ES2265876T3 - Cubierta neumatica. - Google Patents
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Abstract
Cubierta neumática que comprende un par de partes que constituyen los talones, un par de partes que constituyen los flancos, una parte que constituye la banda de rodadura, una carcasa radial de al menos una tela para reforzar estas partes, y un cinturón que refuerza la parte que constituye la banda de rodadura; estando dicha parte que constituye la banda de rodadura provista de dos acanaladuras circunferenciales principales (2, 3) formadas en el caucho de la banda de rodadura en una zona central y de una nervadura circunferencial (6) definida por dichas dos acanaladuras circunferenciales principales contiguas (2, 3); estando dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho de que están formadas solamente en la nervadura circunferencial (6) al menos dos finas acanaladuras circunferenciales (15, 16).
Description
Cubierta neumática.
Esta invención se refiere a una cubierta
neumática, y más en particular a una cubierta neumática radial
robusta destinada a ser usada en vehículos de relativamente gran
tamaño tales como camiones, autobuses y vehículos similares, para
mejorar la resistencia al desgaste irregular en el caucho de la
banda de rodadura.
En la parte que constituye la banda de rodadura
de una cubierta neumática, una parte que constituye la corona y
forma el área de contacto con el piso tiene habitualmente una forma
convexa que está hecha de una pluralidad de arcos que están
empalmados entre sí sin solución de continuidad en una sección de la
cubierta para mantener adecuadamente la forma de la zona de
contacto con el piso o la distribución de la presión de contacto con
el piso. Tal forma convexa de la parte que constituye la corona
puede evitar que se dé el caso de que, cuando la cubierta rueda
bajo carga, la presión de contacto con el piso en la zona de la
parte que constituye la banda de rodadura que como tal zona
constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura y está
directamente sometida a la influencia de la rigidez de la parte que
constituye el flanco deviene más alta que la presión de contacto
con el piso en la otra zona.
Por otro lado, se hace que el diámetro de la
zona central de la parte que constituye la corona sea mayor que el
diámetro de la zona que constituye el enlace entre el flanco y la
banda de rodadura a base de dar a la parte que constituye la corona
la forma convexa, con lo cual es creada la fuerza que se indica a
continuación en la superficie de la parte que constituye la banda
de rodadura que como tal superficie es la que establece el contacto
con el piso. Concretamente, puesto que la longitud periférica de la
zona central es mayor que la longitud periférica de la zona que
constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura, cuando
se hace que la cubierta ruede bajo carga es creada en la superficie
de la zona central que como tal superficie es la que establece el
contacto con el piso una fuerza dirigida hacia adelante, o sea una
fuerza que está dirigida en la dirección de marcha de la cubierta,
mientras que es creada en la superficie de la zona que constituye
el enlace entre el flanco y la banda de rodadura que como tal
superficie es la que establece el contacto con el piso una fuerza
dirigida hacia atrás, o sea una fuerza que está dirigida en la
dirección de frenado de la cubierta.
Bajo la acción de estas fuerzas dirigidas hacia
adelante y hacia atrás, la cantidad de desgaste del caucho de la
banda de rodadura en la zona central que está marcadamente sometida
a la influencia de la fuerza de tracción aumenta en una cubierta
que está montada en un eje motriz, mientras que la cantidad de
desgaste del caucho de la banda de rodadura en la zona que
constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura y que
como tal zona está marcadamente sometida a la influencia de la
fuerza de frenado aumenta en una cubierta montada en un eje no
motriz. Puesto que el incremento de estas cantidades de desgaste del
caucho es comparado con la cantidad de desgaste del caucho de la
otra zona, es ocasionado un desgaste irregular en el caucho de la
banda de rodadura de la parte que constituye la corona. En
particular, un notable desgaste de este tipo en la zona central de
la cubierta montada en el eje motriz es el llamado desgaste central
y constituye un serio problema. Sin embargo, es imposible modificar
en gran medida la forma convexa de la parte que constituye la
corona debido a las razones que han sido expuestas
anteriormente.
Se llama asimismo la atención acerca de las
descripciones de los documentos
US-A-5445201 y
JP-07-117413A, que describen
cubiertas según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un objeto de la invención es el de aportar una
cubierta neumática que tenga una mejorada resistencia al desgaste
irregular a base de mitigar en gran medida las fuerzas dirigidas
hacia adelante y hacia atrás que son generadas mientras se mantiene
la forma convexa de la parte que constituye la corona para impedir
que se produzca un desgaste irregular del caucho de la banda de
rodadura, y en particular el desgaste central.
