ES2332593T3 - Neumatico para vehiculos. - Google Patents
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Abstract
Neumático (1) que comprende una estructura de refuerzo de tipo carcasa continua (2), formada por elementos de refuerzo, anclada en cada lado del neumático a un talón (3) cuya base está destinada a ser montada en un asiento de llanta, prolongándose cada talón (3) radialmente hacia el exterior por un costado (4), uniendo radialmente los costados (4) hacia el exterior una banda de rodadura (5), y que comprende debajo de la banda de rodadura una estructura de refuerzo de corona constituida al menos por una capa de elementos de refuerzo denominada capa de trabajo (6, 7), no comprendiendo la citada estructura de refuerzo de corona elementos de refuerzo orientados circunferencialmente, según el perfil del neumático en un plano radial, en su parte radialmente exterior a los dos puntos de tangencia (A, B) de la abscisa curvilínea de la estructura de refuerzo de tipo carcasa (2) con perpendiculares (100, 101) al eje de rotación, siendo al menos una capa de elementos de refuerzo de trabajo (6, 7) al menos parcialmente radialmente interior a la parte de la estructura de refuerzo de tipo carcasa (2) radialmente exterior a los dos puntos de tangencia (A, B) de la abscisa curvilínea de la estructura de refuerzo de tipo carcasa (2) con perpendiculares (100, 101) al eje de rotación, caracterizado por que la citada capa de elementos de refuerzo de trabajo (6, 7) está constituida por al menos un hilo continuo de refuerzo (9) que forma en la zona central de la citada capa tramos (10) que presentan ángulos (alfa, Beta), formados con la dirección longitudinal, idénticos, siendo medidos los citados ángulos en los puntos de intersección con un plano circunferencial (XX'', YY''), porque dos tramos adyacentes (10) están unidos por un bucle (11), y porque los tramos (10) forman un ángulo con la dirección longitudinal comprendido entre 10º y 80º.
Description
Neumático para vehículos.
La presente invención se refiere a un neumático
destinado a equipar un vehículo y de modo más particular destinado
a equipar un vehículo de dos ruedas tal como una motocicleta.
Aunque no está limitada a una aplicación de este
tipo, la invención se describirá de modo más particular refiriéndose
a tal neumático de motocicleta, o moto.
La armadura de refuerzo o refuerzo de los
neumáticos y especialmente de los neumáticos de motocicleta, está
actualmente -y generalmente- constituida por un apilamiento de una o
varias telas designadas clásicamente "telas de carcasa",
"telas de corona", etc. Este modo de designar a las armaduras
de refuerzo proviene del procedimiento de fabricación, consistente
en realizar una serie de productos semiacabados en forma de telas,
provistas de refuerzos de hilos generalmente longitudinales, que a
continuación son ensambladas o apiladas con el fin de confeccionar
una pieza de partida del neumático. Las telas se realizan extendidas
en un plano, con dimensiones importantes, y a continuación se
cortan en función de las dimensiones de un producto dado. El
ensamblaje de las telas se realiza igualmente, en un primer tiempo,
extendidas sensiblemente en un plano. A continuación, la pieza de
partida así realizada es puesta en forma para adoptar el perfil
toroidal típico de los neumáticos. Los productos semiacabados
denominados "de acabado" son aplicados a continuación sobre la
pieza de partida, para obtener un producto listo para la
vulcanización.
Un procedimiento "clásico" de este tipo
implica, en particular en la fase de fabricación de la pieza de
partida del neumático, la utilización de un elemento de anclaje
(generalmente una varilla), utilizado para realizar el anclaje o el
mantenimiento de la armadura de carcasa en la zona de los talones
del neumático. Así, para este tipo de procedimiento, se efectúa un
doblez de una porción de todas las telas que componen la armadura
de carcasa (o solamente de una parte) alrededor de una varilla
dispuesta dentro del talón del neumático. De este modo, se crea un
anclaje de la armadura de carcasa dentro del talón.
La generalización en la industria de este tipo
de procedimiento clásico, a pesar de numerosas variantes en el modo
de realizar las telas y los ensamblajes, ha conducido al
especialista en la materia a utilizar un vocabulario copiado del
procedimiento; de donde la terminología generalmente admitida, que
comprende especialmente los términos "telas", "carcasa",
"varilla", "conformación" para designar el paso de un
perfil plano a un perfil toroidal, etc.
Actualmente existen neumáticos que, hablando de
modo propiamente dicho, no comprenden "telas" o
"varillas" de acuerdo con las definiciones precedentes. Por
ejemplo, el documento EP 0 582 196 describe neumáticos fabricados
sin la ayuda de productos semiacabados en forma de telas. Por
ejemplo, los elementos de refuerzo de las diferentes estructuras de
refuerzo son aplicados directamente sobre las capas adyacentes de
mezclas de material de caucho, siendo aplicado todo por capas
sucesivas sobre un núcleo toroidal cuya forma permite obtener
directamente un perfil que se parece a un perfil final del neumático
en curso de fabricación. Así, en este caso, no se encuentran
"semiacabados", ni "telas", ni "varilla". Los
productos de base, tales como las mezclas de material de caucho y
los elementos de refuerzo en forma de hilos o filamentos, son
aplicados directamente sobre el núcleo. Siendo este núcleo de forma
toroidal, no hay que formar la pieza de partida para pasar de un
perfil plano a un perfil en forma de toro.
