ES2252200T3 - Talon de neumatico. - Google Patents

Abstract

Neumático que tiene al menos un asiento del borde inclinado hacia el exterior y una armadura de carcasa radial (1) enrollada en dicho borde alrededor de un tirante (2) extendiéndose del talón a la punta del borde B para formar una vuelta (10) cuyo extremo, visto en sección meridiana, está situado en la cara radialmente exterior (31) de un perfil (3) de mezcla cauchutada, axial y exteriormente adyacente al tirante (2), y que tiene, visto en sección meridiana, una forma de gota de agua con un vértice A situado debajo de la sección del tirante (2) y una dureza Shore A superior a la o las durezas Shore A de las mezclas cauchutadas (6, 7) situadas axial y radialmente encima del conjunto tirante-perfil, caracterizado porque la vuelta (10) de la armadura de carcasa se prolonga por medio de una armadura de refuerzo (11) que rodea dicho perfil (3) y que da la vuelta alrededor del tirante (2), solapándose la vuelta (10) de la armadura de carcasa y dicha armadura de refuerzo (11) una distancia axial lal menos igual a la semilongitud axial del asiento de borde (420) y siendo al menos igual a 0, 6 mm la distancia radial existente entre elementos de refuerzo de las dos armaduras (10) y (11) respectivamente.

Description

Talón de neumático.

La presente invención concierne a un neumático con armadura de carcasa radial y, más particularmente, a la estructura de los bordes de dicho neumático. La invención concierne, más particularmente, a un neumático en el que al menos uno de los bordes tiene una estructura que permite la modificación del apriete del borde sobre su llanta en función de la tensión de la armadura de carcasa y, especialmente, un aumento de éste cuando se aumenta la presión de inflado hasta su valor nominal.

En la patente FR 2 716 645 se describe un neumático de esta clase, correspondiente al preámbulo de la reivindicación 1, que presenta la particularidad de remediar los problemas de rotación sobre la llanta, sin dejar de ser fácilmente montable y desmontable. Dicho neumático, montado en la llanta e inflado a su presión de servicio, comprende una armadura de carcasa radial, vista en sección meridiana, enrollada en al menos un borde alrededor de al menos un tirante revestido con mezcla cauchutada, extendiéndose del talón a la punta de dicho borde, para formar una vuelta que se extiende alrededor de un perfil de mezcla cauchutada, con forma de cuña, delimitado por dos lados que pasan por un vértice situado debajo de la sección del tirante revestido, formando el lado radialmente externo, con una paralela al eje de rotación que pase por dicho vértice, un ángulo \phi_{1} agudo abierto radialmente hacia el exterior y formando el lado radialmente interno con dicha paralela un ángulo \phi_{2} agudo abierto radialmente hacia el interior y teniendo la mezcla cauchutada que forma el perfil, axialmente adyacente al tirante, una dureza Shore A superior a la o las durezas Shore A de las mezclas cauchutadas situadas axial y radialmente encima del tirante y del perfil.

Aunque la invención que se describe y reivindica en la patente citada más arriba, se aplica cualquiera que sea la inclinación del asiento del borde, es particularmente beneficiosa en el caso de asientos inclinados hacia el exterior del neumático, estando en tal caso en el exterior las puntas del borde.

Del mismo modo, la vuelta de la armadura de carcasa tiene de modo preferente una longitud tal que está en contacto con el perímetro total del perfil o cuña; forma así los dos lados radialmente externo e interno del perfil de caucho, así como el lado opuesto al vértice o centro de dicho perfil, y su extremo está situado axialmente más allá del punto de intersección de los dos lados externo e interno. La parte de vuelta que está inmediatamente adyacente a la parte de dicha vuelta que está enrollada alrededor del tirante, puede formar en primer lugar el lado radialmente externo del perfil o cuña, a continuación el lado opuesto al vértice de dicho perfil y en último lugar el lado radialmente interno de dicho perfil, para terminar más allá del punto de unión de los dos lados externo e interno. Igualmente, puede formar en primer lugar el lado radialmente interno del perfil o cuña, después el lado opuesto al vértice de dicho perfil y en último lugar el lado radialmente externo de dicho perfil, para terminar de la misma manera que precedentemente.