Según la invención, se aporta una cubierta
neumática que comprende un par de partes que constituyen los
talones, un par de partes que constituyen los flancos, una parte
que constituye la banda de rodadura, una carcasa radial de al menos
una tela para reforzar estas partes, y un cinturón que refuerza la
parte que constituye la banda de rodadura; estando dicha parte que
constituye la banda de rodadura provista de dos acanaladuras
circunferenciales principales formadas en el caucho de la banda de
rodadura en una zona central y de una nervadura circunferencial
definida por dichas dos acanaladuras circunferenciales principales
contiguas, estando formadas solamente en la nervadura
circunferencial al menos dos finas acanaladuras
circunferenciales.
En este caso, las definiciones de la cubierta
son las decididas por las normas industriales que están en vigor en
las zonas en las que se fabrican o se usan cubiertas. Por ejemplo,
dichas definiciones se encuentran en los "Anuarios de la
Asociación del Sector de los Neumáticos y las Llantas" en los
EE.UU., en el "Manual de Normas de la Organización Técnica
Europea del Sector de los Neumáticas y las Llantas" en Europa, o
en el "Anuario de la Asociación de los Fabricantes Japoneses de
Cubiertas para Automóviles (JATMA)" en Japón.
En una realización preferible de la invención,
cada una de las finas acanaladuras circunferenciales practicadas en
la nervadura circunferencial tiene una forma que es tal que una
bisectriz que pasa por el centro de la anchura de la fina
acanaladura en la dirección de la profundidad de la misma es
paralela a una línea normal que pasa por el centro de la anchura de
una parte que constituye una nervadura y está definida por las dos
finas acanaladuras circunferenciales contiguas.
En otra realización preferible de la invención,
cada una de las finas acanaladuras circunferenciales practicadas en
la nervadura circunferencial tiene una forma que es tal que una
bisectriz que pasa por el centro de la anchura de la fina
acanaladura en la dirección de la profundidad de la misma está
inclinada con respecto a una línea normal que pasa por el centro de
la anchura de una parte que constituye una nervadura y está definida
por las dos finas acanaladuras circunferenciales contiguas de forma
tal que el espacio entre dichas finas acanaladuras se ensancha
hacia el interior de la cubierta.
En una adicional realización preferible de la
invención, la superficie de una parte que constituye una nervadura
y está definida por las dos finas acanaladuras circunferenciales
contiguas es cóncava con respecto a la superficie de una parte que
constituye una acanaladura y está definida por la acanaladura
circunferencial y la fina acanaladura circunferencial que es
adyacente a la misma.
En una realización aún más preferible de la
invención, las dos finas acanaladuras circunferenciales contiguas
discurren en zigzag en la dirección circunferencial de la parte que
constituye la banda de rodadura de tal manera que forman partes
estrechadas que corresponden a nudos y partes ensanchadas que
corresponden a ensanches en la parte que constituye una nervadura y
está definida por estas finas acanaladuras circunferenciales. En
este caso, la diferencia entre la anchura máxima de la parte
ensanchada y la anchura mínima de la parte estrechada a lo ancho en
la dirección axial de rotación de la cubierta es mayor en un punto
de la superficie de la parte que constituye una nervadura que en un
punto del fondo de la fina acanaladura circunferencial. En una
realización más preferible de la invención, las dos finas
acanaladuras circunferenciales contiguas tienen recta la forma del
fondo.
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
La Fig. 1 es una vista desarrollada
esquemáticamente de una superficie de contacto con el piso de una
realización de la cubierta neumática según la invención;
la Fig. 2 es una vista desarrollada parcial y
esquemática de la superficie de contacto con el piso de otra
realización de la cubierta neumática según la invención;
la Fig. 3 es una vista esquemática en sección de
acanaladuras circunferenciales principales y una nervadura
circunferencial, en cuya vista la sección ha sido practicada por el
plano de sección III-III de las Figs. 1 y 2;
la Fig. 4 es una vista esquemática en sección de
otra realización que ilustra acanaladuras circunferenciales
principales y una nervadura circunferencial;
la Fig. 5 es una vista esquemática que ilustra
las fuerzas dirigidas hacia adelante y hacia atrás que son creadas
en una nervadura en el estado de contacto con el piso;
la Fig. 6 es una vista esquemática que ilustra
una deformación por pandeo por aplastamiento de una nervadura en el
estado de contacto con el piso en la cubierta convencional; y
la Fig. 7 es una vista esquemática que ilustra
una deformación por pandeo por aplastamiento de una nervadura en el
estado de contacto con el piso en la cubierta neumática según la
invención.
La cubierta neumática según la invención
comprende un par de partes que constituyen los talones, un par de
partes que constituyen los flancos, una parte que constituye la
banda de rodadura, una carcasa radial de al menos una tela de hilos
y un cinturón, habiendo sido dichos elementos omitidos en las
ilustraciones. La carcasa radial se extiende entre las de un par de
almas de los talones (no ilustradas) que están embebidas en las
respectivas partes que constituyen los talones, para que dicha
carcasa refuerce así las partes que han sido mencionadas
anteriormente. El cinturón consta de dos o más capas de hilos de
acero cauchutados y está dispuesto sobre una superficie periférica
exterior de la carcasa radial para reforzar la parte que constituye
la banda de rodadura.