Por otra parte, los neumáticos descritos en este
documento no disponen del "tradicional" refuerzo de tela de
carcasa alrededor de una varilla. Este tipo de anclaje es
reemplazado por una disposición en la cual se disponen hilos
circunferenciales de modo adyacente a la citada estructura de
refuerzo de costado, quedando todo alojado en una mezcla de
material de caucho de anclaje o de unión.
Existen igualmente procedimientos de ensamblaje
sobre núcleo toroidal que utilizan productos semiacabados
especialmente adaptados para una colocación rápida, eficaz y simple
sobre un núcleo central. Finalmente, es posible igualmente utilizar
un procedimiento mixto que comprenda a la vez ciertos productos
semiacabados para realizar ciertos aspectos arquitecturales (tales
como telas, varillas, etc), mientras que otros son realizados a
partir de la aplicación directa de mezclas y/o de elemento de
refuerzo.
En el presente documento, con el fin de tener en
cuenta las evoluciones tecnológicas recientes, tanto en el ámbito
de la fabricación, como en la concepción de productos, los términos
clásicos tales como "telas", "varillas", etc, son
reemplazados, ventajosamente, por términos neutros o independientes
del tipo de procedimiento utilizado. Así, el término "refuerzo de
tipo carcasa" o "refuerzo de costado" es válido para
designar los elementos de refuerzo de una tela de carcasa en el
procedimiento clásico, y los elementos de refuerzo
correspondientes, aplicados en general a nivel de los costados, de
un neumático producido de acuerdo con el procedimiento sin
semiacabados. El término "zona de anclaje", por su parte,
puede designar, tanto el "tradicional" doblez de tela de
carcasa alrededor de una varilla de un procedimiento clásico, como
el conjunto formado por los elementos de refuerzo circunferenciales,
la mezcla de material de caucho y las porciones adyacentes de
refuerzo de costado de una zona de base realizada con un
procedimiento con aplicación sobre un núcleo toroidal.
Como en el caso de todos los otros neumáticos,
se asiste a una radialización de los neumáticos para motos,
comprendiendo la arquitectura de tales neumáticos una armadura de
carcasa formada por una o dos capas de elementos de refuerzo que
forman con la dirección circunferencial un ángulo que puede estar
comprendido entre 65º y 90º, teniendo superpuesta radialmente la
citada armadura de carcasa una armadura de corona formada al menos
por elementos de refuerzo generalmente textiles. Subsisten, no
obstante, neumáticos no radiales a los cuales se refiere igualmente
la invención. La invención se refiere también a neumáticos
parcialmente radiales, es decir, cuyos elementos de refuerzo de la
armadura de carcasa son radiales al menos en una parte de la citada
armadura de carcasa, por ejemplo en la parte correspondiente a la
corona del neumático.
Se han propuesto numerosas arquitecturas de
armadura de corona, según que el neumático esté destinado a ser
montado en la parte delantera de la moto o a ser montado en la parte
trasera. Una primera estructura para la citada armadura de corona,
consiste en emplear únicamente hilos circunferenciales, y la citada
estructura es empleada de modo más particular para la posición
trasera. Una segunda estructura, inspirada directamente en las
estructuras empleadas habitualmente en neumáticos para vehículos de
turismo, ha sido utilizada para mejorar la resistencia al desgaste,
y consiste en la utilización de al menos dos capas de corona de
elementos de refuerzo paralelos entre sí en cada capa pero cruzados
de una capa a la siguiente formando con la dirección
circunferencial ángulos agudos, estando adaptados tales neumáticos,
de modo más particular, para la parte delantera de las motos. Las
citadas dos capas de corona pueden estar asociadas al menos a una
capa de elementos circunferenciales, obtenidos generalmente por
arrollamiento helicoidal de una banda de al menos un elemento de
refuerzo revestido de caucho.
La patente FR 2 561 588 describe así una
armadura de corona de este tipo con al menos una tela cuyos
elementos de refuerzo forman con la dirección circunferencial un
ángulo que puede variar entre 0º y 8º, elevándose el módulo de
elasticidad de tales elementos al menos a 6000 N/mm^{2} y,
dispuesta entre la armadura de carcasa y la tela de elementos
circunferenciales, una capa de amortiguamiento formada
principalmente por dos telas de elementos cruzados de una tela a la
siguiente formando entre sí ángulos comprendidos entre 60º y 90º,
estando formadas las citadas telas cruzadas por elementos de
refuerzo textiles que tienen un módulo de elasticidad de al menos
6000 N/mm^{2}.
El documento EP 0 456 933, con miras a conferir
a un neumático para moto una excelente estabilidad a gran
velocidad, así como una excelente propiedad de contacto con el
suelo, enseña, por ejemplo, a constituir una armadura de corona con
al menos dos telas: una primera tela, radialmente la más próxima a
la armadura de carcasa que está compuesta por hilos orientados con
un ángulo comprendido entre 40º y 90º con respecto a la dirección
circunferencial y la segunda tela, la más próxima radialmente a la
banda de rodadura que está compuesta por hilos enrollados
helicoidalmente en la dirección circunferencial.
