ES2964616T3 - Parche de reparación - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un parche de reparación para un material elastómero, en particular para un neumático de vehículo, al uso del parche de reparación y a un método para reparar un neumático de vehículo. El parche de reparación tiene una capa de cubierta 10, una capa de conexión 30 que se colocará sobre un área dañada 60 del componente de elastómero 40 y al menos una capa intermedia 20 que está dispuesta entre la capa de cubierta y la capa de conexión. El parche de reparación 1 tiene unas dimensiones exteriores tales que un cociente de dimensiones formado al menos por medio de al menos un parámetro de tamaño de la zona dañada 60 se encuentra dentro de un rango de valores predeterminado, y el número de capas intermedias 20 depende de al menos una parámetro de tamaño del área dañada 60. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Parche de reparación
La presente invención se refiere a un parche de reparación (parche modular) para neumáticos de vehículos, y a un procedimiento de reparación de componentes elastoméricos usando el parche de reparación. Según la invención, se reduce el esfuerzo necesario para reparar el componente dañado y fabricar los parches. Por ejemplo, hay que almacenar muchos menos productos semiacabados para la producción que con los parches convencionales.
En determinadas condiciones, los neumáticos dañados se pueden reparar con materiales especiales en las zonas del flanco, del hombro y de la banda de rodadura. Para ello, se rebaja en la región del daño o en la zona dañada del neumático y después se rellena. Se aplica en el interior del neumático, en la zona dañada, un cuerpo de reparación. A éste se le denomina parche (de reparación). El parche contiene elementos de resistencia que puentean los elementos de resistencia del neumático que han sido destruidos por el daño, restaurando así la capacidad de servicio del neumático.
Hasta ahora, era necesario fabricar y mantener en stock un gran número de parches de reparación con dimensiones muy diferentes para garantizar una reparación permanentemente fiable del neumático del vehículo mediante un parche de reparación con respecto a numerosos parámetros, tales como los factores específicos del fabricante, incluidas las dimensiones del neumático, la capacidad de carga, la presión de funcionamiento, el comportamiento de deformación, etc., y en interacción con el material de reparación usado. Las dimensiones exteriores del parche necesarias para una reparación segura se definieron previamente sobre la base de estudios empíricos y de ensayos prácticos y teniendo en cuenta la normativa legal vigente (por ejemplo, ECE R108 y ECE R 109) y pudieron determinarse en relación con las dimensiones de la zona dañada a partir de las denominadas tablas de daños.
El documento DE 10 2009 050 899 A1 se refiere a un parche de reparación para un componente elastomérico, en particular para un neumático de vehículo, que tiene una capa de cubierta, una capa de unión para apoyarse en una pared del componente elastomérico y al menos una capa intermedia dispuesta entre la capa de adherencia y la capa de cubierta.
El documento EP 0912323 A1 describe un parche de reparación para neumáticos compuesto por una capa reactiva de amortiguación y unión para su aplicación en la pared interior del neumático, una capa intermedia más estrecha con insertos de cordones longitudinales incrustados uno al lado del otro, una capa de caucho adicional con cordones longitudinales incrustados uno al lado del otro que cubre la capa intermedia reforzada, y una capa de cubierta orientada hacia el interior del neumático.
El documento US 2013/0299065 A1 describe un parche de reparación que tiene una capa de tejido que presenta un primer y un segundo tejidos de refuerzo.
El documento US 5,695,577 A describe un procedimiento para reparar neumáticos de vehículos y un parche de reparación que presenta una capa de refuerzo de capas de tejido.
La desventaja de los parches de reparación conocidos hasta la fecha es que había que fabricar y mantener en stock un gran número de parches de reparación, cada uno de ellos con diferentes dimensiones exteriores, para poder proporcionar los parches de reparación necesarios para una reparación segura de prácticamente todos los daños de los neumáticos, en particular de todos los tamaños de las zonas dañadas de un neumático.
