ES2258098T3 - Neumatico para avion con talones perfeccionados. - Google Patents
Neumatico para avion con talones perfeccionados.Info
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Abstract
Neumático de avión (1, 20), que tiene la capacidad de trabajar a una presión de inflado superior a 12 bares, que comprende una cima (2), dos flancos (3) y dos bordes o talones (4, 21), una armadura de carcasa (5) anclada en los dos talones y una armadura de corona, en el que la armadura de carcasa comprende al menos dos o tres alineamientos circunferenciales (6, 7, 24, 25, 26) de primeros refuerzos cuyo módulo secante de extensión es superior a 1000 cN/tex, y en el que los medios de anclaje de dichos primeros refuerzos en cada talón comprenden segundos refuerzos (9, 11, 12, 13, 27, 28, 29, 30, 31) orientados circunferencialmente que bordean axialmente dichos alineamientos circunferenciales de dichos primeros refuerzos, estando dichos primeros refuerzos y dichos segundos refuerzos separados por una capa de mezcla (10) cuyo módulo secante de extensión al 10% y a temperatura ambiente es superior a 20 MPa, y con preferencia superior a 30 MPa.
Description
Neumático para avión con talones
perfeccionados.
La invención concierne a un neumático, destinado
a soportar cargas pesadas e inflado a presión muy alta, superior a
12 bares, tal como por ejemplo un neumático de avión.
La patente US 4.832.102 describe un neumático de
avión, que comprende una cima, dos flancos y dos bordes o talones,
una armadura de carcasa y una armadura de corona, en el que la
armadura de carcasa comprende dos alineamientos circunferenciales
de refuerzos de módulo de elasticidad alto, anclados en los dos
talones, y la armadura de corona comprende al menos un bloque de
trabajo con, al menos, una capa de refuerzos de módulo de
elasticidad alto. La armadura de carcasa está anclada en los talones
mediante el enrollamiento, alrededor de una varilla, de los dos
alineamientos circunferenciales de primeros refuerzos de módulo de
elasticidad alto.
La patente
FR-A-2.771.050 describe un neumático
de avión, en el que cada talón está desprovisto de varilla y en el
que la armadura de carcasa presenta en cada talón un perfil
meridiano curvado, y en el que dicha armadura de carcasa está
reforzada mediante capas adicionales y formada por elementos de
refuerzo orientados sensiblemente de forma circunferencial. El
perfil curvado de la capa de carcasa asociado a un apilamiento de
capas en la zona del talón, conduce a una realización compleja que
aumenta en especial el tiempo de fabricación y, por tanto, los
costes.
La invención tiene por objeto un neumático para
avión, cuyo anclaje de la armadura de carcasa esté perfeccionado.
Esta finalidad se consigue con un neumático que tiene las
características de la reivindicación 1.
En lo que sigue, se entiende por título la masa
en gramos de mil metros de un refuerzo. El título se expresa en
"tex". La tensión experimentada por un refuerzo o el módulo de
este refuerzo se expresan en "cN/tex", cN quiere decir
centinewton.
Se entiende por "refuerzo" ("reinforcing
thread") cualquier elemento de refuerzo en forma de un hilo,
susceptible de reforzar una matriz determinada, por ejemplo una
matriz de caucho. Como ejemplos de refuerzos pueden citarse las
fibras polifilamento ("multifilament yarns"), pudiendo estas
fibras estar torcidas o no sobre sí mismas, los hilos unitarios
tales como los monofilamentos de diámetro elemental elevado, con o
sin torsión sobre sí mismos, los cables o hilos retorcidos
("cords") obtenidos mediante operaciones de cableado o torcido
de estos hilos unitarios o de estas fibras, pudiendo tales
refuerzos ser híbridos, es decir compuestos, que comprendan
elementos de diferente naturaleza.
Se entiende por "hilo retorcido" ("plied
yarn" o "folded yarn") un refuerzo constituido por dos o más
hebras ("single yarns") reunidas mediante operaciones de
torcido; estas hebras, formadas generalmente por fibras
polifilamento, se retuercen en primer lugar individualmente en un
sentido (dirección de torsión S o Z) durante una primera etapa de
torcido, y después se tuercen juntas en sentido inverso (dirección
de torsión Z o S, respectivamente) durante una segunda etapa de
torcido.
Se entiende por "refuerzo adherizado" un
refuerzo que ha experimentado un tratamiento apropiado de
revestimiento, denominado encolado o adherización, susceptible de
hacer adherir este refuerzo después de un tratamiento térmico
adecuado a la matriz a que la esté destinado.
Se entiende por "axial" una dirección
paralela al eje A del neumático; esta dirección puede ser
"axialmente interior" cuando está dirigida hacia el interior
del neumático y "axialmente exterior" cuando está dirigida
hacia el exterior del neumático.
