ES2267297T3 - Cubierta neumatica. - Google Patents
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Abstract
Cubierta neumática (1) que comprende una carcasa (6) que está hecha de una o varias telas cauchutadas de hilos dispuestos radialmente, se extiende toroidalmente entre las de un par de almas (5) de los talones que están embebidas en respectivas partes (2) que constituyen los talones y refuerza a un par de partes (3) que constituyen los flancos y a una parte (4) que constituye la banda de rodadura, un cinturón (7) que está hecho de dos o más capas (7-1, 7-2) de hilos de acero entrecruzados que están dispuestas sobre una periferia exterior de la carcasa para reforzar la parte que constituye la banda de rodadura, y una capa (9) de caucho de refuerzo que está dispuesta en al menos una parte de una zona que va desde un punto cercano a la parte que constituye el talón y pasando por la parte que constituye el flanco llega hasta una 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 cuya cubierta neumáticael cinturón (7) tiene partes extremas en ambas zonas de la parte (4) que constituye la banda de rodadura que como tales zonas son las que constituyen los enlaces entre los flancos y la banda de rodadura; y al menos una capa (11) de caucho amortiguador está prevista entre la parte extrema del cinturón (7) y la capa (9) de caucho de refuerzo en la zona que constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura y entre elementos constitutivos de la cubierta mutuamente adyacentes; estando dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho de que la capa (11) de caucho amortiguador está prevista entre partes extremas mutuamente adyacentes de las dos capas (7-1, 7-2) de hilos de acero entrecruzados que constituyen el cinturón (7); la capa (11) de caucho amortiguador tiene una tangente de pérdida que es menor que la tangente de pérdida (tg ä) del caucho que sirve para recubrir los hilos de la tela de la carcasa; y la capa (11) de caucho amortiguador tiene una tangente de pérdida de 0, 02~0,10 bajo condiciones de ensayo en las que la temperatura es de 25ºC, la carga de tracción inicial es de 160 p, la deformación dinámica es de un 1, 0% y la frecuencia es de 52 Hz.
Description
Cubierta neumática.
Esta invención se refiere a una cubierta
neumática, y más en particular, a una cubierta radial del tipo de
las que reciben el nombre de cubiertas aptas para seguir rodando
tras haber quedado desinfladas, que son cubiertas que son capaces
de recorrer una determinada distancia al haber llegado la presión
interna a ser cero o una baja presión debido a un pinchazo o a algo
similar. La invención se refiere en especial a una cubierta
neumática que tiene una excelente durabilidad en condiciones de
rodadura con el neumático desinflado (en condiciones de rodadura
con el neumático pinchado) y está destinada a ser usada en
automóviles de turismo, camionetas y camiones de pequeño tamaño,
siendo en las cubiertas de este tipo la relación de la altura de la
sección a la anchura de la sección (la relación de forma) tan
relativamente grande como una relación de no menos de 60.
Las cubiertas radiales del tipo de las que son
aptas para seguir rodando tras haber quedado desinfladas (llamándose
de aquí en adelante a las cubiertas de este tipo "cubierta apta
para seguir rodando tras haber quedado desinflada") son usadas
principalmente en vehículos en los que la carga que es aplicada a la
cubierta es relativamente pequeña, tal como es el caso de los
automóviles de turismo, las camionetas, los camiones de pequeño
tamaño y vehículos similares. En la cubierta que es apta para
seguir rodando tras haber quedado desinflada, es necesario que
cuando la cubierta queda desinflada debido a un pinchazo no tan sólo
durante la rodadura sobre carreteras generales sino también durante
la rodadura a alta velocidad sobre autopistas, sea posible y esté
garantizado que se pueda circular en condiciones de seguridad con
la cubierta hasta llegar a un sitio en el que pueda ser llevado a
cabo el cambio de la cubierta recorriendo para ello una determinada
distancia de por ejemplo no menos de 300 km, sin que empeore la
estabilidad direccional del vehículo, y en particular del automóvil
de turismo, y sin que llegue a suceder que la cubierta se desprenda
de la llanta o que se produzca la rotura de la cubierta.
A tal efecto se proponen a veces cubiertas que
son aptas para seguir rodando tras haber quedado desinfladas,
tienen varias estructuras y están destinadas a ser usadas en
combinación con una llanta que como tal llanta destinada a ser
usada con dichas cubiertas ha sido desarrollada del todo
especialmente para las mismas. Estas cubiertas que se proponen se
dividen en términos generales en cubiertas que tienen un perfil
superbajo de su sección y presentan una relación de forma de menos
de 60, y cubiertas que tienen una relativamente gran altura de su
sección, que corresponde a una relación de forma de no menos de
60.
Las cubiertas que son aptas para seguir rodando
tras haber quedado desinfladas y que de entre las susodichas
cubiertas que tienen un perfil superbajo de su sección son las más
usadas y las que resultan más prácticas a escala comercial están
descritas, por ejemplo, en los documentos
JP-B-45-40483,
JP-B-50-12921,
JP-A-49-70303,
JP-A-49-116702, JP-A-50-59902, JP-A-50-60905, JP-A-50-60906, JP-A-50-60907, JP-A-50-78003, JP-A-50-111704,
JP-A-50-121902, JP-A-50-138502, JP-A-51-20301, JP-A-51-64203 y JP-A-51-69804.
JP-A-49-116702, JP-A-50-59902, JP-A-50-60905, JP-A-50-60906, JP-A-50-60907, JP-A-50-78003, JP-A-50-111704,
JP-A-50-121902, JP-A-50-138502, JP-A-51-20301, JP-A-51-64203 y JP-A-51-69804.
Como ejemplo de las cubiertas que están
descritas en las publicaciones anteriormente mencionadas, como se
muestra en la Fig. 3 de los dibujos acompañantes una cubierta 20
tiene una estructura en la que un par de gruesas capas 9 de caucho
de refuerzo que son falciformes en sección están dispuestas junto a
un lado de la cara interior de una tela 6-1 que es
la más interior de la carcasa en una carcasa radial 6 que se
extiende desde una parte 2 que constituye un talón y pasando por
una parte 3 que constituye un flanco hasta una parte 4 que
constituye la banda de rodadura. Sin embargo, en este tipo de
cubierta el coste deviene más alto, y la cubierta frecuentemente es
montada en un vehículo de alto precio tal como un coche deportivo,
un coche de tipo deportivo o un vehículo similar.
En la cubierta 20 que tiene la gruesa capa 9 de
caucho de refuerzo, a fin de mitigar en la medida de lo posible el
grado de deformación por aplastamiento durante la rodadura con el
neumático desinflado y bajo carga (siendo este estado llamado de
aquí en adelante "rodadura con la cubierta desinflada" o
"rodadura con una baja presión interna de la cubierta"), la
carcasa radial 6 tiene una estructura que está formada por dos o más
telas y comprende una tela vuelta arriba 6-1 que
está pasada por en torno a un alma 5 del talón desde un interior de
la cubierta hacia un exterior de la misma y una tela descendente
6-2 que envuelve a la tela vuelta arriba
6-1 por el exterior de la misma, y un caucho
rigidizador duro 8 que se extiende desde una superficie periférica
exterior del alma 5 del talón hasta cerca de un punto de anchura
máxima de la cubierta está dispuesto entre la tela vuelta arriba
6-1 y la tela descendente 6-2, y una
capa de hilo de acero o hilo de Kevlar cauchutado (una capa a la
que se llama "tela suplementaria") está dispuesta de forma tal
que se extiende desde la parte 2 que constituye el talón hasta la
parte 3 que constituye el flanco, de ser necesario.