Las operaciones de montaje y desmontaje de tales neumáticos, con asientos de borde inclinados hacia el exterior, necesitan la utilización de palancas de montaje y/o desmontaje, cuya utilización ocasiona cortes en la mezcla cauchutada de protección de los bordes, más particularmente en la zona de los asientos de los bordes. Dichos cortes se propagan durante la rodadura hacia los elementos de refuerzo de la armadura de carcasa, de modo que dichos elementos quedan al descubierto, además de producirse la rotura de dichos elementos. Por otra parte, dichos cortes llegan en muchos casos a los propios elementos de refuerzo. De cualquier manera, la degradación de los elementos de refuerzo provocada por los cortes permite que el gas de inflado, el aire y la humedad se infiltren en dichos elementos, además de que, como consecuencia de los despegues que tienen lugar entre los elementos de refuerzo y la capa de calandrado cauchutada que los recubre, dichos despegues producen bolsas más o menos grandes en los costados del neumático.

La invención tiene por objeto proporcionar una solución que remedie los inconvenientes citados más arriba.

Conforme a la invención, el neumático, que tiene al menos un asiento de borde inclinado hacia el exterior y una armadura de carcasa radial enrollada en dicho borde alrededor de un tirante extendiéndose del talón a la punta del borde para formar una vuelta cuyo extremo, visto en sección meridiana, está situado en la cara radialmente exterior de un perfil de mezcla cauchutada, axial y exteriormente adyacente al tirante, y que tiene, visto en sección meridiana, una forma de gota de agua con un vértice situado debajo de la sección del tirante y una dureza Shore A superior a la o las durezas Shore A de las mezclas cauchutadas situadas axial y radialmente encima del conjunto tirante-perfil, está caracterizado porque la vuelta de la armadura de carcasa se prolonga por medio de una armadura de refuerzo que rodea dicho perfil y que da la vuelta alrededor del tirante, solapándose la vuelta de la armadura de carcasa y dicha armadura de refuerzo una distancia axial al menos igual a la semilongitud axial del asiento del borde y siendo al menos igual a 0,6 mm la distancia radial existente entre elementos de refuerzo de las dos armaduras respectivamente.

Por forma de gota de agua se ha de entender una forma geométrica que se asemeja a la forma de un sector circular, es decir, un sector delimitado por dos lados o radios que pasan por un vértice o centro del sector, definiendo los dos extremos de los dos lados un tercer lado circular opuesto al vértice. La forma de gota de agua difiere de la forma teórica de un sector de este tipo por el hecho de que los dos lados que pasan por el vértice pueden ser curvilíneos y por el hecho de que el lado circular opuesto a dicho vértice es tangente a los otros dos lados o se une a dichos otros dos lados mediante arcos tangentes de círculo. Dicho perfil con forma de gotas de agua está situado entre dos semirrectas tangentes al tirante de anclaje revestido con mezcla cauchutada y a la armadura de carcasa: la primera semirrecta forma con una paralela al eje de rotación un ángulo abierto radialmente hacia el exterior que puede estar comprendido entre 40º y 80º, mientras que la segunda semirrecta forma con una paralela a dicho eje de rotación un ángulo abierto hacia el interior que puede estar comprendido entre 0º y 30º, y las dos semirrectas son secantes en un punto que es el vértice de la forma de gota de agua.

La constitución de la armadura de refuerzo del perfil puede ser diferente a la constitución de la armadura de carcasa y puede conseguirse de varias maneras: la diferencia residirá ventajosamente, por
ejemplo,

\text{*} en el número de capas que forman las dos armaduras respectivamente: siendo el número de capas más alto en la armadura de refuerzo del perfil,

\text{*} en la utilización de elementos de refuerzo diferentes, en su módulo y/o en su naturaleza, en las capas de refuerzo del perfil: utilización de elementos textiles en la armadura de carcasa y de elementos metálicos elásticos en la armadura de refuerzo del borde,

\text{*} en el empleo de espaciamientos diferentes en las dos armaduras entre elementos adyacentes de refuerzo: los elementos de refuerzo de la capa de refuerzo del perfil están más próximos entre sí que los elementos de la armadura de carcasa,

\text{*} en la utilización, mediante calandrado de los elementos de refuerzo de las dos armaduras respectivamente, de mezclas cauchutadas diferentes en su composición y/o módulo de elasticidad, por ejemplo, de cizallamiento,

\text{*} en la orientación de los elementos de refuerzo de las dos armaduras respecto a la dirección circunferencial.

