ES2299859T3 - Rueda de vehiculo con una llanta y un neumatico de goma maciza. - Google Patents
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Abstract
Rueda de vehículo con una llanta (5) y un neumático (2) de goma maciza posicionado sobre dicha llanta (5), estando dispuesta sobre la llanta (5) una envuelta inferior anular (4) compuesta de segmentos (7a, 7b, 7c), que presenta una superficie cuneiforme en la periferia exterior y que está afianzada contra una envuelta superior anular (3) que presenta una superficie cuneiforme de construcción conjugada y que está unida con el neumático de goma maciza, caracterizada porque la envuelta superior (3) está compuesta de al menos dos y preferiblemente de tres a cinco segmentos (6a, 6b, 6c).
Description
Rueda de vehículo con una llanta y un neumático
de goma maciza.
La invención concierne a una rueda de vehículo
con una llanta y un neumático de goma maciza posicionado sobre dicha
llanta según el preámbulo de la reivindicación 1.
Una rueda de vehículo de esta clase es conocida
por el documento EP 1 312 489 A2. En esta rueda de vehículo es
esencial que esté dispuesta sobre la llanta una envuelta inferior
anular compuesta de segmentos, que presenta en la periferia exterior
una superficie cuneiforme y que está afianzada contra una envuelta
superior anular que presenta una superficie cuneiforme de
construcción conjugada y que está unida sólidamente con el neumático
de goma maciza.
La ventaja de una rueda de vehículo de esta
clase es que el neumático de goma maciza, que está dispuesto
fijamente sobre la envuelta superior, puede ser calado con medios
muy sencillos sobre la envuelta inferior y, por tanto, sobre la
llanta. Para calar un neumático de esta clase sobre una llanta es
suficiente una sencilla llave dinamométrica, mientras que, por el
contrario, en todos los neumáticos de goma maciza conocidos para
fines industriales se utilizan prensas muy pesadas para presionar
el neumático de goma maciza directamente sobre la llanta. Sin
embargo, las prensas adecuadas para aplicar a presión neumáticos de
goma maciza sobre las llantas son pesadas y caras y no están
disponibles en todas partes, por lo que es difícil que, en caso
necesario, se pueda calar un neumático nuevo de goma maciza sobre
una llanta, puesto que es frecuente que tengan que aceptarse grandes
recorridos hasta un taller equipado con una prensa de esta
clase.
Una construcción conocida por el documento EP 1
312 489 A2 puede superar ya estos inconvenientes, puesto que, debido
a la construcción de una envuelta inferior segmentada y una envuelta
superior monopieza con un neumático vulcanizado sobre ella, es
posible un montaje muy sencillo que en la práctica puede realizarse
en todas partes.
No obstante, en una construcción según el
documento EP 1 312 489 A2 se han advertido ciertos inconvenientes
que deberán ser subsanados por medio de la invención.
Se ha visto que es especialmente problemática la
influencia del calor sobre la construcción de las envueltas
inferior/superior por cuanto que, por ejemplo a altas temperaturas a
consecuencia de un incremento exterior o interior de la temperatura,
la envuelta superior tiende a sufrir dilataciones térmicas, con lo
que no queda garantizado en todos los casos un acoplamiento por
rozamiento entre la envuelta superior y la envuelta inferior. El
neumático de goma maciza comienza entonces a girar sobre la llanta o
sobre la envuelta inferior.
Este problema se resuelve de manera
sorprendentemente sencilla con un neumático de vehículo según la
reivindicación 1. Según la invención, se ha previsto configurar una
rueda de vehículo conocida por el documento EP 1 312 489 A2 de tal
manera que la envuelta superior esté compuesta de al menos dos
segmentos.
Se ha visto con sorpresa que se puede resolver
especialmente el problema de la dilatación térmica porque la
envuelta superior, al igual que la envuelta inferior, está
constituida por segmentos, concretamente al menos por dos segmentos
y preferiblemente por tres a cinco segmentos. Es posible de este
modo superar los problemas térmicos, en particular debido a que los
segmentos de la envuelta superior se ensamblan de modo que queden
entre los segmentos unas juntas de dilatación que estén en
condiciones de compensar dilataciones térmicas.
Se ha comprobado que la configuración de la
envuelta superior como una envuelta superior segmentada trae consigo
otras ventajas de construcción y otras posibilidades de
configuración. Por ejemplo, es posible unir la envuelta superior
segmentada y la envuelta inferior segmentada por medio de un
acoplamiento de complementariedad de forma, en concreto
preferiblemente con ayuda de una configuración de los contornos
radiales congruentes de la envuelta superior y la envuelta inferior
por medio de un polígono o por medio de un dentado.
