ES2883263T3 - Llanta (neumático tubular) y su procedimiento de fabricación - Google Patents

Abstract

Llanta (1) para bicicleta, en donde una capa de relleno (5) está presente en el exterior (4) y la llanta (1) se fabrica por moldeo de compuestos líquidos, como un proceso RTM o un proceso VARI, caracterizada porque la capa de relleno (5) está diseñada como una capa de vellón (9) o varias capas de vellón (9).

Description

DESCRIPCIÓN

Llanta (neumático tubular) y su procedimiento de fabricación

La invención se refiere a una llanta para bicicleta, en donde en el exterior hay una capa de relleno y la llanta se fabrica en un moldeado de compuestos líquidos, tal como un proceso RTM o un proceso VARI. La invención también se refiere a un procedimiento para producir tal llanta.

La llanta es una llanta de neumático tubular o una llanta para cubierta, por ejemplo, con un manguito (trenzado). Se entiende por manguito trenzado un manguito que, mediante fibras de refuerzo embebidas en resina y aplicadas trenzadas, forma un manguito completamente cerrado. Tales manguitos trenzados pueden estar formados por fibras o incluso haces de fibras que se cruzan entre sí como una trenza. Las fibras de aproximadamente 45° pueden combinarse entre sí y reforzarse con fibras de aproximadamente 0°. No tienen que ser exactamente 45° ni tampoco exactamente 0°, pero puede haber desviaciones de /- 10°.

Ya se conocen numerosas llantas de neumáticos tubulares por el estado de la técnica. Las llantas de los neumáticos tubulares suelen estar hechas de acero y, desde hace algún tiempo, también se fabrican con aleaciones de metales ligeros. Recientemente, se han impuesto cada vez más los materiales plásticos, como los compuestos de fibra. Los materiales compuestos de fibra en los que se utilizan fibras de carbono, fibras de aramida y/o fibras de vidrio han demostrado ser particularmente útiles.

Entre otras cosas, el documento DE 102015102466 A1 da a conocer una llanta para bicicleta, con un dispositivo de contacto de neumático que está preparado para unir un neumático de cubierta o un neumático tubular, en el que el dispositivo de contacto de neumático tiene un núcleo envuelto por al menos un hilo de refuerzo de modo que el núcleo esté cubierto por al menos una capa de soporte formada por el hilo de refuerzo, caracterizada porque el dispositivo de contacto del neumático está cubierto al menos radialmente en el interior por una capa de recubrimiento formada por al menos un hilo de refuerzo en tal forma en que está presente un anillo de refuerzo entre la capa de cubierta y el dispositivo de contacto del neumático. Los documentos DE 102011 087921 A1, DE 102006010445 A1 y CN 2151027 Y describen cada uno una llanta de material compuesto de fibras. Se conoce otra llanta de bicicleta por el documento EP 1673238 B1.

Sin embargo, las llantas de neumáticos tubulares existentes y conocidas siempre presentan desventajas en términos de calidad, peso, resistencia, comodidad y la velocidad de producción deseada.

Este objetivo se logra en una llanta genérica/llanta de neumático tubular según la invención porque la capa de relleno está configurada como una capa de vellón o varias capas de vellón.

En las reivindicaciones subordinadas, se reivindican formas de realización ventajosas que se explican con más detalle a continuación.

Cabe señalar en principio que la capa de relleno está diseñada según diseños alternativos que no son objeto de las reivindicaciones, también como una capa que contiene un tejido, una malla o fibras cortas preligadas, en donde las fibras cortas preligadas presentan, por ejemplo, una longitud entre aproximadamente 1 mm y aproximadamente 15 mm.

Con respecto a la llanta según la invención, también es ventajoso que la anchura de la capa de relleno sobresalga al menos hasta los rebordes de la llanta formados en la llanta o sobresalga un máximo de aproximadamente 2,0 cm más allá de los rebordes de la llanta en las zonas de los flancos de la llanta.

También es beneficioso que la capa de relleno esté configurada como una tira circunferencial/continua o yuxtapuesta y/o esté configurada como una capa de vellón y esté presente, por ejemplo, en un lado exterior radial de la llanta. Si está presente un manguito, por ejemplo, a modo de manguito trenzado, y la capa de relleno, por ejemplo, como capa de vellón, está incrustada en resina, se puede crear una forma de realización muy especial.

Es ventajoso que una capa trenzada tenga de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 2,5 veces el grosor de la capa de vellón.

También es ventajoso un borde en el que la capa de relleno esté configurada como un anillo o una sección de anillo preconfeccionado.

Es deseable si, en el estado ensamblado, la capa de vellón se estira sobre el manguito trenzado o se une de una manera pretensada.