De manera ventajosa, la mezcla cauchutada que forma el perfil con forma de gota de agua, axialmente adyacente al tirante, tendrá una dureza Shore A al menos igual a 65 (medida según la norma ASTM D. 67549T).

Preferentemente, dicho tirante es un tirante de tipo trenzado, es decir, un tirante formado por un alma alrededor de la cual están enrollados uno o unos hilos o cables en una o varias capas. Como es conocido en sí, la o las capas de hilos o cables son susceptibles de girar alrededor del alma.

El tirante que refuerza el borde está cubierto, radialmente en el exterior, por un perfil sensiblemente triangular de mezcla cauchutada que presenta, preferentemente, una dureza Shore A inferior a 50. El espacio, por una parte, axialmente adyacente al perfil que cubre radialmente el tirante, y por otra parte, radialmente adyacente al perfil o cuña y axialmente adyacente al tirante, se completa con un tercer perfil de mezcla cauchutada sensiblemente de forma triangular, presentando también dicha mezcla una dureza Shore inferior a 50.

La armadura de refuerzo del perfil rodea dicho perfil y da la vuelta alrededor del tirante, estando éste ya recubierto por la armadura de carcasa: es ventajoso que la distancia radial existente entre los elementos de refuerzo de dos capas adyacentes de las dos armaduras, respectivamente, sea al menos igual a 0,9 mm debajo del tirante, permitiendo este sobreespesor una protección suplementaria de la armadura de carcasa.

La invención se comprenderá mejor con ayuda del dibujo anejo a la descripción, que ilustra ejemplos no limitativos de la ejecución de neumáticos conformes con la invención, y en cuyo dibujo:

- la figura 1 representa esquemáticamente, visto en sección meridiana, un borde de neumático, según una primera variante conforme con la invención,

- la figura 2 representa esquemáticamente un borde de neumático, según una segunda variante conforme con la invención,

- la figura 3 representa esquemáticamente una tercera variante del borde, conforme con la invención.

El borde B del neumático de turismo, mostrado en la figura 1 y conforme con la invención, comprende un tirante 2 de tipo "trenzado" revestido con una mezcla cauchutada 20 alrededor del cual se enrolla una armadura de carcasa 1, para formar una vuelta 10, estando compuesta dicha armadura de carcasa en el ejemplo mostrado por una sola capa de cables radiales textiles, cables de rayón, con un total de 120 cables por dm. El perfil meridiano de la fibra media de la armadura de carcasa (1) (en línea de puntos) es tangente en un punto T al tirante 2 revestido y dicha tangente TT' forma con una paralela al eje de rotación del neumático un ángulo \phi igual a 85º abierto radial y axialmente hacia el exterior. El contorno del borde B comprende, axialmente en el interior, una pared 440 sensiblemente perpendicular al eje de rotación y destinada a apoyar lateralmente en la pestaña axialmente interior de la llanta J de montaje. Esta llanta es una llanta como la descrita en la patente FR 2 699 121, es decir, que presenta la particularidad de tener al menos un asiento de la llanta inclinado hacia el exterior, prolongándose dicho asiento axialmente en el interior, por medio de una pestaña de la llanta o por medio del fondo de la llanta en el que se coloca un apoyo de soporte de la banda de rodadura, utilizándose una cara lateral de dicho apoyo como pestaña de la llanta, y axialmente en el exterior por medio de un saliente o hump de escasa altura. La pared 440 del borde B se prolonga axialmente en el exterior por medio de una generatriz troncocónica 430 que forma con una paralela al eje de rotación un ángulo \gamma de 45º abierto axialmente hacia el interior y radialmente hacia el exterior. La propia generatriz 430 se prolonga axialmente en el exterior por medio de una segunda generatriz troncocónica 420 de asiento del borde que forma con la dirección del eje de rotación un ángulo \alpha igual a 15º abierto axialmente hacia el interior y radialmente hacia el exterior. Dicha generatriz se dice que está inclinada hacia el exterior, estando su extremo axialmente exterior en un círculo de diámetro inferior al diámetro del círculo en el que se encuentra su extremo axialmente interior. El contorno de la base del borde B lo completa una generatriz troncocónica 410 que se prolonga axialmente en el exterior de la generatriz 420 y que forma con la dirección del eje de rotación un ángulo \beta igual a 45º abierto axial y radialmente hacia el exterior. La pared 450, curva en el ejemplo descrito y con orientación general sensiblemente perpendicular a la dirección del eje de rotación de la llanta, completa el contorno del borde B. Mientras que la generatriz 420 apoyará en el asiento de la llanta, inclinado hacia el exterior, la generatriz 410 apoyará en la pared axialmente interior del saliente o hump de la llanta, inclinado con el mismo ángulo \beta que la generatriz 410. La parte del borde, adyacente a la pared 440 y a la generatriz 420 constituye, visto en sección meridiana, el talón del borde B. La parte del borde, adyacente a la generatriz 420, a la generatriz 410 y parcialmente a la pared 450 constituye la punta del borde B.

