ES2256312T3 - Procedimiento de produccion de elementos de refuerzo para neumaticos de vehiculo y neumaticos obtenidos con dicho procedimiento. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para realizar elementos de refuerzo (10) para neumáticos de vehículos, que comprende la etapa de colocado en los flancos de dicho neumático por lo menos un elemento continuo a modo de hilo (11) sobre un elemento de soporte de dicho neumático, según una trayectoria de deposición substancialmente concéntrica con el eje de rotación (X) del neumático, caracterizado por superponer dicho por lo menos un elemento a modo de hilo (11) sobre sí mismo en una pluralidad de puntos de cruce.

Description

Procedimiento de producción de elementos de refuerzo para neumáticos de vehículo y neumáticos obtenidos con dicho procedimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de elementos de refuerzo para los flancos de neumáticos de vehículos, que comprende la etapa de colocar por lo menos un elemento continuo a modo de hilo sobre un elemento de soporte, según una trayectoria de deposición substancialmente concéntrica con el eje de rotación del neumático.

La invención también se refiere a un neumático que integra en sus flancos elementos de refuerzo hechos según dicho procedimiento, siendo dicho neumático del tipo que comprende una estructura de carcasa que incluye por lo menos una tela de carcasa que tiene sus extremos en acoplamiento con respectivas estructuras de anclaje anulares circunferencialmente inextensibles; teniendo dicha tela de carcasa dos porciones laterales axialmente opuestas separadas entre sí mediante una porción de corona y extendiéndose cada una radialmente alejándose de una de las estructuras de anclaje anulares hasta dicha porción de corona; una estructura de cintura aplicada sobre dicha porción de corona en una posición radialmente externa respecto a la tela de carcasa; un par de flancos aplicados a dichas porciones laterales en una posición axialmente externa respecto a las superficies de la tela de carcasa; una banda de rodadura aplicada a la estructura de cintura en una posición radialmente externa de la misma, y elementos de refuerzo en los flancos, comprendiendo cada uno por lo menos un elemento continuo a modo de hilo formado en bobinas substancialmente concéntricas con el eje de rotación del neumático.

La fabricación de neumáticos para ruedas de vehículos implica la formación de una estructura de carcasa esencialmente formada por una o más telas de carcasa conformadas en una configuración substancialmente toroidal y que tiene sus bordes laterales axialmente opuestos en acoplamiento con respectivas estructuras de anclaje anulares que integran unas inserciones anulares circunferencialmente inextensibles usualmente llamadas como "anillos de talón" colocadas en las zonas del neumático usualmente identificadas como "talones".

Aplicada a la estructura de carcasa, en una posición radialmente externa, hay una estructura de cintura que comprende una o más telas de cintura en forma de un bucle cerrado, formado esencialmente por cuerdas textiles o metálicas orientadas substancialmente entre sí y respecto a las cuerdas que pertenecen a las telas de carcasa adyacentes.

En una posición radialmente externa a la estructura de cintura está aplicada una banda de rodadura que comprende usualmente una banda de material elastómero de espesor apropiado.

Debe indicarse que, para el propósito de la presente descripción, mediante el término "material elastómero" se indican mezclas de caucho en su conjunto, es decir, conjuntos formados por al menos un polímero de base adecuadamente amalgamado con rellenos de refuerzo y aditivos de proceso de varios tipos.

Finalmente, a los lados opuestos del neumático que se procesa, se aplican un par de flancos, cada uno de los cuales cubre una porción lateral del neumático incluida entre una llamada porción lateral, situada cerca del respectivo borde lateral de la banda de rodadura, y un llamado talón situado en el correspondiente núcleo de talón.

Los neumáticos se clasifican generalmente en dos categorías, diferenciados entre sí según la orientación que presentan las cuerdas que forman parte de las telas de carcasa. En particular, son los llamados "neumáticos radiales" en los que cada una de las cuerdas colocadas en la tela o telas de carcasa está colocada en un plano substancialmente radial al eje de rotación del neumático, es decir, tiene una orientación substancialmente ortogonal a la dirección de la extensión circunferencial. A continuación están los llamados neumáticos "de tipo convencional" o "neumáticos de tela transversal", cuya estructura de carcasa comprende generalmente por lo menos una tela de carcasa que tiene cuerdas orientadas de manera oblicua respecto a la dirección de la extensión circunferencial del neumático, y una segunda tela de carcasa cuyas cuerdas presentan una orientación oblicua transversal de manera simétrica respecto a las cuerdas de la primera tela.

