda cilíndrica de la carcasa es sometida al
necesario trabajo de doblamiento pasando la banda cilíndrica de la
carcasa por los lados circunferenciales interior y exterior de la
misma por los medios dobladores, con lo cual la parte doblada puede
ser conformada con fiabilidad en la banda cilíndrica de la carcasa,
que es estructuralmente blanda, siendo el coste del equipo menor
que el que hubiera podido ser de esperar.
En una realización preferible del segundo aspecto
de la invención, la disposición del alma del talón en el interior
de la parte extrema doblada es efectuada sometiendo a la parte
extrema doblada a deformación elástica en la dirección de su
apertura. Cuando la forma de la sección transversal de la parte
extrema doblada es poligonal o similar y es imposible introducir el
alma del talón en el interior de la parte extrema doblada al
encontrarse la misma en el estado en el que ha sido doblada, la
introducción del alma del talón es efectuada cuando dicha zona
extrema ha sido abierta sometiéndola a deformación en una zona de
deformación elástica, con lo cual el alma del talón puede ser
dispuesta con precisión en el sitio requerido, y por consiguiente
puede realizarse el correcto arrollamiento de la parte extrema
doblada en torno a la superficie periférica del alma del talón.
En otra realización preferible del segundo
aspecto de la invención, la parte extrema doblada es sometida a
unión cuando está siendo expandida toroidalmente la banda
cilíndrica de la carcasa mientras se fija el alma del talón. En este
caso, la parte extrema doblada puede ser suficientemente presionada
sobre la superficie periférica del alma del talón en virtud de la
mutua unión que es producida gracias al empuje neumático de ambos
elementos al haber sido la forma extendida de la banda de la carcasa
suficientemente aproximada a la de la cubierta no vulcanizada, con
lo cual puede ser más incrementado el efecto esperado.
La conformación por doblamiento de la parte
extrema de la banda cilíndrica de la carcasa puede ser naturalmente
efectuada incluso cuando la banda de la carcasa consta de hilos de
fibra orgánica que tienen una gran fuerza de recuperación elástica,
tales como los hilos de poliamida aromática e hilos similares, pero
la deformación plástica para la requerida conformación por
doblamiento puede ser efectuada con mayor precisión cuando la banda
de la carcasa consta de hilos de acero. Asimismo, es ventajoso que
se desarrolle la más alta tenacidad de los hilos incluso cuando es
efectuada la deformación plástica.
Según un tercer aspecto de la invención, se
aporta un aparato que es para doblar una banda de la carcasa, está
destinado a ser usado en la fabricación de una cubierta neumática y
comprende un elemento con forma de eje que está provisto de una
ranura anular y soporta una parte extrema de una banda cilíndrica de
la carcasa por un lado circunferencial interior o exterior de la
misma, y un elemento con forma de disco que está situado en un
sitio que está en correspondencia con la ranura anular y empuja la
banda cilíndrica de la carcasa al interior de la ranura anular.
En este aparato doblador, la banda cilíndrica de
la carcasa es pasada por entre el elemento con forma de eje y el
elemento con forma de disco y es empujada al interior de la ranura
anular con una fuerza determinada, con lo cual la conformación por
doblamiento puede ser efectuada de manera sencilla y con facilidad y
precisión en el punto requerido de la banda cilíndrica de la
carcasa en su dirección axial mediante un sencillo y pequeño
aparato que está independientemente separado del tambor de formación
de la banda de la carcasa en el que se forma la banda cilíndrica de
la carcasa. Tal conformación por doblamiento puede ser
correctamente efectuada en toda la circunferencia de la banda de la
carcasa, que tiene una estructura blanda, sin desorganizar la
disposición de los hilos o cosas similares en la banda de la
carcasa, por ejemplo poniendo en rotación al menos a uno de los
miembros del grupo que consta del elemento con forma de eje y del
elemento con forma de disco para así hacer que el aparato doblador
efectúe un movimiento relativo con respecto a la banda cilíndrica
de la carcasa en la dirección circunferencial de la misma, o bien
poniendo en rotación a la banda cilíndrica de la carcasa con
respecto al aparato doblador.
En un aparato doblador de este tipo, cuando están
formadas a determinados intervalos en el elemento con forma de eje
las de una pluralidad de ranuras anulares y están dispuestos lado a
lado en la misma línea axial elementos con forma de disco de
acuerdo con el número de ranuras anulares, la conformación por
doblamiento puede ser efectuada simultáneamente en los de una
pluralidad de puntos de la banda cilíndrica de la carcasa separados
a determinados intervalos en la dirección axial de la misma mediante
una acción del aparato, con lo cual puede ser incrementado en gran
medida el rendimiento del trabajo.
Además, el movimiento relativo entre el aparato
doblador y la banda cilíndrica de la carcasa en la dirección
circunferencial puede ser efectuado conectando al menos uno de los
miembros del grupo que consta de la banda cilíndrica de la carcasa,
del elemento con forma de eje y del elemento con forma de disco a
unos medios de accionamiento en rotación, o bien poniendo en
rotación sobre su eje al menos uno de los miembros del grupo que
consta del elemento con forma de eje y del elemento con forma de
disco y disponiendo unos medios de accionamiento para hacer que
ambos elementos giren en torno a la circunferencia de la banda
cilíndrica de la carcasa.
Según un cuarto aspecto de la invención, se
aporta un aparato que es para fabricar una cubierta neumática y
comprende un tambor de formación de la banda de la carcasa en el
que se forma una banda cilíndrica de la carcasa, un aparato doblador
de la banda de la carcasa que es para someter a conformación por
doblamiento a una parte extrema de la banda cilíndrica de la
carcasa que está situada sobre el tambor de formación de la banda
de la carcasa, un dispositivo colocador del aro del talón para
disponer un alma con forma de aro que constituye el alma del talón
dentro de la parte extrema doblada de la banda cilíndrica de la
carcasa, un fijador del aro del talón para soportar el alma del
talón dispuesta sobre la parte extrema doblada desde su lado
periférico interior, y unos medios de conformación para expandir
toroidalmente la banda cilíndrica de la carcasa.
Según este aparato de fabricación, el susodicho
método de fabricación puede ser realizado fácilmente a base de
añadir el aparato doblador de la banda de la carcasa al existente
aparato de formación de la cubierta, de mejorar algo el dispositivo
colocador del aro del talón, y de hacer cosas similares.
En este caso, los medios de conformación pueden
ser añadidos al tambor de formación de la banda de la carcasa. Así,
el coste de instalación puede ser mantenido a un bajo nivel
reduciendo el número de tambores, y también puede hacerse que
resulte superfluo el paso de transportar la banda cilíndrica de la
carcasa o un paso similar.
Como alternativa, el tambor de conformación que
está provisto de los medios de conformación es dispuesto
independientemente del tambor de formación de la banda de la
carcasa y de unos medios de transporte para transportar la banda
cilíndrica de la carcasa formada al tambor de conformación, y pueden
ser añadidos a los medios de transporte el aparato doblador de la
banda de la carcasa y el dispositivo colocador del aro del
talón.
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
\newpage
Las Figs. 1a y 1b son vistas parciales
esquemáticas en sección que ilustran realizaciones de una estructura
de la parte que constituye el talón en la cubierta
convencional;
las Figs. 2a y 2b son vistas parciales
esquemáticas en sección que ilustran la aparición de agrietamiento
en la parte que constituye el talón y está ilustrada en las Figs.
1a y 1b;
la Fig. 3 es un gráfico que ilustra una relación
entre un desplazamiento d de un punto X de la línea de la carcasa
cuando la cubierta pasa de estar desinflada a estar inflada y una
presión de contacto ejercida en la pestaña de la llanta;
la Fig. 4 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una primera realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 5 es una vista ampliada de la parte
principal de la parte que constituye el talón de la cubierta de la
Fig. 4;
la Fig. 6 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una segunda realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 7 es una vista ampliada del alma del
talón que está ilustrada en la Fig. 4;
la Fig. 8 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una tercera realización de la cubierta
neumática según la invención;
las Figs. 9a y 9b son vistas esquemáticas en
sección de la mitad izquierda de realizaciones cuarta y quinta de la
cubierta neumática según la invención, respectivamente;
las Figs. 10a y 10b son vistas esquemáticas en
sección de la mitad izquierda de realizaciones sexta y séptima de la
cubierta neumática según la invención, respectivamente;
la Fig. 11 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una octava realización de la cubierta
neumática según la invención;
las Figs. 12a y 12b son vistas esquemáticas en
sección de la mitad izquierda de realizaciones novena y décima de la
cubierta neumática según la invención, respectivamente;
la Fig. 13 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una decimoprimera realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 14 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de otra cubierta neumática convencional;
la Fig. 15 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una decimosegunda realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 16 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una decimotercera realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 17 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda que ilustra el comportamiento de la cubierta que
está ilustrada en la Fig. 16 en materia de deformación;
la Fig. 18 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una decimocuarta realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 19 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una decimoquinta realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 20 es una vista esquemática en planta que
ilustra una realización del aparato de fabricación de cubiertas
según la invención;
las Figs. 21a y 21b son una vista lateral y una
vista frontal parcialmente ilustrada en sección de una realización
del aparato doblador de la banda de la carcasa que es usado en la
invención, respectivamente;
la Fig. 22 es una vista en perspectiva que
ilustra la acción del aparato que está ilustrado en la Fig. 21;
la Fig. 23 es una vista frontal que ilustra otra
realización del aparato doblador de la banda de la carcasa que es
usado en la invención;
las Figs. 24a a 24e son diagramas funcionales que
ilustran los pasos de fabricación del aparato que está ilustrado en
la Fig. 20;
las Figs. 25a y 25b son diagramas funcionales que
ilustran los pasos de actuación de un dispositivo colocador del aro
del talón;
la Fig. 26 es una vista esquemática y ampliada en
sección que ilustra el estado en el que es efectuada la unión;
la Fig. 27 es una vista esquemática en sección
que ilustra la estructura de la parte que constituye el talón de
una cubierta obtenida como producto final tras la
vulcanización;
la Fig. 28 es una vista esquemática en planta que
ilustra otra realización del aparato de fabricación de cubiertas
según la invención;
las Figs. 29a a 29e son diagramas funcionales que
ilustran los pasos de fabricación que se llevan a cabo en el
aparato que está ilustrado en la Fig. 28;
las Figs. 30a y 30b son vistas esquemáticas en
sección de la parte que constituye el talón en una cubierta nueva y
en la última etapa de uso, sirviendo dichas vistas para ilustrar la
cantidad de deformación permanente que se produce al tener lugar la
fatiga de la parte que constituye el talón;
la Fig. 31 es un gráfico que ilustra una relación
existente entre el espesor de la capa de caucho y el índice de
durabilidad de la parte que constituye el talón; y
la Fig. 32 es un gráfico que ilustra una relación
existente entre la longitud de la parte de la capa de caucho que
sobresale de la capa de refuerzo de la parte que constituye el
talón y el índice de durabilidad de la parte que constituye el
talón.