Se entiende por "radial" una dirección
perpendicular al eje A del neumático y que pasa por este eje A. Esta
dirección puede ser "radialmente interior" o "radialmente
exterior" según que se dirija hacia el eje A o hacia el exterior
del neumático.
Se entiende por "módulo de elasticidad" de
una mezcla de caucho un módulo secante de extensión al 10% de
deformación y a temperatura ambiente.
El neumático para avión, según la invención, cuya
presión de inflado es superior a 12 bares, comprende una cima, dos
flancos y dos bordes o talones, una armadura de carcasa anclada en
los dos talones y una armadura de corona. Este neumático es tal que
la armadura de carcasa comprende dos o tres alineamientos
circunferenciales de primeros refuerzos, de módulo de elasticidad
alto, y tal que los medios de anclaje de los primeros refuerzos en
cada talón comprenden segundos refuerzos, orientados
circunferencialmente, que bordean axialmente los alineamientos
circunferenciales de los primeros refuerzos, estando los primeros
refuerzos y los segundos refuerzos separados por una capa de mezcla
de módulo de elasticidad muy alto.
Los primeros refuerzos tienen, con preferencia,
un módulo secante de extensión superior a 1000 cN/tex y tales
refuerzos están constituidos, por ejemplo, por poliamida
aromática.
La capa de mezcla de módulo de elasticidad muy
alto tiene un módulo secante de extensión al 10% superior a 20 MPa y
con preferencia superior a 30 MPa. Esta capa también puede tener una
dureza Shore A superior a 70.
Los neumáticos para avión deben resistir
condiciones extremas de servicio, especialmente en términos de carga
aplicada y de velocidad, teniendo en cuenta su poco peso y su escaso
tamaño. De ello resulta que, a pesar de sus presiones de inflado muy
elevadas, superiores a 12 bares, su aplastamiento o flecha de
servicio puede alcanzar frecuentemente valores dobles a los
observados en neumáticos de vehículos pesados o de turismos.
Durante los despegues se alcanzan velocidades muy
elevadas, del orden de 350 km/hora, donde las condiciones de
calentamiento también son muy severas.
Todas estas condiciones son particularmente
perjudiciales para la duración de los talones de estos
neumáticos.
De forma muy sorprendente, la solicitante ha
constatado que el hecho de haber sustituido, en el neumático según
la invención, un anclaje de la armadura de carcasa con un
enrollamiento alrededor de una varilla, por un anclaje mediante
refuerzos circunferenciales acoplados a los refuerzos de la armadura
de la carcasa por una capa de mezcla de módulo de elasticidad muy
alto, no ocasionaba ninguna degradación de esta estructura sino todo
lo contrario.
Este tipo de estructuras de anclaje ya son
conocidas, especialmente por las patentes EP 0.582.196 o EP
0.664.232. Pero estas estructuras habían sido definidas para
neumáticos de turismos, cuyas condiciones de solicitación en
servicio son mucho menos severas.
La armadura de carcasa de los neumáticos, según
la invención, comprende dos o tres alineamientos circunferenciales
de refuerzos de módulo de elasticidad alto, de poliamida aromática,
por ejemplo.
Se necesitan dos alineamientos circunferenciales
para resistir las fortísimas solicitaciones mecánicas
experimentadas, pero es preciso no superar los tres alineamientos
para no aumentar de manera perjudicial la rigidez a la flexión de
los flancos.
De forma ventajosa, cada alineamiento
circunferencial de los primeros refuerzos está, en cada talón,
bordeado axialmente en el interior y axialmente en el exterior por
segundos refuerzos orientados circunferencialmente.
Los segundos refuerzos tienen, con preferencia,
un módulo de extensión superior al de los primeros refuerzos. Y se
escogen preferentemente en el grupo de los refuerzos de carbono, de
tungsteno, de aramida de módulo alto, o de acero.
Según un modo de realización ventajoso, los
segundos refuerzos de los medios de anclaje están constituidos por
monofilamentos o hilos unitarios de acero. Estos monofilamentos
pueden tener un diámetro comprendido entre 0,7 y 1,3 mm. Cuando su
diámetro supera 1,3 mm su puesta en práctica resulta difícil porque
el refuerzo ya no es bastante flexible, cuando su diámetro disminuye
por debajo de 0,7 mm su tiempo de aplicación resulta demasiado
largo.
La utilización de estos monofilamentos tiene la
ventaja de obtener, para una rigidez dada de estos segundos
refuerzos, una gran compacidad de la estructura del talón. El coste
de estos monofilamentos también es muy reducido, respecto al de los
cables metálicos utilizados usualmente en la industria del
neumático.