Dado que las superficies de fricción de las
envueltas cuneiformes (envuelta superior-envuelta
inferior) deberán presentar coeficientes de rozamiento muy pequeños
con miras a un montaje y desmontaje sencillos, pero deberán
transmitir grandes fuerzas respecto de las fuerzas periféricas que
se presentan durante el frenado o las aceleraciones, un acoplamiento
por complementariedad de forma de este sistema es especialmente
ventajoso. El acoplamiento por complementariedad de forma se
consigue por medio de múltiples polígonos, un dentado, un sistema de
ranura-lengüeta o un cierre de bayoneta.
Una configuración de la envuelta superior en
forma secuentada ofrece también la ventaja de proveer a ésta de un
enclavamiento axial, por ejemplo en forma de ranura y lengüeta, y un
enclavamiento radial, lo que tiene especialmente la ventaja de que
un apriete incorrecto del atornillamiento no conduce a un
desprendimiento del cinturón del neumático de goma maciza dispuesto
sobre la envuelta superior.
Asimismo, puede ser conveniente que el contorno
radialmente exterior de la envuelta superior sea provisto,
axialmente por fuera, de un hombro bombeado, con lo que el contorno
radialmente exterior de la envuelta superior presenta en conjunto la
forma de una silla de montar. Una configuración de esta clase ha
demostrado ser ventajosa, ya que contrarresta las fisuras por
tensiones que se presenten a altas cargas sobre los ejes en la zona
del pie del neumático de goma maciza.
En ejecuciones prácticas de la invención puede
estar previsto también que la envuelta superior y la envuelta
inferior sean provistas de talones conjugados. Estos talones sirven
de tope definido, con lo que la unión de atornillamiento de la
envuelta superior y la envuelta inferior puede ser apretada
solamente hasta un punto definido, lo que no ocurría con superficies
puramente cónicas según el documento EP 1 312 489 A2. Como
alternativa, puede estar previsto también conducir los tornillos
dentro de uno o dos respectivos casquillos distanciadores que tengan
también la finalidad de un tope definido. Son imaginables igualmente
otras posibilidades de tope conocidas.
Para configurar el montaje de la envuelta
superior y la envuelta inferior en la forma más sencilla que sea
posible, puede estar previsto que los respectivos segmentos de la
envuelta inferior y la envuelta superior sean provistos en sus
cantos frontales de una unión de encastre o bien de un sistema de
pinzado. A este fin, por ejemplo un canto frontal puede estar
provisto de una espiga a manera de gancho que encaje en un rebajo
correspondiente de una superficie frontal de otro segmento y se
encastre allí. Es imaginable aquí hace que resulte sencillo el
montaje de las envueltas inferiores sobre la llanta colocando para
ello simplemente los segmentos sobre la goma de compresión de la
llanta y uniéndolos con los demás segmentos por medio de la unión de
encastre, con lo que se evita una manipulación complicada y
laboriosa.
En otra ejecución práctica puede estar previsto
que se incorporen en los segmentos de la envuelta superior o de la
envuelta inferior unos cuerpos de presión de un material metálico
que, por un lado, reduzcan la compresión superficial y, por otro
lado, ofrezcan una protección de arranque para los segmentos
consistentes preferiblemente en plástico y para las cabezas de los
tornillos.
En otra ejecución ventajosa de la invención
puede estar previsto equipar antiestáticamente el neumático de
vehículo. En efecto, especialmente cuando la envuelta superior y la
envuelta inferior son de plástico, se puede presentar el problema de
que una carga estática del neumático sólo pueda ser evacuada con
dificultad. Puede estar previsto a este respecto que un cinturón
metálico del neumático de goma maciza esté unido eléctricamente con
al menos un tornillo que une la envuelta superior y la envuelta
inferior, estando el tornillo unido eléctricamente con la llanta de
la rueda del vehículo. Este amarre del cinturón a la llanta por
medio del tornillo puede efectuarse de manera imaginablemente
sencilla, por ejemplo haciendo que un alambre esté unido con el
cinturón y con un cuerpo de presión metálico del tornillo, pudiendo
estar el tornillo unido con la llanta a través de una arandela u
otro alambre.
En otra ejecución ventajosa de la invención
puede estar previsto que el neumático de goma maciza esté
vulcanizado sobre la envuelta superior constituida por segmentos.