La patente US 5 301 730, con miras a aumentar la
motricidad de un neumático para la posición trasera de una moto,
propone una armadura de corona, compuesta, yendo de la armadura de
carcasa radial a la banda de rodadura, al menos por una tela de
elementos sensiblemente circunferenciales y por dos telas de
elementos cruzados de una tela a la siguiente formando con la
dirección circunferencial un ángulo que puede estar comprendido
entre 35º y 55º, pudiendo estar formada la tela de elementos
paralelos a la dirección circunferencial por elementos de poliamida
aromática, y las telas de elementos cruzados de poliamida
alifática.
El documento US 3.327.753 describe un neumático
que puede comprender una tela de trabajo colocada radialmente al
interior de la carcasa.
El documento US 5.618.362 describe en su figura
3 elementos de refuerzo de una tela de trabajo realizados a partir
de un hilo continuo y formando una estructura en zigzag, estando
unidos dos tramos adyacentes por un bucle y presentando ángulos
formados con la dirección circunferencial opuestos.
La invención tiene por objeto realizar
neumáticos para motocicleta, cuya estructura de refuerzo de corona
no comprenda elementos de refuerzo orientados circunferencialmente y
comprenda al menos una capa de elementos de refuerzo de trabajo,
con costes inferiores a los obtenidos actualmente, sin por ello
perjudicar a las propiedades necesarias para la satisfacción de los
usuarios y reforzando las propiedades de adherencia y de motricidad
de los neumáticos para una utilización en el caso de grandes
inclinaciones de las ruedas.
Este objeto se consigue de acuerdo con la
invención por medio de un neumático que comprende una estructura de
refuerzo de tipo carcasa continua, formada por elementos de
refuerzo, anclada en cada lado del neumático a un talón cuya base
está destinada a ser montada en un asiento de llanta, prolongándose
cada talón radialmente hacia el exterior por un costado, uniendo
radialmente los costados hacia el exterior una banda de rodadura, y
que comprende debajo de la banda de rodadura una estructura de
refuerzo de corona constituida al menos por una capa de elementos
de refuerzo denominada capa de trabajo, no comprendiendo la citada
estructura de refuerzo de corona elementos de refuerzo orientados
circunferencialmente, y según el perfil del neumático en un plano
radial, en su parte radialmente exterior a los dos puntos de
tangencia de la abscisa curvilínea de la estructura de refuerzo de
tipo carcasa con perpendiculares al eje de rotación, al menos una
capa de elementos de refuerzo de trabajo que es al menos
parcialmente radialmente interior a la parte de la estructura de
refuerzo de tipo carcasa, radialmente exterior a los dos puntos de
tangencia de la abscisa curvilínea de la citada estructura de
refuerzo de tipo carcasa con perpendiculares al eje de rotación,
estando constituida al menos una capa de elementos de refuerzo de
trabajo por al menos un hilo continuo de refuerzo que forma en la
zona central de la citada capa tramos que presentan ángulos,
formados con la dirección longitudinal, idénticos, siendo medidos
los citados ángulos en los puntos de intersección con un plano
circunferencial, estando unidos dos tramos adyacentes por un bucle
o codo formado por el citado hilo, y formando los tramos un ángulo
con la dirección longitudinal comprendido entre 10º y 80º.
La dirección longitudinal del neumático, o
dirección circunferencial, es la dirección correspondiente a la
periferia del neumático y definida por la dirección de rodadura del
neumático.
Un plano circunferencial, o plano
circunferencial de corte, es un plano perpendicular al eje de
rotación del neumático. El plano ecuatorial es el plano
circunferencial que pasa por el centro o cresta de la banda de
rodadura.
La dirección transversal o axial del neumático
es paralela al eje de rotación del neumático.
Un plano radial contiene al eje de rotación del
neumático.
En el sentido de la presente invención, una tela
de trabajo presenta una abscisa curvilínea comprendida entre los
dos puntos de tangencia de la abscisa curvilínea de la estructura de
refuerzo de tipo carcasa con perpendiculares al eje de rotación; la
anchura axial de una tela de trabajo es, así, inferior a la
distancia axial entre estos dos puntos de tangencia de la abscisa
curvilínea de la estructura de refuerzo de tipo carcasa con
perpendiculares al eje de rotación.
En el sentido de la invención, una estructura de
refuerzo de tipo carcasa continua está formada por elementos de
refuerzo continuos de un talón al otro.
La zona central de una capa de trabajo es una
zona circunferencial de la citada capa comprendida axialmente entre
dos zonas laterales, axialmente exteriores a la citada zona central.
De acuerdo con una realización preferida de la invención, esta zona
central está centrada en la cresta de la banda de rodadura del
neumático.
El término "hilo" designa con toda
generalidad, tanto monofilamentos, fibras multifilamento
(eventualmente retorcidas sobre sí mismas) o ensamblajes, como
cables textiles o metálicos, cables retorcidos o bien cualquier
tipo de ensamblaje equivalente como, por ejemplo, un cable híbrido,
y esto, cualesquiera que sean el material o los materiales, el
eventual tratamiento de estos hilos, por ejemplo un tratamiento de
superficie o revestimiento, o preencolado, para favorecer la
adhesión sobre el caucho o cualquier otro material.