En la Fig. 4 se muestra una primera realización
de la cubierta neumática según la invención, y la Fig. 5 muestra
una vista ampliada de una parte principal de una parte que
constituye un talón en la cubierta que está ilustrada en la Fig. 4,
en la que el número de referencia 11 es una parte que constituye la
banda de rodadura, el número de referencia 12 es una parte que
constituye un flanco y parte sin solución de continuidad de un
extremo de la parte 11 que constituye la banda de rodadura, el
número de referencia 13 es una parte que constituye un talón y se
extiende a continuación de un interior de la parte 12 que
constituye un flanco en una dirección radial de la cubierta, y el
número de referencia 14 es un alma del talón que está embebida en
la parte 13 que constituye el talón y tiene una forma hexagonal en
una sección de la misma practicada en la dirección radial.
En la realización ilustrada, una tela 15 de la
carcasa que contiene un hilo de acero o hilos de acero que está(n)
dispuesto(s) prácticamente a un ángulo de orientación de los
hilos de 90º con respecto a un plano ecuatorial de la cubierta y
tiene(n) una tenacidad de 80-300 kp, y
preferiblemente de 100-180 kp, se extiende
toroidalmente desde la parte 11 que constituye la banda de rodadura
y por la parte 12 que constituye el flanco hasta la parte 13 que
constituye el talón, y dicha tela de la carcasa está pasada por en
torno al alma 14 del talón desde el interior hacia el exterior en la
dirección radial de la cubierta.
Hay un caso en el que la tela de la carcasa está
pasada por en torno al alma del talón desde el interior hacia el
exterior a lo ancho de la cubierta, como se muestra en la Fig. 4, y
un caso en el que la tela de la carcasa está pasada por en torno al
alma del talón desde el exterior hacia el interior a lo ancho de la
cubierta, como se muestra en la Fig. 6. En ambos casos, una parte
vuelta arriba 15b de la tela 15 de la carcasa tiene una parte
envolvente 17 que envuelve una superficie periférica del alma 14 del
talón discurriendo junto a la misma.
En la parte envolvente 17 que se ilustra en las
Figs. 4 y 6, tres zonas de deformación plástica p_{1}, p_{2},
p_{3} que corresponden al perfil en la sección radial del alma 14
del talón son conformadas previamente en una parte de la tela 15 de
la carcasa que corresponde a la parte envolvente 17 antes de
arrollar la tela 15 de la carcasa en torno al alma 14 del talón, y
una parte extrema superior de la tela de la carcasa envuelve en
particular el alma 14 del talón estando aplicada sobre la misma y
suficientemente cerca de la superficie periférica de la misma y
sigue con mayor precisión el perfil de la misma en virtud de la
acción de tales zonas de deformación plástica.
Asimismo, la parte envolvente 17 se extiende por
junto a la superficie periférica del alma 14 del talón abarcando
una mitad de la periferia del perfil en sección del alma 14 del
talón, o sea abarcando por ejemplo una mitad de la periferia del
alma 14 del talón que es la mitad que se encuentra situada junto al
lado de la base 13a del talón. En la realización que está ilustrada
en la Fig. 4, un extremo exterior 17a de la parte envolvente 17
está situado hacia el interior más allá de un punto Q de un borde
circunferencial exterior del alma 14 del talón a lo ancho de la
cubierta al estar la cubierta montada en una llanta R e inflada a
la máxima presión de aire.
Además, el número de referencia 18 es un elemento
resistente de alambre que está dispuesto en torno al alma 14 del
talón y circunscribe la tela 15 de la carcasa, pudiendo dicho
elemento resistente de alambre ser usado en caso de ser
necesario.
En la cubierta que tiene la susodicha estructura,
la parte envolvente 17 está conformada en la parte vuelta arriba
15b, con lo cual se impide efectivamente el arrancamiento del hilo
de la tela de la carcasa y puede también impedirse con eficacia la
avería por desunión de la parte vuelta arriba 15b por efecto de la
acción del alma 14 del talón y de la llanta R.
Como consecuencia natural del hecho de que se
impide efectivamente el arrancamiento del hilo de la tela de la
carcasa como se ha mencionado anteriormente, incluso cuando se use
el elemento resistente de alambre 18 como elemento constructivo
necesario el extremo exterior del elemento resistente de alambre 18
en la dirección radial puede quedar suficientemente situado hacia un
lado periférico interior en la dirección radial, con lo cual
disminuye la cantidad de deformación del extremo exterior y de las
inmediaciones del mismo, siendo así efectivamente eliminado el
peligro de que se produzca avería por desunión en el extremo
exterior del elemento resistencia de alambre.
A fin de asegurar tales efectos en la cubierta
neumática, según la vista ampliada de la Fig. 7 que ilustra a mayor
escala la sección del alma 14 del talón que se ilustra en la Fig.
4, es preferible que el extremo 17a de la parte envolvente 17 esté
situado sobre cualquier lado de entre los tres lados a, b, c que
son los más distanciados de la base 13a del talón. Más
preferiblemente, el extremo 17a está situado dentro de una zona que
va desde un punto que corresponde a 2/3 de una longitud L_{1} del
lado a hasta un punto que corresponde a 2/3 de una longitud L_{2}
del lado b, incluyendo un punto de intersección Q entre el lado a y
el lado b.
En las realizaciones que están ilustradas en las
Figs. 4 y 6, la parte envolvente 17 está interpuesta entre el alma
14 del talón y un relleno 19 del talón, con lo cual se ve
incrementada la fuerza que es aplicada a la parte envolvente 17 para
aprisionarla, lo cual contribuye a desarrollar adicionalmente los
susodichos efectos.
Además, cuando la parte envolvente 17 está
interpuesta como se ha mencionado anteriormente, si la parte vuelta
arriba 15b tiene una zona extrema 20 que constituye un saliente y
se extiende hacia el exterior por junto a un cuerpo principal 15a de
la tela 15 de la carcasa en la dirección radial de la cubierta y
distanciándose del alma 14 del talón como se muestra en la Fig. 8,
la zona extrema 20 que constituye un saliente puede soltarse de la
susodicha zona de interposición entre el alma del talón y el
relleno del talón.
En caso de tener la parte vuelta arriba 15b la
zona extrema 20 que constituye un saliente, es preferible situar un
extremo 22a de la zona extrema 20 que constituye un saliente hacia
el interior con respecto a un borde periférico exterior de la zona
ct de contacto de la parte 13 que constituye el talón con la pestaña
Rf de la llanta en la dirección radial de la cubierta estando la
misma sometida a la máxima presión de aire y desarrollando la misma
la máxima capacidad de carga, con lo cual puede ser restringida con
eficacia por la pestaña Rf de la llanta la deformación del extremo
22a y de sus inmediaciones durante la rodadura de la cubierta bajo
carga.
A pesar de que según la descripción de las
realizaciones anteriores se conforman tres zonas de deformación
plástica p_{1}, p_{2}, p_{3} en la parte envolvente 17, de
ser necesario puede modificarse convenientemente el número de zonas
de deformación plástica. Por ejemplo, en la Fig. 9a está ilustrada
la conformación de una zona de deformación plástica, en la Fig. 9b
está ilustrada la conformación de dos zonas de deformación
plástica, y en las Figs. 10a y 10b está respectivamente ilustrada la
conformación de cuatro zonas de deformación plástica.
En el caso de las cuatro zonas de deformación
plástica p_{1}, p_{2}, p_{3} y p_{4}, cuando un extremo 17a
de la parte envolvente 17 está interpuesto entre el cuerpo principal
15a de la tela 15 de la carcasa y el alma 14 del talón como se
muestra en la Fig. 10a, puede verse fuertemente incrementado el
aprisionamiento de la parte envolvente 17, mientras que cuando la
parte extrema de la parte envolvente 17 está plegada hacia el
exterior a lo ancho de la cubierta para formar una zona plegada 21
como se muestra en la Fig. 10b, no se ocasiona esfuerzo de
deformación por tracción en la parte extrema de la tela de la
carcasa, y por consiguiente difícilmente se produce el arrancamiento
del hilo de la tela de la carcasa y la aparición de
agrietamiento.
En las cubiertas neumáticas que tienen la
estructura anteriormente mencionada, la parte envolvente 17 que
envuelve el alma 14 del talón junto a la superficie periférica de
la misma está conformada en la parte vuelta arriba 15b de la tela
15 de la carcasa, con lo cual se impide que se produzca avería por
desunión en la parte envolvente 17 y por consiguiente en la parte
vuelta arriba 15b, y puede también impedirse el arrancamiento del
hilo de la tela de la carcasa. Asimismo, el número de capas de
refuerzo en la parte 13 que constituye el talón puede ser
ventajosamente reducido para reprimir la generación de calor en la
parte 13 que constituye el talón y para reducir el peso de la
cubierta e incrementar la productividad en la fabricación de las
cubiertas.