Por otro lado, las cubiertas que tienen la
relativamente gran altura de su sección son frecuentemente usadas
no tan sólo en automóviles de turismo de importación de alta gama y
en automóviles de turismo nacionales de alta gama que tienen un
relativamente gran desplazamiento, sino también en camionetas y
camiones de pequeño tamaño. Este tipo de cubierta puede rodar en
condiciones de rodadura con la cubierta desinflada en cooperación
con una llanta acoplada a la cubierta, estando un tipo que incorpora
un elemento (alma) de protección para empujar la parte que
constituye el talón hacia una pestaña de la llanta al interior de la
llanta descrito en los documentos
JP-U-56-143102,
JP-Y-4-11842,
JP-U-2-64405,
JP-U-64406,
JP-A-5-104915,
JP-A-6-48125 y
JP-A-6-270617.
En la cubierta que tiene la estructura que se
ilustra en la Fig. 3, se propone y se pone en práctica la técnica
de incrementar el espesor o la altura del caucho rigidizador 8 y de
la capa 9 de caucho de refuerzo, o la técnica de incrementar en
gran medida la dureza y el módulo de los propios cauchos 8, 9 para
mejorar la durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada. Estos medios de mejoramiento se proponen con la
intención de que se vean reforzadas la zona \alpha en las
inmediaciones de la parte 2 que constituye el talón y la zona
\beta de la parte 3 que constituye el flanco, que son zonas en las
que se dan problemas en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada como se ilustra en la Fig. 4, y de que al mismo tiempo
sea optimizado el balance de refuerzo de ambas zonas \alpha,
\beta, para así reducir juntamente el esfuerzo de deformación en
la zona \alpha y el esfuerzo de deformación en la zona
\beta.
Sin embargo, al aumentar el grado de refuerzo de
cada uno de los miembros del grupo que consta del caucho
rigidizador 8 y de la capa 9 de caucho de refuerzo, puede evitarse
que surjan problemas en la zona \alpha y que surjan problemas en
la zona \beta en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada, viéndose el sitio en el que se surgen problemas rápida
y meramente desplazado a una zona \gamma de una parte que
constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura y como
tal parte incluye una parte extrema de un cinturón 7 y una parte
extrema de la capa 9 de caucho de refuerzo, como se muestra en la
Fig. 3. Finalmente, la cubierta convencional que es apta para
seguir rodando tras haber quedado desinflada y ha sido mejorada de
esta manera no puede llegar a recorrer estando desinflada una
distancia de no menos de 300 km y no puede servir para rodar en
condiciones de marcha a alta velocidad por una autopista. Por
consiguiente, sigue siendo deseable desarrollar cubiertas que
tengan una durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada que sea tal que haga que, estando desinfladas, dichas
cubiertas sean capaces de recorrer no menos de 300 km y sirvan para
seguir rodando en condiciones de marcha a alta velocidad por una
auto-
pista.
pista.
Asimismo, los medios que consisten en la
incorporación del alma al interior de la llanta plantean de entrada
un problema a la hora de efectuar el montaje en la llanta porque no
resulta fácil montar la cubierta en una rueda. Además, es
inevitable un gran incremento del peso de la cubierta y del conjunto
formado por la rueda y la cubierta, y también se ve incrementado en
gran medida el peso no suspendido del vehículo, lo cual perjudica
considerablemente al confort de marcha del vehículo contra las
vibraciones. Esto quiere decir que se tiene el problema de que
estos inconvenientes llegan a constituir motivos de descalificación
no tan sólo en los automóviles de turismo de alta gama, sino
también en las camionetas y en los camiones de pequeño tamaño.
Es por consiguiente objeto de la invención
aportar una cubierta neumática que tenga en particular una relación
de forma de no menos de 60 y pueda mantener unas buenas propiedades
de montaje en la llanta sin ocasionar un incremento del peso del
conjunto formado por la cubierta y la llanta y sin ocasionar un
notable incremento del coste, que pueda asegurar la rodadura en
condiciones de marcha a alta velocidad y en condiciones de seguridad
en el caso de un vehículo tal como un automóvil de turismo, una
camioneta, un camión de pequeño tamaño o un vehículo similar
incluso si es ocasionada una rápida fuga de aire por un pinchazo o
por una causa similar, y que pueda desarrollar la prestación de
impedir que la cubierta se desprenda de la llanta durante la
rodadura con la cubierta desinflada y a lo largo de un recorrido de
no menos de 300 km, y que pueda desarrollar la prestación relativa a
la durabilidad.
Es otro objeto de la invención el de aportar una
cubierta neumática que tenga una relación de forma de no menos de
60 y un excelente confort de marcha contra las vibraciones durante
la rodadura con la cubierta desinflada, y en particular una
cubierta para automóviles de turismo que como tal cubierta sea apta
para seguir rodando tras haber quedado desinflada.
Se llama asimismo la atención acerca de la
descripción del documento
EP-A-0787603.
La presente invención aporta una cubierta
neumática que comprende una carcasa que está hecha de una o varias
telas cauchutadas de hilos dispuestos radialmente, se extiende
toroidalmente entre las de un par de almas de los talones que están
embebidas en respectivas partes que constituyen los talones y
refuerza a un par de partes que constituyen los flancos y a una
parte que constituye la banda de rodadura, un cinturón que está
hecho de dos o más capas de hilos de acero entrecruzados que están
dispuestas sobre una periferia exterior de la carcasa para reforzar
la parte que constituye la banda de rodadura, y una capa de caucho
de refuerzo que está dispuesta en al menos una parte de una zona
que va desde un punto cercano a la parte que constituye el talón y
pasando por la parte que constituye el flanco llega hasta una 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 cuya cubierta neumática
el cinturón tiene partes extremas en ambas zonas
de la parte que constituye la banda de rodadura que como tales
zonas son las que constituyen los enlaces entre los flancos y la
banda de rodadura; y
al menos una capa de caucho amortiguador está
prevista entre la parte extrema del cinturón y la capa de caucho de
refuerzo en la zona que constituye el enlace entre el flanco y la
banda de rodadura y entre elementos constitutivos de la cubierta
mutuamente adyacentes;
estando dicha cubierta neumática caracterizada
por el hecho de que
la capa de caucho amortiguador está prevista
entre partes extremas mutuamente adyacentes de las dos capas de
hilos de acero entrecruzados que constituyen el cinturón;
la capa de caucho amortiguador tiene una
tangente de pérdida que es menor que la tangente de pérdida del
caucho que sirve para recubrir los hilos de la tela de la carcasa;
y
la capa de caucho amortiguador tiene una
tangente de pérdida de 0,02\sim0,10 bajo condiciones de ensayo en
las que la temperatura es de 25ºC, la carga de tracción inicial es
de 160 p, la deformación dinámica es de un 1,0% y la frecuencia es
de 52 Hz.