Esto a su vez requiere que se mantenga en stock un gran número de diferentes productos semiacabados durante la producción y que la producción en general sea compleja y costosa.
Otra desventaja de los parches de reparación conocidos es que el usuario tiene que trabajar con tablas de daños complejas, ya que había que asignar en ellas un gran número de tipos de parches diferentes a un gran número de zonas dañadas diferentes.
Es un objetivo de la presente invención proporcionar un parche de reparación para neumáticos de vehículos, que pueda terminarse con menos esfuerzo, sea menos complejo de usar y ofrezca una alta fiabilidad de uso. También es un objetivo de la invención proporcionar un procedimiento de reparación correspondiente, menos complejo, usando un parche de reparación.
El objetivo se consigue mediante la invención según las reivindicaciones independientes. Otros perfeccionamientos preferentes de la invención se describen en las reivindicaciones de patente dependientes.
El parche de reparación divulgado para un componente elastomérico, en particular para un neumático de vehículo, puede presentar una capa superior, una capa de unión para recubrir una zona dañada del componente elastomérico, y al menos una capa intermedia. La al menos una capa intermedia puede estar dispuesta entre la capa superior y la capa de unión. El parche de reparación puede tener unas dimensiones exteriores tales que un cociente dimensional, que puede formarse mediante al menos un parámetro de tamaño de la zona dañada, pueda situarse dentro de un intervalo predeterminado de valores. Opcionalmente, el número de capas intermedias también puede depender del al menos un parámetro de tamaño de la zona dañada.
Por dimensiones exteriores del parche de reparación se entiende, por ejemplo, una longitud, un diámetro, una anchura y/o un área. Preferentemente, las dimensiones exteriores reveladas comprenden una longitud y una anchura. En particular, el cociente de dimensiones relaciona al menos una dimensión externa con el parámetro de tamaño de la zona dañada. Preferentemente, el cociente de dimensiones puede presentar, por ejemplo, en el numerador una longitud del parche o una longitud o una anchura de la capa intermedia más grande y en el denominador una longitud o una superficie de la zona dañada.
Ventajosamente, la invención permite establecer una relación comprensible mediante cálculo entre el tamaño del daño y el número y las dimensiones de las capas de refuerzo/capas intermedias del parche. De este modo, el material, el número y el tamaño de las capas de refuerzo /capas intermedias usadas en el parche pueden adaptarse de una manera más sencilla y menos compleja al neumático que se va a reparar y al tamaño del daño. Por lo tanto, en la realización de los parches, el número y las dimensiones de las capas de refuerzo del parche o del propio parche están relacionados con el tamaño del daño y la realización del neumático.
Además, debido a la adecuación de las dimensiones del parche y del número de capas de refuerzo/capas intermedias al tamaño del daño según la invención, se consigue que la producción del parche sea menos costosa. Así, los parches divulgados pueden tener en cuenta consideraciones de fabricación en el sentido de que el menor número posible de parches puede producirse con el menor número posible de componentes. Esto sirve para aumentar la precisión de la fabricación, así como para reducir los costes de fabricación. La experiencia adquirida en la práctica ha demostrado que los tipos y tamaños de los daños que suelen producirse se pueden cubrir ya, por ejemplo, con sólo 4 en lugar de 11 tipos o dimensiones de parche diferentes. Los parches con idénticas dimensiones exteriores difieren en el número de insertos de refuerzo. Esto da lugar también a que el número de productos semiacabados necesarios para la producción puede reducirse significativamente hasta un tercio de los productos semiacabados necesarios para los parches convencionales.
De este modo, la aplicación de los parches se simplifica considerablemente, ya que, por ejemplo, las tablas de daños, que muestran los parches que se deben usar en función del tamaño del daño, se estructuran de manera menos compleja.
El parámetro de tamaño de la zona dañada puede comprender un área o una superficie de la zona dañada, un radio de la zona dañada, una longitud de la zona dañada en la dirección circunferencial del neumático del vehículo y/o una longitud de la zona dañada en la dirección radial del neumático del vehículo.