Además puede impedirse suficientemente que se
produzca avería por desunión en un extremo exterior del elemento
resistente de alambre 18 en la dirección radial porque la altura
del elemento resistente de alambre en la dirección radial puede ser
ajustada a un nivel más bajo gracias al hecho de que no hay peligro
de que sea ocasionado el arrancamiento del hilo de la tela de la
carcasa.
En la cubierta de las Figs. 4 y 5, cuando el
desplazamiento d del punto X al pasar la cubierta de estar
desinflada a estar inflada es de no más de 3 mm según medición
efectuada en la sección practicada a lo ancho de la cubierta, puede
ser considerablemente reducida la deformación permanente por fatiga
de la parte que constituye el talón.
Además, el radio de curvatura R_{0} en el punto
X con la cubierta desinflada preferiblemente satisface una relación
de R_{0} < 2H, y más preferiblemente satisface una relación de
R_{0} < H. Así, puede ser más reducida la deformación
permanente por fatiga de la parte que constituye el talón.
En el caso de R_{0} < H, puede hacerse que
sea cero la cantidad de empuje (es decir, el desplazamiento d) de
la parte que constituye el talón estando la cubierta inflada, o la
parte que constituye el talón puede ser deformada (en el sentido de
formar un entrante) en una dirección opuesta a la dirección de
empuje, con lo cual puede reprimirse en mayor medida la deformación
permanente por fatiga de la parte que constituye el talón.
Como se muestra en la Fig. 11, un elemento de
refuerzo de caucho 16 puede estar dispuesto en el lado de la cara
interior del cuerpo principal 15a de la tela 15 de la carcasa
dentro de una zona que va desde la parte 13 que constituye el talón
hasta la parte 12 que constituye el flanco. En este caso puede
hacerse que sea pequeño el radio de curvatura R_{0} de la tela 15
de la carcasa en el punto X al estar la cubierta desinflada, con lo
cual puede ser reprimida la deformación por empuje de la carcasa
hacia el exterior a lo ancho de la cubierta al estar dicha cubierta
inflada.
El elemento de refuerzo de caucho 16 tiene
preferiblemente un módulo para un alargamiento del 100% de
1-3 MPa y está preferiblemente dispuesto desde un
punto que está distanciado a 10 mm hacia arriba del alma del talón
en la dirección radial hasta un punto que está situado en las
inmediaciones de un punto de anchura máxima de la parte que
constituye el flanco.
En calidad de la estructura de la parte que
constituye el talón, puede adoptarse una estructura en la que la
parte envolvente 17 envuelve y está aplicada sobre el alma 4 del
talón formada a base de embeber un aro de chapa 22 en un caucho duro
23 como se muestra en la Fig. 12a, y una estructura en la que la
parte envolvente 17 envuelve y está aplicada sobre el alma 4 del
talón que consta de un aro 24 de sección transversal redonda como
se muestra en la Fig. 12b, además de la estructura en la que la
parte envolvente 17 envuelve y está aplicada sobre el alma 4 del
talón que tiene una sección hexagonal como se muestra en la Fig.
4.
En la Fig. 13 está ilustrada esquemáticamente
otra realización de la cubierta neumática robusta según la invención
en la que el número de referencia 31 es un alma del talón que tiene
una forma hexagonal en su sección, y el número de referencia 32 es
una tela de la carcasa que es al menos una, contiene en la misma
hilos de acero y tiene una parte envolvente que envuelve y está
aplicada sobre el alma 31 del talón en cinco zonas de deformación
plástica 32a, 32b, 32c, 32d, 32e que corresponden a esquinas del
alma del talón. Asimismo, el número de referencia 33 es un relleno
del talón, el número de referencia 34 es una capa de refuerzo de la
parte que constituye el talón, estando dicha capa de refuerzo hecha
de hilos de acero y dispuesta junto a una superficie exterior de la
tela 32 de la carcasa, el número de referencia 35 es una capa de
caucho que está dispuesta entre el relleno 33 del talón y la capa
34 de refuerzo de la parte que constituye el talón, y el número de
referencia 36 es un caucho lateral que constituye una parte que
constituye un flanco de la cubierta.
Por otro lado, está ilustrado esquemáticamente en
la fig. 14 un ejemplo de la estructura de la parte que constituye el
talón en la cubierta neumática robusta convencional. Cuando una
cubierta convencional de este tipo está montada en un vehículo de
gran potencia de los que son usados recientemente y en los que están
incrementados la potencia y el peso de las cubiertas, deviene
grande la carga que es aplicada en la parte que constituye el
talón, y dicha carga tiende a acortar extremadamente la duración de
la parte que constituye el talón debido a la aparición de avería por
desunión de la tela de la carcasa en la parte que constituye el
talón. En la cubierta que tiene la estructura que está ilustrada en
la Fig. 13, sin embargo, puede ser reducido el esfuerzo de
deformación que actúa en la parte extrema de la tela 32 de la
carcasa y en la parte extrema de la capa 34 de refuerzo de la parte
que constituye el cinturón, y por consiguiente difícilmente se
produce avería por desunión, y se ve mejorada la durabilidad de la
parte que constituye el talón.
En la Fig. 15 está ilustrada esquemáticamente
otra realización adicional de la cubierta neumática robusta según la
invención que es una realización modificada de la cubierta que está
ilustrada en la Fig. 13. Esto significa que concretamente en este
caso el relleno 33 del talón consta de un cuerpo de caucho principal
33a que tiene una dureza JIS (JIS = Normas Industriales Japonesas)
de 60-80º y de un cuerpo de caucho subyacente 33b
que tiene una dureza JIS de no menos de 80º. Adoptando un relleno 33
del talón de este tipo puede reprimirse la deformación de la parte
que constituye el talón en su conjunto en la dirección
circunferencial para así reducir el esfuerzo de deformación por
cizallamiento que es aplicado a la capa 34 de refuerzo de la parte
que constituye el talón.
En la Fig. 16 está ilustrada esquemática y
parcialmente otra realización adicional de la cubierta neumática
radial robusta según la invención que tiene la misma estructura
como la cubierta que está ilustrada en la Fig. 4, exceptuando el
hecho de que está formada una zona 40 que constituye un entrante en
una superficie exterior de una parte de la parte 13 que constituye
el talón que está situada hacia el interior con respecto a un punto
P_{W} de máxima anchura de la cubierta en una sección radial de la
cubierta. Además, en la Fig. 16 se muestra el estado en el que se
encuentra la cubierta cuando la misma no está sometida a carga.
La zona 40 que constituye un entrante es una
parte que forma un espacio entre la superficie exterior de la parte
que constituye el talón y un plano H que está en contacto con la
superficie exterior en dos puntos (como se ilustra mediante una
línea de trazos y puntos) como se muestra en la Fig. 16. Además, la
zona 40 que constituye un entrante tiene en sustancia la forma de
un arco cuyo centro de curvatura está situado fuera de la cubierta
en la sección radial de la cubierta.
Cuando la cubierta de la Fig. 16 está montada en
la llanta recomendada R y sometida a la carga máxima estando inflada
a la máxima presión de aire, como se ilustra mediante líneas
continuas en la Fig. 17, un punto de la superficie exterior de la
parte 13 que constituye el talón, que es un punto que en ausencia de
tal máxima presión de aire y de tal carga máxima está separado de
la pestaña Rf de la llanta, es un punto de alienación P, y una
bisectriz que divide la parte que constituye el talón en dos partes
a la altura del punto de alienación P es L1 (estando dicha
bisectriz ilustrada mediante una línea de trazos y puntos), y una
línea que pasa por el punto de alienación P y es perpendicular a la
bisectriz L1 como se ilustra en la Fig. 16 es L2, y una línea que
pasa por el centro B_{C} del alma 14 del talón y es paralela a la
línea normal L2 es L3, y un espesor de la parte que constituye el
talón sobre la línea normal L2 es W_{P}, y un espesor de la parte
que constituye el talón sobre la línea paralela L3 (al cual se
denomina de aquí en adelante la máxima anchura de la parte que
constituye el talón) es W_{M}.
En la cubierta de la Fig. 16, es preferible hacer
que el espesor de caucho T (la distancia desde el hilo de acero de
la tela 15 de la carcasa hasta el perfil exterior de la cubierta)
en una zona que va hacia el exterior desde el punto P_{1} que
corresponde a 1,8 veces la máxima anchura W_{M} de la parte que
constituye el talón desde el punto del diámetro nominal de la
pestaña Rf de la llanta en la dirección radial de la cubierta hasta
el punto P_{W} de la máxima anchura de la cubierta (Wmax es la
máxima anchura de la cubierta en la Fig. 16) sea considerablemente
igual al espesor de caucho T_{W} (la distancia desde el hilo de
acero de la tela de la carcasa hasta la superficie exterior de la
cubierta) en el punto P_{W} de la máxima anchura de la cubierta
(la expresión "considerablemente igual" que aquí se utiliza
significa 0,7-1,3 veces el espesor de caucho T_{W}
en el punto P_{W} de la máxima anchura de la cubierta).
En la realización ilustrada se establece que sea
de 0,88 la relación del espesor W_{P} de la parte que constituye
el talón sobre la línea normal L2 al máximo espesor W_{M} de la
parte 13 que constituye el talón.
En la cubierta ilustrada, el espesor de caucho de
la parte que constituye el talón es reducido a base de formar la
zona 40 que constituye un entrante en la superficie periférica de
la parte 13 que constituye el talón, con lo cual es reducida la
generación de calor en la parte 13 que constituye el talón durante
la rodadura de la cubierta bajo carga, y por consiguiente puede ser
mejorada en gran medida la durabilidad de la parte que constituye
el talón.