Según otra característica del neumático según la
invención, considerando \sumR_{1} como suma de las rigideces
de extensión de los segundos refuerzos dispuestos axialmente en el
interior respecto a la armadura de carcasa y considerando
\sumR_{E} como suma de las rigideces de extensión de los
segundos refuerzos dispuestos axialmente a una y otra parte de la
armadura de carcasa, se tiene:
0,6 \leq
\frac{\sum R_{1}}{\sum R_{E}}\leq
1,5
y con
preferencia:
0,7 \leq
\frac{\sum R_{1}}{\sum R_{E}}\leq
1,3
El respeto de estos límites en la relación entre
la rigidez total de extensión de los segundos refuerzos dispuestos
en el interior de la armadura de carcasa en cada talón y la rigidez
total de extensión de los segundos refuerzos dispuestos en el
exterior de la armadura de carcasa, tiene la ventaja de hacer más
homogénea la solicitación de los segundos refuerzos en el talón,
cualquiera que sea su posición.
Según otra característica preferente, la
superficie exterior del talón del neumático, según la invención,
comprende un asiento seguido por una pared troncocónica con
orientación sensiblemente radial, adyacente radialmente en el
interior a una pared de sección transversal sensiblemente en arco de
círculo y centro C dispuesto exteriormente respecto al talón,
estando destinadas estas paredes a apoyarse contra la pestaña y el
reborde de una llanta adaptada, considerando una línea CD que
atraviesa el talón del neumático formando un ángulo de
\alpha=+45\pm5 grados respecto al eje A del neumático, el
conjunto de los segundos refuerzos está dispuesto a una distancia
radial del eje del neumático menor o igual que esta línea CD. Esta
línea CD define sensiblemente una zona de encastre, muy rígida,
donde las deformaciones son muy reducidas, y una zona de flexión,
radialmente por encima de CD. El hecho de que todos los segundos
refuerzos se encuentren en la zona de encastre aumenta la
resistencia del talón.
Con preferencia, teniendo el talón del neumático,
según la invención, una superficie exterior destinada a ponerse en
contacto con la superficie correspondiente del asiento y de la
pestaña de la llanta, después del montaje en dicha llanta e inflado
del neumático, la zona de contacto entre la superficie exterior del
talón y la llanta se extiende al menos hasta el punto B de la
pestaña de radio máximo R_{J}.
Ventajosamente, siendo \Phi el diámetro de la
circunferencia de la superficie exterior del talón destinada a
apoyarse contra la circunferencia de la pestaña de la llanta de
radio máximo R_{J} , se tiene:
\Phi=2(R_{J}-\varepsilon)
con \varepsilon comprendido
entre 0,5 y 2
mm.
Esto permite que el talón "asiente" bien en
el asiento y la pestaña de la llanta, y tiene la ventaja de limitar
la curvatura que adoptan los alineamientos circunferenciales de la
armadura de carcasa durante la rodadura, particularmente en el área
de contacto.
Según un modo de realización ventajoso, los
primeros refuerzos de la armadura de carcasa forman idas y vueltas
dispuestas de forma adyacente, con bucles que unen una ida con una
vuelta cada vez a la altura de cada talón.
La armadura de corona del neumático para avión,
según la invención, comprende con preferencia, al menos, un bloque
de trabajo con al menos dos capas de refuerzos, paralelos en cada
capa, orientados sensiblemente de forma circunferencial y de módulo
de elasticidad alto, ventajosamente refuerzos constituidos por
poliamida aromática.
Se entiende por "orientación sensiblemente
circunferencial" una orientación que no se desvía más de cinco
grados de la dirección circunferencial.
Si es necesario, comprendiendo la armadura de
corona una zona central y dos zonas laterales, el bloque de trabajo
comprende además dos capas de elementos de refuerzo de módulo de
elasticidad alto, orientados sensiblemente de forma
circunferencial, dispuestas axialmente a una y otra parte del plano
central del neumático, en las zonas laterales de dicha cima. Estas
capas permiten soportar los esfuerzos debidos a la centrifugación a
alta velocidad. Y con preferencia están dispuestas radialmente en
el interior respecto a las dos capas de refuerzos orientados
circunferencialmente del bloque de trabajo. Estas dos capas de
refuerzo tienen la ventaja de aumentar el zunchado de las zonas
laterales de la cima sin aumentar su espesor.
Este tipo de armadura de corona corresponde, por
ejemplo, a los neumáticos del tren principal de un avión.
La armadura de corona puede comprender además dos
capas de refuerzos, paralelos entre sí en cada capa y cruzados de
una capa a la siguiente formando con la dirección circunferencial un
ángulo \alpha, comprendido entre 5º y 35º, para reforzar la
rigidez de deriva del neumático.