El objeto de la invención también se logra mediante el uso de un procedimiento para producir una llanta del tipo según la invención, adhiriéndose una capa no tejida al exterior de un manguito trenzado antes de humedecerlo con resina en un molde utilizando un procedimiento de moldeo de compuesto líquido. Este procedimiento se puede desarrollar porque la capa de relleno incluye un área de flanco de frenado, o se elimina de este o se aplica de forma remota. En otras palabras, la invención se refiere a una llanta genérica en la que está presente una capa de vellón en el exterior. La capa no tejida aumenta de forma inesperada y radical la resistencia al impacto, es decir, la resistencia y la resistencia al impacto. Por lo tanto, se realiza una característica de seguridad que implementa un aspecto de “guardado en caso de falla”. Sin embargo, la capa de vellón, es decir, una capa de fibras cortas contiguas entre sí a modo de vellón, preferiblemente de fibras de carbono, se utiliza de tal manera que no forme necesariamente un subcomponente estructural. Un vellón es, por lo tanto, una estructura de fibras de longitud limitada, fibras continuas (filamentos) o hilos cortados de cualquier tipo y de cualquier origen que se han unido de alguna manera para formar un no tejido (una capa de fibra, un pelo de fibras) y conectado el uno al otro de alguna manera; esto excluye el cruzamiento o entrelazado de hilos, como ocurre en el tejido, el tejido de punto, la fabricación de encajes, el trenzado y la fabricación de productos con mechones.

En las reivindicaciones subordinadas, se reivindican formas de realización ventajosas que se explican con más detalle a continuación.

Es ventajoso que la capa de vellón esté presente predominantemente o solo/exclusivamente en el lado exterior radial. Con tal disposición, la capa de vellón solo está en contacto con el manguito trenzado en el lado exterior radial o abarca un borde en la dirección de un flanco de frenado solo en la medida en que el área del flanco de frenado y las paredes laterales de la llanta terminada permanezcan libres de fibras de la capa de vellón.

Por otro lado, las fibras del vellón se pueden introducir en la zona del flanco de frenado de forma selectiva. Esto puede influir en el comportamiento de frenado.

Si el manguito trenzado y la capa no tejida están incrustados en resina, se refuerza una alta rigidez y resistencia de la llanta de neumático tubular terminada.

Se ha descubierto que es ventajoso que la capa trenzada tenga aproximadamente 0,2 a 2,5 veces el grosor de la capa de vellón. Con tal elección de grosor, existe un buen equilibrio entre peso y rigidez, además de fiabilidad. Dieron buen resultado en especial espesores que son 0,4, 0,5, 0,6 y 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 y 2,0 veces el espesor de la capa de vellón. Es ventajoso que la capa trenzada tenga un espesor constante, siendo deseables variaciones de espesor del 0,1%.

Para que el montaje se realice de forma más sencilla, es ventajoso que la capa no tejida se fije/adhiera al exterior de la capa trenzada mediante un adhesivo/resina y/o una costura. Cuando se utiliza una costura, se puede prescindir del pegamento, de modo que este pegamento no pueda penetrar en la zona sensible de la superficie de frenado cuando la llanta se endurezca más tarde bajo el aumento de presión/temperatura.

Se ha demostrado la utilidad de que la costura esté formada por al menos un hilo seco o un haz de fibras secas, por ejemplo, que se desplaza en la dirección circunferencial o transversal/vertical durante la producción.

Durante el estado de montaje, es ventajoso que la capa de vellón se estire sobre la capa trenzada/manguito trenzado o se coloque pretensado, pudiendo colocarse los componentes individuales con precisión unos sobre otros. El resultado son llantas tubulares de alta resistencia y precisión.

La invención también se refiere a un procedimiento para producir una llanta de neumático tubular, preferiblemente del tipo según la invención, en el que se une una capa de vellón a la parte exterior de la manga trenzada/capa trenzada antes de humedecerla con resina.

Es ventajoso que la capa de vellón se retire de una zona del flanco de frenado o se elimine.

También es ventajoso pretensar una capa de vellón y sujetarla con un clip sobre el manguito trenzado. La capa de vellón, por ejemplo, unida o preendurecida o prefijada, se puede aplicar/colocar sobre el manguito trenzado con pretensado, por ejemplo, a modo de clip.

También es conveniente si se introduce una resina termoplástica y/o una resina termoendurecible como resina en un molde que recibe el manguito trenzado/capa trenzada con la capa no tejida unida. A continuación, se pueden implementar procesos rápidos que han demostrado su eficacia, como los procesos RTM.

