ITTO20060363A1

ITTO20060363A1 - Pneumatico di tipo "run-flat" per veicoli

Info

Publication number: ITTO20060363A1
Application number: IT000363A
Authority: IT
Inventors: Mario Marangoni
Original assignee: Marangoni Tyre S P A
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-20
Also published as: EP1857300B1; ES2335539T3; DE602007002944D1; EP1857300A1; ATE446861T1

Description

DESCRIZIONE

Del breveto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad uno pneumatico di tipo “Run-Flat”, nel seguito indicato come “pneumatico RF”, per veicoli.

Come è noto, gli pneumatici RF sono pneumatici comprendenti una fascia anulare centrale sostanzialmente cilindrica, coassiale ad un asse di rotazione del relativo pneumatico e normalmente comprendente una porzione centrale di almeno una tela radiale rivestita internamente da una porzione centrale di una foglieta normalmente a base butilica ed esternamente da una fascia di batistrada e da due o più tele di batistrada interposte fra la tela radiale e la striscia di batistrada. Gli pneumatici RF comprendono, inoltre, due fianchi, ciascuno dei quali è sostanzialmente disposto in un rispetivo piano ortogonale all’asse di rotazione, è collegato ad una rispetiva estremità assiale della fascia anulare centrale e comprende una porzione di tallone, nella quale un rispetivo trato di estremità di ciascuna tela radiale si avvolge atorno ad un rispetivo cerchieto, normalmente di materiale metallico, e ad una rispetiva fascia anulare di riempimento solidale al cerchieto stesso e costituita di materiale elastomerico.

Come è, inoltre, noto, gli pneumatici RF, pur conservando una struttura del tipo sopra descritto, sono realizzati in modo tale da essere in grado di funzionare, in condizioni di sicurezza accettabili e per una percorrenza determinata, anche in mancanza parziale o totale di pressione interna.

L’arte nota relativa agli pneumatici RF è sostanzialmente definita da:

US-4,067,372, -4,261,405, -4,265,288, -4,287,924, -4,875,959, -5,088,539, -5,164,029, -5,215,612, -5,217,549, -5,238,040, -5,267,595, -5,361,820, -5,368,082, -5,427,166, -5,511,599, -2005205187, -2005217779;

EP- 0 385 192, -0 822 105, -0 842 795, -0 844 110, -0 924 109, -0 937 587, 0 938986, -0 943 466, -0 953 436, -1 022 162, -1 095 797, -1 424 219;

WO-97 01452, -99 36278, -99 48710, -2004 058516, -2005 053971, -2005 105419; e

JP-3-143710, -2001163019, -2004276823, -2005161964.

Da questa arte nota si desume che il risultato sopra descritto viene normalmente raggiunto lasciando praticamente inalterata la fascia centrale ed irrigidendo i fianchi dello pneumatico in modo da renderli autoportanti, ossia in grado di supportare da soli il carico applicato al relativo pneumatico indipendentemente dalla presenza o meno di pressione interna.

Sempre dall’arte nota si desume che, in generale, l'irrigidimento di ciascun fianco viene ottenuto tramite l’inserimento, all’interno del fianco stesso, di uno o più elementi falcati di materiale elastomerico, ossia elementi anulari di materiale elastomerico presentanti, in sezione, uno spessore variabile, che è minimo in corrispondenza delle estremità ed è massimo in una zona centrale normalmente disposta in corrispondenza della corda massima del relativo pneumatico. Questi elementi falcati possono essere disposti fra la tela radiale, o la tela radiale più interna nel caso vengano utilizzate più tele radiali, e la foglietta interna e/o, sempre nel caso in cui vengano utilizzate più tele radiali, fra le tele radiali, e/o all’ esterno della o delle tele radiali. In quest’ultimo caso, gli elementi falcati possono essere separati da una fascia di parete laterale, di rivestimento esterno del fianco, tramite l’inserimento di una o più fasce anulari armate di rinforzo.