En el sentido en el que se la utiliza en la
presente, la expresión "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" define una zona que está
comprendida entre una vertical trazada sobre una cara interior de
una tela de la carcasa que como tal tela es la más interior por un
extremo de la zona en la que puede ser establecido el contacto con
el piso y una vertical trazada sobre la cara interior de la tela de
la carcasa que como tal tela es la más interior por un punto
separado del extremo de la zona en la que puede ser establecido el
contacto con el piso por una distancia igual a 1/8 de la anchura y
situado hacia una parte central de un área de contacto con el piso
cuando la anchura de la zona de la parte que constituye la banda de
rodadura que como tal zona es aquélla en la que puede ser
establecido el contacto con el piso es dividida en ocho partes
iguales en una sección de la cubierta cuando el conjunto formado
por la cubierta y la llanta, que como tal conjunto se forma
montando la cubierta en una llanta homologada, es inflado a una
ligera presión que corresponde a un 10% de una máxima presión de
aire (definida según las normas de la JATMA (JATMA = Asociación de
los Fabricantes Japoneses de Cubiertas para Automóviles) y de la
TRA (TRA = Asociación del Sector de los Neumáticos y las Llantas) o
según la norma de la ETRTO (ETRTO = Organización Técnica Europea del
Sector de los Neumáticos y las Llantas) de 1998). Además, cuando la
cubierta tiene un enlace redondo entre el flanco y la banda de
rodadura, el extremo de la zona en la que puede ser establecido el
contacto con el piso es una intersección entre las prolongaciones
de dos líneas curvas o entre las prolongaciones de una línea curva y
una línea recta que se enlazan con cada extremo de un arco que forma
la parte redondeada.
Asimismo, la expresión "tangente de pérdida
(tg \delta)" que aquí se usa es un valor medido a una
temperatura de ensayo de 25ºC según (1) "Caso debido a la forma
de la onda de carga, forma de la onda de flexión" de entre los
métodos no resonantes que se describen en los "Métodos de ensayo
para la determinación de las propiedades dinámicas del caucho
curado" de la norma JIS K 6394-1995 (JIS = Normas
Industriales Japonesas) cuando la clase de deformación es la de la
deformación por tracción.
En la invención, la capa de caucho amortiguador
está dispuesta entre partes extremas mutuamente adyacentes de las
dos capas de hilos de acero entrecruzados que constituyen el
cinturón.
La capa de caucho amortiguador preferiblemente
tiene una anchura que está situada dentro de una gama de valores de
10\sim30 mm y está preferiblemente dispuesta de forma tal que su
anchura queda dividida en partes iguales a ambos lados con respecto
a una vertical VL_{1} trazada sobre la tela de la carcasa que como
tal tela es la más exterior por un extremo de una capa de hilos de
acero de pequeña anchura. Este es un caso en el que las dos capas
mutuamente adyacentes de hilos de acero entrecruzados tienen
distintas anchuras. Si las anchuras de las capas de hilos
entrecruzados son iguales, la vertical VL_{1} puede ser una
vertical que pase por cualquier extremo de las capas de hilos de
acero.
Es preferible que una distancia d_{1} entre
hilos de acero adyacentes en los extremos de las capas de hilos de
acero entrecruzados medida sobre la vertical VL_{1} esté situada
dentro de una gama de valores de 0,5\sim2,0 mm a través de la capa
de caucho amortiguador.
La tangente de pérdida de la capa de caucho
amortiguador está situada dentro de una gama de valores de
0,02\sim0,10 bajo condiciones de ensayo en las que la temperatura
es de 25ºC, la carga de tracción inicial es de 160 p, la
deformación dinámica es de un 1,0% y la frecuencia es de 52 Hz.
Además, el método de medición de la tangente de pérdida es el que
ha sido mencionado anteriormente. Sin embargo, las dimensiones de
una probeta de caucho utilizada para efectuar el ensayo de la
tangente de pérdida son de 2 mm de espesor, 5 mm de anchura y 20 mm
de longitud.
En una realización preferible de la invención,
el hilo de la carcasa es un hilo de fibra orgánica. Cuando la
carcasa consta de dos o más telas, al menos una tela contiene hilos
que están hechos de una fibra orgánica seleccionada de entre los
miembros del grupo que consta de fibra de rayón, fibra de poliamida
aromática, fibra de poliamida alifática que tiene un punto de
fusión de no menos de 250ºC según medición efectuada por DSC (DSC =
calorimetría diferencial de exploración) y fibra de poliéster.
Asimismo, en una carcasa que consta de dos o más
telas, al menos una tela es preferiblemente una tela dividida cuya
separación divisoria está situada en una zona que se encuentra
situada bajo el cinturón. La tela dividida puede ser una tela
vuelta arriba o una tela descendente y tiene preferiblemente una
anchura de la parte divisoria que corresponde a al menos un 20% de
la anchura del cinturón. Además, al menos una tela de las telas
divididas preferiblemente contiene hilos que están hechos de una
fibra orgánica seleccionada de entre los miembros del grupo que
consta de fibra de rayón, fibra de poliamida aromática, fibra de
poliamida alifática que tiene un punto de fusión de no menos de
250ºC según medición efectuada por DSC, y fibra de poliéster.
Como poliamida alifática, es preferible el
nilón-66 o el nilón-46. Como
poliéster, son preferibles el tereftalato de polietileno (PET) y el
polietileno-2,6-naftalato (PEN).
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
La Fig. 1 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una realización de la cubierta neumática según
la invención.
La Fig. 2 es una vista esquemática ampliada en
sección de una parte principal de la cubierta que se ilustra en la
Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una cubierta convencional.
La Fig. 4 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de la cubierta convencional que está bajo carga
durante la rodadura con la cubierta desinflada.
La Fig. 5 es un gráfico que ilustra una relación
entre la durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada y la tg \delta de una capa de caucho amortiguador.
La Fig. 6 es un gráfico que ilustra una relación
entre la durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada y una anchura de una capa de caucho amortiguador.
La Fig. 7 es un gráfico que ilustra una relación
entre la durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada y una distancia entre hilos.
La Fig. 8 es un gráfico que ilustra una relación
entre la durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada y una relación del módulo de elasticidad para un
alargamiento del 50% de una capa de caucho amortiguador al módulo de
elasticidad para un alargamiento del 50% de una capa de caucho de
refuerzo.
Una cubierta neumática 1 para automóviles de
turismo que está ilustrada en la Fig. 1 comprende un par de partes
2 que constituyen los talones (de las cuales se ilustra solamente
una), un par de partes 3 que constituyen los flancos (de las cuales
se ilustra solamente una), una parte 4 que constituye la banda de
rodadura y está unida a ambas partes 3 que constituyen los flancos,
y una carcasa 6 que se extiende entre las de un par de almas 5 de
los talones que están embebidas en las respectivas partes 2 que
constituyen los talones, sirviendo dicha carcasa para reforzar las
susodichas partes 2, 3, 4 y constando dicha carcasa de una o varias
telas cauchutadas de hilos dispuestos radialmente, habiendo dos de
dichas telas en la realización ilustrada.