La armadura de carcasa 1 está enrollada alrededor del tirante 2 revestido 20 extendiéndose del talón a la punta del borde B para formar una vuelta 10 curvilínea que forma parcialmente la pared radialmente exterior de un perfil 3 dispuesto axialmente en el exterior del tirante de anclaje 2 de la armadura de carcasa 1. Este perfil 3 se presenta en forma de gota de agua, con una forma parecida a la forma geométrica de un sector sensiblemente circular con un vértice o centro A situado radialmente debajo del tirante 2, dos lados o radios 31 y 32 que pasan por dicho vértice A y que son curvilíneos, y un tercer lado 30 opuesto al vértice A. El vértice A queda definido por la intersección de dos semirrectas D y D', siendo la recta D, por una parte, tangente al tirante 2 revestido 20 alrededor del cual está enrollada la armadura de carcasa 1 y formando, por otra parte, un ángulo \phi_{1} igual a 65º con una paralela al eje de rotación que pase por A, mientras que la recta D' es, por una parte, tangente al tirante 2 igual que antes y forma, por otra parte, un ángulo \phi_{2} igual a 15º con la recta paralela al eje de rotación. El radio o lado radialmente exterior 31 es una parte de círculo tangente a la recta D, mientras que el radio o lado radialmente interior 32 es también un arco de círculo tangente a la recta D', siendo el lado 30 un tercer arco de círculo tangente a los otros dos lados 31 y 32. El perfil 3, cuyo contorno queda definido de ese modo, está hecho de una mezcla cauchutada que tiene una dureza Shore A igual a 94 en estado vulcanizado.

Si la vuelta 10 recubre prácticamente el lado 31 del contorno del perfil 3, el resto del contorno está recubierto por una armadura de refuerzo 11 del perfil 3, cuya armadura 11 está compuesta por una sola capa de cables radiales de rayón y con el mismo número de cables por dm, estando calandrados dichos cables con la misma mezcla cauchutada que la utilizada para el calandrado de la armadura de carcasa 1. La separación o espaciamiento radial de los dos cables, respectivamente, de la vuelta de la armadura de carcasa 1 y de la capa de refuerzo 11 que le es adyacente a la altura del solapamiento existente entre las dos armaduras, es de 0,9 mm.

La longitud l de solapamiento, entre la vuelta 10 de la armadura de carcasa 1 y la capa de refuerzo 11 del perfil, es superior a la semilongitud axial del asiento 420 del borde, que puede variar entre 10 y 14 mm según las dimensiones de los neumáticos considerados.

El tirante 2 revestido está cubierto radialmente en el exterior por un perfil 7 de mezcla cauchutada de dureza Shore A igual a 37. Radialmente en el exterior del perfil 3 y axialmente en el exterior de dicho perfil 7 está dispuesto un tercer perfil 6 de mezcla cauchutada que tiene una dureza Shore A igual a la del perfil 7 y por tanto claramente inferior a la dureza de la mezcla del perfil 3, lo que permite, durante un aumento de la tensión de la armadura de carcasa, facilitar el desplazamiento axial del tirante trenzado 2 hacia el exterior del borde B y producir así una compresión del perfil 3 y un autoapriete de la punta del borde sobre la llanta J de montaje, mientras que, en el caso descrito, el apriete inicial del borde B sobre dicha llanta J es nulo. El borde B se completa con el pro-
tector 5.