Este tipo de armadura de corona corresponde a los
neumáticos directrices del avión, es decir, por ejemplo, a las
"ruedas orientables" dispuestas debajo de la cabina para
sostener y dirigir el avión durante sus desplazamientos en suelo por
las pistas.
La armadura de corona también puede comprender
una capa corona de protección, dispuesta radialmente en el exterior
respecto al bloque de trabajo. Esta capa de protección se extiende,
con preferencia, axialmente más que la anchura axial de las capas de
refuerzos con orientación circunferencial de módulo de elasticidad
alto.
Las características y ventajas de la invención se
comprenderán mejor por medio de la descripción que sigue y que se
refiere al dibujo anejo que ilustra, a título no limitativo,
ejemplos de realización y en el que:
- la figura 1 presenta esquemáticamente un
neumático según la invención, visto en sección axial;
- la figura 2 es una vista en perspectiva
que muestra esquemáticamente la disposición de una parte de los
refuerzos de la armadura de carcasa;
- la figura 3 presenta un talón de un
segundo modo de realización;
- la figura 4 presenta un tercer modo de
realización; y
- la figura 5 presenta un cuarto modo de
realización.
El neumático 1 de avión, representado
esquemáticamente en semisección axial en la figura 1, comprende una
cima 2, dos flancos 3 y dos bordes o talones 4. Una armadura de
carcasa 5 se extiende de un talón al otro y está constituida por dos
alineamientos circunferenciales 6 y 7 de primeros refuerzos. Los
alineamientos circunferenciales de primeros refuerzos 6 y 7 están
orientados radialmente en los flancos 3 y están constituidos por
refuerzos de poliamida aromática o aramida. Los primeros refuerzos
están dispuestos paralelamente y están separados por una capa de
mezcla 8 cuya naturaleza y módulo están adaptados en función de su
posición en el neumático.
El anclaje de los dos alineamientos
circunferenciales 6 y 7 está asegurado en los talones 4 por medio de
alineamientos o "pilas" 9 de segundos refuerzos orientados
circunferencialmente y dispuestos axialmente a una y otra parte de
cada alineamiento circunferencial de primeros refuerzos 6 y 7. Cada
alineamiento o pila 9 de segundos refuerzos puede obtenerse por
enrollamiento helicoidal de un refuerzo. Los primeros refuerzos,
radiales, y los segundos refuerzos, circunferenciales, están
separados unos de otros por una capa de mezcla de caucho 10, de
módulo de elasticidad muy alto, para evitar cualquier contacto
directo de un refuerzo con otro. Esta capa 10 tiene una dureza Shore
A superior a 70. Su módulo secante de extensión al 10% también puede
ser superior a 20 MPa y con preferencia a 30 MPa. La tensión que se
desarrolla en los primeros refuerzos durante el inflado del
neumático 1 se absorbe especialmente por medio de la adhesión
lateral existente entre cada alineamiento circunferencial 6 y 7 y
las pilas 9 de refuerzos circunferenciales. Esta estructura de talón
asegura un anclaje excelente que se mantiene muy eficaz incluso con
las elevadísimas presiones de inflado de los neumáticos de avión,
superiores a 12 bares y que pueden llegar a 25 bares en ciertas
aplicaciones particulares.
Las pilas 9 de segundos refuerzos están
repartidas en tres grupos, dos pilas 11 dispuestas axialmente en el
exterior de la armadura de carcasa 5, en el lado exterior del
neumático, dos pilas 13 dispuestas axialmente en el interior
respecto a la armadura de carcasa 5, en el lado interior del
neumático, y 4 pilas 12 dispuestas entre los dos alineamientos
circunferenciales 6 y 7 de la armadura de carcasa 5.
Ha de señalarse que el segundo refuerzo utilizado
en este neumático es un monofilamento o hilo unitario de acero de
diámetro 0,98 mm. Por supuesto, este refuerzo está adherizado con un
revestimiento latonado o cincado. Su uso permite conseguir en un
espacio muy reducido una rigidez fortísima de extensión del conjunto
de las pilas 9. Su coste también es reducido, respecto a los
ensamblajes normalmente utilizados en los neumáticos.
Con preferencia, siendo \sumR_{1} la suma de
las rigideces de extensión de los segundos refuerzos 12 dispuestos
en el interior de la armadura de carcasa 5 y siendo \sumR_{E}
la suma de las rigideces de extensión de los segundos refuerzos 11,
13, dispuestos a una y otra parte de la armadura de carcasa 5, se
tiene 0,6\leq \frac{\sum R_{1}}{\sum R_{E}}\leq1,5 y
ventajosamente
0,7\leq \frac{\sum R_{1}}{\sum R_{E}}\leq1,3. En el caso del neumático descrito, considerando el número de espiras dispuestas interiormente y exteriormente respecto a la armadura de carcasa, se obtiene:
0,7\leq \frac{\sum R_{1}}{\sum R_{E}}\leq1,3. En el caso del neumático descrito, considerando el número de espiras dispuestas interiormente y exteriormente respecto a la armadura de carcasa, se obtiene:
Esto tiene la ventaja de homogeneizar la
solicitación mecánica de los segundos refuerzos en el talón.