Además, si el espesor de caucho T situado hacia
el exterior con respecto al punto P_{1} en la dirección radial no
es considerablemente igual al espesor de caucho T_{W} en el punto
P_{W}, o si el espesor de caucho T es menor que el espesor de
caucho T_{W} (si T es de menos de 0,7T_{W}), la parte que está
cerca del alma 14 del talón es demasiado delgada y la deformación
por flexión de la parte que constituye el talón se concentra cerca
del alma 14 del talón y por consiguiente puede ocasionar
agrietamiento en la superficie exterior de la parte que constituye
el talón debido a la concentración de esfuerzos de deformación en la
superficie exterior de la parte que constituye el talón cerca del
alma del talón.
En la Fig. 18 está ilustrada una realización
modificada de la cubierta que está ilustrada en la Fig. 16, siendo
en este caso la profundidad de la zona 40 que constituye un
entrante mayor que la de la Fig. 16, y estando establecida en este
como de 0,85 la relación del espesor W_{P} de la parte que
constituye el talón sobre la línea normal L2 al máximo espesor
W_{M} de la parte que constituye el talón.
En la Fig. 19 está ilustrada otra realización
modificada de la cubierta que está ilustrada en la Fig. 16, estando
en este caso la zona 40 que constituye un entrante formada hacia el
exterior con respecto al punto alienación P de la parte 13 que
constituye el talón en la dirección radial, y teniendo en este caso
la superficie exterior de la parte 13 que constituye el talón, que
como tal superficie exterior está situada hacia el interior con
respecto a la zona 40 que constituye un entrante en la dirección
radial, aproximadamente una forma de arco cuyo centro de curvatura
está situado en el interior de la cubierta, y estando en este caso
establecida como de 0,92 la relación del espesor W_{P} de la
parte que constituye el talón sobre la línea normal L2 al máximo
espesor W_{M} de la parte que constituye el talón. En este caso
puede suprimirse en mayor medida la deformación por vencimiento de
la parte 13 que constituye el talón bajo carga en comparación con
los casos de las Figs. 16 y 18, y por consiguiente puede ser
reprimida en mayor medida la generación de calor.
En la Fig. 20 está ilustrada una realización del
aparato de fabricación de una cubierta neumática según la invención,
siendo el número de referencia 50 un motor y siendo el número de
referencia 52 un tambor de formación de la banda de la carcasa que
está unido a un eje de salida del motor 50. El tambor 52 de
formación de la banda de la carcasa cuenta con unos medios de
conformación que han sido añadidos al mismo y serán mencionados más
adelante, y sirve principalmente para laminar y arrollar elementos
constructivos de la cubierta tales como un revestimiento interior,
una tela de la carcasa y elementos similares que son aportados
desde un dispositivo de entrega 54 a una superficie periférica de
la banda de la carcasa.
Además, un tambor 56 de laminación y
arrollamiento del cinturón y de la banda de rodadura (llamado de
manera abreviada tambor BT de aquí en adelante) está unido al eje
de salida del motor, y un cinturón y una banda de rodadura que son
aportados por un dispositivo de entrega 58 son sucesivamente
laminados y arrollados por el tambor 56 de laminación y
arrollamiento del cinturón y de la banda de rodadura.
En la realización ilustrada, un aro tórico 60 y
un par de dispositivos 62 colocadores de los aros de los talones
están sucesivamente separados del tambor 52 de formación de la
banda de la carcasa en un lado que es el opuesto al del motor 50 y
están dispuestos en correspondencia con el tambor 52 de formación
de la banda de la carcasa. En este caso, el aro tórico 60 se
mantiene en un estado en el que sostiene una banda que consiste en
el cinturón y la banda de rodadura (llamada de manera abreviada
banda BT de aquí en adelante) y ha sido formada sobre el tambor 56
de laminación arrollamiento del cinturón y de la banda de rodadura,
sosteniendo dicho aro tórico a dicha banda que consiste en el
cinturón y la banda de rodadura por espacio de un periodo de tiempo
que es el que transcurre hasta el momento en el que es efectuada la
unión, y sirviendo dicho aro tórico para transportar la banda que
consiste en el cinturón y la banda de rodadura a un punto
periférico exterior del tambor 52 de formación de la banda de la
carcasa al ser efectuada la unión de la banda que consiste en el
cinturón y la banda de rodadura. El dispositivo 62 colocador del
aro del talón sirve para introducir un alma con forma de aro que
constituye el alma del talón que es previamente sostenida por el
dispositivo colocador del aro del talón en el interior de una parte
extrema doblada de la banda cilíndrica de la carcasa como se
menciona más adelante.
En las inmediaciones del tambor 52 de formación
de la banda de la carcasa están dispuestos un aparato 64 doblador de
la banda de la carcasa, que es un aparato que sirve para someter a
cada parte extrema de la banda cilíndrica de la carcasa que ha sido
formada sobre el tambor 52 a un determinado trabajo de doblamiento
en toda la periferia de la banda de la carcasa, y rodillos de unión
66 que sirven para presionar suficientemente la parte extrema
doblada de la banda cilíndrica de la carcasa contra el alma del
talón que está introducida en el interior de la misma.
Como se muestra en las Figs. 21a y 21b, el
aparato 64 doblador de la banda de la carcasa puede estar
constituido por dos elementos 66, 68 que constituyen brazos y están
articulados entre sí, un tornillo de apriete 70 con asidero para la
manipulación, siendo dicho tornillo apto para ajustar correctamente
un ángulo relativo entre los elementos que constituyen brazos, ejes
72a, 72b que pasan a través de las partes extremas libres de los
elementos 66, 68 que constituyen brazos en las direcciones del
espesor de los mismos y discurren paralelamente entre sí y soportan
estas partes extremas libres de forma tal que permiten que tenga
lugar un movimiento de giro relativo entre los mismos y las mismas,
un elemento 76 que tiene forma de eje, está provisto de una ranura
anular 74 y está unido a cualquiera (72a) de los ejes, y un
elemento 78 que tiene forma de disco y está unido al otro eje (72b)
de forma tal que puede introducir al menos una parte periférica en
la ranura anular 74 y tiene una forma que es similar a la de un
marcador de un ábaco en la realización ilustrada. Aparte de la
ranura anular 74 se forma preferiblemente en una superficie del
elemento 76 con forma de eje una pluralidad de finas ranuras que
discurren en una dirección axial a base de someter a tal superficie
a un trabajo de moleteado, para así incrementar la fuerza de
rozamiento que es aplicada a la banda cilíndrica de la carcasa.
El aparato doblador de la banda de la carcasa
puede ser accionado a base de conectar unos medios de accionamiento
en rotación (no ilustrados) a al menos uno de los ejes (al eje 72a
en la realización ilustrada) y de accionar el eje 72a cuando un
sitio determinado de una parte extrema de la banda cilíndrica de la
carcasa está intercalado entre el elemento 76 con forma de eje y el
elemento 78 con forma de disco con una fuerza determinada.
Esto está ilustrado en la Fig. 22, siendo aquí un
punto determinado de una parte extrema de una banda cilíndrica 80 de
la carcasa empujado al interior de una ranura anular 74 del
elemento 76 con forma de eje mediante el elemento 78 con forma de
disco a base de enroscar el tornillo de apriete 70 para así
efectuar el apriete contra el eje 72a, y por consiguiente el
elemento 76 con forma de eje es puesto en rotación en virtud de la
actuación de un motor 82 que está conectado al eje 72a, con lo cual
se hace que el elemento 76 con forma de eje efectúe un movimiento
relativo con respecto a la banda cilíndrica 80 de la carcasa en una
dirección opuesta a la dirección de rotación en virtud de la fuerza
de rozamiento que es aplicada a la banda 80 de la carcasa, mientras
que el elemento 78 con forma de disco es puesto en rotación en la
susodicha dirección de movimiento relativo en virtud de la fuerza
de rozamiento que es aplicada a la banda 80 de la carcasa mientras
se mantiene el estado en el que la banda 80 de la carcasa es
empujada al interior de la ranura anular 74. Como resultado de
ello, la parte extrema de la banda 80 de la carcasa es sometida a
la requerida conformación por doblamiento en toda su periferia.
En este caso, el aparato 64 doblador de la banda
de la carcasa puede ser llevado a una banda cilíndrica 80 de la
carcasa cuya posición está especificada, o bien puede tan sólo
ponerse en rotación la banda cilíndrica 80 de la carcasa, o bien
pueden combinarse estos dos casos.
En el aparato 64 doblador de la banda de la
carcasa, el elemento 76 con forma de eje puede ser puesto en
contacto con una superficie periférica exterior de la banda 80 de
la carcasa y el elemento 78 con forma de disco puede ser puesto en
contacto con una superficie periférica interior de la banda 80 de la
carcasa en función de la dirección de doblamiento de la parte
extrema de la banda 80 de la carcasa.
En la Fig. 23 está ilustrada otra realización del
aparato doblador en la que están formadas tres ranuras anulares 74
en el elemento 76 con forma de eje a determinados intervalos en la
dirección axial del mismo, y tres elementos 78 con forma de disco
están dispuestos lado a lado sobre su línea axial en puntos que
corresponden a las ranuras anulares 74.
Según la realización que está ilustrada en la
Fig. 23, pueden ser conformadas simultáneamente en las mismas
direcciones tres partes dobladas en la parte extrema de la banda 80
de la carcasa, con lo cual el rendimiento de la operación de
conformación por doblamiento puede ser tres veces superior al que
corresponde al caso que está ilustrado en las Figs. 21 y 22.
Se describe a continuación haciendo referencia a
la Fig. 24 el método de fabricación según la invención, que se
ejecuta usando el susodicho aparato de fabricación. En primer
lugar, un revestimiento interior, un flanco, un elemento resistente
de alambre y elementos similares que son aportados por el
dispositivo de entrega 54 son arrollados en torno al tambor 52 de
formación de la banda de la carcasa como se muestra en la Fig. 24a,
y entonces una tela de la carcasa que es aportada por el dispositivo
de entrega 54 es laminada y arrollada en torno al tambor de
formación de la banda de la carcasa para así formar una banda
cilíndrica 80 de la carcasa como se muestra en la Fig. 24b.