El neumático de acuerdo con la invención permite
un ahorro económico de dos tipos. En primer lugar, la cantidad de
material utilizado para realizar una capa de elementos de refuerzo
de trabajo resulta disminuida con respecto a un neumático habitual,
de iguales dimensiones, debido a la posición radialmente interior de
al menos una parte de una capa de elementos de refuerzo de trabajo
con respecto a la estructura de refuerzo de tipo carcasa. Y, en
consecuencia, el tiempo de fabricación de la citada capa de
elementos de refuerzo de trabajo puede ser inferior al necesario
para la realización de la capa de un neumático habitual,
especialmente en el caso de una realización sobre núcleo duro.
Además, un neumático de acuerdo con la
invención, así realizado, comprende una estructura de refuerzo que
no presenta ninguna extremidad libre de los elementos de refuerzo a
nivel de los bordes axialmente exteriores de las capas de
trabajo.
De acuerdo con la invención, la capa de trabajo
está realizada al menos con un hilo del cual ninguna extremidad
libre está presente en los bordes de la citada capa.
Preferentemente, la realización de la capa se hace con un solo hilo
y la capa es de tipo "monohilo". Sin embargo, la realización
industrial de tales capas conduce a discontinuidades debidas
especialmente a cambios de bobina. Una realización preferida de la
invención consiste también en utilizar solamente un hilo o un
pequeño número de hilos para una capa de trabajo y es conveniente
disponer los principios y finales de hilos en la zona central de la
citada capa.
Los estudios realizados han puesto especialmente
en evidencia que la presencia de capas habituales de elementos de
refuerzo que presentan un ángulo con la dirección longitudinal
conduce a rigideces locales, circunferenciales y de cizalladura,
que disminuyen en la proximidad de los bordes de las citadas capas,
siendo nula la tensión en las extremidades de los elementos de
refuerzo. Una tensión local nula de los elementos de refuerzo se
traduce en una menor eficacia de los citados elementos de refuerzo
en esta zona. Ahora bien, las rigideces de los bordes de las capas
son particularmente importantes cuando el neumático es utilizado con
las mayores inclinaciones de las ruedas, en curva, correspondiendo
la parte del neumático a estas zonas que se encuentran entonces
enfrente del suelo.
La realización de los neumáticos para
motocicletas conduce a valores de curvatura importantes para una
utilización de los citados neumáticos en posición de inclinación de
las ruedas. Un neumático realizado de acuerdo con esta variante de
la invención y que comprende una estructura de refuerzo que no
presenta ninguna extremidad libre de los elementos de refuerzo a
nivel de los bordes axialmente exteriores de las capas de trabajo,
permite, así, especialmente, reforzar las propiedades de adherencia
y de motricidad de los neumáticos para una utilización en el caso
de grandes inclinaciones de las ruedas.
En la zona central de las capas de trabajo, es
decir, en la parte de las capas de trabajo que no engloba bucles
que unen los tramos entre sí, los tramos presentan ángulos, formados
con la dirección longitudinal, idénticos, siendo medidos los
citados ángulos en los puntos de intersección con un plano
circunferencial, cualquiera que sea el citado plano
circunferencial. En otras palabras, para un plano circunferencial de
corte dado, todos los tramos presentan el mismo ángulo formado con
la dirección longitudinal en los puntos de intersección con el
citado plano circunferencial de corte. Por otra parte, el citado
ángulo puede variar según el plano circunferencial de corte
considerado.
De acuerdo con una realización preferida
anteriormente citada, en la zona central de las capas de trabajo,
los tramos son equidistantes uno de otro en planos circunferenciales
de corte; pudiendo variar a su vez la distancia que separa tramos
adyacentes según el plano circunferencial de corte considerado, o de
modo más preciso, pudiendo variar la distancia entre tramos
adyacentes según la dirección axial.
Otras realizaciones ventajosas de la invención
prevén también que motivos de tramos sean equidistantes uno de otro
según planos circunferenciales cualesquiera. Por motivo de tramos,
se entiende un conjunto de varios tramos dispuesto de acuerdo con
una configuración dada y que está reproducido.
Un neumático de este tipo que, ventajosamente,
está realizado de acuerdo con una técnica del tipo sobre núcleo
duro o toroidal, permite especialmente la colocación de los
elementos de refuerzo en la posición casi final; en efecto, no
siendo requerida una etapa de conformación de acuerdo con este tipo
de procedimiento, los elementos de refuerzo no son desplazados
después de su colocación. Si se utiliza una técnica que comprende
una etapa de puesta en forma, tal como una conformación o la
aplicación de una tela plana sobre el perfil del neumático, la
curvatura de un neumático de moto necesita preparar una tela
particular para poder obtener tramos, que presenten ángulos
idénticos y eventualmente equidistantes uno de otro según planos
circunferenciales cualesquiera, unidos por un bucle; especialmente
en las extremidades de la tela y, por tanto, a nivel de los bucles,
la conformación de acuerdo con la curvatura de un neumático para
motocicleta conduce a variaciones especialmente en los bordes del
neumático que modifican la posición de los elementos de refuerzo.
Esta modificación de las posiciones es, además, perturbada por la
presencia de los bucles que implican modificaciones no homogéneas.