Como alternativa, puede estar previsto que el neumático de goma
maciza sea un componente separado que se una con la envuelta
superior y la envuelta inferior por el afianzamiento de éstas una
con otra, estando alineado un canto axialmente exterior y superior
de la envuelta inferior, en el estado afianzado, con un canto
axialmente exterior y superior de la envuelta superior.
Se explican con más detalle otras ventajas y
ejecuciones de la invención ayudándose de los dibujos y de las
reivindicaciones. El dibujo muestra, siempre fielmente a escala:
La figura 1, un ejemplo de realización de una
rueda de vehículo según la invención en una vista en
perspectiva,
La figura 2, un detalle de la figura 1 en una
vista en perspectiva,
La figura 3, una envuelta superior de una rueda
de vehículo de las figuras 1 y 2, vista de lado,
Las figuras 4a-4g, un cuerpo de
presión de una envuelta superior de la figura 3 en vistas
diferentes,
Las figuras 5a y 5b, vistas en perspectiva de
dos segmentos de la envuelta superior de la rueda de vehículo de la
figura 1,
Las figuras 6a y 6b, vistas en perspectiva de
dos segmentos de la envuelta inferior en una ejecución
alternativa,
La figura 7, una vista en perspectiva y en
sección parcial de otra forma de ejecución de una rueda de
vehículo,
La figura 8, una sección radial a través de otra
forma de ejecución de una rueda de vehículo según la invención y
La figura 9, una sección radial a través de otra
forma de ejecución de una rueda de vehículo según la invención.
En la figura 1 se representa en una vista en
perspectiva un primer ejemplo de realización de una rueda 1 de
vehículo según la invención. La rueda 1 de vehículo, que se emplea
preferiblemente para carretillas elevadoras de horquilla, máquinas
de movimiento de tierras, vehículos de transporte de cargas pesadas
o vehículos semejantes de marcha lenta con una elevada carga por
eje, está constituida por un neumático 2 de goma maciza que está
unido con una llanta 5 por medio de una envuelta superior 3 y una
envuelta inferior 4.
El conjunto formado por la envuelta superior 3 y
la envuelta inferior 4 está representado con más detalle en la
figura 2 en una vista en perspectiva. La envuelta superior 3 está
constituida por tres segmentos 6a, 6b y 6c; la envuelta inferior 4
está constituida también por tres segmentos 7a, 7b y 7c. Los
segmentos 6a a 6c de la envuelta superior 3 están unidos por
complementariedad de forma con los segmentos 7a a 7c de la envuelta
inferior 4 debido a que el contorno radialmente interior 8 de la
envuelta superior 3 y el contorno radialmente exterior 9 de la
envuelta inferior 4 presentan la forma de un polígono. Los segmentos
6a y 6b de la envuelta superior 3 presentan un dentado 10 que sirve
para el enclavamiento axial de los segmentos 6a y 6b. Se ha
comprobado que es práctico este enclavamiento, especialmente cuando
la envuelta superior 3 y la envuelta inferior 4 no se afianzan
cruzadas una con otra. El dentado ayuda a que los segmentos no
puedan desviarse axialmente separándose uno de otro, por lo que
existiría entonces el riesgo de que un neumático 2 de forma maciza
aplicado por vulcanización se desprendiera de la envuelta
superior.
Entre los segmentos está dispuesta una junta de
dilatación 11, lo cual puede apreciarse especialmente bien entre los
segmentos 6c y 6a; entre los segmentos 7c y 7a de la envuelta
inferior 4 está dispuesta correspondientemente también una junta de
dilatación 12. Las juntas de dilatación 11 y 12 sirven para
compensar dilataciones térmicas al calentarse la rueda de vehículo
durante el funcionamiento o durante altas temperaturas exteriores.
Mediante la ejecución de las juntas de dilatación 11 y 12 con la
configuración representada en las figuras 1 y 2 se garantiza una
cohesión de la envuelta inferior 4 y la envuelta superior 3 en las
más diferentes condiciones de temperatura.