Se si esamina la dinamica di un pneumatico RF durante il suo rotolamento in condizioni di sostanziale assenza di pressione interna si vede che una striscia radiale della fascia centrale disposta in corrispondenza dell’impronta a terra e parallela all’asse di rotazione tende, non essendo supportata dalla pressione interna, prima ad appiattirsi allontanando le sommità dei fianchi una dall’altra, e poi ad inflettersi verso l’interno scaricando tutto il carico sulla periferia esterna dei fianchi. In definitiva, data la rigidezza flessionale dei fianchi, la citata striscia di fascia centrale si comporta come un bistabile meccanico, il quale è normalmente inflesso verso l’esterno, ma scatta verso l’interno non appena raggiunge la zona di impronta, e riscatta, quindi, verso l’esterno non appena abbandona l’impronta. Un simile comportamento si ripete, in corrispondenza di ciascuna sezione dello pneumatico, a ciascuna rivoluzione dello pneumatico stesso attorno all’asse di rotazione generando, in corrispondenza delle estremità laterali della fascia centrale, dei fenomeni di fatica tanto più importanti, a parità di qualsiasi altra condizione, quanto più rigidi sono i fianchi. In definitiva, si può dire che uno pneumatico RF, quanto meglio svolge la sua funzione di supportare il carico applicato in sostanziale assenza di pressione interna, tanto meno dura senza riportare danni permanenti tali da renderne impossibile il riutilizzo.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un pneumatico RF, il quale non solo sia in grado di svolgere, in piena sicurezza, la sua funzione specifica (i.e. supporto del carico applicato in sostanziale assenza di pressione interna) per un tempo più lungo di quello normalmente richiesto (i.e. normalmente il tempo necessario a percorre 100 km. ad una velocità massima di 80 km/h), ma anche non subisca, durante questo tempo, danni strutturali permanenti, e possa essere quindi riutilizzato una volta che la pressione interna sia stata ristabilita.

Secondo la presente invenzione viene fornito un pneumatico di tipo “Run Flat” per veicoli secondo quanto licitato nella rivendicazione indipendente sotto riportata e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalla menzionata rivendicazione indipendente.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento al disegno annesso, che ne illustra schematicamente ed in semisezione assiale una preferita forma di attuazione.

Nella figura allegata, con 1 è indicato nel suo complesso uno pneumatico RF comprendente una fascia anulare centrale 2 sostanzialmente cilindrica, coassiale ad un asse 3 di rotazione dello pneumatico 1, e due fianchi 4, ciascuno dei quali è sostanzialmente disposto in un rispettivo piano ortogonale all’asse 3 di rotazione ed è raccordato, ad una propria estremità radialmente esterna, alla corrispondente estremità dell’altro fianco 4 tramite la fascia anulare centrale 2.

Il pneumatico 1 comprende una carcassa interna 5 radiale di forma toroidale, la quale definisce i fianchi 4 ed una porzione radialmente interna della fascia anulare centrale 2 ed una carcassa esterna 6, la quale definisce una porzione radialmente esterna della fascia anulare centrale 2.

La carcassa interna 5 comprende una tela interna 7 di carcassa, la quale è internamente rivestita da una foglietta 8 impermeabile all’aria e normalmente costituita da una mescola a base butilica ed è esternamente rivestita da una tela esterna 9 che si estende a sostanziale contatto della superficie esterna della tela interna 7 di carcassa. La tela interna 7 e la tela esterna 9 di carcassa sono tele internamente armate con fili di rinforzo, i quali possono essere disposti su piani radiali oppure formare, con un piano radiale, un angolo relativamente ridotto dell’ordine massimo di 2-5°. In quest’ultimo caso, i fili di una delle due tele 7 e 9 possono essere disposti su piani radiali, mentre i fili dell’altra tela possono essere inclinati. Se i fili di ambedue le tele 7 e 9 di carcassa sono inclinati, le loro inclinazioni sono opposte.