Debido a esto, los diferentes tramos no presentan ángulos, formados
con la dirección longitudinal, idénticos en planos
circunferenciales de corte. Asimismo, estos no son equidistantes uno
de otro en planos circunferenciales de corte.
En una realización ventajosa de la invención,
especialmente para optimizar las rigideces de la estructura de
refuerzo a lo largo del meridiano del neumático y en particular en
los bordes de las capas de trabajo, los ángulos formados por los
citados tramos del hilo de las capas de trabajo con la dirección
longitudinal son variables según la dirección transversal de tal
modo que los citados ángulos son superiores en los bordes
axialmente exteriores de las capas de elementos de refuerzo con
respecto a los ángulos de los citados tramos medidos a nivel del
plano ecuatorial del neumático.
La utilización de una técnica del tipo sobre
núcleo duro que permite especialmente la colocación de los elementos
de refuerzo en la posición casi final sin necesitar etapa de
conformación presenta todavía ventajas. En efecto, una técnica del
tipo sobre núcleo duro permite, especialmente, de manera simple,
variaciones de ángulos netamente superiores a las que es posible
obtener de acuerdo con procedimientos que comprenden una etapa de
conformación. Además, las citadas variaciones de ángulo, tendiendo
el citado ángulo a 90º en los bordes de las capas de trabajo,
conducen a un aumento del paso y favorece la realización de bucles,
debido a la reducción de dimensiones.
Un primer modo de realización de las variantes
de realización de la invención según las cuales los ángulos
formados por los citados tramos del hilo de las capas de trabajo con
la dirección longitudinal son variables según la dirección
transversal, consiste en hacer variar el ángulo de los tramos de una
manera monótona desde el plano ecuatorial del neumático hasta los
bordes de la capa de trabajo.
Un segundo modo de realización de estas
variantes consiste en hacer evolucionar el ángulo por escalones
desde el plano ecuatorial del neumático hasta los bordes de la capa
de trabajo.
Un último modo de realización de estas variantes
consiste en una evolución del ángulo tal que para posiciones
axiales dadas se obtengan valores dados.
Estos diferentes modos de realización de las
variantes de realización de la invención según las cuales los
ángulos formados por los citados tramos del hilo de las capas de
trabajo con la dirección longitudinal son variables según la
dirección transversal permiten, en otras palabras, obtener una gran
rigidez circunferencial de la estructura de refuerzo de la corona
por la presencia de ángulos cerrados, es decir, pequeños, en la
zona de la corona del neumático, es decir en la zona que enmarca al
plano ecuatorial. Y, por el contrario, puede obtenerse la presencia
de ángulos abiertos, es decir de ángulos que tienden a 45º, o más
allá a 90º, en los bordes de la capa de trabajo o más exactamente a
nivel de los hombros del neumático para mejorar la adherencia, la
motricidad, el confort, o también la temperatura de funcionamiento
del neumático; en efecto, tales variaciones de ángulos permiten
modular las rigideces a la cizalladura de las capas de trabajo.
Ventajosamente, en el caso de una estructura
radial, los elementos de refuerzo de la estructura de refuerzo de
tipo carcasa forman con la dirección circunferencial un ángulo
comprendido entre 65º y 90º.
De acuerdo con realizaciones preferidas de la
invención, los tramos forman un ángulo con la dirección longitudinal
comprendido entre 20º y 75º. Preferentemente, el ángulo es inferior
a 50º y, preferentemente todavía, inferior a 40º.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, la estructura de refuerzo de corona del neumático
comprende al menos dos capas de elementos de refuerzo tales que de
una capa a la siguiente los tramos forman entre sí ángulos
comprendidos entre 20º y 160º y preferentemente entre 40º y
100º.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, los elementos de refuerzo de las capas de trabajo son de
material textil.
De acuerdo con otro modo de realización de la
invención, los elementos de refuerzo de las capas de trabajo son de
metal.
De acuerdo con la invención, cuando el neumático
comprende al menos dos capas de refuerzo de tipo carcasa, al menos
una capa de elementos de refuerzo de trabajo está situada, al menos
parcialmente, radialmente al interior de al menos dos capas de
refuerzo de tipo carcasa.
Un neumático de acuerdo con la invención, que
comprende al menos una parte de la estructura de refuerzo de corona
realizada radialmente al interior de la estructura de refuerzo de
tipo carcasa, es realizado, así, ventajosamente, según una técnica
de fabricación de tipo sobre núcleo duro o forma rígida.
De acuerdo con un primer modo de realización de
la invención, la estructura de refuerzo de corona está realizada
íntegramente radialmente al interior de al menos una capa de
carcasa. Al menos una estructura de refuerzo de tipo carcasa cubre,
así, radialmente la estructura completa de refuerzo de corona.
De acuerdo con un segundo modo de realización
preferido de la invención, al menos una capa de elementos de
refuerzo de trabajo de la estructura de refuerzo de corona está
realizada radialmente al exterior de la estructura de refuerzo de
tipo carcasa. De acuerdo con este segundo modo de realización de la
invención, la capa de elementos de refuerzo de trabajo asume una
función de protección con respecto a la carcasa y a otras capas de
la estructura de refuerzo de corona, contra eventuales agresiones
mecánicas.