También se puede señalar que el número de espiras
de las pilas disminuye progresivamente con la distancia respecto al
eje A del neumático 1. De ahí resulta una forma sensiblemente cónica
en la disposición de los segundos refuerzos. Esto tiene la ventaja
de estabilizar firmemente los talones 4 durante el inflado del
neumático y durante el paso por el área de contacto en servicio.
El conjunto de espiras de las pilas 9 está
embebido en la mezcla de caucho 10, de módulo de elasticidad muy
alto, para asegurar una absorción buena de los esfuerzos debidos a
la presión de inflado y garantizar de este modo un anclaje
excelente de la armadura de carcasa en los talones 4.
La figura 2 es una vista en perspectiva de uno de
los alineamientos circunferenciales de primeros refuerzos, el
alineamiento 6, en la que sólo están representados los refuerzos. En
esta figura se ve el alineamiento circunferencial 6 de primeros
refuerzos que está constituido por porciones de refuerzos 17. En sus
extremos radialmente inferiores, las porciones de refuerzos 17
forman bucles 18 yuxtapuestos, situados en el talón 4. Estos bucles
18 son adyacentes y no se solapan. Axialmente a una y otra parte del
alineamiento circunferencial 6 de primeros refuerzos, sólo están
representadas las pilas 11 y 12 directamente adyacentes a este
alineamiento 6. Por claridad del dibujo, sólo se han representado
el alineamiento circunferencial 6 de primeros refuerzos y dos
pilas, pero el alineamiento circunferencial 7 de primeros refuerzos
presenta la misma disposición de las porciones de refuerzos 17.
La figura 3 presenta un talón 21 y un flanco 22
de un segundo modo de realización de un neumático 20 según la
invención, en el que la armadura de carcasa 23 está constituida por
tres alineamientos circunferenciales, 24, 25, 26, de refuerzos de
poliamida aromática o aramida. En el talón 21 están dispuestas pilas
27 de segundos refuerzos con orientación circunferencial. Estas
pilas 27 están separadas en este caso en cuatro grupos. Se ven
sucesiva y axialmente, desde el lado interior del talón hacia el
lado exterior, tres pilas 28 dispuestas interiormente respecto al
alineamiento circunferencial de primeros refuerzos 24, cuatro pilas
29 dispuestas entre los alineamientos circunferenciales de primeros
refuerzos 24 y 25, tres pilas 30 dispuestas entre los alineamientos
circunferenciales 25 y 26, y tres pilas 31 dispuestas axialmente en
el exterior respecto al alineamiento 26.
Como anteriormente, los segundos refuerzos están
constituidos por monofilamentos o hilos unitarios de acero y el
número de espiras es tal que se verifica que la suma de las
rigideces de extensión de las pilas dispuestas exteriormente
respecto a la armadura de carcasa, es sensiblemente del mismo orden
que la suma de las rigideces de extensión de las pilas dispuestas
interiormente respecto a la armadura de carcasa 23.
La superficie exterior del talón 21 comprende un
asiento 32 y una pared troncocónica con orientación sensiblemente
radial 33 adyacente radialmente en el interior a una pared 34 cuya
sección es un arco de círculo EF de centro C. C está dispuesto en
el exterior del talón 21. Considerando la línea CD que atraviesa el
talón formando un ángulo de \alpha=+45\pm5 grados respecto al
eje A del neumático (este ángulo queda determinado cuando se monta
el neumático en su llanta), se constata que el conjunto de los
segundos refuerzos 27 está dispuesto a una distancia radial del eje
A menor o igual que esta línea CD. Esta línea CD define
sensiblemente una zona de encastre muy rígida, donde las
deformaciones son muy reducidas, y una zona de flexión, radialmente
por encima de CD. El hecho de que todos los segundos refuerzos se
encuentren en la zona de encastre aumenta la resistencia del
talón.