Alla propria estremità radialmente interna, ciascun fianco 4 comprende una zona di tallone 10 anulare coassiale all’asse di rotazione 3 e comprendente un cerchietto 11, il quale è coassiale all’asse di rotazione 3, è normalmente costituito di materiale metallico e supporta collegata, lungo la propria periferia esterna, una striscia di riempimento 12 di materiale elastomerico e forma sostanzialmente triangolare, con base collegata al cerchietto 11 e vertice rivolto radialmente verso l’esterno.

All 'interno di ciascuna zona di tallone 10, la foglietta 8, la tela interna 7 e la tela esterna 9 di carcassa presentano rispettivi lembi anulari 13, 14 e 15 di estremità, i quali sono ribaltati attorno al relativo cerchietto 1 1 ed alla relativa striscia di riempimento 12.

Il lembo anulare 13 presenta un bordo libero 16 disposto radialmente all 'interno della superficie radialmente esterna del relativo cerchietto 11; ed il lembo anulare 15 si estende a contatto del relativo cerchietto 11 e di una porzione radialmente interna della relativa striscia di riempimento 12 e presenta un bordo libero 17 disposto radialmente all’esterno del relativo cerchietto 11 e radialmente all 'interno di una estremità radialmente esterna della relativa striscia di riempimento 12. Infine, il lembo anulare 14 si estende lungo tutto il relativo fianco 4 e presenta un bordo libero 18 disposto in sostanziale coincidenza con un rispettivo bordo laterale della fascia anulare centrale 2.

La foglietta 8 costituisce la porzione centrale di uno strato di rivestimento 19, il quale comprende, per ciascun fianco 4, una striscia anulare 20 di parete laterale, la quale riveste il relativo lembo anulare 13 di estremità della foglietta 8, si avvolge a U attorno al relativo cerchietto Il e riveste la superficie assialmente esterna del relativo lembo anulare 14 di estremità della tela interna 7 di carcassa fino a sostanzialmente raggiungere il relativo bordo libero 18.

All’interno di ciascun fianco 4, la carcassa interna 5 comprende un elemento di riempimento 21 falcato, il quale è disposto con una propria estremità radialmente esterna in sostanziale coincidenza con un rispettivo bordo laterale della fascia anulare centrale 2, con una propria estremità radialmente interna in posizione radialmente esterna al relativo bordo libero 17 ed in prossimità dello stesso, presenta uno spessore massimo in coincidenza di una corda massima 22 dello pneumatico 1 ed è interposto fra la foglietta 8 e la superficie assialmente interna della tela interna 7 di carcassa. Fra le due tele 7 e 9 e, in particolare, fra le porzioni delle tele 7 e 9 stesse interposte fra ciascun elemento di riempimento 21 falcato e le relativa striscia di riempimento 12 è inserita una fascia anulare 23 di rinforzo preferibilmente di materiale tessile, il cui compito è di ridurre gli sforzi di taglio che si generano fra le tele 7 e 9.

La carcassa interna 5 comprende, infine, uno strato continuo 24 di riempimento presentante una forma toroidale e comprendente una porzione anulare centrale 25 disposta lungo la fascia anulare centrale 2 a contatto della superficie radialmente esterna della tela esterna 9 di carcassa, e due porzioni anulari 26 di estremità, ciascuna delle quali si estende all’ interno del relativo fianco 4 per raccordare fra loro la porzione anulare centrale 25 e la relativa striscia di riempimento 12 ed è interposta fra la tela esterna 9 di carcassa ed il relativo lembo anulare 14 di estremità della tela interna 7 di carcassa.

Secondo una variante non illustrata, al posto delle tele 7 e 9 di carcassa, viene impiegata un’unica tela di carcassa conformata come la tela interna 7 di carcassa, e lo strato continuo 20 di riempimento viene disposto a contatto della superficie esterna di questa unica tela di carcassa.