La carcasa 6 de la realización ilustrada
comprende una tela vuelta arriba 6-1 que tiene una
parte vuelta arriba que está pasada por en torno al alma 5 del
talón desde un interior de la cubierta 1 hacia un exterior de la
misma, y una tela descendente 6-2 que rodea a un
cuerpo principal y a una parte vuelta arriba de la tela vuelta
arriba 6-1 por el exterior de los mismos entre las
mutuas almas 5 de los talones y tiene un extremo terminal cerca del
alma 5 del talón. Cuando la carcasa 6 es una tela, la misma es la
tela vuelta arriba 6-1. En la carcasa 6 de la
realización ilustrada, que consta de dos telas, la tela descendente
6-2 es una tela de la carcasa que como tal tela es
la más exterior. Como hilo de cada tela 6-1,
6-2 de la carcasa 6, es posible usar cualquiera de
los miembros del grupo que consta de un hilo de fibra orgánica tal
como un hilo de nilón, un hilo de poliéster, un hilo de rayón o un
hilo similar y un hilo de acero.
Sobre una periferia exterior de la carcasa está
previsto un cinturón 7 que refuerza la parte 4 que constituye la
banda de rodadura. El cinturón 7 consta de dos o más capas, y en la
realización ilustrada de dos capas 7-1,
7-2 de hilos de acero entrecruzados. Las capas de
hilos entrecruzados tienen una estructura en la que los hilos de
las capas adyacentes están entrecruzados entre sí con respecto a un
plano ecuatorial E de la cubierta. En las capas
7-1, 7-2 de hilos de acero
entrecruzados de la realización ilustrada, la anchura de la capa
7-1 de hilos de acero que es adyacente a la tela
descendente 6-2 o tela que es la más exterior de la
carcasa 6 es mayor que la anchura de la capa exterior
7-2 de hilos de acero.
Como se indica mediante línea de trazos en la
Fig. 1, el cinturón 7 de la realización ilustrada está provisto de
una capa 7-3 que está hecha mediante un
arrollamiento helicoidal de un hilo de fibra orgánica tal como un
hilo de nilón-66 o un hilo de Kevlar, rodeando dicha
capa a las dos capas 7-1, 7-2 de
hilos de acero entrecruzados por el exterior de las mismas, pero la
capa 7-3 que está hecha mediante un arrollamiento
helicoidal no siempre es necesaria. Por consiguiente, la parte
extrema del cinturón 7 significa de aquí en adelante las partes
extremas de las capas de hilos de acero entrecruzados.
Además, la cubierta 1 comprende un caucho
rigidizador 8 que con una disminución progresiva de su sección se
extiende desde una superficie periférica exterior del alma 5 del
talón hacia la parte 4 que constituye la banda de rodadura. El
caucho rigidizador 8 está rodeado por el cuerpo principal y la parte
vuelta arriba de la tela vuelta arriba 6-1.
Asimismo, la cubierta 1 está provista junto al
lado de la cara interior de la tela vuelta arriba
6-1 como tela de la carcasa 6 que como tal tela es
la más interior de una capa 9 de caucho de refuerzo que en su
sección presenta una forma falciforme que es inherente a la
cubierta que es apta para seguir rodando tras haber quedado
desinflada. La capa 9 de caucho de refuerzo está dispuesta en una
zona que va desde las inmediaciones del alma 5 del talón y pasando
por la parte 3 que constituye el flanco llega hasta la zona de la
parte 4 que constituye la banda de rodadura que como tal zona es la
que constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura, de
forma tal que una parte central en la dirección radial de la
cubierta es una parte de gran espesor que presenta un espesor
máximo de 8\sim12 mm, y ambas partes extremas en la dirección
radial son de sección progresivamente decreciente hacia los
extremos a fin de soportar con estabilidad el peso total del
vehículo durante la marcha incluso a una presión interna de cero y
a fin de impedir que la cubierta 1 se desprenda de la llanta usada
y a fin de impedir la rotura de la cubierta 1, así como a fin de
mantener además la estabilidad de marcha incluso si se produce un
rápido pinchazo durante la rodadura en condiciones de marcha a alta
velocidad, de por ejemplo 80\sim120 km/h, para así hacer que sea
posible que la cubierta permita la rodadura en condiciones de
marcha a alta velocidad y que el vehículo pueda seguir circulando
para así recorrer una distancia de no menos de 300 km con la
cubierta desinflada y sin que se produzcan problemas.
Además, la capa 9 de caucho de refuerzo está
hecha de una composición de caucho o de una composición de caucho
reforzada con fibra. Además, la capa de caucho de refuerzo puede
estar dividida en una pluralidad de capas. Asimismo, la forma de la
capa de caucho de refuerzo puede ser la de una hoja de caucho tal
cual además del perfil falciforme en sección. Puesto que la capa de
caucho de refuerzo es suficiente para reforzar al menos una parte
de la parte que constituye el flanco, no está particularmente
limitada la posición en la que se disponga dicha capa de caucho de
refuerzo. Sin embargo, en el caso de la capa de caucho de refuerzo
que es falciforme en sección, la misma estará preferiblemente
dispuesta junto al lado de la cara interior del cuerpo principal de
la tela vuelta arriba en la parte que constituye el flanco, y en el
caso de la capa de caucho de refuerzo realizada como una hoja, la
misma estará preferiblemente dispuesta en el interior o en el
exterior del cuerpo principal de la tela vuelta arriba en la parte
que constituye el flanco, o es preferible usar ambos casos
juntamente.
Haciendo referencia a la Fig. 1, como se ha
mencionado anteriormente recibe el nombre de zona que constituye el
enlace entre el flanco y la banda de rodadura una zona que está
comprendida entre una vertical VL_{E} trazada sobre una cara
interior de una tela de la carcasa que como tal tela es la más
interior (la tela vuelta arriba 6-1) por un extremo
TE de la zona en la que puede ser establecido el contacto con el
piso y una vertical VL_{S} trazada sobre la cara interior de la
tela de la carcasa que como tal tela es la más interior (la tela
vuelta arriba 6-1) por un punto S de la zona en la
que puede ser establecido el contacto con el piso que como tal
punto está separado del extremo TE de la zona en la que puede ser
establecido el contacto con el piso por una distancia igual a 1/8
de la anchura hacia la parte del plano ecuatorial E de la cubierta
cuando una anchura W de la parte 4 que constituye la banda de
rodadura, que como tal anchura es la anchura de la zona en la que
puede ser establecido el contacto con el piso, es dividida en ocho
partes iguales en una sección de la cubierta cuando el conjunto que
queda formado por la cubierta y la llanta al montar la cubierta 1 en
una llanta homologada (no ilustrada) está inflado a una ligera
presión que corresponde a un 10% de la máxima presión de aire.
En este caso, ambas partes extremas de la capa
de hilos de acero que forma las capas de hilos de acero
entrecruzados del cinturón 7 existen en ambas zonas que constituyen
los enlaces entre los flancos y la banda de rodadura. En el
cinturón 7 de la realización ilustrada, la parte extrema de cada una
de las capas 7-1, 7-2 de hilos de
acero entrecruzados existe en cada zona que constituye el enlace
entre el flanco y la banda de rodadura. La cubierta 1 está provista
de al menos una capa de caucho amortiguador que está dispuesta entre
la parte extrema del cinturón 7 y la capa 9 de caucho de refuerzo
en la zona que constituye el enlace entre el flanco y la banda de
rodadura y entre elementos constitutivos de la cubierta mutuamente
adyacentes. Como capa de caucho amortiguador dispuesta entre los
elementos constitutivos de la cubierta que son mutuamente
adyacentes, está prevista una capa 11 de caucho amortiguador que
está ilustrada en las Figs. 1 y 2 (la Fig. 2 es una vista parcial
ampliada de la Fig. 1).