Los neumáticos de tipo radial, comparados con los de tipo convencional, ofrecen ventajas en términos de ligereza, confort de viaje, resistencia al desgaste y resistencia estructural a altas velocidades. Por el contrario, tienen un flanco de una estructura más floja que los neumáticos del tipo convencional, de manera que un posible fallo en el flanco usualmente implica que el neumático esté fuera de uso.

Las características anteriores han provocado que los neumáticos de tipo convencional hayan caído prácticamente en desuso en aquellos países donde está presente una red de carreteras moderna (minimizando el riesgo de fallos accidentales en el flanco), a favor de los neumáticos de tipo radial.

El desarrollo de estos neumáticos a lo largo del tiempo hay llevado a una reducción progresiva en su altura en sección también para el propósito de evitar la sensación de inestabilidad en el viaje generada por los flancos que están muy extendidos radialmente.

En casos particulares y/o usos específicos que requieren en los flancos del neumático una resistencia más alta que la ofrecida por la tela de carcasa, también en combinación con una altura en sección reducida, los flancos del neumático se han de reforzar mediante elementos de refuerzo adicionales.

Los procedimientos de producción tradicionales implican esencialmente que los componentes del neumático citados anteriormente se han de hacer primero por separado entre sí, para montarse a continuación durante una etapa de construcción del neumático.

La tendencia presente del solicitante es, sin embargo, la de recuperar las metodologías de producción que permiten minimizar, o posiblemente eliminar, la producción y el almacenamiento de productos semiacabados.

Prácticamente, los estudios de investigación y desarrollo realizados por el solicitante están orientados a nuevas soluciones de proceso que permiten hacer los componentes individuales formándolos directamente sobre el neumático que se construye, siguiendo preferiblemente una secuencia preestablecida.

Esto se hace posible sobre todo en la producción de neumáticos del tipo radial.

En esta conexión, se han propuesto procesos de producción cuyo propósito es obtener los componentes del neumático dados, tal como la banda de rodadura, los flancos u otros por ejemplo, colocando sobre un soporte toroidal que lleva el neumático que se trabaja, teniendo un elemento continuo a modo de banda de material elastómero una sección reducida comparada con la del componente que se ha de obtener y disponer para formar una pluralidad de bobinas alrededor del eje de rotación del neumático, cuyas bobinas están colocadas de manera consecutiva una al lado de la otra y/o superpuestas sobre cada una para definir el propio componente en su configuración final.

En la solicitud de Patente Europea Nº. 01830350.3 el solicitante ha propuesto la adopción de inserciones de refuerzo anulares colocadas en los flancos de los neumáticos radiales para aumentar la rigidez de los mismos, obtenidos mediante el enrollado circunferencial de por lo menos un elemento continuo a modo de hilo en varios anillos consecutivos para formar una serie de bobinas dispuestas una al lado de la otra y concéntricas con el eje de rotación geométrico del neumático.

La patente US 5.007.974 describe un procedimiento para la fabricación de una estructura de solapado de la cintura para un neumático. En el procedimiento, una estructura de cintura se envuelve circunferencialmente alrededor de un cilindro que se fija a un eje giratorio, y en unos medios de escape está prevista una cinta que comprende una sustancia elastomérica que contiene cuerdas textiles una junto a la otra que se extienden longitudinalmente en la cinta.

La patente US 4.259.129 se refiere a un procedimiento para moldear un neumático con un refuerzo anular debajo de la superficie de la banda de rodadura, en el cual primer se moldea un cuerpo de neumático y a continuación se enrolla un refuerzo flexible formado por bandas o hilos, preferiblemente bajo tensión, en forma de una hélice alrededor de la circunferencia del cuerpo del neumático, donde posteriormente se moldea una porción de la superficie de la banda de rodadura alrededor del cuerpo del neumático y el refuerzo sobre la misma.