En una variante ventajosa de la invención, una
capa de elementos de refuerzo de trabajo puede estar realizada en
varias partes colocadas en diferentes posiciones radiales o
diferentes niveles de neumático. Un neumático de este tipo puede
comprender, especialmente, una parte de la capa de elementos de
refuerzo de trabajo radialmente al exterior de los elementos de
refuerzo de la estructura de carcasa en la parte central del
neumático, es decir debajo de la parte central de la banda de
rodadura. Esta parte de la capa de elementos de refuerzo de trabajo
permite entonces, especialmente, una protección de la carcasa contra
eventuales agresiones que pueden intervenir por la parte central de
la banda de rodadura considerada como la más expuesta. La invención
prevé, también, en el caso de una capa de elementos de refuerzo de
trabajo realizada en varias partes colocadas en diferentes
posiciones radiales, que la repartición de estas diferentes partes
no sea realizada de manera simétrica con respecto al plano
ecuatorial, o plano circunferencial que pasa por el centro de la
corona del neumático. Una repartición no simétrica de este tipo
puede estar ligada, además, a una elección de materiales diferentes
de los elementos de refuerzo de las capas de trabajo.
De acuerdo con este tipo de realización de una
capa de elementos de refuerzo de trabajo fraccionada en varias
partes, la invención prevé, ventajosamente, un recubrimiento de las
extremidades axiales de las citadas partes entre sí.
Otros detalles y características ventajosos de
la invención se deducirán a continuación de la descripción de los
ejemplos de realización de la invención refiriéndose a las figuras 1
a 5, que representan:
- figura 1, una vista meridiana de un esquema de
un neumático de acuerdo con un modo de realización de la
invención,
- figura 2a, una representación esquemática de
una capa de trabajo de acuerdo con una primera realización de la
invención,
- figura 2b, una representación esquemática de
una capa de trabajo de acuerdo con una segunda realización de la
invención,
- figura 3, una vista meridiana de un esquema de
un neumático de acuerdo con un segundo modo de realización de la
invención,
- figura 4, una vista meridiana de un esquema de
un neumático de acuerdo con un tercer modo de realización de la
invención,
- figura 5, una vista meridiana de un esquema de
un neumático de acuerdo con un cuarto modo de realización de la
invención.
Las figuras 1 a 5 no están representadas a
escala para simplificar su comprensión.
La figura 1 representa un neumático 1 que
comprende una armadura de carcasa constituida por una sola capa 2
que comprende elementos de refuerzo de tipo textil. La capa 2 está
constituida por elementos de refuerzo dispuestos radialmente. El
posicionamiento radial de los elementos de refuerzo está definido
por el ángulo de colocación de los citados elementos de refuerzo;
una disposición radial corresponde a un ángulo de colocación de los
citados elementos con respecto a la dirección longitudinal del
neumático comprendido entre 65º y 90º.
La citada capa de carcasa 2 está anclada en cada
lado del neumático 1 en un talón 3 cuya base está destinada a ser
montada en un asiento de llanta. Cada talón 3 está prolongado
radialmente hacia el exterior por un costado 4, reuniéndose el
citado costado 4 radialmente hacia el exterior con la banda de
rodadura 5. El neumático 1 así constituido presenta un valor de
curvatura superior a 0,15 y preferentemente superior a 0,3. El valor
de curvatura está definido por la relación Ht/Wt, es decir por la
relación entre la altura de la banda de rodadura y la anchura
máxima de la banda de rodadura del neumático. El valor de curvatura
estará comprendido ventajosamente entre 0,25 y 0,5 para un
neumático destinado a ser montado en la parte delantera de una
motocicleta y estará comprendida ventajosamente entre 0,2 y 0,5
para un neumático destinado a ser montado en la parte trasera.
El neumático 1 comprende, además, debajo de la
banda de rodadura una armadura de corona constituida en el caso
presente por dos capas de trabajo 6, 7. Las citadas capas de trabajo
6, 7 están situadas, de acuerdo con la invención, radialmente al
interior de la parte de la capa de carcasa 2 radialmente exterior a
los dos puntos de tangencia A, B de la abscisa curvilínea de la
citada capa de carcasa 2 con las perpendiculares 100, 101 al eje de
rotación.
Una realización de este tipo permite, como se
citó anteriormente, un ahorro económico de dos tipos. En primer
lugar, la cantidad de material utilizado para realizar tales capas
de elementos de refuerzo de trabajo resulta disminuida debido a la
posición radial de las capas 6 y 7 interior a la capa de carcasa 2
con respecto a un mismo neumático realizado tradicionalmente con
capas de trabajo radialmente exteriores a la carcasa. Y, en
consecuencia, el tiempo de colocación del hilo de refuerzo de las
citadas capas 6 y 7 es igualmente inferior al tiempo necesario para
la realización de las citadas capas tradicionales.
Las capas de trabajo 6, 7 están constituidas por
refuerzos textiles realizados de acuerdo con la invención con al
menos un hilo continuo de refuerzo que forma en la zona central de
la citada capa tramos paralelos y estando unidos los tramos
adyacentes por bucles. La disposición de los hilos es tal que los
tramos están cruzados de una capa 6 a la capa 7 siguiente.