En la figura 3 se representa la envuelta
superior 3 de la figura 2, vista de lado. Pueden apreciarse aquí
especialmente el contorno interior 8 configurado como un polígono,
la junta de dilatación 11 y los taladros 13 en los que se pueden
introducir tornillos para realizar el afianzamiento contra la
envuelta inferior 4. Alrededor de los taladros 13 se han practicado
unos respectivos rebajos 14 en los que se insertan unos cuerpos de
presión 15. Los cuerpos de presión 15 se muestran de manera
autoexplicativa en las figuras 4a a 4g desde abajo, desde arriba, en
vista en perspectiva desde arriba y desde abajo, y en
representaciones en sección. Los cuerpos de presión 15 pueden estar
hechos de materiales metálicos, especialmente de fundición a presión
de aluminio o de fundición a presión de zinc, o bien de plástico
reforzado con fibras de vidrio, mientras que la envuelta superior 3
y la envuelta inferior 4 son ambas de plástico, especialmente de
poliamida. Los cuerpos de presión sirven para que la presión
ejercida por los tornillos pueda distribuirse mejor sobre la
envuelta superior 3 y la envuelta inferior 4.
En las figuras 5a y 5b se representan en vista
en perspectiva dos segmentos 6a y 6c de la envuelta superior. Se
pueden apreciar allí especialmente el dentado 10 y un canto de
suciedad 16. El canto de suciedad 16 sirve para fines de
autolimpieza, ya que, al dilatarse térmicamente, puede ser expulsada
de nuevo la suciedad que haya posiblemente penetrado en las junturas
de separación de los segmentos. Además, en la figura 5b se puede
apreciar un canto de tope 17 sobre el cual se entrará todavía en más
detalles.
En la figura 6a y en la figura 6b se representan
segmentos 7a de la envuelta inferior 4 que presentan superficies de
ajuste congruentes con los segmentos 6a y 6c de la envuelta superior
3 representados en las figuras 5a y 5b. El segmento 7b presenta un
elemento de encastre 18 que coopera con un elemento de encastre 19
correspondientemente conformado del segmento 7a. Esto hace posible
un sencillo ensamble de los segmentos 6a, 6b y 6c sobre la llanta,
para lo cual se asientan simplemente los distintos segmentos 6a a 6c
sobre una goma de compresión de la llanta 5 y se encastran uno con
otro.
En la figura 7 se representa una llanta 5 sobre
la cual están asentados un segmento 7a de la envuelta inferior 4 y
un segmento 6a de la envuelta superior 3, pudiendo apreciarse,
además, un tramo parcial de un neumático 2 de goma maciza. Al igual
que las envueltas inferiores de las figuras 6a y 6b, el segmento 6a
de la envuelta superior 3 está provisto también de elementos de
encastre 20, 21 que sirven para realizar un ensamble sencillo de los
segmentos y, además, un enclavamiento radial y axial de los
mismos.
En la figura 8 se representa en sección radial
otro ejemplo de realización de una rueda 1 de vehículo según la
invención. La envuelta inferior 4 y la envuelta superior 3 están
afianzadas una con otra por medio de un tornillo 22, estando
alojado el tornillo 22 en cuerpos de presión 15, estando montada una
tuerca 23 en una pieza de presión 15 de la envuelta inferior 4. Con
24 se pretende insinuar un cinturón metálico. El canto de tope 17
de la envuelta superior 3 choca con un canto de tope correspondiente
25 de la envuelta inferior 4. Una superficie radialmente superior y
axialmente exterior 26 está configurada de modo que está alineada a
la misma altura con una superficie radialmente exterior y axialmente
interior de la envuelta inferior 4. Esta ejecución hace posible que
se emplee un neumático 2 de goma maciza que no esté unido por
vulcanización con la envuelta superior 3, sino que se sujete como
un componente separado sobre la llanta por medio de la envuelta
superior 3 y la envuelta inferior 4 y encuentre así retención. Esto
hace posible que se emplee la envuelta superior 3 como un componente
separado, sin que sea necesario aportar la envuelta superior 3 a un
lugar de nueva vulcanización cuando se cambia un neumático 2 de goma
maciza.
En la figura 9 se representa en sección radial
otro ejemplo de realización de una rueda de vehículo según la
invención. La rueda 1 de vehículo representada en la figura 9
corresponde aquí ampliamente a la forma de realización representada
en la figura 8, si bien, en contraste con la forma de realización
representada en la figura 8, el neumático 2 de goma maciza está
sólidamente unido con la envuelta superior 3, concretamente por
vulcanización. Para contrarrestar fisuras por tensiones bajo altas
cargas, las zonas radialmente superiores y axialmente exteriores de
la envuelta superior 3 están provistas de un hombro bombeado 28
mediante el cual el contorno radialmente exterior de la envuelta
superior 3 recibe en conjunto la forma de una silla de montar 29.
Esto contrarresta las fisuras por tensiones que puedan presentarse
bajo altas cargas sobre los ejes.