En la Fig. 1, la parte que constituye la banda
de rodadura tiene una superficie 1 de contacto con el piso que como
tal superficie es tal que el perfil exterior del caucho de la banda
de rodadura en una sección de la cubierta consta de un único arco o
una combinación de arcos. Asimismo, una zona interior Ri de la parte
que constituye la banda de rodadura como se ha definido
anteriormente está provista de dos o más acanaladuras
circunferenciales principales, y concretamente de cuatro
acanaladuras circunferenciales principales 2, 3, 4, 5 en la
realización ilustrada. Además, la parte que constituye la banda de
rodadura está provista de una nervadura circunferencial definida
por dos acanaladuras circunferenciales principales contiguas 2, 3 de
entre estas acanaladuras circunferenciales principales 2 a 5.
Además, el símbolo TE es un borde de la zona de contacto con el
piso. La Fig. 1 también muestra un dibujo de la banda de
rodadura.
En la parte que constituye la banda de rodadura
y está ilustrada en la Fig. 1, está formada en la zona interior Ri
una nervadura circunferencial 6 que está definida por las dos
acanaladuras circunferenciales principales contiguas 2, 3.
Asimismo, la zona interior Ri de la parte que constituye la banda de
rodadura está provista de tacos 11, 12 que están definidos por las
dos acanaladuras circunferenciales principales contiguas 2, 4 y por
las dos acanaladuras circunferenciales principales contiguas 3, 5 y
por las acanaladuras laterales 7, 8 y 9, 10 que desembocan en estas
acanaladuras principales además de la nervadura circunferencial 6.
Esto quiere decir que, según la invención, la nervadura 6 está
dispuesta en una zona central en la zona interior Ri de la parte
que constituye la banda de rodadura.
Cuando al menos un extremo de entre ambos
extremos de las acanaladuras laterales 7, 8 y de las acanaladuras
laterales 9, 10 termina en una parte saliente entre acanaladuras del
caucho de la banda de rodadura, una parte correspondiente a los
tacos 11, 12 es una nervadura. La nervadura central 6 está provista
de acanaladuras laterales 13 con forma de muescas que desembocan
cada una por uno de sus extremos en las acanaladuras
circunferenciales principales 2, 3 y terminan cada una en el otro
extremo en la nervadura 6. Dicho brevemente, la parte saliente
entre acanaladuras que discurre sin solución de continuidad en la
dirección circunferencial de la parte que constituye la banda de
rodadura está definida como una nervadura.
En las Figs. 1 y 2, la nervadura circunferencial
central 6 está provista de al menos dos finas acanaladuras
circunferenciales, y concretamente de dos finas acanaladuras
circunferenciales 15, 16 en la realización ilustrada. Las dos finas
acanaladuras circunferenciales 15, 16 que se ilustran en la Fig. 1
son acanaladuras rectas, mientras que las dos finas acanaladuras
circunferenciales 15, 16 que se ilustran en la Fig. 2 son
acanaladuras en zigzag. Además, puede incluirse un caso en el que
una de las dos finas acanaladuras circunferenciales sea una
acanaladura recta y la otra fina acanaladura sea una acanaladura en
zigzag. Además, las finas acanaladuras 15, 16 pueden ser
acanaladuras curvadas en zigzag distintas de la forma ilustrada.
Las finas acanaladuras 15, 16 y una parte 6A que
constituye una nervadura y queda definida entre estas finas
acanaladuras tienen las formas que se indican a continuación.
Las finas acanaladuras 15, 16 que están
ilustradas en la Fig. 3 tienen una forma que es tal que una
bisectriz 15c, 16c que pasa por el centro de la anchura de la fina
acanaladura 15, 16 en la dirección de la profundidad de la misma es
paralela a una línea normal VL que pasa por el centro de la anchura
de una parte 6A que constituye una nervadura y está definida por
las dos finas acanaladuras circunferenciales contiguas 15, 16. En
este caso, la línea normal VL está en el plano ecuatorial E de la
cubierta. Además, en la nervadura 6 que está definida por las dos
acanaladuras circunferenciales principales contiguas 2, 3 pueden
existir tres o más finas acanaladuras.
Las finas acanaladuras 15, 16 que están
ilustradas en la Fig. 4 tienen una forma que es tal que una
bisectriz 15c, 16c que pasa por el centro de la anchura de la fina
acanaladura 15, 16 en la dirección de la profundidad de la misma
está inclinada con respecto a una línea normal VL que pasa por el
centro de la anchura de una parte 6A que constituye una nervadura y
está definida por las dos finas acanaladuras circunferenciales
contiguas 15, 16 de forma tal que el espacio entre dichas finas
acanaladuras se ensancha hacia el interior de la cubierta. La línea
normal VL está en el plano ecuatorial E de la cubierta.