Además, un cociente dimensional QL puede resultar al menos de una anchura del parche de reparación o de una anchura de la capa intermedia más grande, preferentemente medida transversalmente a la dirección de las fibras de refuerzo de la capa intermedia, en relación con al menos el parámetro de tamaño de una longitud de la zona dañada en una dirección circunferencial del neumático del vehículo. El intervalo de valores dado pasa a ser QL = 2 - 9.
Un cociente dimensional QR puede resultar de al menos una longitud del parche de reparación o una longitud de la capa intermedia más grande, preferentemente medida a lo largo de la dirección de las fibras de refuerzo de la capa intermedia, en relación con al menos el parámetro de tamaño de una longitud de la zona dañada en una dirección radial del neumático del vehículo. El intervalo de valores dado pasa a ser QR = 4 -13.
Además, el intervalo predeterminado de valores puede ser de QL = 3 - 9 y QR = 4 - 10 para una zona dañada que tenga una posición en una región de un flanco del neumático del vehículo. El intervalo de valores especificada puede ser de QL = 2 - 5 y QR = 4 - 13 para una zona dañada con una posición en la zona de la banda de rodadura del neumático del vehículo.
En general, puede decirse que a medida que aumenta el tamaño del daño, también aumentan las dimensiones del parche usado para la reparación. Dado que la transferencia de fuerza de los elementos de refuerzo del neumático a los elementos de refuerzo del parche se produce a través del caucho intermedio, se requiere un solapamiento entre la dimensión del daño, normalmente indicada por A y R, y la longitud L y la anchura B de la capa de refuerzo del parche. A es la dilatación del daño en la dirección circunferencial del neumático, B es la dilatación en la dirección radial. A partir de los valores anteriores se puede calcular la llamada dimensión C para los daños redondos, así como el tamaño admisible de los daños S en la zona del hombro.
Los intervalos de valores anteriores indican valores del cociente dimensional en relación con una posición de la zona dañada y en términos de fiabilidad de reparación óptima.
Además, el cociente dimensional puede reflejar al menos un valor de un tamaño de una superficie del parche de reparación en relación con al menos un valor de un tamaño de la superficie de la zona dañada. Esto simplifica aún más el proceso de reparación, ya que sólo se considera un valor cada vez, el área, en lugar de longitudes y anchuras.
Además, el número de capas intermedias puede depender del parámetro de tamaño de la zona dañada, de tal manera que no se supere un abombamiento máximo admisible del parche de reparación. El abombamiento máximo está especificado por las normas de seguridad, que se tienen en cuenta, por ejemplo, en las tablas de daños especificadas, y depende en particular de los factores de tamaño del daño, la presión de inflado especificada del neumático dañado y el tipo de neumático.
La adecuación predefinida del número de capas intermedias al tamaño de la zona dañada permite aumentar aún más la fiabilidad de la reparación. Preferentemente, se proporciona al menos una capa intermedia para daños menores y al menos dos capas intermedias para daños mayores.
La al menos una capa intermedia puede tener fibras dispuestas de manera sustancialmente estructurada. El material de las fibras estructuralmente dispuestas puede incluir metal, fibras naturales, en particular algodón, plástico, vidrio y/o carbono. Las dimensiones exteriores del parche de reparación pueden corresponder sustancialmente a las dimensiones exteriores de al menos la capa intermedia. Las fibras permiten una transmisión óptima de la fuerza a través de la zona dañada, de tal modo que el neumático ofrece una fiabilidad operativa óptima tras la reparación.
Las diferentes dimensiones exteriores del parche de reparación con diferentes números de capas intermedias pueden ser definidas previamente como diferentes tipos de parches de reparación. Los tipos de parche predefinidos para un caso específico pueden entonces, por ejemplo, tomarse de manera menos compleja de una tabla de daños que proporcione información sobre qué daño en qué neumático puede repararse con qué parche.