La patente US 3.789.899 describe un neumático en el que el neumático se construye colocando una capa de un material elástico, tal como caucho, radialmente en el exterior de una capa de refuerzo que se extiende desde una zona de talón a la otra zona de talón del neumático y formada por al menos un elemento de refuerzo que tiene un extremo situado en cada una de las zonas del talón y está enrollado helicoidal o circunferencialmente en una dirección según un ángulo de 0º a 20º respecto a la dirección de rotación del neumático, con lo cual el número de extremos de corte de dicho por lo menos un elemento de refuerzo disminuye substancialmente, la resistencia del neumático a la fuerza centrífuga aumenta sobre toda el área del neumático, el evita la aparición de una onda estable y el neumático soporta una rotación de alta velocidad.

La patente US 3.904.463 describe un procedimiento de fabricación de neumáticos de vehículos que tienen los flancos reforzados con capas de cuerda cauchutada. Las cuerdas de estas capas están colocadas paralelas respecto a la dirección circunferencial. Cerca de los talones estas cuerdas tienen una apariencia ligeramente ondulada.

El solicitante ha percibido que el rendimiento de los neumáticos obtenidos mediante el uso de inserciones formadas de uno o más elementos a modo de hilo enrollados en espiral también se puede mejorar. Por ejemplo, aumentar la rigidez de los flancos en los neumáticos diseñados para equipar vehículos de dos ruedas es particularmente ventajoso porque durante el desplazamiento en una curva estos neumáticos peraltan respecto a la vertical, según ángulos de inclinación de un valor muy importante, sometiendo así los flancos de los neumáticos a importantes tensiones.

Estos neumáticos tienen una marcada curvatura transversal en la corona que está normalmente definida por el valor particular de la relación entre la distancia del centro de la banda de rodadura desde la línea que pasa a través de las extremidades lateralmente opuestas de la propia banda de rodadura, medida en el plano ecuatorial del neumático, y la distancia medida a lo largo de la cuerda del neumático entre dichas extremidades. En los neumáticos para vehículos de dos ruedas, el valor de la relación de curvatura es generalmente de por lo menos unos 0,15 y usualmente es del orden de 0,3 aproximadamente en el caso de los neumáticos traseros y también mayores, hasta de 0,45 aproximadamente en el caso de los neumáticos delanteros, contra un valor usualmente del orden de 0,05 aproximadamente en los neumáticos de los vehículos a motor.

El solicitante ha percibido que, según la presente invención, es posible aumentar la rigidez de los flancos en los neumáticos radiales mientras se mantienen las ventajas típicas de un neumático de una estructura radial, en términos de ligereza, confort de viaje y resistencia estructural.

Basado en esta percepción, se ha concebido un nuevo procedimiento de fabricación en el que un elemento continuo a modo de hilo se coloca según una trayectoria de deposición substancialmente concéntrica con el eje de rotación del neumático, pasando dicho elemento a modo de hilo a través de sí mismo en varios puntos de cruce. De esta manera, se crea una especie de red de refuerzo.

Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para la fabricación de elementos de refuerzo para los flancos de neumáticos de vehículos, que comprende las etapas indicadas en la reivindicación 1.

Es un objetivo adicional de la invención proporcionar un neumático para ruedas de vehículos, caracterizado por unos elementos de refuerzo colocados en los flancos de dicho neumático tal como se indica en la reivindicación 9.

Realizaciones preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.

El neumático de la presente invención puede ser para vehículos de dos ruedas o de cuatro ruedas, siendo estos últimos tanto coches como los llamados vehículos de carga pesada.

En la presente memoria y en las reivindicaciones, el término "elemento de soporte" significa la estructura del neumático en la que se coloca el elemento de refuerzo que es el objeto de la presente invención, tal como se clarificará mejor a continuación.

Otras características y ventajas se harán más evidentes a partir de la descripción detallada de realizaciones preferidas pero no exclusivas de un procedimiento para la fabricación de elementos de refuerzo para los flancos de neumáticos de vehículos, y de un neumático que incorpora elementos de refuerzo hechos según la presente invención. Esta descripción se indicará a partir de ahora con referencia a los dibujos adjuntos, dados a modo de ejemplo no limitativo, en los que:

- la figura 1 es una vista partida en perspectiva parcial de un neumático para vehículos de cuatro ruedas provisto de un elemento de refuerzo realizado según la presente invención;

- la figura 2 es una sección interrumpida tomada en un plano radial al eje de rotación de un neumático para vehículos de dos ruedas, que muestran el perfil en sección transversal de los componentes del neumático;

- las figuras 3, 4 y 5 muestran esquemáticamente un elemento continuo a modo de hilo enrollado en espiral alrededor del eje de rotación del neumático según tres realizaciones diferentes del procedimiento relacionado;

- la figuras 6 y 7 muestran dos aparatos diferentes adaptados para hacer los elementos de refuerzo para ruedas de vehículo según la presente invención.