Las finas acanaladuras rectas 15, 16 que están
ilustradas en la Fig. 1 y las finas acanaladuras en zigzag 15, 16
que están ilustradas en la Fig. 2 pueden adoptar las formas de
acanaladura que están ilustradas en las Figs. 3 y 4,
respectivamente.
En la parte superior de la Fig. 5 está ilustrada
una parte de una cubierta que rueda por sobre una superficie de
carretera bajo carga, mostrando la vista una sección practicada
según el mismo plano como el plano ecuatorial E de la cubierta. En
la Fig. 5, el número de referencia 20 es el cinturón, y el número de
referencia 21 es la carcasa radial. En el área de la parte que
constituye la banda de rodadura que como tal área es la que
establece el contacto con el piso como se ilustra en la Fig. 5, los
segmentos en los que por comodidad ha sido dividida la cubierta
mediante líneas de trazos y dobles puntos trazadas en la dirección
radial se ven sometidos a deformación por aplastamiento tanto hacia
adelante como hacia atrás, como se ilustra mediante líneas de
puntos, debido a la fuerza de reacción de la carga W entre el
cinturón 20 de alta rigidez y la superficie de la carretera, o sea
a la acción de la presión de contacto con el piso. La máxima
cantidad de deformación de, ilustrada mediante líneas de puntos,
deviene particularmente notable en una cubierta neumática
robusta.
La forma de deformación de cada segmento en la
nervadura 6 es como se indica a continuación. Concretamente, como
se ilustra mediante líneas de puntos en la Fig. 5, el segmento
primeramente se pandea en la zona anterior de contacto con el piso
según la dirección de rotación X de la cubierta, o sea en el lado de
entrada de la cubierta, en la dirección de marcha hacia adelante de
la cubierta, como se ilustra mediante una flecha, por causa de la
deformación por aplastamiento bajo carga. En estas condiciones, la
máxima cantidad de pandeo de disminuye gradualmente hacia un punto
Y situado justo bajo una línea axial de rotación de la cubierta, y
llega a ser cero justo bajo la línea axial. Entonces el segmento se
pandea desde el punto Y situado justo bajo la línea axial hacia el
lado de salida en la dirección de una flecha que es contraria a la
dirección de marcha adelante de la cubierta, y la cantidad de
pandeo aumenta hasta la máxima cantidad de pandeo de.
Como se ilustra mediante un perfil de un rombo
en la Fig. 5, la deformación por pandeo al lado de la superficie de
la carretera denota una deformación que es similar a una deformación
por cizallamiento de la nervadura 6 limitada por la superficie de
la carretera. La deformación por pandeo similar a la deformación por
cizallamiento al lado de la superficie de la carretera crea una
fuerza dirigida hacia adelante y hacia atrás fe en cada punto de la
superficie de la carretera a lo largo de la zona de contacto con el
piso en la nervadura 6. La fuerza dirigida hacia adelante y hacia
atrás fe está dividida en dos componentes de fuerza. La primera
componente de fuerza es la fuerza fei que está dirigida hacia atrás
en la dirección de una flecha que está dirigida hacia el punto Y
que está situado justo bajo la línea axial, debido a la deformación
por pandeo hacia adelante en el lado de entrada. La segunda
componente de fuerza es la fuerza feo que está dirigida hacia
adelante en la dirección de una flecha que está dirigida hacia el
punto Y que está situado justo bajo la línea axial, debido a la
deformación por pandeo hacia atrás en el lado de salida. La fuerza
fei dirigida hacia atrás y la fuerza feo dirigida hacia adelante
son mútuamente opuestas.
Además de la fuerza fe dirigida hacia adelante y
hacia atrás, cada segmento del caucho de la banda de rodadura
dividido mediante las líneas de trazos y dobles puntos se ve
sometido a la fuerza de cizallamiento fs que va acompañada de la
inclinación con respecto a la superficie de la carretera y de cosas
similares en la superficie 1 del área de contacto con el piso que
como tal superficie es la que establece el contacto con el piso. En
última instancia, como resultante de la fuerza fe dirigida hacia
adelante y hacia atrás y de la fuerza de cizallamiento fs es creada
en cada segmento del caucho de la banda de rodadura una fuerza
resultante dirigida hacia adelante y hacia atrás (ft = fe + fs). En
la cubierta convencional, se ilustran mediante gruesas líneas
continuas en las dos partes inferiores de la Fig. 5 respectivamente
las curvas de distribución de la fuerza fe dirigida hacia adelante
y hacia atrás y de la fuerza resultante ft dirigida hacia adelante y
hacia atrás. En la curva de distribución la fuerza dirigida hacia
adelante está ilustrada como positiva, y la fuerza dirigida hacia
atrás está ilustrada como negativa.