La figura 2a ilustra un ejemplo de realización
de acuerdo con la invención de una capa de trabajo 6 de este tipo
constituida por un solo hilo 9 colocado para formar tramos 10. Dos
tramos adyacentes están unidos por bucles 11. La orientación de los
tramos 10 es tal que estos forman con la dirección longitudinal L un
ángulo comprendido entre 10º y 80º. En esta representación de la
figura 2a los tramos están realizados con un ángulo variable de
modo que en los bordes de la capa de trabajo 6, el citado ángulo se
hace mayor. Una variante de realización de este tipo permite,
especialmente, conferir una gran rigidez circunferencial alrededor
del ecuador, es decir, en la parte central del neumático en la que
los ángulos de los citados tramos son los más pequeños para
resistir a la centrifugación. Por el contrario, los ángulos mayores
en los bordes de la capa de trabajo 6 y, ventajosamente, a nivel de
los hombros permiten favorecer la adherencia y la motricidad del
neumático en posición de inclinación de las ruedas optimizando la
rigidez a la cizalladura de las capas de trabajo cuando el ángulo
se sitúa alrededor de 45º, o bien favorecer el confort en posición
de inclinación de las ruedas cuando el ángulo se aproxima a
90º.
En la figura 2a están representados igualmente
dos planos circunferenciales XX' e YY' y los ángulos \alpha y
\beta formados por los elementos de refuerzo con la dirección
longitudinal en los diferentes puntos de intersección con los
citados planos circunferenciales XX' e YY'. Los ángulos \alpha,
por una parte, y \beta, por otra, son idénticos cualquiera que
sea el elemento de refuerzo considerado. Por otra parte, los ángulos
\alpha y \beta son diferentes entre sí.
La figura 2a muestra igualmente, cuando la capa
6 está centrada en la corona o el ecuador del neumático, que el
ecuador forma una línea 12 que comprende los puntos de inflexión de
los tramos 10 formados por el hilo 9.
La figura 2b ilustra otra variante de
realización de la invención parecida a la figura 2a según la cual la
longitud de los tramos no es regular. En el caso de la figura 2b,
el hilo 9' está depositado para formar tramos 10', 10'' de dos
longitudes diferentes. Una configuración de este tipo permite
obtener variaciones de densidad de acuerdo con la dirección axial,
variando la cantidad de elementos de refuerzo según esta misma
dirección. Variaciones de densidad de este tipo son interesantes
sobre todo en la concepción de neumáticos para motocicletas para
optimizar y adaptar rigideces diferentes de las capas de trabajo
requeridas entre las posiciones línea recta y las diversas
posiciones inclinadas del neumático debido a las partes diferentes
de la banda de rodadura y de la estructura de refuerzo que están
enfrente del
suelo.
suelo.
En el caso de la figura 2b, están previstas dos
longitudes de tramos diferentes, pero la invención no debe ser
interpretada como limitada a este caso, pudiendo ser mayor el número
de longitudes diferentes.
De acuerdo con una u otra de las realizaciones
representadas en las figuras 2a y 2b, la realización de las capas 6
y 6' se realiza preferentemente con un solo hilo. Sin embargo, por
diferentes razones, voluntarias o no, en el caso en que se utilicen
varios hilos para realizar una capa de trabajo 6, 7, 6', 7', las
extremidades de los citados hilos se encuentran en la parte central
del neumático. De modo más preciso, ninguna extremidad libre
aparece en los bordes de las capas de trabajo; a este nivel de las
capas de trabajo solo están presentes los bucles 11, 11'. Esta
característica de la invención, según la cual en los bordes de las
capas de trabajo no está presente ninguna extremidad libre de los
elementos de refuerzo, permite mejorar la calidad y de modo más
particular la adherencia, la motricidad, el confort, o también la
temperatura de funcionamiento de los neumáticos sin perjudicar a
las diferentes propiedades deseadas ligadas a la realización de los
citados neumáticos.
Por otra parte, en lo referente a la puesta en
práctica de la realización de un neumático de este tipo, ésta se
obtiene, ventajosamente, por una fabricación del tipo sobre núcleo
duro. Así, la colocación de los hilos 9, 9' puede ser realizada por
un autómata que los coloque de modo preciso con los ángulos deseados
en su posición casi final. En efecto, una fabricación del tipo
sobre núcleo duro permite un posicionamiento preciso de los hilos,
porque, imponiendo el núcleo duro la forma de la cavidad interior
requerida, el perfil del neumático no sufre modificación durante la
confección.
La figura 3 representa un neumático 13 que es
una variante de realización de la figura 1. De acuerdo con esta
variante de realización, la capa de trabajo 63 está realizada
radialmente al interior de la capa de carcasa 2 recubierta
radialmente por la capa de trabajo 73. La capa de trabajo 73
presenta entonces además de su función primera una función de
protección, especialmente para la capa de carcasa 2.
La figura 4 representa un modo de realización de
la invención según el cual la capa de trabajo 64 está realizada en
varias partes 64a, 64b, 64c colocadas en el neumático 14 a niveles
radialmente diferentes. Tales realizaciones permiten, por ejemplo,
conservar localmente una función de protección de la capa de trabajo
64 especialmente con respecto a la tela carcasa 24 y por otra parte
disminuir los costes de fabricación realizando parcialmente la
citada capa de trabajo 64 en posiciones radialmente inferiores. Esta
elección puede influir igualmente en otras propiedades del
neumático que solamente son buscadas localmente. En el caso
representado en la figura 4, la posición de las partes axialmente
exteriores 64b, 64c radialmente al exterior de la capa de carcasa
24 permite, especialmente, la mejora de la estabilidad en el caso de
grandes inclinaciones de las ruedas. El neumático comprende,
además, una capa de trabajo 74 que realiza igualmente una función de
protección.