También se divulga un uso del parche de reparación de neumáticos para reparar un neumático de vehículo que tiene una zona dañada. Un procedimiento según la invención se define además en la reivindicación 10.
El procedimiento de reparación usando los parches de reparación puede llevarse a cabo rápidamente y con mano de obra reducida. Al reducirse el número de tipos de parches previstos, también pueden producirse menos errores a la hora de determinar qué tipos de parches son necesarios, de modo que se garantiza mejor la fiabilidad de la reparación.
Además, la determinación de las dimensiones exteriores del parche de reparación y del número de capas intermedias se puede realizarse por medio de una tabla de daños. La tabla de daños puede especificar el tipo de parche de reparación que debe seleccionarse, en particular las dimensiones exteriores y el número de capas intermedias, en función de la posición de la zona dañada en el neumático del vehículo y del al menos un parámetro de tamaño de la zona dañada.
En resumen, basándose en numerosas pruebas de banco y de campo, la invención ha confirmado que los parches y el proceso de reparación asociado pueden simplificar la reparación de un neumático de vehículo, hacerla más fiable y, al mismo tiempo, reducir el coste de fabricación de los parches. Ventajosamente, no sólo se tiene en cuenta el solapamiento del parche sobre el daño, sino también el efecto rigidizador de la capa intermedia múltiple para reducir el abombamiento. Esto llevó a definir parches de reparación en los que, por ejemplo, hay dos versiones con distinto número de capas intermedias para las mismas dimensiones exteriores. Estos resultados empíricos permiten agrupar los tamaños de los neumáticos y racionalizar el programa de parches de reparación, lo que se traduce en una tabla de daños más clara y con menos posibilidades de error a la hora de su aplicación. Por ejemplo, el número de productos semiacabados diferentes necesarios para producir la línea de parches se ha reducido de 64 a 24 en comparación con los parches convencionales.
La invención se describe a continuación a modo de ejemplo con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos. Se muestra
Fig. 1 una sección transversal a través del parche de reparación y
Fig. 2 el desarrollo del procedimiento de reparación.
Se describen a continuación en detalle varios ejemplos de la presente invención con referencia a las figuras. Los elementos idénticos o similares de las figuras se designan con los mismos símbolos de referencia. Sin embargo, la presente invención no se limita a las características de realización descritas, sino que incluye además modificaciones de características de los ejemplos descritos y combinación de características de diferentes ejemplos dentro del ámbito de protección de las reivindicaciones independientes.
Con referencia a la Fig. 1, se muestra esquemáticamente y a modo de ejemplo un parche de reparación 1 para neumáticos de vehículos según la presente invención. En el lado superior del parche de reparación 1 hay formada una capa superior 10. La capa superior 10 puede desempeñar la función de una capa protectora contra daños externos a las capas subyacentes, en particular las que transmiten fuerza, mostrar información para el usuario, tales como instrucciones de aplicación o designaciones de tipo del parche de reparación, y/o tener elementos gráficos o decorativos.
Una capa intermedia 20 está formada adyacente a la capa superior 10 y presenta una pluralidad de insertos fibrosos 70. Estos insertos 70 están dispuestos normalmente a lo largo del espesor de la capa intermedia 20 en una o más capas, presentando cada capa individual de fibra una disposición estructural de los insertos fibrosos 70. La orientación de las distintas capas de fibras de la capa intermedia 20 puede ser diferente entre sí. Especialmente en el caso de daños importantes en las zonas de la banda de rodadura o de los flancos, estos insertos 70 sirven para unir los elementos de resistencia interrumpidos en la zona dañada.
La figura 1 muestra un tipo de parche de reparación que presenta una capa intermedia 20.
Sin embargo, el número de capas intermedias 20 puede ser mayor, por ejemplo, se pueden proporcionar de dos a diez capas intermedias 20. El número de capas intermedias 20 se determina usando un tipo de parche de reparación con unas dimensiones exteriores predeterminadas con respecto al tamaño de la zona dañada y, precisamente, el número de capas intermedias 20.