En la fuerza resultante ft dirigida hacia
adelante y hacia atrás en el caso de la cubierta convencional, como
se ilustra mediante la línea continua en la parte inferior de la
Fig. 5, el valor máximo P1 de la fuerza resultante fto dirigida
hacia adelante en la zona central de la parte que constituye la
banda de rodadura es mayor que el valor máximo de la fuerza
resultante fti dirigida hacia atrás. En este caso, es importante que
la fuerza resultante ft dirigida hacia adelante y hacia atrás sea
creada en la dirección hacia adelante (dirección de marcha) en la
salida de la parte que constituye la banda de rodadura. El desgaste
del caucho de la banda de rodadura es principalmente creado por la
fricción que tiene lugar entre la superficie 1 de contacto con el
piso en la salida y la superficie de la carretera, durante la cual
el desgaste del caucho aumenta al devenir mayor la fuerza de
cizallamiento. Por consiguiente, a fin de reducir la cantidad de
desgaste del caucho de la banda de rodadura, es importante hacer
que disminuya el valor máximo P1 de la fuerza resultante fto
dirigida hacia adelante en la salida.
Por otro lado, según se ilustra en la Fig. 6 la
sección de la nervadura central 26 y de las acanaladuras
circunferenciales principales 2, 3 en el área de la parte que
constituye la banda de rodadura que como tal área es la que
establece con el piso en la dirección axial de rotación de la
cubierta convencional, la nervadura 26 que soporta la carga W
experimenta un cambio de la forma de su sección, que está ilustrada
mediante líneas de trazos y dobles puntos en el estado de ausencia
de carga, adoptando la forma en sección que se ilustra mediante
líneas continuas. Esto quiere decir que la nervadura 26 experimenta
una deformación por pandeo por aplastamiento que presenta la máxima
cantidad de pandeo dw hacia las acanaladuras circunferenciales
principales 2, 3. Sin embargo, el resbalamiento es restringido por
una gran fuerza de contención fw que es aplicada en la superficie de
la acanaladura 26 desde la superficie de la carretera en la
dirección de la flecha, y por consiguiente es restringida la máxima
cantidad de pandeo dw de la acanaladura 26, por lo cual resulta
insuficiente la cantidad de deformación por pandeo por
aplastamiento de la nervadura 26. Además, las líneas de puntos
ilustran un estado de pandeo en el interior de la nervadura 26.
Por el contrario, según se ilustra como en la
Fig. 6 o en la Fig. 7 la misma sección de la cubierta según la
invención, es posible crear una gran deformación por pandeo por
aplastamiento en la nervadura 6 que está provista de las finas
acanaladuras 15, 16 como se menciona a continuación. Concretamente,
es absorbida por las finas acanaladuras 15, 16 que están formadas
en la nervadura 6 la deformación por aplastamiento en la parte
central a lo ancho de la nervadura que no escapa al pandeo con
respecto al comportamiento en materia de deformación por
aplastamiento. Asimismo, las finas acanaladuras 15, 16 se vencen en
las direcciones de las flechas, respectivamente, con lo cual actúan
promoviendo la deformación por pandeo de la nervadura 6 hacia las
acanaladuras circunferenciales principales 2, 3. Se requieren con
esta finalidad al menos dos finas acanaladuras 15, 16 en la
nervadura 6.
Se hace que la fuerza de contención Fw que es
aplicada en la superficie de la nervadura 6 desde la superficie de
la carretera sea menor que la fuerza de contención fw en la cubierta
convencional en virtud de los susodichos efectos, con lo cual la
nervadura 6 puede pandearse con una máxima cantidad de pandeo Dw
hacia las acanaladuras circunferenciales principales 2, 3, y por
consiguiente es posible crear más fácilmente la deformación por
aplastamiento. Esto quiere decir que la máxima cantidad de pandeo Dw
es mayor que la máxima cantidad de pandeo dw.
Además, las máximas cantidades de pandeo Dw, dw
de las nervaduras 6, 26 están en estrecha interrelación con la
fuerza fei dirigida hacia atrás y la fuerza feo dirigida hacia
adelante que han sido mencionadas anteriormente. Esto quiere decir
que las máximas cantidades de pandeo Dw, dw están en proporción
inversa con respecto a la máxima cantidad de pandeo de en la
dirección de marcha hacia adelante y en la dirección de marcha hacia
atrás de la cubierta. Puesto que la máxima cantidad de pandeo de es
proporcional a la fuerza fei dirigida hacia atrás y a la fuerza feo
dirigida hacia adelante, las máximas cantidades de pandeo Dw, dw
están en proporción inversa con respecto a la fuerza fei dirigida
hacia atrás y la fuerza feo dirigida hacia adelante.