Con referencia a los dibujos, un neumático que tiene un elemento de refuerzo que se puede obtener mediante el procedimiento según la presente invención se ha identificado en general mediante la referencia numérica 1.

En la realización mostrada en la figura 1 referente a un neumático para vehículos a motor, el neumático 1 tiene una sección recta marcada por una alta curvatura transversal; en mayor detalle, dicho neumático 1 tiene una altura en sección H medida en el plano ecuatorial entre el centro de la banda de rodadura y el diámetro de ajuste identificado mediante la línea de referencia r, que pasa a través de los talones del neumático.

Además, el neumático 1 tiene una anchura C definida por la distancia entre los extremos lateralmente opuestos E de la propia banda de rodadura, y una curvatura definida por el valor particular de la relación entre la distancia f del centro de la banda de rodadura desde la línea que pasa a través de las extremidades E de la propia banda de rodadura, medida en el plano ecuatorial del neumático.

La invención toma una importancia particular cuando se aplica a neumáticos que tienen una relación de sección H/C mayor de 0,70 y generalmente también marcados por una relación de curvatura f/C mayor de 0,15, aunque su relevancia y ventajas también se aplican a neumáticos de otros tipos, aquellos para vehículos de cuatro ruedas, por ejemplo, ya sean coches o vehículos del tipo llamado de carga pesada.

Con referencia a las figuras 1 y 2, el neumático 1 comprende una estructura de carcasa 2 que tiene por lo menos una tela de carcasa de una conformación substancialmente toroidal y acoplada, mediante sus bordes circunferenciales axialmente separados, con un par de estructuras de anclaje anulares 4, cada una de las cuales, cuando el neumático 1 está acabado, está dispuesta en la zona usualmente indicada como "talón".

La tela de carcasa 3 tiene dos porciones laterales 3a, cada una extendiéndose radialmente alejándose de una de las estructuras de anclaje anulares 4.

Aplicada a la estructura de carcasa 2, en una posición circunferencialmente externa, hay una estructura de cintura 5 que comprende por lo menos una banda de cintura primaria 6, que incluye una o más cuerdas paralelas continuas u otros elementos a modo de hilo apropiados, enrollados en bobinas 6a dispuestas en relación axial una al lado de la otra y que tienen una densidad constante o variable (el último caso mencionado no está representado), tal como se describe en la patente US 5975175 a nombre del mismo solicitante, y orientadas según un ángulo substancialmente cero respecto al plano ecuatorial de neumático. Se pueden colocar posibles bandas de cintura auxiliares 7a, 7b (mostradas esquemáticamente en línea de trazos en la figura 1) en una posición radialmente interna respecto a la banda de cintura primaria 6. Circunferencialmente superpuesta sobre la estructura de cintura 5 hay una banda de rodadura 8 sobre la que, siguiendo una operación de moldeado realizada al mismo tiempo que la vulcanización del neumático, se pueden formar ranuras longitudinales y/o transversales 8a para definir un "diseño de banda de rodadura" deseado.

El neumático 1 también comprende un par de los llamados "flancos" 9 aplicados lateralmente, en lados opuestos, a elementos de refuerzo 10 tal como se definen a partir de ahora, en una posición axialmente externa respecto a las porciones laterales 3a de la tela de carcasa 3.

El neumático 1 también comprende por lo menos un par de elementos de refuerzo 10. Cada elemento de refuerzo 10 comprende por lo menos un elemento continuo a modo de hilo 11 que se extiende en forma de bobinas 11a enrolladas alrededor del eje de rotación X del neumático 1, y está axialmente interpuesto entre una respectiva porción lateral 3a de la tela de carcasa 3 y uno de los flancos 9. Preferiblemente, cada elemento 10 se extiende entre una de las estructuras de anclaje anular 4 y un borde lateral correspondiente de la estructura de cintura 5. En mayor detalle, el borde lateral de la estructura de cintura 5 está preferiblemente solapado, en una extensión deseada, con el borde de extremo radialmente externo del elemento de refuerzo 10, tal como se ejemplifica en las figuras 1 y 2.