La carcassa esterna 6 comprende una cintura 27 di battistrada disposta in corrispondenza della fascia centrale 2 e comprendente una tela 28 interna di battistrada direttamente appoggiata sulla porzione anulare centrale 25 dello strato continuo 24 di riempimento e presentante porzioni laterali opposte, ciascuna delle quali appoggia sul bordo libero 18 del relativo lembo anulare 14 di estremità della tela interna 7 di carcassa e sul bordo radialmente esterno della relativa striscia anulare 20 di parete laterale; ed una tela 29 esterna di battistrada disposta a contatto della superficie esterna della tela 28 interna di battistrada e presentante una larghezza inferiore a quella della tela 28 interna di battistrada stessa. Le tele 28 e 29 di battistrada sono tele armate con fili (non illustrati) normalmente metallici a inclinazioni contrapposte e sono fra loro separate, al disopra di ciascun bordo libero 18, tramite una fascia anulare 30 di rinforzo preferibilmente di materiale tessile..

La carcassa esterna 6 comprende, infine, una striscia di battistrada 31, la quale è disposta in corrispondenza della fascia centrale 2 all’esterno della cintura 27 di battistrada ed è appoggiata sulla tela 29 esterna tramite l’interposizione di un cuscino 32 e di una tela 33, cosiddetta “tela a 0° oppure, secondo una variante non illustrata, più tele 33. La striscia di battistrada 31 presenta due spalle laterali 34, ciascuna delle quali riveste una porzione radialmente esterna della relativa striscia anulare 20 di parete laterale.

Le caratteristiche chimico-fisiche di alcuni dei principali componenti dello pneumatico 1 sono elencate nella seguente tabella:

(1) → Tension Modulus Test ASTM D412 (=-ring)

(2) → Shore A Hardness Test ASTM D2240

(3) → Campana Elastic Rebound

(4) → DMA Flexometer 500N

Dalla struttura dello pneumatico 1 e dalle caratteristiche sopra elencate sì evince che Γ inserimento dello strato continuo 24 di riempimento permette di:

aumentare, rispetto a corrispondenti pneumatici noti, il momento di inerzia della fascia anulare centrale 2 rendendo più lenti e di ampiezza più ridotta i movimenti della fascia anulare centrale 2 stessa rispetto ai fianchi 4;

inibire alla fascia centrale 2 di comportarsi come un bistabile meccanico mantenendo la fascia centrale 2 stessa sempre leggermente inflessa verso Γ esterno anche in assenza di pressione interna in modo da farla partecipare all’assorbimento dei carichi con deciso incremento del confort di marcia a pneumatico sgonfio;

rendere più elastico, a parità di rigidezza dei fianchi 4, il collegamento fra i fianchi 4 stessi e la fascia anulare centrale 2 in modo da ridurre le concentrazioni di sforzi affaticanti e, quindi, le probabilità che si verifichino, lungo i bordi laterali della fascia anulare centrale 2 stessa rotture tali da pregiudicare il riutilizzo dello pneumatico;

realizzare, all’intemo dello pneumatico 1, un’anima continua a portale, la quale consente a tutti i componenti dello pneumatico 1 stesso di interagire fra loro in modo da incrementare drasticamente la guidabilità in condizioni di pressione interna bassa o assente.