Esta superficie exterior del talón está destinada
a apoyarse contra la pared de una llanta 35 cuyo perfil exterior
también está representado en la figura 3. Este perfil comprende el
asiento 36 y la pared sensiblemente radial de la pestaña 37 seguida
por el reborde 38. El reborde 38 tiene una sección transversal en
arco de círculo de centro C'. El punto de diámetro más elevado es
B, de radio R_{J}. El punto E dispuesto en la superficie
axialmente exterior del talón 21 está destinado a ponerse contacto
sensiblemente con el punto B. Cuando el neumático está montado en
la llanta 35 las superficies 34 y 38 son homocéntricas, es decir que
sus centros C y C' están confundidos. El punto E está dispuesto en
una circunferencia de diámetro \Phi. Se tiene la relación:
\Phi
=2(R_{J}-\varepsilon)
con \varepsilon comprendido
entre 0,5 y 2
mm.
Este ligero desplazamiento del punto E entre su
posición libre y su posición montada en la llanta, en contacto con
B, permite que el talón esté sometido ligeramente a extensión
durante su montaje en la llanta y favorece la calidad del contacto
obtenido. Este contacto hasta el punto E aumenta la estabilidad del
talón durante la aplicación de la presión del neumático y durante
el paso por el área de contacto en servicio. En consecuencia, se
constata que los alineamientos circunferenciales de la armadura de
carcasa están claramente menos solicitados por compresión durante
el paso por el área de contacto, contrariamente a lo que sucede en
los neumáticos de avión de estructura clásica.
En la figura 1 también se presenta un primer
ejemplo de armadura de corona 14. Esta armadura está constituida
por un bloque de trabajo que comprende dos capas de refuerzos 15 y
16 con orientación sensiblemente circunferencial obtenidas por
enrollamiento helicoidal de al menos un refuerzo. Este refuerzo está
constituido por refuerzos de poliamida aromática o aramida. El
número de capas de refuerzo, así como el paso de colocación, se
adaptan en función de la dimensión del neumático y de sus
condiciones de utilización. Este modo de realización de una
armadura de corona tiene la ventaja de procurar un zunchado muy
eficaz que minimiza la variación dimensional del neumático durante
el inflado, así como a alta velocidad. Se constata que la evolución
del perfil puede ser tres o cuatro veces menor que en un neumático
usual de avión, tal como un 30-7,7R16 AIRX. Este
zunchado excelente también tiene la ventaja de que no somete a
fuerte extensión a las mezclas que constituyen la banda de rodadura
de la cima del neumático. Se reducen mucho las grietas superficiales
de la banda de rodadura debidas al ozono presente en el aire.
La armadura de corona 41 del neumático 40
presentado en la figura 4 comprende, como anteriormente, dos capas
de refuerzos con orientación sensiblemente circunferencial 15 y 16 y
está completada por dos capas 42 y 43 de elementos de refuerzo de
módulo de elasticidad alto, orientados sensiblemente de forma
circunferencial, dispuestas axialmente a una y otra parte del plano
central del neumático, en las zonas laterales de la cima. Estas
capas también están constituidas por refuerzos aromáticos. Ellas
permiten reforzar el zunchado de las zonas laterales L de la cima.
Las capas 42 y 43 están dispuestas radialmente entre las capas 15 y
16 y la armadura de carcasa 5.
La armadura 41 también está completada por una
capa corona de protección 44 dispuesta radialmente en el exterior
respecto a las demás capas de la armadura de corona 41. Esta capa
corona de protección puede estar constituida por refuerzos
metálicos ondulados, por no estar solicitados en el funcionamiento
normal. Ha de señalarse que esta capa de protección se extiende
axialmente una distancia axial a más que las capas 15 y 16 a una y
otra parte del plano central P del neumático.
La figura 5 presenta un neumático 50 con una
armadura de corona 51 que comprende además dos capas de refuerzos
52, 53, paralelos entre sí en cada capa y cruzados de una capa a la
siguiente formando con la dirección circunferencial un ángulo
\alpha, comprendido entre 5º y 35º, teniendo los refuerzos un
módulo de elasticidad alto. Estas dos capas están dispuestas
radialmente por debajo de las capas de refuerzos circunferenciales
15 y 16. Ellas aumentan el empuje de deriva del neumático 30
respecto al del neumático 40. Este neumático está particularmente
adaptado para servir de neumático directriz o rueda orientable de un
avión.
Se ha probado un neumático, según la invención,
de dimensión 30-7,7R16 que comprende:
- -
- como armadura de carcasa tres alineamientos circunferenciales de primeros refuerzos, constituidos por hilos retorcidos adherizados de título igual a 501 tex elaborados a partir de 3 hebras de aramida idénticas de 167 tex. La densidad de los primeros refuerzos es de 88 hilos/dm en la zona de los talones;
- -
- como segundos refuerzos unos monofilamentos de acero de diámetro 0,98 mm y repartidos en 13 pilas 9:
- \bullet
- 3 pilas axialmente más interiores con 14, 17 y 20 espiras,
- \bullet
- 4 pilas entre los alineamientos circunferenciales 24 y 25 con 10, 14, 16 y 20 espiras,
- \bullet
- 3 pilas entre los alineamientos circunferenciales 25 y 26 con 19, 15 y 10 espiras, y
- \bullet
- 3 pilas axialmente más exteriores con 14, 10 y 7 espiras.