En la nervadura 6 que tiene la máxima cantidad
de pandeo Dw mayor que la máxima cantidad de pandeo dw de la
cubierta convencional, como se ilustra mediante líneas de puntos en
las partes inferiores de la Fig. 5, la fuerza feo dirigida hacia
adelante y la fuerza fei dirigida hacia atrás disminuyen juntamente,
y la fuerza resultante ft dirigida hacia adelante y hacia atrás
denota una distribución que está ilustrada mediante líneas de
trazos y puntos en la parte inferior de la Fig. 5. Como se ve a la
luz de estos resultados, el valor máximo P2 de la fuerza resultante
ft dirigida hacia adelante y hacia atrás en la salida ha disminuido
considerablemente en comparación con el valor máximo P1 en la
cubierta convencional. Asimismo, cuando se hace que sea cóncava la
parte 6A que constituye una nervadura, como se ilustra mediante una
línea de trazos y dobles puntos en la parte inferior de la Fig. 5,
puede hacerse que el valor máximo P3 de la fuerza resultante ft
dirigida hacia adelante y hacia atrás en la salida sea menor que el
susodicho valor máximo P2.
Además, se hace que en la misma superficie de la
cubierta que como tal superficie es la que establece el contacto
con el piso se mantenga siempre constante la suma de la fuerza
resultante ft que está dirigida hacia adelante y hacia atrás y es
creada en la nervadura 6 y la fuerza resultante ft que está dirigida
hacia adelante y hacia atrás y es creada en la zona que constituye
el empalme entre el flanco y la banda de rodadura, con lo cual
cuando disminuye la fuerza resultante ft dirigida hacia adelante y
hacia atrás (fuerza de tracción) en la zona central de la parte que
constituye la banda de rodadura en la salida, disminuye
simultáneamente la fuerza resultante ft dirigida hacia adelante y
hacia atrás (fuerza de frenado) en la zona de la parte que
constituye la banda de rodadura que como tal zona es la que
constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura en la
salida.
Por consiguiente, formando al menos dos finas
acanaladuras 15, 16 en la nervadura 6 puede hacerse que disminuya
el valor máximo P1 de la fuerza resultante ft dirigida hacia
adelante y hacia atrás en la nervadura en la salida, para
particularmente reprimir el fomento del desgaste de la nervadura 6
bajo la acción de la fuerza de tracción y también para reprimir el
fomento del desgaste de la zona que constituye el enlace entre el
flanco y la banda de rodadura en rotación libre, y finalmente es
posible impedir que se produzca desgaste irregular en el caucho de
la banda de rodadura.
En cualquier caso, pueden obtenerse efectos
similares no tan sólo en las finas acanaladuras 15, 16 rectas que
están ilustradas en la Fig. 1, sino también en las finas
acanaladuras en zigzag que están ilustradas en la Fig. 2. Sin
embargo, las finas acanaladuras 15, 16 en zigzag tienen la ventaja
de acrecentar la cantidad de absorción de la deformación por
aplastamiento en la parte central a lo ancho de la nervadura 6
porque puede hacerse que el volumen de acanaladura sea mayor que
los de las finas acanaladuras 15, 16 rectas.
Por otro lado, en el caso de las finas
acanaladuras 15, 16 en zigzag apenas es ocasionada la deformación
por vencimiento. A fin de evitar este problema, como se muestra en
la Fig. 2, las finas acanaladuras 15, 16 en zigzag están dispuestas
de forma tal que forman partes estrechadas que corresponden a nudos
y partes ensanchadas que corresponden a ensanches en la parte 6A
que constituye una nervadura.
Además, la diferencia entre la anchura máxima de
la parte ensanchada y la anchura mínima de la parte estrechada en
la parte 6A que constituye una nervadura a lo ancho en la dirección
axial de rotación de la cubierta es mayor en un punto de la
superficie de la parte 6A que constituye una nervadura (w_{1} -
w_{2}) que en un punto del fondo de la misma (wb_{1} -
wb_{2}) (no ilustrado). En un caso extremo, se dice de la forma
del fondo de las finas acanaladuras 15, 16 en zigzag que es una
forma recta que no presenta partes ensanchadas ni partes
estrechadas.
Como alternativa, puede obtenerse un efecto
similar mediante las finas acanaladuras 15, 16 que tienen una forma
que es tal que la bisectriz 15c, 16c es paralela a la línea normal
VL como se ilustra en la Fig. 3, o mediante las finas acanaladuras
15, 16 que tienen una forma que es tal que la bisectriz 15c, 16c
está inclinada con respecto a la línea normal VL de forma tal que
el espacio entre dichas finas acanaladuras se ensancha hacia el
interior de la cubierta, como se ilustra en la Fig. 4. Además, las
finas acanaladuras 15, 16 que están ilustradas en la Fig. 4
facilitan más el vencimiento y tienen la ventaja de incrementar más
la máxima cantidad de pandeo Dw.
