MX2013004746A - Banda de rodadura de neumatico con aperturas y metodo para la manufactura de banda de rodadura de neumatico con aperturas. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan una banda de rodadura de neumático con ciertas características y un método para manufacturar tal banda de rodadura de neumático. Más particularmente, se proporciona una banda de rodadura de neumático que tiene capas de aperturas donde algunas capas permanecen cubiertas hasta después que ha ocurrido una cierta cantidad de desgaste de la banda de rodadura. Tales aperturas pueden comprender, por ejemplo, surcos, ranuras, u otras características aperturadas en la banda de rodadura. También se proporciona un método para hacer tal banda de rodadura de neumático.

Description

BANDA DE RODADURA DE NEUMATICO CON APERTURAS Y METODO PARA LA MANUFACTURA DE BANDA DE RODADURA DE NEUMATICO CON APERTURAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una banda de rodadura de neumático con ciertas características y a un método para manufacturar tal banda de rodadura de neumático. Más particularmente, la presente invención se refiere a una banda de rodadura de neumático que tiene capas de aperturas donde algunas capas permanecen cubiertas hasta después que ha ocurrido una cierta cantidad de desgaste de la banda de rodadura .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La banda de rodadura de un neumático comúnmente se proporciona con varias características que pueden mejorar el desempeño así como también impactar la estética de la banda de rodadura. Por ejemplo, una banda de rodadura puede incluir bloques de banda de rodadura y/o costillas . La banda de rodadura se puede configurar con aperturas de varios tipos incluyendo ranuras a lo largo de las direcciones laterales y circunferenciales, agujeros, surcos y/u otras características de varios tamaños y formas. Estas características pueden mejorar el desgaste de la banda de rodadura, manejo, frenado, interés del consumidor y otras características del neumático también.

Ref. 240861 Además de la estética del neumático, las características de banda de rodadura se pueden usar para mejorar la tracción tal como por ejemplo, tracción sobre mojado y nieve. Por ejemplo, las aperturas de varios tamaños y orientaciones se pueden agregar a las costillas y/o bloques de un neumático en configuraciones variadas para mejorar la capacidad del neumático para el agarre de la superficie de la carretera - particularmente en condiciones perjudiciales tales como lluvia o nieve. Sin embargo, las aperturas y otras características de banda de rodadura pueden tener desventajas tales como resistencia al rodamiento incrementada, particularmente cuando la banda de rodadura de neumático llega a ser menos rígido mediante la adición de tales características .

En un procedimiento convencional, las aperturas y otras características de banda de rodadura se agregan al neumático durante el proceso de curado. Más específicamente, primero un neumático no curado (es decir, un neumático en bruto) se crea en un tambor de formación de neumático en un proceso en capas donde las hojas de material se agregan en etapas junto con otros componentes tales como por ejemplo, los núcleos de talón, bandas, y/u otros componentes. Una banda de rodadura se proporciona para una región de la banda de rodadura. Los materiales se aplican consecutivamente a un tambor de formación que inicialmente proporciona una superficie plana pero finalmente mueve los talones conjuntamente para formar la forma de neumático toroidal .

El neumático en bruto resultante luego se coloca en una prensa de curado donde se usan calor y presión para curar los componentes de caucho del neumático así como también unir los componentes de caucho conjuntamente. Durante esta etapa de curado, las paredes dé la prensa se pueden equipar con elementos de moldeo complejos que imparten características de banda de rodadura en la banda de rodadura no curada del neumático en bruto. Por ejemplo, las proyecciones metálicas tipo aleta se pueden agregar a las paredes de la prensa de neumático en la sección de formación de banda de rodadura para impartir aperturas tales como ranuras y otros detalles a la banda de rodadura cuando la banda de rodadura se cura por presión y calor.