Asimismo, el cinturón 24 presenta una unión 30
con el tornillo 22, sirviendo esta unión 30 con el tornillo 22 para
la descarga de derivaciones electrostáticas, resistencia < 10^6
ohm, a través de la llanta 5. Si el tornillo no debe presentar unión
con la llanta a través de la pieza de presión 15, puede estar
prevista también una unión correspondiente del tornillo con la
llanta 5. Cuando la envuelta superior 3 y la envuelta inferior 4 son
de plástico, tal como poliamida, la derivación de cargas estáticas
puede efectuarse también mezclando negro de carbono eléctricamente
conductor con el plástico.
Por último brevemente, en la figura 9 se puede
reconocer también la goma de compresión 31 en sí conocida con la que
se establece de manera preferida una unión por complementariedad de
forma entre la envuelta inferior 4 y la llanta 5.
(Parte de la
descripción)
- 1
- Rueda de vehículo
- 2
- Neumático de goma maciza
- 3
- Envuelta superior
- 4
- Envuelta inferior
- 5
- Llanta
- 6a, 6b, 6c
- Segmentos
- 7a, 7b, 7c
- Segmentos
- 8
- Contorno radialmente interior
- 9
- Contorno radialmente exterior
- 10
- Dentado
- 11
- Junta de dilatación
- 12
- Junta de dilatación
- 13
- Taladro
- 14
- Rebajo
- 15
- Cuerpo de presión
- 16
- Canto de suciedad
- 17
- Canto de tope
- 18
- Elemento de encastre
- 19
- Elemento de encastre
- 20
- Elemento de encastre
- 21
- Elemento de encastre
- 22
- Tornillo
- 23
- Tuerca
- 24
- Cinturón
- 25
- Canto de tope
- 26
- Superficie
- 27
- Superficie
- 28
- Hombro
- 29
- Silla de montar
- 30
- Unión
- 31
- Goma de compresión.
Claims (11)
1. Rueda de vehículo con una llanta (5) y un
neumático (2) de goma maciza posicionado sobre dicha llanta (5),
estando dispuesta sobre la llanta (5) una envuelta inferior anular
(4) compuesta de segmentos (7a, 7b, 7c), que presenta una superficie
cuneiforme en la periferia exterior y que está afianzada contra una
envuelta superior anular (3) que presenta una superficie cuneiforme
de construcción conjugada y que está unida con el neumático de goma
maciza, caracterizada porque la envuelta superior (3) está
compuesta de al menos dos y preferiblemente de tres a cinco
segmentos (6a, 6b, 6c).
2. Rueda de vehículo según la reivindicación 1,
caracterizada porque la envuelta superior (3) y la envuelta
inferior (4) presentan cantos de tope (17, 25).
3. Rueda de vehículo según la reivindicación 1,
caracterizada porque al menos un casquillo distanciador
representa un tope definido entre la envuelta superior (3) y la
envuelta inferior (4).
4. Rueda de vehículo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos
los segmentos (6a, 6b, 6c) de la envuelta superior (3) presentan un
dentado (10).
5. Rueda de vehículo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre los
segmentos (6a, 6b, 6c; 7a, 7b, 7c) de la envuelta superior (3) y de
la envuelta inferior (4) existen sendas juntas de dilatación (11;
12).
6. Rueda de vehículo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la zona
del dentado (10) de los segmentos (6a, 6b, 6c) de la envuelta
superior está dispuesto al menos un canto de suciedad (16).
7. Rueda de vehículo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los lados
frontales de los segmentos (6a, 6b, 6c; 7a, 7b, 7c) presentan unos
elementos de encastre (18, 19, 20, 21) mediante los cuales se pueden
unir los respectivos segmentos de la envuelta superior (3) y de la
envuelta inferior (4).
8. Rueda de vehículo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un contorno
radialmente exterior de la envuelta superior (3) presenta la forma
de una silla de montar (29) con dos hombros bombeados (28).
9. Rueda de vehículo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la envuelta
superior (3) y la envuelta inferior (4) están unidas una con otra
por complementariedad de forma debido a que un contorno radialmente
exterior de la envuelta inferior (4) y un contorno radialmente
interior (8) de la envuelta superior (3) forman conjuntamente un
polígono.
10. Rueda de vehículo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la envuelta
inferior (4) y la envuelta superior (3) están unidas una con otra
por efecto de un acoplamiento de complementariedad de forma
establecido con ayuda de un dentado.
11. Rueda de vehículo según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos el
cinturón (24) del neumático (2) de goma maciza está eléctricamente
unido con la llanta (5).
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