Asimismo, es preferible hacer que la superficie
de la parte 6A que constituye una nervadura como se ilustra en la
Fig. 4 sea cóncava presentando una distancia \delta con respecto a
la superficie de la parte 6B que constituya una nervadura y está
definida por la acanaladura circunferencial 2, 3 y la fina
acanaladura 15, 16 adyacente a la misma. En este caso, haciendo que
sea cóncava la superficie de la parte 6A que constituye una
nervadura puede hacerse que disminuya la presión de contacto con el
piso en la parte central de la nervadura 6 que apenas se pandea
hacia las acanaladuras circunferenciales principales 2, 3, lo cual
contribuye a incrementar la máxima cantidad de pandeo Dw de la
nervadura 6.
Además, es preferible que la parte 6A que
constituye una nervadura esté situada en el centro de la nervadura
6 en la dirección axial de rotación de la cubierta. Asimismo, es
preferible que la profundidad h de la fina acanaladura 15, 16 sea
de no menos de 0,3 veces la profundidad H de la acanaladura
circunferencial principal 2, 3. Además, es preferible que el ángulo
de inclinación \alpha de la fina acanaladura 15, 16 que está
ilustrada en la Fig. 4 con respecto a la línea normal VL esté
situado dentro de la gama de valores de 5-10º.
Los ejemplos siguientes se dan para ilustrar la
invención y no pretenden constituir limitaciones de la misma.
Ejemplos
1-5
Se prevén para los Ejemplos 1-5
cinco cubiertas de tela radial y de una conicidad de 15º que son
para camiones y autobuses y tienen unas dimensiones de la cubierta
de 275/70R22,5. Estas cubiertas tienen los dibujos de la banda de
rodadura que se ilustran en las Figs. 1 y 2, siendo de 14 mm la
profundidad H de las acanaladuras circunferenciales principales 2,
3. En las cubiertas, la carcasa consta de una tela cauchutada que
contiene hilos de acero que están dispuestos en una dirección
radial, y el cinturón consta de cuatro capas de hilos de acero
cauchutados entrecruzados.
El radio de curvatura de la parte que constituye
la corona según se ve en una sección de la cubierta es de 700 mm
entre los bordes interiores de las acanaladuras circunferenciales
principales 4 y 5, y el valor de restar el radio del extremo de la
zona de contacto con el piso (del extremo de la parte que constituye
la corona) TE del radio de la superficie de contacto con el piso en
el plano ecuatorial E de la cubierta es de 12,5 mm.
A efectos comparativos, se prevé una cubierta
convencional que tiene la misma estructura como en el caso de la
cubierta del Ejemplo 1, exceptuando el hecho de que aquí no están
formadas finas acanaladuras 15, 16.
Las cubiertas de los Ejemplos
1-3 están provistas de finas acanaladuras 15, 16
rectas como las que se ilustran en la Fig. 1, respectivamente, y
las cubiertas de los Ejemplos 4 y 5 están provistas de finas
acanaladuras 15, 16 en zigzag como las que se ilustran en la Fig.
2, respectivamente. Asimismo, en la cubierta del Ejemplo 1 la forma
de las finas acanaladuras 15, 16 es la que está ilustrada en la Fig.
3, y en la cubierta del Ejemplo 2 la forma de las finas
acanaladuras 15, 16 es la que está ilustrada en la Fig. 4, y la
cubierta del Ejemplo 3 tiene una forma que es tal que se ha hecho
que sea cóncava la parte 6A que constituye una nervadura en la
cubierta del Ejemplo 2. Las dimensiones de las finas acanaladuras
15, 16 en las cubiertas de los Ejemplos 1-5 están
indicadas en la Tabla 1 junto con las de la cubierta
convencional.
Entonces, se lleva a cabo como se indica a
continuación con respecto a las cubiertas de los Ejemplos
1-5 y a la cubierta convencional una prueba para
evaluar la resistencia al desgaste irregular. Concretamente, la
cubierta de prueba es montada en un gran camión de tres ruedas del
tipo 2-D4\cdot4, y se la hace rodar por sobre una
autopista a una velocidad de 80 km/h bajo carga constante
recorriendo 10000 km, y a continuación se mide la diferencia de la
cantidad de desgaste entre la nervadura 6, 26 y la nervadura de la
zona que constituye el enlace entre el flanco y la banda de
rodadura en cuatro cubiertas montadas en un eje motriz. Está también
indicada en la Tabla 1 la media de los valores (en mm) de la
diferencia entre las cantidades de desgaste obtenidos mediante
medición. Además, cuanto menor es el valor numérico, tanto mejor es
la resistencia al desgaste irregular.