En este caso, es preferible que cada parte
extrema de la banda cilíndrica 80 de la carcasa sea laminada con la
interposición de un elemento antiadherente, como por ejemplo una
hoja de plástico, para facilitar la operación de pasar dicha banda
cilíndrica de la carcasa por el aparato doblador 64 al ser efectuado
el trabajo de conformación por doblamiento.
A continuación, los de un par de dispositivos 62
colocadores de los aros de los talones, que son los dispositivos que
están ilustrados en la Fig. 20, son llevados a una parte central
del tambor 52 de formación de la banda de la carcasa y por
consiguiente de la banda cilíndrica 80 de la carcasa, en un estado
en el que un alma 86 con forma de aro que constituye el alma del
talón va sujetada magnéticamente en un elemento 84 portador del
aro, como se muestra en la Fig. 24c, donde un determinado punto de
cada parte extrema de la banda cilíndrica 80 de la carcasa es
pasado con una fuerza determinada por entre el elemento 76 con
forma de eje y el elemento 78 con forma de disco en el aparato 64
doblador de la banda de la carcasa y la banda cilíndrica 80 de la
carcasa es sometida al requerido trabajo de conformación por
doblamiento en toda su periferia en virtud de la susodicha acción
del aparato doblador
64.
64.
En la Fig. 24d está ilustrado un estado en el que
están conformadas en ambas partes extremas de la banda 80 de la
carcasa partes extremas dobladas 88 dirigidas hacia el exterior en
la dirección radial gracias al hecho de haber sido conformados
simultáneamente tres doblamientos individuales con el elemento 76
con forma de eje y con el elemento 78 con forma de disco del
aparato doblador 64 en la dirección axial de la banda 80 de la
carcasa como se ilustra en la Fig. 23.
En una aparato doblador 64 de este tipo, la
introducción del elemento 76 con forma de eje en el lado periférico
interior de la banda 80 de la carcasa puede ser efectuada
fácilmente manteniendo por medio de la hoja de plástico 82 a la
parte extrema de la banda 80 de la carcasa aislada de los elementos
que se disponen en el lado periférico interior. Por consiguiente,
la hoja de plástico 82 puede ser convenientemente retirada en una
etapa subsiguiente.
Además, el empuje local hacia el exterior de la
banda cilíndrica 80 de la carcasa en la dirección radial debido a
la introducción del elemento 76 con forma de eje en el lado
periférico interior de la banda 80 de la carcasa que está sobre el
tambor 52 de formación de la banda de la carcasa puede ser
eliminado ensanchando la banda 80 de la carcasa en toda su
periferia mediante la actuación del fijador del aro del talón que se
menciona más adelante.
El alma 86 del talón que va en el elemento 84
portador del aro es introducida en el interior de una parte extrema
doblada 88 conformada en la banda cilíndrica 80 de la carcasa en
virtud de la acción del dispositivo 62 colocador del aro del talón.
Esto está ilustrado en las Figs. 25a y 25b. En primer lugar, los
ganchos de los elementos 90 ensanchadores con forma de ganchos que
están previstos en el dispositivo 62 colocador del aro del talón
son puestos en acoplamiento con un extremo de la parte extrema
doblada 88 en los de una pluralidad de puntos en la dirección
circunferencial, y entonces los ganchos son movidos en la dirección
de apertura del extremo de la parte extrema doblada 88, o sea hacia
el exterior en la dirección axial de la banda 80 de la carcasa en la
Fig. 25a, para deformar la parte extrema doblada 88 en su zona de
deformación elástica. A continuación, mientras se mantiene tal
estado de deformación es desplazado en dirección al extremo axial
de la banda 80 de la carcasa el elemento 84 portador del aro, y por
consiguiente es asimismo igualmente desplazada el alma 86 del talón
que va sujetada sobre la superficie exterior de dicho elemento
portador del aro, para así situar el alma 86 del talón en el
interior de la parte extrema doblada 88. Entonces se deshace el
acoplamiento que había sido establecido entre el elemento 90
ensanchador con forma de gancho y la parte extrema doblada 88, para
así permitir que la parte extrema doblada 88 recupere la forma
original que le fue impartida mediante el trabajo de
doblamiento.
En este caso, en dependencia de la forma, de las
dimensiones y de aspectos similares de la parte extrema doblada 88
la recuperación de la forma original que fue impartida mediante el
trabajo de doblamiento puede verse obstaculizada al cerrarse la
parte extrema doblada 88 sobre la superficie periférica del alma 86
del talón.
A continuación, un fijador 92 del aro del talón,
que es un dispositivo fijador que está dispuesto en el tambor 52 de
formación de la banda de la carcasa, es accionado para ser
desplazado hacia el exterior en la dirección radial para mantener
el alma 86 del talón dentro de la parte extrema doblada 88 desde su
lado periférico interior en una pluralidad de puntos en la
dirección circunferencial, con lo cual se hace que sea posible
separar el alma 86 del talón del elemento 84 portador del aro del
talón, que como tal elemento portador llevaba el alma 86 del talón
sujetándola magnéticamente.
Además, puesto que el fijador 92 del aro del
talón impide el movimiento relativo del alma 86 del talón en una
dirección que cruza la línea axial del tambor de formación de la
banda de la carcasa, pero permite el movimiento en la dirección de
la línea axial, unos medios de conformación que están incorporados
en el tambor 52 de formación de la banda de la carcasa y consisten,
por ejemplo, en una vejiga 94 son accionados para expandir
toroidalmente la banda cilíndrica 80 de la carcasa al tiempo que se
desplazan los fijadores 92 de los aros de los talones y las almas 86
de los talones en una dirección de aproximación mutua como se
muestra en la Fig. 24e.
Una vez que la forma de la banda 80 de la
carcasa, incluyendo la parte extrema doblada 88, ha sido lo
suficientemente aproximada a la forma de una cubierta ya formada
pero no vulcanizada y por consiguiente a la forma de una cubierta
obtenida como producto final a base de expandir toroidalmente la
banda 80 de la carcasa, como se ilustra a escala ampliada en la
Fig. 26, la parte extrema doblada 88 es sometida a unión mediante
un rodillo de unión 66 para así presionar más toda la parte extrema
doblada 88 sobre la superficie periférica del alma 86 del talón,
con lo cual la parte extrema doblada 88 queda arrollada con
precisión en torno a la superficie periférica del alma 86 del talón,
para así asegurar una alta resistencia a la tracción en la banda 80
de la carcasa.
Antes de la deformación por expansión de la banda
80 de la carcasa, el aro tórico 60 que está ilustrado en la Fig. 20
es previamente llevado a un sitio determinado sobre la periferia
exterior del tambor 52 de formación de la banda de la carcasa en un
estado en el que dicho aro tórico lleva la banda que consiste en el
cinturón y la banda de rodadura, con lo cual la banda que consiste
en el cinturón y la banda de rodadura puede ser unida a la
superficie periférica exterior de la banda 80 de la carcasa,
acompañando dicha operación a la operación de deformación por
expansión de la banda de la carcasa.
Una vez concluida una serie de operaciones de
trabajo como las anteriormente descritas, se continúan los trabajos
generales convencionales hasta haber quedado concluida la formación
de la cubierta no vulcanizada.
En la Fig. 27 está ilustrada una realización de
una estructura de una parte que constituye un talón tras haber sido
la cubierta no vulcanizada así obtenida sometida a la formación de
la cubierta final mediante vulcanización, pudiendo apreciarse
claramente que la parte extrema doblada 88 está arrollada con
precisión en torno la alma 86 del talón gracias al hecho de que la
parte extrema doblada es conformada previamente en la banda 80 de
la carcasa siendo efectuada en dicha operación una deformación
plástica, y pudiendo tal postura de arrollamiento ser mantenida con
fiabilidad hasta haber sido concluida la formación de la cubierta
mediante la vulcanización.
En la Fig. 28 está ilustrada otra realización del
aparato de fabricación de cubiertas según la invención en la que el
número de referencia 100 es un tambor de formación de la banda de
la carcasa que lleva a cabo tan sólo la formación de la banda
cilíndrica de la carcasa, y el número de referencia 102 es un
dispositivo de entrega que aporta una tela de la carcasa al tambor
100 de formación de la banda de la carcasa.
El número de referencia 104 corresponde a unos
medios de transporte de la banda cilíndrica 80 de la carcasa que
sirven para recibir la banda cilíndrica 80 formada sobre el tambor
100 de formación de la banda de la carcasa y transportarla a un
tambor de conformación que se menciona más adelante. Asimismo, los
medios de transporte 104 sirven para conformar la parte extrema
doblada 88 de la banda 80 de la carcasa junto con el aparato 64
doblador de la banda de la carcasa y con el dispositivo 62
colocador del aro del talón (no estando dicho dispositivo
ilustrado), que como tal dispositivo está unido al mismo, y para
introducir el alma 86 del talón en el interior de la parte extrema
doblada 88.
El número de referencia 106 es un tambor de
conformación que está provisto de unos medios de conformación. En el
tambor de conformación 106 son arrollados y laminados y conformados
junto con la banda 80 de la carcasa un revestimiento interior, un
flanco, un elemento resistente de alambre y elementos similares.
Además, el tambor 56 de laminación y
arrollamiento del cinturón y de la banda de rodadura, el aro tórico
60, etc. tienen prácticamente las mismas funciones como las
anteriormente mencionadas.