La manufactura convencional de un -neumático con varias características a lo largo de la banda de rodadura presenta ciertos desafíos. La naturaleza del. proceso de moldeo limita la forma y configuración de las ranuras y otras aperturas que se pueden agregar a la banda de rodadura del neumático a aperturas que se pueden formar por la inserción de proyecciones metálicas extendidas de las paredes de la prensa de curado. Por ejemplo, la prensa de neumático convencional puede crear aperturas que se extienden desde la superficie externa de la banda de rodadura hacia dentro, pero no puede crear aperturas en la banda de rodadura del neumático que aparecen solamente después que ha ocurrido un período de desgaste de la banda de rodadura, es decir aperturas ocultas o cubiertas. De manera similar, se pueden crear aperturas que se extienden radialmente hacia .fuera de la porción más interna de la banda de rodadura pero los métodos convencionales no pueden crear una apertura que se oculte de la porción inferior y superior de la banda de rodadura - es decir los métodos convencionales no pueden crear una apertura que no se extienda desde cualquier superficie radialmente más interna o radialmente más externa de la banda de rodadura. Además, la manufactura de aperturas relativamente delgadas y profundas usando técnicas de moldeo estándares está plagada de dificultades debido a la fragilidad de los elementos de molde necesarios para hacer tales características.

Por consiguiente, sería útil una banda de rodadura de neumático que tiene aperturas y un método para hacer una banda de rodadura. Más particularmente, sería particularmente benéfico un método que se pueda usar para construir un neumático que tiene aperturas de una cierta profundidad que estén disponibles para mejorar la tracción en cada uno de los diversos niveles de desgaste de banda de rodadura. También sería útil tal método que también se pueda usar para crear aperturas de geometrías, densidades, y profundidades variadas mientras aún permita el control de la rigidez de la banda de rodadura del neumático para mejorar el desempeño, tal como por ejemplo, la resistencia al rodamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los aspectos y ventajas de la invención serán descritos en parte en la siguiente descripción, o pueden ser obvios a partir de la descripción, o se pueden aprender mediante la práctica de la invención.

.En un aspecto ejemplar, la presente invención proporciona un método de manufactura de una porción de banda de rodadura de un neumático. El método puede incluir las etapas de proporcionar una primera capa de caucho de neumático no curado; crear aperturas en la primera capa de caucho de neumático no curado; curar las porciones de la primera capa de caucho de neumático no curado que están adyacentes a las aperturas de la primera capa sin curar toda la primera capa de caucho de neumático no curado; colocar una segunda capa de caucho de neumático no curado sobre la primera capa; y, unir la segunda capa a la primera capa sin reticular significativamente la segunda capa a la primera capa en ubicaciones dentro de las aperturas de la primera capa .

El método puede incluir adicionalmente la creación de aperturas en la segunda capa de caucho de neumático no curado; curar las porciones de la segunda capa de caucho de neumático no curado que están adyacentes a las aperturas de la segunda capa sin curar toda la segunda capa de caucho de neumático no curado; colocar una tercera capa de caucho de neumático no curado sobre la segunda capa; y, unir la segunda capa a la primera capa sin reticular significativamente la tercera capa a la segunda capa en ubicaciones dentro de las aperturas de la segunda capa.

Las aperturas de la segunda capa se pueden descentrar con relación a las aperturas de la primera capa. De manera similar, las aperturas de la tercera capa se pueden descentrar con relación a las aperturas de la segunda capa, de modo que las aperturas de las primera, segunda, y tercera capas no están alineadas a lo largo de la dirección radial.

El caucho de la segunda capa se puede posicionar en las aperturas de la primera capa. Tal posicionamiento, por ejemplo, se puede proporcionar por insertos moldeados en la segunda capa o pueden ocurrir del flujo de caucho de la segunda capa durante el proceso de curado.

El método puede incluir adicionalmente la etapa de colocar las primera, segunda, y tercera capas sobre un tambor de formación de neumático. Adicionalmente, el método puede incluir curar las primera, segunda, y tercera capas.

El método descrito anteriormente se puede repetir con múltiples capas hasta que se proporciona una porción de banda de rodadura que tiene el espesor predeterminado a lo largo de la dirección radial.