En este caso, como parte extrema del cinturón 7
en la zona que constituye el enlace entre el flanco y la banda de
rodadura se adopta una parte extrema de una capa de pequeña anchura
de hilos de acero de entre las capas 7-1,
7-2 de hilos de acero entrecruzados, o sea una parte
extrema de la capa 7-2 de hilos de acero que está
situada aparte de la carcasa 6 en la realización ilustrada. Además,
esta parte extrema significa una parte que está desplazada hacia el
interior a una distancia de por ejemplo 10\sim20 mm a lo ancho con
respecto al borde de la capa del cinturón.
De entre los elementos constructivos de la
cubierta que son mutuamente adyacentes entre la parte extrema del
cinturón 7 y la capa 9 de caucho de refuerzo en la zona que
constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura, dos
elementos constitutivos que están situados en el lado que es el más
exterior en la dirección radial son las capas 7-1,
7-2 de hilos de acero entrecruzados. Está ilustrada
en la Fig. 1 (Fig. 2) la cubierta 1 que tiene una capa 11 de caucho
amortiguador dispuesta entre las partes extremas de estas mutuas
capas 7-1, 7-2 de hilos de acero.
Además, cuando el cinturón 7 consta de tres o más capas de hilos de
acero entrecruzados en la cubierta 1 que se ilustra en la Fig. 1,
entre las mutuas partes extremas de entre estas capas está dispuesta
al menos una capa 11 de caucho amortiguador.
Además, la capa 11 de caucho amortiguador está
hecha de un caucho que tiene una tangente de pérdida (indicada de
aquí en adelante como tg \delta) que es menor que la tg \delta
del caucho de recubrimiento para los hilos de la tela que constituye
la carcasa 6.
Se describen a continuación la función que se
desempeña y el efecto que se logra al disponer la capa 1 de caucho
amortiguador.
La Fig. 4 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda que ilustra el comportamiento en materia de
deformación por flexión justo bajo la carga o en las inmediaciones
de la misma durante la rodadura de la cubierta convencional 20
cuando la misma está desinflada y montada en una llanta 15 que tiene
una pestaña 15F (Fig. 3). Como se muestra en la Fig. 4, la capa 9
de caucho de refuerzo en la zona \gamma que se indica en la Fig.
3 se ve sometida a compresión debido a la gran deformación por
flexión de la parte 3 que constituye el flanco en su conjunto, con
lo cual una parte exterior de la capa 9 de caucho de refuerzo en la
dirección radial es empujada hacia el plano ecuatorial E de la
cubierta. En virtud de tal deformación por empuje, es aplicada a la
tela de la carcasa 6 que está indicada mediante línea de trazos una
fuerza en la dirección de una flecha hacia el lado del plano
ecuatorial E de la cubierta.
Por otro lado, las capas 7-1,
7-2 de hilos de acero entrecruzados del cinturón 7,
que tienen una gran rigidez incluso bajo una presión interna de
cero, oponen una gran resistencia a la deformación por alabeo de la
parte 4 que constituye la banda de rodadura, de forma tal que la
parte extrema del cinturón 7 que tiene los extremos libres tiende a
desplazarse hacia el exterior de la cubierta, y por consiguiente es
aplicada a la tela de la carcasa 6 una fuerza que está orientada en
la dirección de la flecha b, que es contraria a la dirección de la
flecha a. Las fuerzas orientadas en las direcciones opuestas de las
flechas a y b dan lugar a un esfuerzo de deformación por
cizallamiento \gamma_{p} entre los elementos constitutivos
mutuamente adyacentes que existen entre la parte extrema del
cinturón 7 y la capa 9 de caucho de refuerzo en la zona \gamma
frente a las mismas.
Al ser más fortalecidos el caucho rigidizador 8
y la capa 9 de caucho de refuerzo para impedir que surjan problemas
en la zona \alpha y en la zona \beta (véase la Fig. 3), aumentan
más la fuerza orientada en la dirección de la flecha a y la fuerza
orientada en la dirección de la flecha b, y como resultado de ello
pudo dilucidarse que
(1) aumenta el esfuerzo de deformación por
cizallamiento \gamma_{p};
(2) la zona en la que se produce el incremento
del esfuerzo de deformación por cizallamiento \gamma_{p} es una
zona que desde un borde de la capa 7-1 de hilos de
acero que está situada en el interior del cinturón 7 en la
dirección radial se extiende hasta un punto situado a una distancia
de aproximadamente 5 mm hacia el exterior de la cubierta y hasta un
punto situado a una distancia de aproximadamente 10 mm hacia el
interior de la cubierta; y
(3) el incremento del esfuerzo de deformación
por cizallamiento \gamma_{p} es ejercido como
- (I)
- un incremento del esfuerzo de deformación por cizallamiento \gamma_{p1} entre las mutuas partes extremas del cinturón 7;
- (II)
- un incremento del esfuerzo de deformación por cizallamiento \gamma_{p2} entre la parte extrema de la capa 7-1 de hilos de acero del cinturón 7 y la tela de la carcasa 6;
- (III)
- un incremento del esfuerzo de deformación por cizallamiento \gamma_{p3} entre telas de la carcasa 6 (entre las de la pluralidad de telas); y
- (IV)
- un incremento del esfuerzo de deformación por cizallamiento \gamma_{p4} entre la tela de la carcasa 6 que como tal tela es la más interior y la capa 9 de caucho de refuerzo.
En virtud de estos grandes esfuerzos de
deformación por cizallamiento \gamma_{p1}, \gamma_{p2},
\gamma_{p3}, \gamma_{p4} es creada una gran deformación por
cizallamiento entre los elementos constitutivos mutuamente
laminados que están dispuestos entre la parte extrema del cinturón 7
y la capa 9 de caucho de refuerzo en la zona que constituye el
enlace entre el flanco y la banda de rodadura. La gran deformación
por cizallamiento se repite y ocasiona así una generación de calor
en el caucho de los elementos constitutivos laminados, y finalmente
el incremento de temperatura debido a la progresiva acumulación del
calor que es generado da lugar una rotura por acción térmica del
caucho en los elementos constitutivos laminados. Se ha descubierto
en especial que la gran deformación por cizallamiento entre las
mutuas telas 6-1, 6-2 de la carcasa
6 y la rotura por acción térmica que es debida a la gran cantidad
de calor que se acumula al tener lugar tal deformación por
cizallamiento son graves y ocasionan juntamente problemas en la zona
\gamma.
A tal efecto, la capa 11 de caucho amortiguador
es dispuesta entre los elementos constitutivos de la cubierta que
son mutuamente adyacentes y están situados entre la parte extrema
del cinturón 7 y la capa 9 de caucho de refuerzo de la zona que
constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura en la
zona \gamma que está rodeada por una línea elipsoidal en la Fig.
4, o sea en una zona que tiene una anchura W\gamma en el sitio en
el que surgen los problemas debido al esfuerzo de deformación por
cizallamiento \gamma_{p}, para con ello hacer que la capa 11 de
caucho amortiguador resista el esfuerzo de deformación por
cizallamiento \gamma_{p}, y por consiguiente puede ser mitigado
el esfuerzo de deformación por cizallamiento que es aplicado a los
elementos constitutivos de la cubierta 1 porque es aplicado a los
elementos constitutivos tan sólo el resto \Delta\gamma_{p}
que queda tras haber sido deducida del esfuerzo de deformación por
cizallamiento la cantidad de esfuerzo que es así resistida.