La figura 5 representa, como en el caso de la
figura 4, un modo de realización de la invención según el cual la
capa de trabajo 65 está realizada en varias partes 65a, 65b,
colocadas en el neumático 15 a niveles radialmente diferentes.
Contrariamente al caso de la figura 4, la representación hecha en
esta figura 5 no presenta simetría con respecto al plano ecuatorial
20. Una realización de este tipo puede ser buscada especialmente
cuando el desgaste del neumático 15 no sea simétrico; por ejemplo,
en el caso de neumáticos que deben ser utilizados en circuitos
específicos que solicitan al neumático en posición de inclinación de
las ruedas según esencialmente un lado. En efecto, la realización
de un neumático de este tipo puede ser especialmente interesante
para una utilización sobre pista donde la mayoría de las curvas o
virajes sean en la misma dirección.
Una realización de este tipo de la capa de
trabajo 65 en varias partes puede ser combinada también con la
presencia de una segunda capa de trabajo 75 radialmente al exterior
de la capa de carcasa 25, especialmente para reforzar la función de
protección de la capa de carcasa 25.
Claims (10)
1. Neumático (1) que comprende una estructura de
refuerzo de tipo carcasa continua (2), formada por elementos de
refuerzo, anclada en cada lado del neumático a un talón (3) cuya
base está destinada a ser montada en un asiento de llanta,
prolongándose cada talón (3) radialmente hacia el exterior por un
costado (4), uniendo radialmente los costados (4) hacia el exterior
una banda de rodadura (5), y que comprende debajo de la banda de
rodadura una estructura de refuerzo de corona constituida al menos
por una capa de elementos de refuerzo denominada capa de trabajo
(6, 7), no comprendiendo la citada estructura de refuerzo de corona
elementos de refuerzo orientados circunferencialmente, según el
perfil del neumático en un plano radial, en su parte radialmente
exterior a los dos puntos de tangencia (A, B) de la abscisa
curvilínea de la estructura de refuerzo de tipo carcasa (2) con
perpendiculares (100, 101) al eje de rotación, siendo al menos una
capa de elementos de refuerzo de trabajo (6, 7) al menos
parcialmente radialmente interior a la parte de la estructura de
refuerzo de tipo carcasa (2) radialmente exterior a los dos puntos
de tangencia (A, B) de la abscisa curvilínea de la estructura de
refuerzo de tipo carcasa (2) con perpendiculares (100, 101) al eje
de rotación, caracterizado por que la citada capa de
elementos de refuerzo de trabajo (6, 7) está constituida por al
menos un hilo continuo de refuerzo (9) que forma en la zona central
de la citada capa tramos (10) que presentan ángulos (\alpha,
\beta), formados con la dirección longitudinal, idénticos, siendo
medidos los citados ángulos en los puntos de intersección con un
plano circunferencial (XX', YY'), porque dos tramos adyacentes (10)
están unidos por un bucle (11), y porque los tramos (10) forman un
ángulo con la dirección longitudinal comprendido entre 10º y
80º.
2. Neumático (1) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por que en la zona central de
la citada capa los tramos (10) son equidistantes uno de otro según
planos circunferenciales cualesquiera.
3. Neumático (1) de acuerdo con las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que los ángulos
(\alpha, \beta) formados por los citados tramos (10) con la
dirección longitudinal son variables según la dirección transversal
y porque los citados ángulos (\alpha, \beta) son superiores en
los bordes axialmente exteriores de las capas (6, 7) de elementos
de refuerzo con respecto a los ángulos (\alpha, \beta) de los
citados tramos (10) medidos a nivel del plano ecuatorial del
neumático.
4. Neumático (1) de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado por que los ángulos
(\alpha, \beta) de los tramos (10) varían de una manera
monótona desde el plano ecuatorial del neumático hasta los bordes
de la capa de trabajo (6, 7).
5. Neumático (1) de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado por que los ángulos
(\alpha, \beta) de los tramos (10) varían por escalones desde
el plano ecuatorial del neumático hasta los bordes de la capa de
trabajo (6, 7).
6. Neumático (1) de acuerdo con las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la estructura
de refuerzo de corona comprende al menos dos capas (6, 7) de
elementos de refuerzo y porque de una capa a la siguiente los
tramos (10) forman entre sí ángulos comprendidos entre 20º y
160º.
7. Neumático (1) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los elementos
de refuerzo de la estructura de refuerzo de tipo carcasa (2) forman
con la dirección circunferencial un ángulo comprendido entre 65º y
90º.
8. Neumático (1) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los elementos
de refuerzo de las capas de trabajo (6, 7) son de material
textil.
9. Neumático (1) de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los elementos
de refuerzo de las capas de trabajo (6, 7) son de metal.
10. Utilización de un neumático (1) tal como el
descrito de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 para un
vehículo motorizado de dos ruedas tal como una motocicleta.
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