Un neumático se puede manufacturar usando la porción de banda de rodadura. Durante el uso del neumático, se puede eyectar el caucho de las aperturas de las primera y segunda capas. Como tal, las aperturas de la primera y segunda capa permanecen ocultas de la visión hasta que ha ocurrido una cierta cantidad de desgaste de la banda de rodadura .

El tamaño de las porciones de caucho de neumático no curado adyacentes a las aperturas que se curan durante la etapa de curado puede ser al menos la cantidad mínima necesaria para prevenir que la apertura sea eliminada por unión en la apertura durante una etapa de curado del resto de las primera y segunda capas de caucho de neumático no curado. Las etapas de crear las aperturas y curar las porciones se pueden ejecutar concurrentemente. La forma de las aperturas se puede seleccionar del grupo que comprende circular, cuadrada, y triangular.

El método puede incluir adicionalmente las etapas de proporcionar un rodillo que tiene proyecciones configuradas en la forma deseada de las aperturas de la primera capa, calentar el rodillo; y, mover el rodillo a través de una superficie de la primera capa para crear las aperturas en la primera capa.

En otra modalidad ejemplar, la presente invención proporciona una porción de banda de rodadura para un neumático. El neumático define una dirección radial. La porción de banda de rodadura incluye una pluralidad de capas de material de caucho que se han curado conjuntamente para formar la porción de banda de rodadura. Cada capa a su vez incluye una pluralidad de aperturas orientadas radialmente hacia fuera. Las aperturas de cada capa se posicionan en una manera descentrada a lo largo de la dirección radial con relación a las aperturas de una capa adyacente. Las aperturas de las capas radialmente hacia dentro contienen caucho de una capa radialmente. hacia fuera y adyacente que no se une permanentemente a las paredes de tales aperturas de la capa radialmente hacia dentro. Durante la operación. de un neumático que tiene la porción de banda de rodadura, el caucho contenido en las aperturas de las capas radialmente hacia dentro se puede eyectar por fuerzas centrífugas una vez expuesto por desgaste de la banda de rodadura .

Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención llegarán a ser mejor entendidos con referencia a la siguiente descripción y reivindicaciones anexas. Las figuras acompañantes, las cuales se incorporan y constituyen una parte de esta descripción, ilustran las modalidades de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Una descripción completa y habilitante de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a uno de experiencia ordinaria en el arte, se describe en la descripción, la cual hace referencia a las figuras anexas, en las cuales: La FIG. 1 proporciona una ilustración de un método ejemplar de la presente invención, en la cual las incisiones se han en capas sucesivas de material usado para construir la porción de banda de rodadura de un neumático.

La FIG. 2 proporciona una ilustración de una modalidad ejemplar de una banda de rodadura de acuerdo con la presente invención como se observa a lo largo de una sección transversal toroidal de una porción de una banda de rodadura.

La FIG. 3 proporciona otra ilustración de una modalidad ejemplar de una banda de rodadura de acuerdo con la presente invención como se observa a lo largo de una sección transversal toroidal de una porción de una banda de rodadura.

La FIG. 4 proporciona una sección transversal de otra- modalidad ejemplar de una porción de banda de rodadura de acuerdo con la presente invención.

La FIG. 5 ilustra un método ejemplar que se puede usar para crear aperturas en una capa de banda de rodadura.

La FIG. 6 proporciona una sección transversal de una modalidad ejemplar de una apertura y representa el curado parcial de una porción de la banda de rodadura adyacente a la apertura.

La FIG. 7 proporciona una vista en sección transversal, antes del curado del resto de la banda de rodadura, de una modalidad ejemplar de una porción de banda de rodadura de la invención construida de múltiples capas de caucho .

La FIG. 8 ilustra la sección transversal de la FIG. 7 después del curado de la porción de banda de rodadura y representa una forma posible para las aberturas después de tal curado.