Como resultado de la adopción de la medida de
mitigar el esfuerzo de deformación por cizallamiento \gamma_{p},
se ve reducida la cantidad de generación de calor en el caucho de
cada elemento constitutivo en la zona \gamma, y en particular
apenas se produce el problema ocasionado por el calor en las telas
6-1, 6-2 de la carcasa 6. Además, la
tg \delta de la capa 11 de caucho amortiguador es menor que la tg
\delta del caucho de recubrimiento para los hilos de las telas
6-1, 6-2 de la carcasa 6, por lo que
la generación de calor en la capa de caucho amortiguador se ve
limitada a una pequeña cantidad, y no es de temer que debido al
hecho de disponer la capa 11 de caucho amortiguador sea ocasionado
un efecto de incremento de la cantidad de generación de calor.
Puesto que es posible evitar el problema en la
zona \gamma a base de disponer la capa 11 de caucho amortiguador,
las acciones del caucho rigidizador 8 y de la capa 9 de caucho de
refuerzo pueden ser más fortalecidas, y por consiguiente es posible
mejorar considerablemente la durabilidad de la cubierta 1 en
condiciones de rodadura con la cubierta desinflada en virtud de la
acción conjunta de la capa 11 de caucho amortiguador, del caucho
rigidizador 8 y de la capa 9 de caucho de refuerzo.
Además, si la línea de la carcasa 6 es
ligeramente desplazada hacia el interior de la cubierta, puede
hacerse que el caucho de la banda de rodadura en la parte que
constituye la banda de rodadura presente la misma distribución del
espesor como en la cubierta convencional 20, con lo cual no empeora
la duración dependiente del desgaste del caucho de la banda de
rodadura y no se ve dificultado el montaje de la cubierta en la
llanta.
Puesto que el problema que surge en la zona
\gamma es debido a la generación de calor en los elementos
constitutivos de la cubierta, se efectúa el siguiente experimento
usando cubiertas radiales 1 que son para automóviles de turismo y
tienen unas dimensiones de la cubierta de 225/60R16 para especificar
una aceptable gama de valores de la tg \delta en la capa 11 de
caucho amortiguador que está dispuesta en la zona que constituye el
enlace entre el flanco y la banda de rodadura, que es donde es
ocasionado el gran esfuerzo de deformación por cizallamiento
\gamma_{p}. Las condiciones experimentales son las de una
presión interna de cero (que es el estado que se da al haber sido
retirado el obús de la válvula), una carga de 570 kp, que
corresponde a un 76% de la máxima capacidad de carga de 750 kg (de
masa) de la susodicha cubierta como se describe en el ANUARIO DE LA
JATMA de (1998) (JATMA = Asociación de los Fabricantes Japoneses de
Cubiertas para Automóviles) y una velocidad de 89 km/h.
La anchura W_{1} de la capa 11 de caucho
amortiguador (véase la Fig. 2) es de 30 mm, y la distancia d_{1}
a través de la capa 11 de caucho amortiguador (véase la Fig. 2) es
de 2,0 mm. El valor de la tg \delta está representado por 4
niveles bajo condiciones de ensayo en las que la temperatura es de
25ºC, la carga inicial es de 160 p, la deformación dinámica es de
un 1,0% y la frecuencia es de 52 Hz. El control es la cubierta
convencional 20 que es apta para seguir rodando tras haber quedado
desinflada y está ilustrada en la Fig. 3.
La distancia que es recorrida hasta que surgen
problemas en las cubiertas 1 y 20 es evaluada como la durabilidad
en condiciones de rodadura con la cubierta desinflada. Los
resultados experimentales están ilustrados en la Fig. 5 como
relación entre la distancia recorrida sobre un tambor (índice), que
está representada por un índice sobre la base de que es de 100 el
índice de la cubierta convencional 20, y la tg \delta (a 25ºC) del
caucho de la capa 11 de caucho amortiguador. Como se ve por la Fig.
5, la distancia recorrida sobre el tambor sobrepasa
predominantemente la de la cubierta convencional 20 para una tg
\delta de no más de 0,10. Asimismo, cuando la tg \delta es de
menos de 0,02, el problema ya no surge en la zona \gamma, por lo
que el límite inferior de tg \delta es el de 0,02 suponiendo que
se mantengan al mismo nivel las otras características funcionales y
la durabilidad en comparación con las de la cubierta convencional
20. Además, la marca \bullet que aparece en la Fig. 5 indica un
problema en la zona \gamma, y la marca \sqbullet indica una
problema en una zona distinta de la zona \gamma, siendo esto mismo
válido para las Figs. 6 y 7, como se menciona más adelante.
A fin de determinar una gama de aceptables
anchuras W_{1} de la capa 11 de caucho amortiguador que sean
eficaces para la mitigación de los esfuerzos de deformación por
cizallamiento \gamma_{p1}, se efectúan experimentos bajo las
mismas condiciones de ensayo que han sido mencionadas anteriormente.
La tg \delta (a 25ºC) de la capa de caucho amortiguador es de
0,07, y la distancia d_{1} es de 2,0 mm. El control es la cubierta
convencional 20 de la Fig. 3.
Los resultados experimentales con los que se
evalúa la distancia recorrida hasta que surgen problemas en las
cubiertas 1 y 20 como durabilidad en condiciones de rodadura con la
cubierta desinflada están ilustrados en la Fig. 6 como relación
entre la distancia recorrida sobre el tambor (índice), que está
representada por un índice sobre la base de que es de 100 el índice
de la cubierta convencional 20, y la anchura W_{1} de la capa 11
de caucho amortiguador.
Puede verse por la Fig. 6 que la anchura W_{1}
de la capa 11 de caucho amortiguador es aceptable dentro de una gama
de valores de 10\sim30 mm.
Cuando la anchura W_{1} de la capa 11 de
caucho amortiguador es de más de 30 mm, se llega a un punto de
saturación con respecto a la distancia recorrida sobre el tambor, y
tan sólo se produce un indeseable incremento del peso de la
cubierta, siendo el problema transferido a otra zona.
A fin de determinar la gama de valores para la
distancia d_{1} aceptable de la capa 11 de caucho amortiguador
que es eficaz para la mitigación de los esfuerzos de deformación por
cizallamiento \gamma_{p1}, se efectúan experimentos bajo las
mismas condiciones de ensayo que han sido mencionadas anteriormente.
La tg \delta (a 25ºC) en cada capa de caucho amortiguador es de
0,07, y la anchura W_{1} es de 30 mm. El control es la cubierta
convencional 20 de la Fig. 3.
Los resultados experimentales con los que se
evalúa la distancia que es recorrida hasta que surgen problemas en
las cubiertas 1 y 20 como durabilidad en condiciones de rodadura con
la cubierta desinflada están ilustrados en la Fig. 7 como relación
entre la distancia recorrida sobre el tambor (índice), que está
representada por un índice sobre la base de que es de 100 el índice
de la cubierta convencional 20, y la distancia d_{1} a través de
la capa 11 de caucho amortiguador.