Se pueden realizar 1, 2 o más procesos de trenzado, en particular para conseguir una zona de solapamiento. Allí se pueden concebir tres o más posiciones. La zona de solapamiento se puede conformar convenientemente en la zona de un orificio de válvula.

La invención se explica a continuación con más detalle con ayuda de un dibujo. La figura es solo de naturaleza esquemática y solo se utiliza para comprender la invención.

En este dibujo, concretamente en la figura 1, se muestra una sección transversal a través de una llanta 1 de neumático tubular según la invención sobre un eje de rotación/eje de simetría 3 de la llanta de neumático tubular. Allí se muestra una sección de la llanta de neumático tubular 1 según la invención con un manguito trenzado 2.

El manguito trenzado 2 es un componente cerrado circunferencialmente, de modo que el manguito trenzado 2 se extiende alrededor del eje de simetría 3/eje de rotación 3. Una capa de relleno 5 formada como una capa de vellón 9 está unida al manguito trenzado 2 en un lado exterior radial 4. La capa de vellón 9 también está dispuesta de forma circunferencial y directamente con un extremo colindando con otro extremo o superpuesto en un área no mostrada. Es concebible un rebajo adicional en el manguito trenzado 2 para la zona de solapamiento. El retorno se desplaza hasta el punto en el que las capas individuales formadas por varias fibras que se cruzan se superponen o se disponen exactamente allí.

La dirección radial está indicada por la flecha 6. La dirección circunferencial está indicada por la flecha 7. En el presente ejemplo de realización, la capa de vellón 9 está sujeta al lado exterior radial 4 del manguito trenzado 2 mediante una costura (no mostrada). Un núcleo perdido 8 está presente en el interior del manguito trenzado 2. El núcleo perdido está hecho de un material que se puede fundir. Por ejemplo, la “cera”, ergo un material termoplástico, ha demostrado su eficacia.

También se puede utilizar otro núcleo, posiblemente restante.

En las Figuras 2 a 4, las llantas designadas como “llantas tubulares” se muestran en sección transversal, aplicándose siempre una capa de relleno 5 como una capa de vellón en el exterior radial de la llanta 1. A diferencia de las llantas 1 de las Figuras 2 y 4, en la realización de la Figura 2, se utilizan dos estructuras de capas de vellón separadas. En la Figura 5, se implementa una variante de “cubierta” de una llanta 1, es decir una llanta para cubierta. La llanta para cubierta (también conocida como llanta de gancho o cubierta) es una llanta con una pequeña protuberancia interior circunferencial en ambos bordes de la llanta, ergo rebordes de llanta 10, que sujeta el alambre o el anillo de Kevlar de la cubierta o cubierta plegable. Las llantas similares son lisas por dentro y requieren tiras de talón.

El área radialmente más externa entre los rebordes de la llanta generalmente se elimina cortando. Por tanto, la capa de vellón 5 se retira junto con la capa de soporte de tejido o trenzada subyacente.

Lista de símbolos de referencia

1 llanta de neumático tubular

2 manguito trenzado

3 eje de simetría

4 lado exterior radial

5 capa de relleno

6 dirección radial

7 dirección circunferencial

8 núcleo perdido

9 capa de vellón

10 reborde de llanta

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Llanta (1) para bicicleta, en donde una capa de relleno (5) está presente en el exterior (4) y la llanta (1) se fabrica por moldeo de compuestos líquidos, como un proceso RTM o un proceso VARI, caracterizada porque la capa de relleno (5) está diseñada como una capa de vellón (9) o varias capas de vellón (9).

2. Llanta (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la anchura de la capa de relleno (5) sobresale al menos hasta los rebordes de la llanta formados en la llanta (1) o sobresale un máximo de aproximadamente 2,0 cm de los rebordes de la llanta en las áreas laterales de la llanta (1).

3. Llanta (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la capa de relleno (5) está configurada como tira circunferencial/continua o yuxtapuesta y/o está presente en un lado exterior radial (4) de la llanta (1).

4. Llanta (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque está presente un manguito, por ejemplo, a modo de manguito trenzado (2) y la capa de relleno (5) está embebida en resina.

5. Llanta (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la capa de relleno (5) está configurada como anillo o sección de anillo preconfeccionado.

6. Procedimiento para fabricar una llanta (1) para bicicleta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una capa de vellón (9) se une al exterior de un manguito trenzado (2) antes de humedecerse con resina en un molde utilizando un proceso de moldeo de compuestos líquidos.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la capa de vellón (9) comprende una zona de flanco de frenado, o se retira de esta o se aplica a distancia de esta.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque, en estado ensamblado, la capa de vellón (9) se estira sobre el manguito trenzado (2) o se fija pretensada.