- -
- una armadura de corona con tres capas de refuerzos orientados sensiblemente de forma circunferencial, constituidos por hilos retorcidos adherizados de título igual a 660 tex elaborados a partir de 2 hebras de aramida idénticas de 330 tex; los refuerzos tienen un paso de colocación de 1,2 mm.
La capa de mezcla de módulo de elasticidad muy
alto tenía un módulo secante de extensión de 45 MPa y una dureza
Shore A de 90.
Este neumático ha sido sometido a ensayos de
resistencia al reventamiento y las presiones máximas medidas han
sido del orden de 100 bares. También está caracterizado por un
coeficiente de alargamiento de su desarrollo del orden del 1,5%
entre la presión nula y su presión de servicio de 15 bares. Este
neumático también ha experimentado con éxito ensayos de despegue,
similares a los ensayos normalizados de homologación de los
neumáticos para avión.
La elaboración del neumático según la invención
puede realizarse ventajosamente sobre un núcleo rígido que aplique
la forma de su cavidad interior, tal como los descritos por EP
242.840 o EP 822.047, incorporados por referencia en la presente
solicitud. Se aplican a este núcleo, en el orden requerido por la
estructura final, todos los constituyentes del neumático, los
cuales se disponen directamente en su lugar final sin experimentar
conformación en ningún momento de la elaboración. La cocción se
efectúa sobre el núcleo, retirándose éste sólo después de la fase de
vulcanización.
Este modo de fabricación tiene la ventaja de
reducir mucho, e incluso eliminar, las pre-tensiones
aplicadas a los refuerzos, particularmente a los orientados a 0º,
durante las fases tradicionales de conformación.
También se puede refrigerar parcialmente el
bandaje sobre el núcleo para mantener los refuerzos en el mismo
estado de deformación aplicado durante la colocación.
De manera equivalente, también se puede fabricar
el neumático sobre un tambor, tal como el descrito en WO 97/47.463 o
EP 0.718.090, con la condición de hacer la conformación del
semiterminado del neumático antes de efectuar la colocación de los
refuerzos orientados circunferencialmente.
También se puede realizar la colocación de los
refuerzos orientados circunferencialmente sobre una forma con
geometría idéntica a la forma prevista del molde de cocción. El
bloque corona se ensambla después con el semiterminado
complementario del neumático, según técnicas de transferencia
conocidas por los expertos en la técnica, y a continuación, siempre
según principios conocidos, se embute el neumático y se somete a
presión mediante el despliegue de una membrana en el interior del
neumático.
Este modo de realización también garantiza la
ausencia de pre-tensiones debidas a la conformación
en prensa de vulcanización.
Claims (19)
1. Neumático de avión (1, 20), que tiene la
capacidad de trabajar a una presión de inflado superior a 12 bares,
que comprende una cima (2), dos flancos (3) y dos bordes o talones
(4, 21), una armadura de carcasa (5) anclada en los dos talones y
una armadura de corona, en el que la armadura de carcasa comprende
al menos dos o tres alineamientos circunferenciales (6, 7, 24, 25,
26) de primeros refuerzos cuyo módulo secante de extensión es
superior a 1000 cN/tex, y en el que los medios de anclaje de dichos
primeros refuerzos en cada talón comprenden segundos refuerzos (9,
11, 12, 13, 27, 28, 29, 30, 31) orientados circunferencialmente que
bordean axialmente dichos alineamientos circunferenciales de dichos
primeros refuerzos, estando dichos primeros refuerzos y dichos
segundos refuerzos separados por una capa de mezcla (10) cuyo módulo
secante de extensión al 10% y a temperatura ambiente es superior a
20 MPa, y con preferencia superior a 30 MPa.
2. Neumático de avión (1, 20) según la
reivindicación 1, caracterizado porque cada alineamiento
circunferencial de dichos primeros refuerzos está bordeado, en cada
talón, axialmente en el interior y axialmente en el exterior por
dichos segundos refuerzos orientados circunferencialmente.
3. Neumático de avión (1, 20) según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los segundos
refuerzos tienen un módulo superior al de los primeros
refuerzos.
4. Neumático de avión (1, 20) según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos segundos
refuerzos de dichos medios de anclaje están constituidos por
refuerzos elegidos en el grupo de refuerzos de carbono, de
tungsteno, de aramida de módulo alto, o de acero.