En la fabricación de la cubierta usando el
susodicho aparato, la tela de la carcasa aportada por el
dispositivo de entrega 102 es arrollada en torno al tambor 100 de
formación de la banda de la carcasa para formar la banda cilíndrica
80 de la carcasa como se muestra en la Fig. 29a, siendo la banda 80
de la carcasa recibida por los medios de transporte 104, donde la
parte extrema doblada 88 es conformada en la parte extrema de la
banda 80 de la carcasa por el aparato 64 doblador de la banda de la
carcasa como se muestra en la Fig. 29b y el alma 86 del talón es
introducida en el interior de la parte extrema doblada 88 por los
dispositivos 62 colocadores de los aros de los talones.
Por otro lado, el revestimiento interior, el
flanco, el elemento resistente de alambre y elementos similares son
previamente arrollados y conformados sobre el tambor de
conformación 106 como se muestra en la Fig. 29c, y la banda 80 de la
carcasa incluyendo el alma 86 del talón como se ha mencionado
anteriormente es transportada y posicionada sobre un lado
periférico exterior del mismo por los medios de transporte 104 como
se muestra en la Fig. 29d, y a continuación de ello el tambor de
conformación 106 es ensanchando hasta un determinado diámetro
exterior suficiente para sujetar la banda cilíndrica 80 de la
carcasa por el lado periférico interior.
A continuación de ello es accionado el fijador 92
del aro del talón para sujetar el alma 86 del talón por su lado
periférico interior, mientras una vejiga 94 en calidad de medios de
conformación es expandida para expandir y deformar toroidalmente la
banda 80 de la carcasa y la parte extrema doblada 88 es sometida a
la operación de unión mediante los rodillos de unión 66 en tal
estado.
En este caso, la banda que consiste en el
cinturón y la banda de rodadura y fue formada por el tambor 56 de
laminación y arrollamiento del cinturón y de la banda de rodadura y
va en el aro tórico 60 es posicionada en el lado periférico
exterior de la banda 80 de la carcasa antes de la deformación por
expansión de la banda 80 de la carcasa, con lo cual la banda que
consiste en el cinturón y la banda de rodadura es unida a la
superficie periférica exterior de la banda 80 de la carcasa al
tiempo que es efectuada la deformación por expansión de la banda de
la carcasa.
En la cubierta neumática que es fabricada
mediante la realización de los pasos anteriormente descritos, la
parte extrema doblada 88 que queda arrollada con precisión sobre la
superficie periférica del alma 86 del talón es conformada
previamente en la parte extrema de la banda cilíndrica 80 de la
carcasa, con lo cual la postura de arrollamiento que está ilustrada
en la Fig. 27 puede ser mantenida con seguridad incluso tras haber
sido concluida la formación de la cubierta mediante
vulcanización.
Los ejemplos siguientes se dan para ilustrar la
invención y no pretenden constituir limitaciones de la misma.
Ejemplos
1-9
Ejemplos Convencionales
1-2
Se prevén cubiertas neumáticas radiales para
camión y autobús que tienen unas dimensiones de la cubierta de
285/60R22,5 y se montan en una llanta de 9,00 x 22,5,
respectivamente. Se miden entonces el arrancamiento del hilo de la
tela de la carcasa, la durabilidad determinada mediante el ensayo
sobre tambor, la temperatura de generación de calor en la parte que
constituye el talón y el peso de la cubierta, siendo así obtenidos
los resultados que están indicados en la Tabla 1.
Estas cubiertas tienen una estructura de la parte
que constituye el talón y unos detalles de la misma como los que se
indican en la Tabla 1, respectivamente.
El arrancamiento del hilo de la tela de la
carcasa es evaluado según tres niveles de clasificación que se
representan mediante el símbolo \varocircle (ausencia de
arrancamiento), el símbolo \varocircle (desplazamiento de una
parte de los hilos de la tela de la carcasa, pero sin arrancamiento)
y el símbolo X (se produce arrancamiento) tras haber sido la
presencia o ausencia de arrancamiento del hilo examinada a base de
aplicar una presión de agua de 60 kp/cm^{2} al interior de la
cubierta montada en la llanta.
La durabilidad según el ensayo sobre tambor es
evaluada mediante un ensayo sobre tambor en el que se hace que la
cubierta montada en la llanta recomendada e inflada a la máxima
presión de aire ruede sobre un tambor bajo una carga que
corresponde a 2 veces la máxima capacidad de carga para así medir la
distancia recorrida hasta que resulta imposible la rodadura debido
a la aparición de averías en la parte que constituye el talón
(desunión en el extremo vuelto arriba de la tela de la carcasa o en
el extremo del elemento resistente de alambre), al agrietamiento
del relleno del talón o a causas similares, y dicha durabilidad es
representada mediante un índice sobre la base de que es de 100 el
índice del Ejemplo Convencional 1, y cuanto mayor es el índice,
tanto mejor es la durabilidad.
La temperatura de generación de calor en la parte
que constituye el talón es evaluada midiendo una temperatura cerca
del extremo vuelto arriba de la tela de la carcasa por medio de un
termopar que es previamente embebido en las inmediaciones del
extremo vuelto arriba después de haber estado la cubierta rodando
por espacio de 2 horas sobre el tambor, y dicha temperatura es
representada mediante un índice sobre la base de que es de 100 el
índice del Ejemplo Convencional 1, y cuanto menor es el índice,
tanto mejor es la propiedad.
Además, el peso de la cubierta es representado
mediante un índice sobre la base de que es de 100 el índice del
Ejemplo Convencional 1, y cuanto menor es el índice, tanto menor es
el peso.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Ejemplos
10-12
Se prevén cubiertas neumáticas radiales para
camión y autobús que tienen unas dimensiones de la cubierta de
285/60R22,5 como Ejemplos 10-12. En estas cubiertas
son como se indica en la Tabla 2 la estructura de la parte que
constituye el talón, el número de telas de la carcasa, la estructura
del hilo de la tela de la carcasa, la forma de la sección del alma
del talón, el número de zonas de deformación plástica, el
desplazamiento d (en mm) del punto X al pasar la cubierta de estar
desinflada a estar inflada, el radio de curvatura R_{0} (en mm)
en el punto X estando la cubierta desinflada y la presión Pf de
contacto ejercida por la parte que constituye el talón en la llanta
estando la cubierta inflada. Además, la presión de contacto Pf es
representada mediante un índice sobre la base de que es de 100 el
índice del Ejemplo Convencional 1.
Cada una de estas cubiertas se monta en una
llanta de 9,00 x 22,5, y entonces se miden de la misma manera como
se ha descrito en el Ejemplo 1 el arrancamiento del hilo de la tela
de la carcasa, la durabilidad en la rodadura sobre tambor, la
temperatura de generación de calor en la parte que constituye el
talón y el peso de la cubierta, y la cantidad de deformación
permanente por fatiga de la parte que constituye el talón es medida
mediante el método de ensayo que se indica a continuación, siendo
así obtenidos los resultados que están indicados en la Tabla 2.
La cantidad de deformación permanente D (en mm)
por fatiga de la parte que constituye el talón como se ilustra en
la Fig. 30b se mide tras haber sido la cubierta montada en la
llanta como se ilustra en la Fig. 30a inflada a una máxima presión
de aire y tras haber hecho que dicha cubierta ruede sobre un tambor
que está en rotación a una velocidad de 60 km/h bajo una carga que
corresponde a 1,2 veces la máxima capacidad de carga recorriendo una
distancia de 100.000 km, y cuanto menor es el valor numérico, tanto
mejor es la propiedad.
Ejemplo 10 | Ejemplo 11 | Ejemplo 12 | |
Estructura de la parte que constituye el talón | Fig. 4 | Fig. 4 | Fig. 11 |
Número de telas de la carcasa | 1 | 1 | 1 |
Estructura de hilo de la tela de la carcasa | 1x27x0.18 | 1x27x0.18 | 1x27x0.18 |
Forma de la sección del alma del talón | Hexagonal | Hexagonal | Hexagonal |
Número de zonas de deformación plástica | 3 | 3 | 3 |
Desplazamiento d (en mm) del punto X^{*1} | 2.8 | 1.0 | 0 |
Radio de curvatura R_{0} en el punto X^{*2} | 250 | 140 | 80 |
Presión Pf de contacto de la parte que | 80 | 55 | 20 |
constituye el talón con la llanta | |||
Arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa | \varocircle | \varocircle | \varocircle |
Durabilidad sobre tambor ( índice) | 180 | 180 | 170 |
Temperatura de generación de calor en la parte | 75 | 70 | 80 |
constituye el talón (índice) | |||
Peso de la cubierta (índice) | 88 | 86 | 88 |
Cantidad de deformación permanente(en mm) por | 2.1 | 1.7 | 1.2 |
fatiga de la parte que constituye el talón | |||
*1: al pasar la cubierta de estar desinflada a estar inflada | |||
*2: con la cubierta desinflada |
Como se ve por la Tabla 2, las cubiertas de los
Ejemplos 10-12 arrojan excelentes resultados en
materia del arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa, de la
durabilidad en la rodadura sobre tambor, de la temperatura de
generación de calor en la parte que constituye el talón y de la
cantidad de deformación permanente por fatiga de la parte que
constituye el talón, y en dichas cubiertas está reducido en gran
medida el peso de la cubierta.
En este ejemplo, la durabilidad de la parte que
constituye el talón es medida con respecto al espesor t_{2} de la
capa de caucho 35, al espesor t_{1} de la capa 34 de refuerzo de
la parte que constituye el talón y a la longitud sobresaliente
L_{P} de la capa de caucho 35 desde la capa 34 de refuerzo de la
parte que constituye el talón según lo ilustrado en la Fig. 13,
siendo obtenidos los resultados que se ilustran en las Figs. 31 y
32. En este caso se efectúa un ensayo sobre tambor montando una
cubierta de ensayo que tiene unas dimensiones de la cubierta de
285/60R22,5 en una llanta de 9,0 x 22,5R y haciendo que la cubierta
ruede sobre el tambor estando sometida a una presión interna de 882
kPa y bajo una carga de 49,0 N.