Claims

RIVENDICAZIONI 1.- Pneumatico di tipo “Run Flat” per veicoli, il pneumatico (1) presentando una fascia anulare centrale (2) e due fianchi (4), ciascuno dei quali presenta una zona di tallone (10) comprendente un cerchietto (11) provvisto di una striscia di riempimento (12) estendentesi radialmente verso l’esterno dal cerchietto (11) stesso; il pneumatico (1) comprendendo una carcassa esterna (6) definente una porzione esterna della fascia anulare centrale (2), ed una carcassa interna (5) definente una porzione interna della fascia anulare centrale (2) ed i due fianchi (4) e comprendente almeno una prima tela (7) di carcassa presentante primi lembi anulari (14) di estremità, ciascuno dei quali è avvolto attorno al relativo cerchietto (11) ed alla relativa striscia di riempimento (12); il pneumatico essendo caratterizzato dal fatto che la carcassa interna (5) comprende uno strato continuo (24) di riempimento presentante una forma toroidale e comprendente una porzione anulare centrale (25) disposta lungo la fascia anulare centrale (2) all’ esterno della prima tela (7) di carcassa, e due porzioni anulari (26) di estremità, ciascuna delle quali si estende all’ interno del relativo fianco (4) per raccordare fra loro la porzione anulare centrale (25) e la relativa striscia di riempimento (12). 2.- Pneumatico secondo la rivendicazione 1, e comprendente, inoltre, una seconda tela (9) di carcassa disposta fra la prima tela (7) di carcassa e lo strato continuo (24) di riempimento, e presentante secondi lembi anulari (15) di estremità, ciascuno dei quali è avvolto atorno al relativo cerchieto (11) ed alla relativa striscia di riempimento (12). 3.- Pneumatico secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la porzione anulare centrale (25) dello strato continuo (24) di riempimento si estende a contato della carcassa esterna (6). 4.- Pneumatico secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui la porzione anulare centrale (25) dello strato continuo (24) di riempimento si estende a contato della seconda tela (9) di carcassa. 5.- Pneumatico secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui ciascun primo lembo anulare (14) di estremità è più lungo del relativo secondo lembo anulare (15) di estremità; ciascuna porzione anulare (26) di estremità dello strato continuo (24) di riempimento essendo interposta fra il relativo primo lembo anulare (14) e la seconda tela (9) di carcassa. 6.- Pneumatico secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascun primo lembo anulare (14) di estremità si estende lungo il relativo fianco (4) fino a contato della carcassa esterna (6). 7- Pneumatico secondo una delle precedenti rivendicazioni, e comprendente uno strato di rivestimento (19) definito da una foglietta (8) interna ripiegata atorno ai cerchieti (11), e due strisce anulari (20) di parete laterale, ciascuna delle quali riveste esternamente il relativo primo lembo anulare (14) di estremità per sostanzialmente tuta la sua lunghezza e fino a contato della carcassa esterna (6). 8.- Pneumatico secondo una delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui ciascun secondo lembo anulare (15) di estremità presenta un bordo libero (17) disposto radialmente all’esterno del relativo cerchietto (11) e radialmente all’interno di una estremità radialmente esterna della relativa striscia di riempimento (12). 9.- Pneumatico secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui la carcassa esterna (6) comprende una cintura (27) di battistrada, la quale si estende a contatto della porzione anulare centrale (25) dello strato continuo (24) di riempimento. 10.- Pneumatico secondo la rivendicazione 8, in cui la cintura (27) di battistrada si estende a contatto di un bordo libero (18) radialmente esterno di ciascun primo lembo anulare (14) di estremità. 11- Pneumatico secondo le rivendicazioni 7 e 9 o 10, in cui la cintura (27) di battistrada si estende a contatto di una estremità radialmente esterna di ciascuna striscia anulare (20) di parete laterale. 12.- Pneumatico secondo una delle rivendicazioni da 9 a 11, in cui la cintura (27) di battistrada comprende una prima tela (28) di battistrada ed almeno una seconda tela (29) di battistrada sovrapposta alla prima; la seconda tela (29) di battistrada essendo più stretta della prima e presentando bordi laterali opposti, ciascuno dei quali appoggia sulla prima tela (28) di battistrada con l’interposizione di una rispettiva fascia anulare (30) di rinforzo. 13- Pneumatico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 12 in cui ciascun fianco (4) comprende un elemento di riempimento (21) falcato, il quale è interposto fra la foglietta (8) e la prima tela (7) di carcassa. 14.- Pneumatico secondo la rivendicazione 13, in cui ciascun elemento di riempimento (21) falcato è disposto con una propria estremità radialmente esterna in sostanziale coincidenza con un rispettivo bordo laterale della fascia anulare centrale (2), e presenta uno spessore massimo in coincidenza di una corda massima (22) dello pneumatico (1) stesso. 15.- Pneumatico secondo le rivendicazioni 2 e 14, in cui una fascia anulare (23) di rinforzo è interposta fra le tele (7, 9) di carcassa in corrispondenza di porzioni delle tele (7, 9) di carcassa stesse disposte fra ciascun elemento di riempimento (21) falcato e le relativa striscia di riempimento (12).