La estructura de carcasa 2 puede estar posiblemente recubierta, sobre su superficie interna, con un llamado "revestimiento" 12, que consiste esencialmente en por lo menos una capa estanca al aire de material elastómero adaptado para asegurar un sello hermético del neumático 1 cuando se hincha.

La presente invención se puede poner en la práctica ventajosamente mediante un procedimiento según el cual, excepto para lo que se describe con mayor detalle a continuación en la presente memoria, el montaje de los componentes listados anteriormente, así como la producción de uno o más de los mismos, se consigue preferiblemente siguiendo las enseñanzas propuestas en el documento EP-A-0976536, a nombre del mismo solicitante, por ejemplo.

Dentro del proceso de fabricación del neumático 1, se puede realizar ventajosamente la formación de la tela de carcasa 3 colocando de manera secuencial elementos a modo de banda cortados previamente, dispuestos de manera consecutiva en relación circunferencial uno al lado del otro sobre la superficie externa de un soporte toroidal 13, sobre el cual se puede haber formado previamente el revestimiento 12.

La realización del neumático 1 implica la ejecución de otras etapas de trabajo, tal como la aplicación de la estructura de cintura 5 en una posición radialmente externa a la estructura de carcasa 3, la aplicación de la banda de rodadura 8 en una posición radialmente externa a la estructura de cintura 5 y la aplicación de los flancos 9 en lados opuestos de la estructura de carcasa 3, que no se describe con más detalle porque no es importante para los propósitos de la invención.

Los elementos de refuerzo 10 se colocan antes de la aplicación de la cintura y los flancos.

Dentro de este proceso de fabricación, un aparato que se usa para hacer los elementos de refuerzo 10 que forman parte del neumático 1 se indica mediante la referencia numérica 14 en la figura 6.

Para este propósito, el aparato 14 comprende esencialmente un dispositivo de soporte 15 colocado para acoplarse de manera amovible al soporte toroidal 13 en un vástago de fijación 15a que sobresale axialmente en lados opuestos respecto a dicho soporte 3. Asociado con el dispositivo de soporte 15 hay dispositivos apropiados para accionar el soporte toroidal 13 en rotación alrededor de su eje geométrico que, cuando el neumático se ha completado, es coincidente con el eje de rotación X del mismo. Un par de elementos de deposición 16 operan sobre los lados opuestos del soporte toroidal 13, cada uno para el propósito de realizar la aplicación del elemento continuo a modo de hilo que viene, por ejemplo, de una bobina de suministro o directamente de un extrusor u otros dispositivos de suministro convenientes, no representados porque no son significativos para los propósitos de la invención. El elemento continuo a modo de hilo 11, preferiblemente recubierto con una fina capa de material elastómero, puede estar hecho de material textil o metálico. Preferiblemente es de material textil, más preferiblemente seleccionado entre el grupo que comprende nylon y poli(etileno-naftaleno-2,6-di-carboxilato), también conocido como PEN.

Cada elemento de deposición 16 comprende esencialmente un brazo 17 que lleva un rodillo de extremo u otro tipo de dispositivo de aplicación 18 orientado en un eje radial al eje de rotación X del soporte toroidal 13 y dispuesto para actuar en relación de empuje contra el propio soporte toroidal 13 para aplicar el elemento a modo de hilo 11 y hacerlo adherirse a la solapa de extremo de la tela de carcasa 3 u otro elemento de soporte, en un punto de aplicación dado 18a.

El brazo 17 de cada elemento de deposición 16 es llevado por una primera estructura de guía 19 desplazable en una primera dirección de movimiento "L", preferiblemente paralela al eje de rotación X del soporte toroidal 13. La primera estructura de guía 19 en a su vez desplazable sobre una segunda estructura de guía 20, a lo largo de una segunda dirección "N" preferiblemente ortogonal a la primera dirección de movimiento "L". Estos movimientos provocan movimientos correspondientes del rodillo de extremo de aplicación 18 y los desplazamientos posteriores del punto de aplicación 18a del elemento a modo de hilo 11 sobre el soporte toroidal 13.

Cada brazo 17 es también preferiblemente giratorio alrededor de un eje de oscilación "K" ortogonal a las direcciones de movimiento "L" y "N".