En la Fig. 31, la durabilidad de la parte que
constituye el talón está representada mediante un índice sobre la
base de que es de 100 el índice del espesor t_{1} = 0 de la capa
34 de refuerzo de la parte que constituye el talón. Como se ve por
la Fig. 31, el efecto de mejorar la durabilidad es desarrollado
cuando t_{2} es de no menos de 0,3t_{1}, mientras que cuando
t_{2} es de más de 5t_{1} no se observa el efecto de un
adicional mejoramiento y más bien se tiene la desventaja de que
aumentan el coste de producción y el peso de la cubierta. Como
resultado de ello, el espesor t_{2} de la capa de caucho 35
preferiblemente satisface la relación de 0,3t_{1} \leq t_{2}
\leq 5t_{1} en la invención.
En la Fig. 32, la durabilidad de la parte que
constituye el talón está representada mediante un índice sobre la
base de que es de 100 el índice de la longitud sobresaliente
L_{P} = 0. Como se ve por la Fig. 32, cuando una parte de la capa
de caucho 35 sobresale del extremo de la capa 34 de refuerzo de la
parte que constituye el talón se desarrolla el efecto que consiste
en el mejoramiento, mientras que cuando la longitud sobresaliente
L_{P} es de más de 30 mm se da una saturación del efecto que
consiste en un mejoramiento y surge más bien una desventaja consiste
en un incremento del coste de producción y del peso de la cubierta.
En consecuencia, la longitud sobresaliente de la capa de caucho 35
desde la capa 34 de refuerzo de la parte que constituye el talón es
preferiblemente de 30 mm como máximo en la invención.
A este respecto, se prevén una cubierta como la
ilustrada en la Fig. 14 (dureza JIS de la parte A: 82º, dureza JIS
de la parte C: 38º, t_{1}: 1,0 mm), una cubierta como la
ilustrada en la Fig. 13 (dureza JIS de la parte A: 82º, dureza JIS
de la parte B: 60º, dureza JIS de la parte C: 38º, t_{1}: 1,0 mm,
t_{2}: 2,4 mm, L_{P}: 28 mm) y una cubierta como la ilustrada
en la Fig. 15 (dureza JIS de la parte A: 63º, dureza JIS de la parte
B: 38º, dureza JIS de la parte C: 71º, dureza JIS de la parte D:
82º, t_{1}: 1,0 mm, t_{2}: 2,4 mm, L_{P}: 28 mm), siendo las
dimensiones de dichas cubiertas las de 285/60R22,5. Cada una de
estas cubiertas se monta en una llanta de 9,0 x 22,5R, y se hace
que la cubierta ruede sobre un tambor a una presión interna de 882
kPa y bajo una carga de 49,0 kN para medir la distancia recorrida
hasta que resulta imposible la rodadura debido a la aparición de
avería por desunión en la parte que constituye el talón.
Cuando la distancia recorrida es representada
mediante un índice sobre la base de que es de 100 el índice de la
cubierta convencional que está ilustrada en la Fig. 14, el índice
de la cubierta que está ilustrada en la Fig. 13 es de 125, y el
índice de la cubierta que está ilustrada en la Fig. 15 es de 135. A
la luz de estos hechos ha quedado confirmado que la durabilidad de
la parte que constituye el talón se ve considerablemente mejorada en
las cubiertas según la invención.
Ejemplos
14-16
Se prevén cuatro cubiertas que tienen unas
dimensiones de la cubierta de 285/60R22,5, siendo una cubierta del
Ejemplo 14 una cubierta que tiene una estructura como la ilustrada
en la Fig. 16, siendo una cubierta del Ejemplo 15 una cubierta que
tiene una estructura como la ilustrada en la Fig. 18, siendo una
cubierta del Ejemplo 16 una cubierta que tiene una estructura como
la ilustrada en la Fig. 19, y teniendo una cubierta convencional
una estructura que carece de la zona 40 que constituye un entrante y
de la parte envolvente 17, como se muestra en la Fig. 1a.
En estas cubiertas, la tela 15 de la carcasa es
una tela cauchutada que contiene hilos de acero de
(1x3+9+15)x0,175 mm + 1x0,15 mm que están dispuestos lado a
lado a razón de una cuenta de hilos de 26 hilos/5 cm (según medición
efectuada en torno al alma del talón) y discurren prácticamente en
una dirección radial. Asimismo, la capa 18 de refuerzo de la parte
que constituye el talón es una capa cauchutada que contiene hilos de
acero de (1x3+9+15)x0,175 mm + 1x0,15 mm que están
dispuestos lado a lado a razón de una cuenta de hilos de 21 hilos/5
cm (según medición efectuada en torno al alma del talón) y están
inclinados a un ángulo de inclinación de los hilos de 60º con
respecto a la dirección radial (según medición efectuada en una
parte extrema exterior en la dirección axial de la cubierta).
Además, la relación W_{P}/W_{M} es de 0,88 en
la cubierta del Ejemplo 14, de 0,85 en la cubierta del Ejemplo 15,
y de 0,92 en la cubierta del Ejemplo 16, respectivamente.
Se hace que cada una de estas cubiertas, inflada
a una presión interna de 900 kPa, ruede sobre un tambor de acero
que tiene un radio de 1,7 m a una velocidad de 60 km/h y bajo una
carga de 5200 kg para medir la distancia recorrida hasta la
aparición de daños en la parte que constituye el talón (avería por
desunión). En este caso, la temperatura de medición es de 46ºC.
La durabilidad de la parte que constituye el
talón es evaluada mediante un índice sobre la base de que es de 100
el índice de la distancia recorrida hasta la aparición de daños en
la parte que constituye el talón en la cubierta convencional, y
cuanto mayor es el índice, tanto mejor es la durabilidad. Los
resultados están indicados en la Tabla 3.
Cubierta | Ejemplo 14 | Ejemplo 15 | Ejemplo 16 | |
convencional | ||||
Durabilidad de la parte que | 100 | 120 | 127 | 138 |
constituye el talón (índice) |
Como se ve por la Tabla 3, la durabilidad de la
parte que constituye el talón en las cubiertas de los Ejemplos
14-16 se ve mejorada en gran medida en comparación
con la de la cubierta convencional. Esto demuestra que la cubierta
según la invención es adecuada para ser usada como cubierta básica
para el recauchutado. Asimismo, la cubierta del Ejemplo 16 presenta
una menor deformación por vencimiento de la parte que constituye el
talón bajo carga en comparación con las cubiertas de los Ejemplos
14 y 15 porque la relación W_{P}/W_{M} está ajustada a un valor
de más de 0,9.
Como se ha mencionado anteriormente, según la
invención la parte envolvente que envuelve el alma del talón
discurriendo en torno a la misma y junto a la superficie periférica
de la misma es conformada en la parte vuelta arriba de la tela de
la carcasa, con lo cual pueden impedirse efectivamente el
arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa y la avería por
desunión en la parte vuelta arriba de la tela de la carcasa y puede
ser mejorada en gran medida la durabilidad de la parte que
constituye el talón. Pueden ser asimismo ventajosamente reducidos la
generación de calor en la parte que constituye el talón y el peso
de la cubierta.
Asimismo, según la invención la parte extrema
doblada es conformada en la parte extrema de la banda cilíndrica de
la carcasa y el alma del talón es introducida en la parte extrema
doblada, con lo cual la parte extrema doblada puede quedar arrollada
con precisión sobre la superficie periférica del alma del talón
incluso cuando se usen en calidad del hilo de la tela de la carcasa
hilos que tengan una gran fuerza de recuperación elástica, tal como
es el caso de los hilos de acero y de hilos similares, y la postura
de arrollamiento puede ser mantenida con fiabilidad incluso tras la
formación de la cubierta mediante vulcanización. Como resultado de
ello, se impide suficientemente que se produzca avería por desunión
en el extremo vuelto arriba de la tela de la carcasa, y puede
quedar suficientemente excluido el temor de que se produzca
arrancamiento del hilo de la tela de la carcasa.
Claims (31)
1. Cubierta neumática que comprende una carcasa
que consta de al menos una tela (15; 32) de la carcasa que contiene
un hilo de acero o hilos de acero que está(n) dispuesto(s) a
un ángulo de orientación del (de los) hilo(s) de
70-90º con respecto a un plano ecuatorial de la
cubierta y se extiende toroidalmente entre las de un par de almas
(14; 31) de los talones y está vuelta arriba tras haber sido pasada
por en torno al alma del talón hacia el interior o hacia el
exterior en la dirección radial formando así una parte vuelta arriba
(15b), estando conformada en la parte vuelta arriba de la tela de
la carcasa una parte envolvente (17) que está aplicada sobre y
envuelve la superficie periférica del alma del talón junto a la
misma; estando dicha cubierta neumática caracterizada por el
hecho de que en la parte envolvente (17) está conformada al menos
una zona de deformación plástica (p_{1}, p_{2}, p_{3}).
2. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la zona
de deformación plástica (p_{1}, p_{2}, p_{3}) está conformada
en una parte de la tela (15) de la carcasa que corresponde a la
parte envolvente (17) antes del arrollamiento de la tela de la
carcasa en torno al alma (14) del talón.
3. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1 o 2,caracterizada por el hecho de que al
menos la parte envolvente (17) de la parte vuelta arriba (15b) está
interpuesta entre el alma (14) del talón y un relleno (19) del
talón.
4. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por
el hecho de que la parte envolvente (17) se extiende por junto a la
superficie periférica del alma (14) del talón abarcando una mitad
de la periferia del perfil del alma del talón en sección.
5. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por
el hecho de que un extremo exterior de la parte vuelta arriba (15b)
está situado hacia el interior con respecto a un borde
circunferencial exterior de una parte (13) que constituye un talón
en una zona de contacto con una pestaña (Rf) de la llanta en la
dirección radial de la cubierta.
6. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por
el hecho de que el extremo (17a) de la parte envolvente (17) está
situado hacia el interior en la dirección axial más allá de un
punto (Q) que corresponde a un borde periférico exterior de un alma
(14) del talón que está embebida en una parte (13) que constituye un
talón estando la cubierta montada en una llanta (R) e inflada a una
máxima presión de aire.
7. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por
el hecho de que la cubierta tiene una relación de forma de no más
de un 60%.
8. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por
el hecho de que el hilo de acero tiene una tenacidad de
784-2940 N (80-300 kp).
9. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por
el hecho de que un desplazamiento (d) de un punto X al pasar la
cubierta de estar desinflada a estar inflada es de no más de 3 mm
según medición efectuada en una sección practicada a lo ancho de la
cubierta, siendo X un punto arbitrario de una línea de la carcasa
que está situado en una zona de la parte (13) que constituye el
talón que está situada hacia el exterior con respecto a una zona
(ct) de contacto con una pestaña (Rf) de la llanta al estar la
cubierta desinflada y montada en una llanta recomendada (R).
10. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que la
cubierta satisface una relación de R_{0} < 2H, y
preferiblemente una relación de R_{0} < H cuando un radio de
curvatura de la línea de la carcasa en el punto X es R_{0} y una
altura de la cubierta en sección es H estando la cubierta
desinflada.
11. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que entre un
relleno (33) del talón y una capa (34) que está situada en un
exterior de la cubierta y sirve para reforzar la parte que
constituye el talón está dispuesta una capa de caucho (35) que
reprime el esfuerzo de deformación por cizallamiento.
12. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 11, caracterizada por el hecho de que la capa
de caucho (35) tiene una dureza que es intermedia entre la dureza
del relleno (33) del talón y la dureza de un caucho (36) que
pertenece al flanco y junto con el relleno del talón constituye una
parte que constituye un flanco.
13. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que la
relación de la dureza del relleno (33) del talón a la dureza del
caucho (36) del flanco es de no menos de 1,4.
14. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada
por el hecho de que cuando el espesor de la capa de caucho (35) es
t_{2} y el espesor de la capa (34) de refuerzo de la parte que
constituye el flanco es t_{1}, el espesor de la capa de caucho
(35) satisface una relación de 0,3t_{1} \leq t_{2} \leq
5t_{1}.
15. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizada
por el hecho de que un extremo de la capa de caucho (35) está
situado en un punto que corresponde a una parte superior del alma
(31) del talón, y el otro extremo de la misma se extiende por junto
a la capa (34) de refuerzo de la parte que constituye el talón,
sobresaliendo dicho extremo de dicha capa de caucho 30 mm como
máximo con respecto a un extremo de la capa de refuerzo.
16. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 15, caracterizada por el hecho de que un
extremo de la capa de caucho (35) que se encuentra en un punto que
corresponde a una parte superior del alma (31) del talón está en
contacto con la parte vuelta arriba de la tela (32) de la
carcasa.
17. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por
el hecho de que en una ubicación que está localizada hacia el
interior con respecto a un punto (P_{W}) de máxima anchura de la
cubierta en la dirección radial de la cubierta en una sección
radial de la cubierta está formada una zona (40) que constituye un
entrante en un perfil exterior de la parte (13) que constituye el
talón.
18. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 17, caracterizada por el hecho de que un
espesor de caucho (T) en una zona que va hacia el exterior desde un
punto (P_{1}) que corresponde a 1,8 veces la anchura máxima de la
parte que constituye el talón desde un punto del diámetro nominal
de la pestaña (Rf) de la llanta en la dirección radial de la
cubierta hasta el punto (P_{W}) de la anchura máxima de la llanta
es considerablemente igual a un espesor de caucho (T_{W}) en el
punto (P_{W}) de la máxima anchura de la llanta.
19. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 17 o 18, caracterizada por el hecho de que la
zona (40) que constituye un entrante está dispuesta hacia el
exterior con respecto a un punto de alienación (P) entre la
superficie exterior de la parte (13) que constituye el talón y la
pestaña (Rf) de la llanta en la dirección radial de la cubierta
cuando la cubierta está montada en una llanta recomendada y está
inflada a la máxima presión de aire y sometida a la carga
máxima.
20. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizada
por el hecho de que el espesor W_{P} de la parte (13) que
constituye el talón en el punto de alienación (P) entre la
superficie exterior de la parte que constituye el talón y la pestaña
(Rf) de la llanta estando la cubierta inflada a la máxima presión
de aire y sometida a la carga máxima tras haber sido montada en la
llanta recomendada satisface una relación de W_{P}/W_{M} = 0,9
cuando la anchura de la parte que constituye el talón medida sobre
una línea que pasa por el centro (B_{C}) ilustrado del alma (14)
del talón paralelamente a una línea de referencia del espesor de la
parte que constituye el talón que pasa por el punto de alienación P
es W_{M}.
21. Método de fabricación de una cubierta
neumática como la reivindicada en cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 20, comprendiendo dicho método los pasos de
someter a una banda cilíndrica (80) de la carcasa a un tratamiento
de conformación a base de doblar cada parte extrema de la banda por
al menos un sitio en la dirección axial de una cubierta no
vulcanizada en toda la circunferencia de la misma hacia el interior
o hacia el exterior en la dirección radial de la cubierta, disponer
un alma (86) con forma de aro que constituye el alma del talón en
el interior de la parte extrema doblada (88), expandir toroidalmente
la banda cilíndrica de la carcasa mientras se fija el alma del
talón, y unir entonces un cinturón y una banda de rodadura al lado
periférico exterior de la banda de la carcasa; caracterizado
por el hecho de que cada parte extrema de la banda cilíndrica (80)
de la carcasa es doblada simultáneamente en una pluralidad de
puntos en la dirección axial o en un orden determinado, y de que el
doblamiento en cada parte extrema de la banda cilíndrica (80) de la
carcasa es efectuado desplazando relativamente unos medios
dobladores (72, 74, 76, 78) y una banda cilíndrica de la carcasa en
la dirección circunferencial de la banda cilíndrica de la
carcasa.
22. Método como el reivindicado en la
reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que la
disposición del alma (86) del talón en el interior de la parte
extrema doblada (88) es efectuada sometiendo a la parte extrema
doblada a deformación elástica en la dirección de su apertura.
23. Método como el reivindicado en la
reivindicación 21 o 22, caracterizado por el hecho de que la
parte extrema doblada (88) es sometida a una operación de unión
estando la banda cilíndrica (80) de la carcasa expandida
toroidalmente y mientras se fija el alma (86) del talón.
24. Método como el reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado por el hecho de
que la banda cilíndrica (80) de la carcasa está hecha de hilos de
acero.
25. Aparato que sirve para doblar una banda (80)
de la carcasa, está destinado a ser usado en la fabricación de una
cubierta neumática y comprende un elemento (76) que tiene forma de
eje, está provisto de una ranura anular (74) y soporta una parte
extrema de una banda cilíndrica (80) de la carcasa por el lado
circunferencial interior o exterior de la misma, y un elemento (78)
que tiene forma de disco y está situado en un punto que corresponde
a la ranura anular, empujando dicho elemento con forma de disco a
la banda cilíndrica de la carcasa al interior de la ranura
anular.
26. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 25, caracterizado por el hecho de que están
formadas a determinados intervalos en el elemento (76) con forma de
eje las de una pluralidad de ranuras anulares (74), y están
dispuestos lado a lado en la misma línea axial elementos (78) con
forma de disco cuyo número corresponde al número de ranuras
anulares.
\newpage
27. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 25 o 26, caracterizado por el hecho de que
está conectado a unos medios (82) de accionamiento en rotación al
menos uno de los miembros del grupo que consta de la banda
cilíndrica (80) de la carcasa, del elemento (76) con forma de eje y
del elemento (78) con forma de disco.
28. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 25 o 26, caracterizado por el hecho de que al
menos uno de los miembros del grupo que consta del elemento (76)
con forma de eje y del elemento (78) con forma de disco es puesto
en rotación en torno a su eje geométrico, y están previstos unos
medios de accionamiento (82) para hacer que ambos elementos giren en
torno a la periferia circunferencial de la banda cilíndrica (80) de
la carcasa.
29. Aparato que sirve para fabricar una cubierta
neumática y comprende un tambor (100) de formación de la banda de
la carcasa que como tal tambor sirve para formar una banda
cilíndrica (80) de la carcasa, un aparato (64) doblador de la banda
de la carcasa que está realizado según la reivindicación 25 y sirve
para someter a una parte extrema de la banda cilíndrica de la
carcasa que está situada sobre el tambor de formación de la banda
de la carcasa a conformación por doblamiento, un dispositivo (62)
colocador del aro del talón que como tal dispositivo sirve para
disponer un alma (86) con forma de aro que constituye el alma del
talón dentro de la parte extrema doblada (88) de la banda cilíndrica
de la carcasa, un fijador (92) del aro del talón que como tal
fijador sirve para soportar el alma del talón dispuesta sobre la
parte extrema doblada por su lado periférico interior, y unos
medios de conformación (94) que sirven para expandir toroidalmente
la banda cilíndrica de la carcasa.
30. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 29, caracterizado por el hecho de que los
medios de conformación (94) están añadidos al tambor (100) de
formación de la banda de la carcasa.
31. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 29, caracterizado por el hecho de que un
tambor de conformación (106) que está provisto de los medios de
conformación (94) está dispuesto independientemente del tambor
(100) de formación de la banda de la carcasa y de unos medios de
transporte (104) que sirven para llevar la banda cilíndrica (80) ya
formada de la carcasa al tambor de conformación, y de que el
aparato (64) doblador de la banda de la carcasa y el dispositivo
(62) colocador del aro del talón pueden ser añadidos a los medios de
transporte.
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