La FIG. 9 proporciona una vista en sección transversal, antes del curado, de otra modalidad ejemplar de una porción de banda de rodadura de la invención construida de múltiples capas de caucho.

La FIG. 10 ilustra la eyección de caucho de una apertura durante la operación de un neumático.

La FIG. .11 ilustra otro método ejemplar que se puede usar para crear aperturas en una capa de banda de rodadura .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una banda de rodadura de neumático con ciertas características y a un método para manufacturar tal banda de rodadura de neumático. Más particularmente, la presente invención se refiere á una banda de rodadura de neumático que tiene capas de aperturas donde algunas capas permanecen cubiertas después que ha ocurrido una cierta cantidad de desgaste de la banda de rodadura. Tales aperturas pueden comprender, por ejemplo, surcos, ranuras, u otras características aperturadas en la banda de rodadura. Para propósitos de descripción de la invención, ahora se hará referencia a las modalidades y/o métodos de la invención, uno o más ejemplos de los cuales se ilustran en o con las figuras. Cada ejemplo se proporciona por vía de explicación de la invención, no limitación de la invención. En efecto, será evidente por aquellos expertos en el arte que varias modificaciones y variaciones se pueden hacer en la presente invención sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Por ejemplo, las características o etapas ilustradas o descritas como parte de una modalidad, se pueden usar con otra modalidad o etapas para producir unas modalidades o métodos aún adicionales. Por consiguiente, se propone que la presente invención cubra tales modificaciones y variaciones cuando lleguen a estar dentro del alcance de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.

La FIG. 1 proporciona una ilustración que será usada en la descripción de un método ejemplar de la presente invención. La capa 115 es una hoja de caucho de neumático que será usada para construir una porción de banda de rodadura de un neumático. Como se usa en la presente, "no curado" o "en bruto" significa que el caucho de neumático no ha sido vulcanizado, un proceso conocido en el cual se aplican presión y calor para causar que las cadenas poliméricas en el caucho se reticulen. "Caucho de neumático" como se usa en la presente no se limita a solo caucho natural y en su lugar se refiere a numerosas formulaciones, de caucho, otros polímeros, negro de carbono, y otros materiales que se pueden usar para formar y crear los elementos de un neumático tal como la porción de banda de rodadura. "Porción de banda de rodadura" como se usa en la presente se refiere a una porción de caucho de neumático posicionada en la circunferencia externa del neumático y propuesta para hacer contacto con el suelo cuando el neumático rueda. Una porción de banda de rodadura puede tener espesores y anchuras variados dependiendo de, por ejemplo, el vehículo y uso propuesto para el neumático. Como se usa en la presente, un surco es una ranura en la banda de rodadura que es menor que 2 mm de anchura . Finalmente , como se usa en la presente, una apertura es una ranura, surco, agujero u otro rebajo definido por la banda de rodadura y configurado para afectar el desempeño del neumático incluyendo por ejemplo, la tracción.

Las capas adicionales 120 y 125 del caucho de neumático aparecen por debajo de la capa 115. Estas capas se colocan consecutivamente una sobre otra (es decir, apiladas) para crear una porción de banda de rodadura del espesor deseado. Por ejemplo, las capas 115, 120, y 125 se pueden colocar en un tambor de formación de neumático o en un intermediario de neumático tal como una banda o carcasa que se ha colocado en un tambor de formación de neumático. Alternativamente, en lugar de colocarse sobre un tambor de formación de neumático, las capas 115, 120 se pueden colocar sobre una superficie de construcción usada para crear solamente una banda de banda de rodadura. Como se entenderá por uno de experiencia en el arte, una banda de banda de rodadura se puede colocar por ejemplo, sobre un neumático pulido para recauchar un neumático. Solamente una porción de capas 115, 120, y 125 se muestra en la FIG. 1, siendo entendido por uno de experiencia en el arte que tales capas, por ejemplo, se extenderían una cierta longitud y anchura como sea requerido para extenderse alrededor de la circunferencia de un neumático para proporcionar contacto con el suelo. El número de tales capas 115, 120, y 125 que se usan ayudará a determinar el espesor de la porción de banda de rodadura .