5. Neumático de avión (1, 20) según la
reivindicación 4, caracterizado porque dichos segundos
refuerzos de dichos medios de anclaje están constituidos por
monofilamentos o hilos unitarios de acero.
6. Neumático de avión (1, 20) según la
reivindicación 5, caracterizado porque el diámetro de dichos
monofilamentos de acero está comprendido entre 0,7 y 1,3 mm.
7. Neumático de avión (1, 20) según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, considerando
\sumR_{1} como suma de las rigideces de extensión de los
segundos refuerzos dispuestos axialmente entre los alineamientos
más extremos de la carcasa y considerando \sumR_{E} como suma
de las rigideces de extensión de los segundos refuerzos dispuestos
axialmente a una y otra parte de la armadura de carcasa, se
tiene:
0,6 \leq
\frac{\sum R_{1}}{\sum R_{E}}\leq
1,5
8. Neumático de avión (1, 20) según la
reivindicación 7, caracterizado porque
0,7 \leq
\frac{\sum R_{1}}{\sum R_{E}}\leq
1,3
9. Neumático de avión (1, 20) según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la superficie
exterior de los talones comprende un asiento y una pared
troncocónica con orientación sensiblemente radial, adyacente
radialmente en el interior a una pared cuya sección es un arco de
círculo EF de centro C, y porque, considerando una línea CD que
atraviesa el talón formando un ángulo de \alpha=+45\pm5 grados
respecto al eje A del neumático, el conjunto de los segundos
refuerzos está dispuesto radialmente en el interior respecto a dicha
línea CD.
10. Neumático de avión según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dichos primeros
refuerzos de la armadura de carcasa forman idas y vueltas dispuestas
de forma adyacente, con bucles que unen una ida con una vuelta cada
vez a la altura de cada talón.
11. Neumático de avión según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicha armadura
de corona comprende, al menos, un bloque de trabajo con al menos dos
capas de refuerzos, paralelos en cada capa, orientados sensiblemente
de forma circunferencial y cuyo módulo secante de extensión es
superior a 1000 cN/tex.
12. Neumático de avión según la reivindicación
11, caracterizado porque comprendiendo dicha cima una zona
central y dos zonas laterales, dicho bloque de trabajo comprende
además dos capas de elementos de refuerzo, cuyo módulo secante de
extensión es superior a 1000 cN/tex, orientados sensiblemente de
forma circunferencial, dispuestas axialmente a una y otra parte del
plano central del neumático en las zonas laterales de dicha
cima.
13. Neumático de avión según la reivindicación
12, caracterizado porque dichas dos capas de dicho bloque de
trabajo están dispuestas radialmente por debajo de dichas dos capas
de refuerzos orientados circunferencialmente de dicho bloque de
trabajo.
\newpage
14. Neumático de avión según una de las
reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque dicho bloque
de trabajo comprende además dos capas de refuerzos, paralelos entre
sí en cada capa y cruzados de una capa a la siguiente formando con
la dirección circunferencial un ángulo \alpha, comprendido entre
5º y 35º, dichos refuerzos cuyo módulo secante de extensión es
superior a 1000 cN/tex.
15. Neumático de avión según una de las
reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque dicha armadura
de corona comprende además, dispuesta radialmente en el exterior
respecto a dicho bloque de trabajo, una capa de protección que se
extiende axialmente más que la anchura axial de dicha o dichas capas
de refuerzos cuyo módulo secante de extensión es superior a 1000
cN/tex.
16. Neumático de avión según la reivindicación 1
a 15, caracterizado porque los refuerzos cuyo módulo secante
de extensión es superior a 1000 cN/tex están constituidos por
poliamida aromática.
17. Neumático de avión según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la capa de
mezcla, cuyo módulo secante de extensión al 10% es superior a 20
MPa, tiene una dureza Shore A superior a 70.
18. Conjunto montado para avión, constituido por
un neumático (1, 20) tal como el definido según una de las
reivindicaciones 1 a 17 y por una llanta (35), que comprende
asientos (36) y pestañas (37), teniendo los talones superficies
exteriores destinadas a ponerse contacto con la superficie
correspondiente de los asientos y de las pestañas de dicha llanta,
después del montaje en dicha llanta e inflado de dicho neumático,
caracterizado porque la zona de contacto entre dicha
superficie exterior de dicho talón y dicha llanta se extiende al
menos hasta un punto B de la pestaña de radio máximo Rj.
19. Conjunto montado para avión según la
reivindicación 18, caracterizado porque siendo \Phi el
diámetro de la circunferencia de la superficie exterior del talón
destinada a apoyarse contra la circunferencia de la pestaña de la
llanta de radio máximo R_{J} , se tiene:
\Phi
=2(R_{J}-\varepsilon)
con \varepsilon comprendido
entre 0,5 y 2
mm.
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