Para hacer cada uno de los elementos de refuerzo 10, se prevé esencialmente que el rodillo de extremo de aplicación 18 de cada elemento de deposición 17 se lleve en relación de empuje contra la superficie externa del soporte toroidal 13 para provocar la aplicación de un primer extremo del elemento continuo a modo de hilo 11 contra la respectiva solapa de extremo de la tela de carcasa 3 u otro componente del neumático 1 formado previamente sobre el propio soporte toroidal 13.

Preferiblemente, la deposición del elemento continuo a modo de hilo 11 está precedida por la deposición sobre la tela de carcasa 3 de una lámina de material elastómero apropiado.

Alternativamente a la deposición de dicho recubrimiento de rozamiento, los elementos a modo de hilo que constituyen la tela de carcasa 3 tiene un recubrimiento de cauchutado asimétrico más rico en material elastómero en su superficie externa.

Simultáneamente o inmediatamente después de la aplicación del primer extremo del elemento continuo a modo de hilo 11, el soporte toroidal 13 se acciona en rotación alrededor de su eje geométrico X. Al mismo tiempo con este movimiento giratorio, el rodillo de extremo de aplicación 18 de cada elemento de deposición 16, y por lo tanto el punto de aplicación 18a del respectivo elemento a modo de hilo 11, se mueve cerca o lejos del eje de rotación X en la dirección de movimiento N y a lo largo del eje de oscilación K.

Por efecto de la composición vectorial de los movimientos, el desplazamiento del rodillo de extremo de aplicación 18 es de una naturaleza tal que el elemento continuo a modo de hilo 11 se coloca sobre el soporte 13 según una trayectoria generada por el movimiento de un punto alrededor de su propio centro de rotación, que a su vez está provisto de un movimiento de revolución alrededor del eje de referencia X. Esta composición vectorial de los movimientos, junto con el movimiento de revolución del soporte toroidal 13 alrededor del eje X, hace que el elemento continuo a modo de hilo 11 se coloque según una trayectoria que formará una pluralidad de bobinas que intersectan entre sí substancialmente concéntricas con el eje de rotación X (figuras 3 y 4), o dispuestas sobre por lo menos una circunferencia substancialmente concéntrica con el eje de rotación X (figura 5).

Una trayectoria particular es la definida por la trayectoria generada por el movimiento de un punto que pertenece o está conectado a una circunferencia que rueda sin deslizamiento a lo largo de una segunda circunferencia cuyo centro, en este caso específico, es el eje de rotación X del neumático.

Las trayectorias de este tipo son generalmente conocidas como hipotrocoides, epitrocoides, hipocicloides y epicicloides dependiendo de la posición del punto respecto a la circunferencia a la que pertenece, o está conectada, y de la posición del centro de dicha circunferencia respecto al centro de la segunda circunferencia tal como se define, por ejemplo, en "Academic Press Dictionary of Science and Technology" (edición 1992).

Alternativamente, el movimiento de distribución transversal que tiene por lo menos un componente ortogonal al eje X se consigue moviendo el eje X del soporte toroidal 13 mediante el uso de un segundo tipo de aparato, mostrado parcialmente en la figura 7 e indicado mediante la referencia numérica 21.

En este caso, los dispositivos para la aplicación del elemento a modo de hilo 11 pueden ser ventajosamente dispositivos fijos 22; en consecuencia, el punto de aplicación también es un punto fijo 22a.

Para el propósito se prevé que los medios de distribución circunferencial, diseñados para accionar el soporte toroidal 13 en rotación alrededor de su propio eje X, y los medios de movimiento transversales se han de integrar en un brazo robotizado 23, mostrado parcialmente en la figura 7, colocado para acoplar de manera amovible el soporte toroidal 13, preferiblemente de forma en voladizo, para moverlo convenientemente respecto a los dispositivos de aplicación 22. Preferiblemente, el brazo robotizado 23 es un brazo antropomorfo de seis ejes, del tipo descrito en la patente WO 00/35666 (a nombre del mismo solicitante), por ejemplo.

Durante la deposición del elemento de refuerzo 10, el brazo robotizado 23 realiza la orientación adecuada del soporte toroidal 13 respecto al punto de aplicación 22a, y acciona el soporte en rotación alrededor del eje de rotación X en sincronismo con dichos movimientos de orientación, para determinar la distribución del elemento a modo de hilo 11 en bobinas 11a que intersectan entre sí.