Conceptos | Ejemplo | Ejemplo | ||||
Convencional | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
Anchura de la nervadura 6, 26 (mm) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
Anchura de la parte 6A que constituye | - | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
una nervadura (mm) | ||||||
Profundidad h de la fina acanaladura (mm) | - | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
Anchura b de la fina acanaladura (mm) | - | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
Ángulo de inclinación de la fina | - | 0 | 7 | 7 | 7 | 7 |
acanaladura \alphaº | ||||||
Concavidad de la parte que constituye | - | - | - | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
una nervadura \delta (mm) | ||||||
Diferencia w_{1} - w_{2} (mm) | - | 0 | 0 | 0 | 3.0 | 3.0 |
Diferencia wb_{1} - wb_{2} (mm) | - | 0 | 0 | 0 | 1.5 | 0 |
Diferencia entre las cantidades de | 0.8 | 0.67 | 0.64 | 0.60 | 0.57 | 0.55 |
desgaste (mm) |
\vskip1.000000\baselineskip
Como se ve por los resultados de la Tabla 1,
todas las cubiertas de los Ejemplos 1-5 son
superiores a la cubierta convencional en materia de resistencia al
desgaste irregular. En las cubiertas de los ejemplos, la resistencia
al desgaste irregular en las finas acanaladuras 15, 16 inclinadas
es algo mejor en comparación con las finas acanaladuras 15, 16
paralelas, y la resistencia al desgaste irregular en las finas
acanaladuras 15, 16 en zigzag es algo mejor en comparación con las
finas acanaladuras 15, 16 rectas, y la resistencia al desgaste
irregular cuando es pequeña la amplitud en el fondo de la
acanaladura en las finas acanaladuras 15, 16 en zigzag es algo
mejor en comparación con el caso en el que es grande la
amplitud.
Como se ha mencionado anteriormente, según la
invención puede contarse con cubiertas neumáticas en las que
disponiendo dos o más finas acanaladuras en una zona interior de la
parte que constituye la corona manteniendo la forma convexa de la
parte que constituye la corona se ve mejorada la resistencia al
desgaste irregular, y en particular la resistencia al desgaste
central.
Claims (7)
1. Cubierta neumática que comprende un par de
partes que constituyen los talones, un par de partes que constituyen
los flancos, una parte que constituye la banda de rodadura, una
carcasa radial de al menos una tela para reforzar estas partes, y
un cinturón que refuerza la parte que constituye la banda de
rodadura; estando dicha parte que constituye la banda de rodadura
provista de dos acanaladuras circunferenciales principales (2, 3)
formadas en el caucho de la banda de rodadura en una zona central y
de una nervadura circunferencial (6) definida por dichas dos
acanaladuras circunferenciales principales contiguas (2, 3); estando
dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho de que
están formadas solamente en la nervadura circunferencial (6) al
menos dos finas acanaladuras circunferenciales (15, 16).
2. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que cada una
de las finas acanaladuras circunferenciales (15, 16) practicadas en
la nervadura circunferencial (6) tiene una forma que es tal que una
bisectriz (15c, 16c) que pasa por el centro de la anchura de la fina
acanaladura en la dirección de la profundidad de la misma es
paralela a una línea normal (VL) que pasa por el centro de la
anchura de una parte (6A) que constituye una nervadura y está
definida por las dos finas acanaladuras circunferenciales contiguas
(15, 16).
3. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que cada una
de las finas acanaladuras circunferenciales (15, 16) practicadas en
la nervadura circunferencial (6) tiene una forma que es tal que una
bisectriz (15c, 16c) que pasa por el centro de la anchura de la fina
acanaladura en la dirección de la profundidad de la misma está
inclinada con respecto a una línea normal (VL) que pasa por el
centro de la anchura de una parte (6A) que constituye una nervadura
y está definida por las dos finas acanaladuras circunferenciales
contiguas (15, 16) de forma tal que el espacio entre dichas finas
acanaladuras se ensancha hacia el interior de la cubierta.
4. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por
el hecho de que la superficie de una parte (6A) que constituye una
nervadura y está definida por las dos finas acanaladuras
circunferenciales contiguas (15, 16) es cóncava con respecto a la
superficie de una parte que constituye una acanaladura y está
definida por la acanaladura circunferencial (2, 3) y la fina
acanaladura circunferencial (15, 16) que es adyacente a la
misma.
5. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por
el hecho de que las dos finas acanaladuras circunferenciales
contiguas (15, 16) discurren en zigzag en la dirección
circunferencial de la parte que constituye la banda de rodadura de
tal manera que forman partes estrechadas que corresponden a nudos y
partes ensanchadas que corresponden a ensanches en la parte (6A) que
constituye una nervadura y está definida por dichas finas
acanaladuras circunferenciales.
6. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que la
diferencia entre la anchura máxima de la parte ensanchada y la
anchura mínima de la parte estrechada a lo ancho en la dirección
axial de rotación de la cubierta es mayor en un punto de la
superficie de la parte (6A) que constituye una nervadura que en un
punto del fondo de la fina acanaladura circunferencial (15, 16).
7. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que las dos
finas acanaladuras circunferenciales contiguas (15, 16) tienen una
forma del fondo recta.
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