En el lado inferior del parche de reparación 1 hay formada una capa de unión 30 que está en contacto con una pared 80 del neumático del vehículo durante y después de la reparación. Además, la capa de unión 30 está en contacto con una masa de caucho bruto 50 antes y después de la vulcanización del neumático del vehículo.
Como parte de la reparación del neumático dañado del vehículo, el área dañada del neumático del vehículo se desbasta para eliminar el polvo y la suciedad y exponer una capa no dañada de componentes contenidos dentro del neumático del vehículo, formando una estructura sustancialmente cónica para un área de reparación o un área dañada 60 en el neumático del vehículo. Posteriormente, la zona de reparación 60 se rellena con el compuesto de caucho crudo 50 antes de la vulcanización de la capa de compuesto 30.
El parche de reparación 1, que ha sido precalentado a una temperatura de unión adecuada, se coloca entonces sobre la zona dañada 60. Con el fin de obtener un resultado de reparación fiable, las dimensiones del parche de reparación 1 se determinan de tal manera que un cociente dimensional Q se encuentre dentro de un intervalo de valores predeterminado y el número de capas intermedias 20 pueda ajustarse en consecuencia.
Una vez aplicado el parche de reparación, la zona reparada y el parche de reparación se vulcanizan bajo presión y temperatura usando un dispositivo adecuado o en autoclave.
La estructura del neumático de vehículo se muestra aquí a modo de ejemplo para la zona del flanco de un neumático radial de camión, de tal manera que la pared 80 del neumático de vehículo está formada por un revestimiento interior 90, estando éste contiguo a una carcasa 100 que tiene un cordón 150 en forma de inserto. Junto a la carcasa 100 se la goma de pared lateral 110 del neumático del vehículo.
La Fig. 2 muestra además una posible secuencia de proceso para montar el parche de reparación. De este modo, el tamaño del daño se mide en un solo paso. Este paso puede incluir, por ejemplo, la detección de la longitud y/o de la anchura de cualquier daño, por ejemplo, una grieta o un agujero en el neumático. Preferentemente, se puede usar una tabla de daños que permita determinar con poco esfuerzo las dimensiones exteriores correctas y el número de capas intermedias para el daño presente.
Una vez determinadas las dimensiones exteriores y el número de capas intermedias, puede llevarse a cabo el montaje del parche de reparación 1. Para ello, el parche 1 se adhiere firmemente a la superficie dañada del componente mediante la capa de unión 30. La unión firme puede conseguirse de varias maneras, siendo especialmente preferente una unión adhesiva mediante adhesivos y/o la unión del parche al caucho del componente a reparar mediante un proceso de vulcanización.
En resumen, la invención proporciona un parche de reparación de bajo esfuerzo o parche modular y un procedimiento de reparación asociado para neumáticos de vehículos, que es menos costoso de fabricar y permite aumentar la seguridad operativa del componente reparado.
Claims (11)
1. Neumático de vehículo con zona dañada y parche de reparación, presentando el parche de reparación:
- una capa superior (10),
- una capa de unión (30) para apoyarse en una zona dañada (60) del neumático del vehículo, y
- al menos una capa intermedia (20) dispuesta entre la capa superior y la capa de unión, en donde - el parche de reparación (1) presenta unas dimensiones exteriores tales que un cociente dimensional (Q), que se forma mediante al menos un parámetro de tamaño de la zona dañada (60), se encuentra dentro de un intervalo de valores predeterminado, y
- el número de capas intermedias (20) depende del al menos un parámetro de tamaño de la zona dañada (60), en donde
un cociente dimensional QL resulta al menos de una anchura del parche de reparación en relación con al menos el parámetro de tamaño de una longitud de la zona dañada (60) en una dirección circunferencial del neumático del vehículo, en el que
el intervalo de valores dado es QL = 2 - 9,
y un cociente dimensional QR resultante al menos de una longitud del parche de reparación en relación con al menos el parámetro de tamaño de una longitud de la zona dañada (60) en una dirección radial del neumático del vehículo, en donde
el intervalo de valores dado es QR = 4 -13.