Puede verse por la Fig. 7 que la distancia
d_{1} es aceptable dentro de una gama de valores de 0,5\sim2,0
mm.
Cuando la distancia d_{1} es de más de 2,0 mm,
se llega a un punto de saturación con respecto a la distancia
recorrida sobre el tambor, y tan sólo se produce un indeseable
incremento del peso de la cubierta para así transferir el problema a
otra zona.
Haciendo referencia a la Fig. 2, la capa 11 de
caucho amortiguador que tiene la anchura W_{1} está dispuesta a
ambos lados con respecto a una vertical VL_{1} trazada sobre una
superficie exterior de la tela de la carcasa que como tal tela es
la más exterior (la tela descendente 6-2) pasando
por un borde de la capa 7-2 de pequeña anchura de
hilos de acero de entre las capas 7-1,
7-2 de hilos de acero entrecruzados.
Es preferible que la capa 11 de caucho
amortiguador sea dispuesta de forma tal que su anchura quede
dividida en sendas partes de igual anchura (1/2) x W_{1} a ambos
lados con respecto a la vertical VL_{1}.
En la Fig. 2, la distancia d_{1} es una
distancia medida sobre la vertical VL_{1} entre los mutuos hilos
de acero Sc en las partes extremas de las capas 7-1,
7-2 de hilos de acero entrecruzados a través de la
capa 11 de caucho amortiguador.
Además, es deseable que el módulo de elasticidad
para un alargamiento del 50% de la capa 11 de caucho amortiguador
sea menor que el módulo de elasticidad para un alargamiento del 50%
de la capa 9 de caucho de refuerzo. Además, un caucho de
recubrimiento exterior para la parte 3 que constituye el flanco no
puede ser aplicado a la capa 11 de caucho amortiguador porque este
tipo de caucho de recubrimiento exterior debe tener una suficiente
resistencia al ozono, y para satisfacer esta condición esencial es
necesario hacer que sea grande la tg \delta.
Además, la capa 11 de caucho amortiguador
contribuye a producir el efecto de mejorar la durabilidad en
condiciones de rodadura con la cubierta desinflada cuando se ajusta
a un valor adecuado la relación porcentual (M_{50}C/M_{50}R) x
100% del módulo de elasticidad para un alargamiento del 50% de la
capa 11 de caucho amortiguador (M_{50}C) al módulo de elasticidad
para un alargamiento del 50% de la capa 9 de caucho de refuerzo
(M_{50}R).
Los experimentos sobre la relación entre módulos
de elasticidad para un alargamiento del 50% (M_{50}C/M_{50}R)
son efectuados bajo las mismas condiciones de ensayo que han sido
mencionadas anteriormente, exceptuando el hecho de que las capas de
caucho amortiguador tienen una tg \delta = 0,07, una anchura
W_{1} = 30 mm y una distancia d_{1} = 2,0 mm. Los resultados
experimentales con los que se evalúa la distancia que es recorrida
hasta que surgen problemas en las cubiertas 1 y 20 como durabilidad
en condiciones de rodadura con la cubierta desinflada están
ilustrados en la Fig. 8 como relación entre la distancia recorrida
sobre el tambor (índice), que está representada por un índice sobre
la base de que es de 100 el índice de la cubierta convencional 20,
y el módulo de elasticidad para un alargamiento del 50%. Como se ve
por la Fig. 8, el valor de la relación de los módulos de elasticidad
para un alargamiento del 50% es adaptable para que sea de no más de
un 90%, mientras que cuando el valor de la relación de los módulos
de elasticidad para un alargamiento del 50% es de menos de un 30%,
la diferencia de rigidez entre la capa 11 de caucho amortiguador y
la capa 9 de caucho de refuerzo deviene demasiado grande y el
problema es transferido a la capa 11 de caucho amortiguador, de
manera que la relación de los módulos de elasticidad para un
alargamiento del 50% es finalmente adaptable para que quede situada
dentro de una gama de valores de un 30\sim90%, y según lo
deseable, de un 60\sim82%.
En las cubiertas según la invención no está
particularmente restringido el ingrediente de caucho que se use en
un caucho de recubrimiento para el hilo de la tela de la carcasa, en
la capa de caucho de refuerzo y en la capa de caucho amortiguador,
pero dicho ingrediente de caucho puede incluir, por ejemplo, caucho
natural (NR), caucho de butadieno (BR), caucho de
estireno-butadieno (SBR) y caucho de isopreno
sintético (IR).
Los ejemplos siguientes se dan para ilustrar la
invención y no pretenden constituir limitaciones de la misma.
Ejemplos 1-7,
Ejemplo Comparativo
1
Se preparan como cubiertas de los Ejemplos
1-7 cubiertas radiales que son para automóviles de
turismo y tienen unas dimensiones de la cubierta de 225/60R16. En
este caso, la carcasa 6 consta de dos telas vueltas arriba
6-1 y una tela descendente 6-2, y en
cuanto al resto la estructura se ajusta a la de las Figs. 1 y 2,
siendo todas las telas de la carcasa 6 telas cauchutadas de hilos
de nilón-6,6, y constando el cinturón 7 de dos
capas 7-1, 7-2 de hilos de acero
entrecruzados cauchutados y una tela superior 7-3
que es formada arrollando helicoidalmente un hilo de
nilón-6,6 cauchutado. Un caucho de recubrimiento
para los hilos de cada una de las telas 6-1,
6-2 de la carcasa 6 tiene una tg \delta de 0,16, y
un caucho de recubrimiento para los hilos de las capas
7-1, 7-2 de hilos entrecruzados del
cinturón 7 tiene un tg \delta de 0,15.
A fin de evaluar la durabilidad de cada cubierta
de los ejemplos en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada, se prevé una cubierta del Ejemplo Comparativo 1. Se
indican en la Tabla 1 para cada una de estas cubiertas la tg
\delta de la capa 11 de caucho amortiguador, la distancia d_{1}
(mm) sobre la vertical VL_{1}, la anchura W_{1} (mm) y el valor
de la relación de los módulos de elasticidad para un alargamiento
del 50% (M_{50}C/M_{50}R) [representado por Rel. M_{50}
(%)].
Cada una de estas cubiertas es montada en una
llanta recomendada de entre las llantas homologadas (según norma de
la JATMA), y es inflada a una presión de aire suficiente para que la
cubierta quede en estado de uso, y entonces se hace que vuelva a
ser de cero la presión de aire. Cada cubierta desinflada es empujada
contra un tambor que gira a una velocidad periférica de 89 km/h
bajo una carga de 570 kp que corresponde a un 76% de la máxima
capacidad de carga para así medir la distancia que es recorrida
hasta que surgen problemas en la cubierta (la durabilidad en
condiciones de rodadura con la cubierta desinflada). Los resultados
medidos están indicados en la Tabla 1 y están representados por un
índice sobre la base de que es de 100 el índice de la cubierta
comparativa. Cuanto mayor es el índice, tanto mejor es la
durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada.