En particular, al mismo tiempo que la rotación alrededor del eje X, el soporte toroidal 13 se mueve a lo largo de direcciones que tienen por lo menos un componente ortogonal al propio eje X.

Independientemente de cómo se obtienen, las bobinas 11a tiene una extensión substancialmente circular o vueltas más complicadas, según las leyes del movimiento relativo entre los dispositivos de aplicación 18 ó 22 y el soporte toroidal 13.

En cualquier caso, el elemento a modo de hilo 11 se superpone sobre sí mismo en una pluralidad de puntos de cruce distribuidos a lo largo de la extensión de dichas bobinas, para formar una estructura de red en la porción lateral 3a del neumático 1.

A modo de ejemplo, una primera realización mostrada en la figura 3 proporciona una disposición del elemento a modo de hilo 11para formar bobinas 11a substancialmente circulares y ligeramente excéntricas dispuestas alrededor del eje de rotación X.

En el contexto de la presente memoria y las reivindicaciones, el término "ligeramente excéntricas" se usa para indicar que el centro de las bobinas no coincide con el eje de rotación del neumático, pero se desvía del mismo un valor del 5% aproximadamente del diámetro de ajuste.

Alternativamente, tal como se muestra en la figura 4, las bobinas 11a tienen una forma substancialmente elíptica, estando sus ejes mayores desplazados angularmente entre sí.

En mayor detalle, las elipses tienen substancialmente los mismos tamaños, ideadas como ejes mayor y menor, y son substancialmente concéntricas con el eje de rotación X. Además, giran entre sí alrededor del propio eje de rotación X para producir las intersecciones citadas anteriormente.

En cualquier caso, debe indicarse que, como el conjunto de bobinas 11a se obtiene a partir de un único elemento a modo de hilo 11, cada bobina 11a, dispuesta tal como se ha descrito anteriormente, puede no ser perfectamente circular o elíptica, sino que tomará más bien una conformación ovoidal.

Ventajosamente, para aumentar los puntos de intersección del elemento a modo de hilo 11 y junto con los mismos la rigidez que se puede obtener sobre el flanco del neumático 1, la propia trayectoria definida por el propio elemento 11 puede tomar unas formas más complicadas.

Por ejemplo, la porción del elemento a modo de hilo 11 que pertenece a una única bobina 11a enrollada alrededor del eje de rotación X puede, a su vez, colocarse en una trayectoria helicoidal que implica la formación de otros nodos o puntos de intersección. En este caso, las bobinas son substancialmente circulares y excéntricas entre sí, y se extienden alrededor del eje de rotación X del neumático 1. Este tipo de estructura se muestra claramente en la figura 5.

Las configuraciones mostradas en las figuras 3 y 4 son hipotrocoides. Este tipo de curva se define matemáticamente mediante el siguiente sistema de ecuaciones cartesianas:

x = (a – b) cos(t) + c cos((a/b – 1)t)

y = (a – b) sen(t) + c sen((a/b – 1)t)

que describen la trayectoria de un punto P conectado a una circunferencia B que rueda sobre el interior de una circunferencia A fija, siendo b el radio de circunferencia B, a el radio de circunferencia A, c la distancia del punto P desde el centro de la circunferencia B, y t la variable tiempo, en el caso particular que se produce cuando (en valor absoluto) b = c, las curvas resultantes toman el nombre de hipotrocoides.

Variando el signo de las constantes a, b, c se describen las curvas llamadas epitrocoides, que se definen matemáticamente por el siguiente sistema de ecuaciones cartesianas:

x = (a + b) cos(t) + c cos((a/b + 1)t)

y = (a + b) sen(t) + c sen((a/b + 1)t)

Cuando (en valor absoluto) b = c, las curvas resultantes toman el nombre de epicicloides.

La presente invención consigue importantes ventajas.

De hecho, se apreciará que una deposición realizada según el procedimiento de referencia permite conseguir una mayor rigidez de los flancos del neumático. Además, una deposición realizada según el procedimiento de referencia proporciona más variables, tal como el número de puntos de cruce y la forma particular de las bobinas, para controlar la rigidez de dichos flancos.

En particular, el procedimiento de la presente invención permite hacer estructuras de rigidez lateral para neumáticos radiales que tienen una alta relación de sección, en particular neumáticos para motocicletas del tipo "tradicional", por ejemplo.