2. Neumático de vehículo según la reivindicación de patente 1,caracterizado porqueel parámetro de tamaño de la zona dañada (60) comprende una superficie de la zona dañada, un radio de la zona dañada, una longitud de la zona dañada en la dirección circunferencial del neumático de vehículo y/o una longitud de la zona dañada en la dirección radial del neumático de vehículo.
3. Neumático de vehículo según al menos una de las reivindicaciones de patente anteriores,caracterizado porqueel intervalo predeterminado de valores es QL = 3 - 9 y QR = 4 -10 para una zona dañada (60) que tiene una posición en una región de un flanco del neumático del vehículo; y el intervalo predeterminado de valores es QL = 2 - 5 y QR = 4 -13 para una zona dañada (60) que tiene una posición en la región de la banda de rodadura del neumático del vehículo.
4. Neumático de vehículo según al menos una de las reivindicaciones de patente anteriores,caracterizado porqueel cociente dimensional (Q) representa al menos un valor de un tamaño de una superficie del parche de reparación en relación con al menos un valor de un tamaño de la superficie de la zona dañada (60).
5. Neumático de vehículo según al menos una de las reivindicaciones de patente anteriores,caracterizado porqueel número de capas intermedias (20) depende del parámetro de tamaño de la zona dañada (60) de tal manera que no se sobrepasa un abombamiento máximo admisible del parche de reparación.
6. Neumático de vehículo según al menos una de las reivindicaciones de patente anteriores,caracterizado porquela al menos una capa intermedia (20) presenta fibras (70) dispuestas de manera sustancialmente estructurada.
7. Neumático para vehículo según la reivindicación de patente 6,caracterizado porqueel material de las fibras estructuralmente dispuestas (70) comprende metal, fibras naturales, en particular algodón, plástico, vidrio y/o carbono.
8. Neumático de vehículo según al menos una de las reivindicaciones de patente anteriores,caracterizado porquelas dimensiones exteriores del parche de reparación (1) corresponden sustancialmente a las dimensiones exteriores de al menos la al menos una capa intermedia (20).
9. Neumático de vehículo según al menos una de las reivindicaciones de patente anteriores,caracterizado porquediferentes dimensiones exteriores del parche de reparación (1) con diferentes números de capas intermedias (20) están predefinidas como diferentes tipos de parche de reparación.
10. Procedimiento para reparar un neumático de vehículo mediante un parche de reparación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
- se determinan las dimensiones exteriores del parche de reparación (1) y un número de capas intermedias (20) del parche de reparación (1) en función de al menos un parámetro de tamaño de una zona dañada (60) del neumático del vehículo, y
- se une el parche de reparación (1) firmemente al neumático del vehículo en la región de la zona dañada (60), en la que
se determinan las dimensiones exteriores de tal manera que los valores de un cociente dimensional (Q) se sitúen dentro de un intervalo de valores predeterminado, en donde
un cociente dimensional QL resulta al menos de una anchura del parche de reparación en relación con al menos el parámetro de tamaño de una longitud de la zona dañada (60) en una dirección circunferencial del neumático del vehículo, en donde
el intervalo de valores dado es QL = 2 - 9,
y un cociente dimensional QR resultante al menos de una longitud del parche de reparación en relación con al menos el parámetro de tamaño de una longitud de la zona dañada (60) en una dirección radial del neumático del vehículo, en donde
el intervalo de valores dado es QR = 4 -13.
11. Procedimiento según la reivindicación de patente 10, en el que la determinación de las dimensiones exteriores del parche de reparación (1) y del número de capas intermedias (20) se realiza mediante una tabla de daños, en donde la tabla de daños especifica el tipo de parche de reparación que debe seleccionarse, en particular las dimensiones exteriores y el número de capas intermedias (20), en función de una posición de la zona dañada (60) en el neumático del vehículo y del al menos un parámetro de tamaño de la zona dañada (60).
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