La variante del borde mostrada en la figura 2 difiere fundamentalmente de la mostrada en la figura 1, y descrita más arriba, por el hecho de que la armadura de refuerzo 11 del perfil 3 está constituida por dos capas (111 y 112) de cables de poliamida alifática, paralelos entre sí en cada capa 111, 112 y con un total de 90 cables por dm y cruzados de una capa 111 a la siguiente 112 formando un ángulo de 45º con la dirección circunferencial, mientras que la capa de la armadura de carcasa es la misma que precedentemente y el calandrado utilizado en los cables también es el mismo.

La variante de la figura 3 difiere de las dos precedentes en la forma del perfil 3 y en la constitución de la armadura de refuerzo 11. El perfil 3 tiene un contorno más parecido a un verdadero sector circular que los dos contornos precedentes, aunque los dos lados 31 y 32 que se mantienen curvilíneos tienen un gran radio de curvatura r_{1}, así como el lado circular 30 opuesto al vértice A, uniéndose en este caso los lados 31, 32 al lado 30 mediante arcos de círculo 33 de escaso radio. En cuanto a la capa de refuerzo 11, única en este ejemplo, está formada por cables metálicos elásticos, es decir, cables que presentan un alargamiento relativo al menos igual al 2% bajo una fuerza de tensión igual al 10% de su fuerza de rotura. Dichos cables metálicos se instalan con un paso de 1 mm entre cables y se calandran de modo conocido en una mezcla de caucho que permite su adhesión con el metal. La presencia de cables metálicos garantiza una protección mejor de los cables de la armadura de carcasa que estén radialmente por encima de la altura del tirante.

Claims (8)

1. Neumático que tiene al menos un asiento del borde inclinado hacia el exterior y una armadura de carcasa radial (1) enrollada en dicho borde alrededor de un tirante (2) extendiéndose del talón a la punta del borde B para formar una vuelta (10) cuyo extremo, visto en sección meridiana, está situado en la cara radialmente exterior (31) de un perfil (3) de mezcla cauchutada, axial y exteriormente adyacente al tirante (2), y que tiene, visto en sección meridiana, una forma de gota de agua con un vértice A situado debajo de la sección del tirante (2) y una dureza Shore A superior a la o las durezas Shore A de las mezclas cauchutadas (6, 7) situadas axial y radialmente encima del conjunto tirante-perfil, caracterizado porque la vuelta (10) de la armadura de carcasa se prolonga por medio de una armadura de refuerzo (11) que rodea dicho perfil (3) y que da la vuelta alrededor del tirante (2), solapándose la vuelta (10) de la armadura de carcasa y dicha armadura de refuerzo (11) una distancia axial l al menos igual a la semilongitud axial del asiento de borde (420) y siendo al menos igual a 0,6 mm la distancia radial existente entre elementos de refuerzo de las dos armaduras (10) y (11) respectivamente.

2. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque la armadura de refuerzo (11) del perfil (3) tiene una constitución diferente a la de la vuel-
ta (10).

3. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque la constitución de la armadura de refuerzo (11) del perfil (3) difiere en la naturaleza de los elementos de refuerzo utilizados en las dos armaduras de refuerzo (11) y de carcasa (1) respectivamente.

4. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque la constitución de la armadura de refuerzo (11) del perfil (3) difiere en el número de capas utilizadas en las dos armaduras de refuerzo (11) y de carcasa (1) respectivamente, siendo el número de capas más alto en la armadura de refuerzo (11) del per-
fil (3).

5. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque la constitución de la armadura de refuerzo (11) del perfil (3) difiere en la orientación de los elementos de refuerzo respecto a la dirección circunferencial de las dos armaduras de refuerzo (11) y de carcasa (1) respectivamente.

6. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla cauchutada que forma el perfil (3) en forma de gota de agua, axialmente adyacente al tirante, tiene una dureza Shore A al menos igual
a 65.

7. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque el tirante de anclaje (2) de la armadura de carcasa (1) es un tirante de tipo trenzado, formado por un alma alrededor de la cual están enrollados uno o unos hilos o cables en una o varias
capas.

8. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque los perfiles de mezcla cauchutada con formas sensiblemente triangulares, que por una parte (7) cubren radialmente en el exterior el tirante de anclaje (2) y que por otra parte (6) completan el espacio axialmente adyacente al perfil (7) que cubre radialmente el tirante (2) y radialmente adyacente al perfil o cuña (3) axialmente adyacente al tirante (2), presentan una dureza Shore inferior a 50.