Finalmente, debe indicarse que la realización de estos elementos de refuerzo también se puede obtener separadamente del neumático que se procesa, sobre un soporte toroidal o un soporte de otro tipo, para una posterior aplicación a dicho neumático.

Sin embargo, estas alternativas no forman parte de la presente invención.

Claims (12)

1. Procedimiento para realizar elementos de refuerzo (10) para neumáticos de vehículos, que comprende la etapa de colocado en los flancos de dicho neumático por lo menos un elemento continuo a modo de hilo (11) sobre un elemento de soporte de dicho neumático, según una trayectoria de deposición substancialmente concéntrica con el eje de rotación (X) del neumático, caracterizado por superponer dicho por lo menos un elemento a modo de hilo (11) sobre sí mismo en una pluralidad de puntos de cruce.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho elemento de soporte se selecciona entre el grupo que comprende una tela de carcasa (3) y una lámina de material elastómero dispuesto sobre la tela de carcasa.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicho elemento de soporte es la lámina.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la tela de carcasa (3) está formada por elementos a modo de banda que presentan un recubrimiento de cauchutado asimétrico que es más rico en material elastómero en su superficie externa.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de superposición del elemento a modo de hilo (11) sobre sí mismo se realiza mediante la colocación de bobinas (11a) siguiendo trayectorias seleccionadas entre el grupo que comprende hipotrocoides, epitrocoides, hipocicloides y epicicloides.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de superposición del elemento a modo de hilo (11) sobre sí mismo se realiza colocando bobinas substancialmente circulares (11a) que son excéntricas entre sí y se extienden cada una alrededor del eje de rotación (X).

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de superposición del elemento a modo de hilo (11) sobre sí mismo se realiza accionando un soporte toroidal (13) en rotación alrededor de dicho eje de referencia geométrico (X) y moviendo un punto de aplicación (18a) del elemento a modo de hilo (11) sobre el elemento de soporte acercándose o alejándose del eje de rotación (X) según una dirección de movimiento (N) y a lo largo de un eje de oscilación (K).

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de superposición del elemento a modo de hilo (11) sobre sí mismo se realiza accionando un soporte toroidal (13) en rotación alrededor de dicho eje de rotación (X) y moviendo dicho soporte toroidal (13) respecto a un punto de aplicación fijo (22a), en un plano ortogonal al eje de rotación (X).

9. Neumático para ruedas de vehículos, que comprende:

- una estructura de carcasa (2) que incluye por lo menos una tela de carcasa (3) que tiene sus extremos en acoplamiento con respectivas estructuras de anclaje anulares substancialmente inextensibles (4); teniendo dicha tela de carcasa (3) dos porciones laterales axialmente opuestas (3a) separadas entre sí mediante una porción de corona y extendiéndose cada una radialmente alejándose de una de las estructuras de anclaje anulares (4) hasta dicha porción de corona;

- una estructura de cintura (5) aplicada a dicha porción de corona en una posición radialmente externa respecto a la tela de carcasa (3);

- un par de flancos (9) aplicados a dichas porciones laterales en una posición axialmente externa respecto a las superficies (3a) de la tela de carcasa (3);

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

- elementos de refuerzo (10) en los flancos de dicho neumático, comprendiendo cada uno por lo menos un elemento continuo a modo de hilo (11) formado en bobinas alrededor del eje de rotación (X) del neumático (1),

caracterizado por el hecho de que dicho por lo menos un elemento continuo a modo de hilo (11) está superpuesto sobre sí mismo en una pluralidad de puntos de cruce.

10. Neumático según la reivindicación 9, en el que el elemento continuo a modo de hilo (11) está dispuesto en forma de bobinas substancialmente circulares (11a) que son excéntricas entre sí y se extienden cada una alrededor del eje de rotación (X).

11. Neumático según la reivindicación 9, en el que el elemento continuo a modo de hilo (11) está dispuesto en forma de bobinas (11a) que siguen trayectorias seleccionadas entre el grupo que comprende hipotrocoides, epitrocoides, hipocicloides y epicicloides.

12. Neumático según la reivindicación 9, en el que el elemento continuo a modo de hilo (11) está dispuesto según una trayectoria generada por el movimiento de un punto alrededor de un centro de rotación, cuyo centro está a su vez provisto de un movimiento de revolución alrededor del eje de rotación (X).