| Clase de | tg \delta | Distancia sobre | Anchura de la capa de | Rel. M_{50} (%) | Distancia recorrida |
| cubierta | la vertical VL_{1} | caucho amortiguador | sobre el tambor | ||
| (mm) | (mm) | (índice) | |||
| D_{1} | W_{1} | ||||
| Ejemplo | 0.16 | 2.0 | 30 | 75 | 100 |
| Comparativo | |||||
| Ejemplo 1 | 0.07 | 0.5 | 30 | 75 | 103 |
| Ejemplo 2 | 0.07 | 1.2 | 30 | 75 | 107 |
| Ejemplo 3 | 0.07 | 2.0 | 30 | 75 | 110 |
| Ejemplo 4 | 0.07 | 3.0 | 30 | 75 | 110 |
| Ejemplo 5 | 0.07 | 2.0 | 11 | 75 | 105 |
| Ejemplo 6 | 0.07 | 2.0 | 25 | 75 | 109 |
| Ejemplo 7 | 0.07 | 2.0 | 44 | 75 | 110 |
Como se ve a la luz de los resultados que en
materia de durabilidad se indican en la Tabla 1, en todas las
cubiertas de los Ejemplos 1-7 y en la cubierta del
Ejemplo Comparativo 1 son ocasionados problemas debidos al calor en
el caucho de recubrimiento para la tela descendente
6-2 en la zona \gamma. Cuando la durabilidad de
cada cubierta de un ejemplo es comparada con la de una cubierta
convencional, la distancia recorrida sobre el tambor aumenta al
disminuir la tg \delta de la capa 11 de caucho amortiguador. Como
se indica en la Tabla 1, la distancia recorrida sobre el tambor
aumenta al aumentar la anchura W_{1} de la capa 11 de caucho
amortiguador para la misma tg \delta, y la distancia recorrida
sobre el tambor aumenta al aumentar el valor de la distancia d_{1}
sobre la vertical VL_{1} a través de la capa 11 de caucho
amortiguador (o espesor de la capa de caucho amortiguador) para la
misma tg \delta y para la misma anchura W_{1}, lo cual demuestra
que dichos parámetros son eficaces para lograr la dispersión y
mitigación del esfuerzo de deformación por cizallamiento
\gamma_{p}.
Según la invención, puede contarse con cubiertas
neumáticas que tengan una relación de forma de no menos de 60,
puedan inhibir el incremento del coste y el incremento del peso de
la cubierta manteniendo al mismo tiempo tanto la propiedad de
montaje en la llanta como el confort de marcha contra las
vibraciones sin usar el alma y sin que empeore la productividad de
las cubiertas, puedan asegurar que podrán proseguir la marcha en
condiciones de seguridad de los vehículos tales como automóviles de
turismo y vehículos similares incluso tras haber tenido lugar una
rápida fuga de aire debido a un pinchazo o a una causa similar, y
puedan hacer que mejore la prestación de impedir que la cubierta se
desprenda de la llanta durante la rodadura con la cubierta
desinflada y la prestación de la durabilidad hasta un nivel
satisfactorio para los usuarios.
Claims (11)
-
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1. Cubierta neumática (1) que comprende una carcasa (6) que está hecha de una o varias telas cauchutadas de hilos dispuestos radialmente, se extiende toroidalmente entre las de un par de almas (5) de los talones que están embebidas en respectivas partes (2) que constituyen los talones y refuerza a un par de partes (3) que constituyen los flancos y a una parte (4) que constituye la banda de rodadura, un cinturón (7) que está hecho de dos o más capas (7-1, 7-2) de hilos de acero entrecruzados que están dispuestas sobre una periferia exterior de la carcasa para reforzar la parte que constituye la banda de rodadura, y una capa (9) de caucho de refuerzo que está dispuesta en al menos una parte de una zona que va desde un punto cercano a la parte que constituye el talón y pasando por la parte que constituye el flanco llega hasta una 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 cuya cubierta neumáticael cinturón (7) tiene partes extremas en ambas zonas de la parte (4) que constituye la banda de rodadura que como tales zonas son las que constituyen los enlaces entre los flancos y la banda de rodadura; yal menos una capa (11) de caucho amortiguador está prevista entre la parte extrema del cinturón (7) y la capa (9) de caucho de refuerzo en la zona que constituye el enlace entre el flanco y la banda de rodadura y entre elementos constitutivos de la cubierta mutuamente adyacentes;estando dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho de quela capa (11) de caucho amortiguador está prevista entre partes extremas mutuamente adyacentes de las dos capas (7-1, 7-2) de hilos de acero entrecruzados que constituyen el cinturón (7);la capa (11) de caucho amortiguador tiene una tangente de pérdida que es menor que la tangente de pérdida (tg \delta) del caucho que sirve para recubrir los hilos de la tela de la carcasa; yla capa (11) de caucho amortiguador tiene una tangente de pérdida de 0,02\sim0,10 bajo condiciones de ensayo en las que la temperatura es de 25ºC, la carga de tracción inicial es de 160 p, la deformación dinámica es de un 1,0% y la frecuencia es de 52 Hz. - 2. Cubierta neumática como la reivindicada en la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la capa (11) de caucho amortiguador tiene una anchura de 10\sim30 mm y está dispuesta de forma tal que está dividida en sendas partes de igual anchura a ambos lados con respecto a una vertical VL_{1} trazada sobre una tela (6-2) de la carcasa que como tal tela es la más exterior por un borde de una capa de pequeña anchura de hilos de acero.
- 3. Cubierta neumática como la reivindicada en la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que una distancia d_{1} entre hilos de acero de las capas (7-1, 7-2) mutuamente adyacentes de hilos de acero entrecruzados medida sobre la vertical VL_{1} está situada dentro de una gama de valores de 0,5\sim2,0 mm a través de la capa (11) de caucho amortiguador.
- 4. Cubierta neumática como la reivindicada en la cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por el hecho de que el hilo de la carcasa (6) es un hilo de fibra orgánica.
- 5. Cubierta neumática como la reivindicada en la cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por el hecho de que cuando la carcasa (6) consta de dos o más telas (6-1, 6-2), al menos una tela contiene hilos de una fibra orgánica seleccionada de entre los miembros del grupo que consta de fibra de rayón, fibra de poliamida aromática, fibra de poliamida alifática que tiene un punto de fusión de no menos de 250ºC según medición efectuada por DSC, y fibra de poliéster.
- 6. Cubierta neumática como la reivindicada en la cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por el hecho de que cuando la carcasa (6) consta de dos o más telas (6-1, 6-2), al menos una tela es una tela dividida cuya separación divisoria se encuentra en una zona situada bajo el cinturón (7).
- 7. Cubierta neumática como la reivindicada en la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que la tela dividida es la tela vuelta arriba (6-1).
- 8. Cubierta neumática como la reivindicada en la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que la tela dividida es la tela descendente (6-2).
- 9. Cubierta neumática como la reivindicada en la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que la tela dividida tiene una anchura de la parte divisoria que corresponde a al menos un 20% de una anchura del cinturón (7).
- 10. Cubierta neumática como la reivindicada en la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que cuando la carcasa (6) comprende una pluralidad de telas divididas, al menos una tela dividida contiene hilos de una fibra orgánica seleccionada de entre los miembros del grupo que consta de fibra de rayón, fibra de poliamida aromática, fibra de poliamida alifática que tiene un punto de fusión de no menos de 250ºC según medición efectuada por DSC, y fibra de poliéster.
- 11. Cubierta neumática como la reivindicada en la cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizada por el hecho de que la poliamida alifática es nilón-6,6 o nilón-4,6, y el poliéster es tereftalato de polietileno o polietileno-2,6-naftalato.
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