Como se muestra para las capas 115 y 120, tales capas incluyen un corte o incisión 130. Como se usa en la presente, la incisión 130 simplemente es una pequeña ranura o canal que se hace en una capa de caucho de neumático. Aunque mostradas como una línea recta, las incisiones 130 se pueden aplicar en varias otras formas predeterminadas como sea necesario para crear el surco que se desea. Por ejemplo, varias curvas, ángulos, y otras características se pueden agregar a la forma de incisiones 130.

Para crear la incisión 130, una navaja o cuchilla caliente 100 se inserta como se muestra en la FIG. 1 para la capa 115. La cuchilla 100 por ejemplo, es un elemento metálico relativamente delgado que corta a través de la capa 115 por presión contra y a través de la capa 115 como se muestra por la flecha. La forma de la cuchilla 100 determina la forma de la incisión resultante 130.

De manera importante, antes de la aplicación de la cuchilla 100, las capas 115, 120, y 125 son caucho de neumático no curado. La cuchilla 100 se calienta a una temperatura de modo que durante el corte de por ejemplo, la capa 115 por presión en contacto con la cuchilla 100, se transfiere suficiente calor a la capa 115 para curar una porción de capa 115 que está adyacente a la incisión 130. La cantidad de calor proporcionado por la cuchilla 100 no cura toda la capa 115. Más bien, solamente una porción de la capa 115 que está adyacente a la incisión 130 se cura por el calor de la cuchilla 100. Más específicamente, y por vía de ejemplo, la porción mínima de la capa 115 que se debe curar solamente es tanta que prevendrá que la incisión 130 sea eliminada durante una etapa de curado subsecuente (discutida adicionalmente a continuación) que se usa para unir las capas 115, 120, y 125 juntas y/o a los otros elementos de un neumático. Más de esta mínima cantidad se puede curar, siempre que las capas 115, 120, y 125 aún se puedan unir juntas durante la etapa de curado subsecuente. Por ejemplo, en una modalidad ejemplar, la cuchilla 100 se calienta a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 180 a 260 grados. Celsius..

Se debe entender que la cuchilla 100 se proporciona por vía de ejemplo. Las cuchillas 100 de varias otras formas también se pueden usar. Además, como se entenderá por uno de experiencia en el arte que usa las enseñanzas descritas en la presente, otras herramientas o técnicas se pueden usar para crear la incisión 130 y curar una porción de la capa de otra manera caucho de neumático no curado adyacente a la incisión 130. Por ejemplo, el curado se podría hacer químicamente después de la etapa de corte o el área cercana a la incisión se podría cauterizar después de crear la incisión usando un elemento de calentamiento. Otras técnicas se pueden usar así como también se entenderá por uno de experiencia ordinaria en el arte que usa las enseñanzas descritas en la presente.

Repitiendo el proceso de colocación de las capas de caucho de neumático no curado una sobre otra y creando incisiones cortando una o más de las capas mientras se cura una porción de la capa como se describe, un surco se puede construir de la aplicación de incisiones 130 en las diversas capas de caucho de neumático no curado. De manera importante, variando la forma de las incisiones 130 y la colocación relativa de las incisiones 130 en las capas consecutivamente agregadas 115, 120, y 125, múltiples surcos de geometrías complejas profundidades variadas se pueden crear.

Por ejemplo, con referencia ahora a la FIG. 2, se proporciona una modalidad ejemplar de una porción 165 de una banda de rodadura como se observa a lo largo de una sección transversal toroidal . La porción de banda de rodadura 165 incluye las capas 135 y 150 proporcionadas con incisiones 130 como se describió previamente. Las capas 135 están hacia la parte externa de la porción de banda de rodadura 165 mientras que las capas 150 están hacia la parte interna de la porción de banda de rodadura 165, siendo entendido que "interno" y "externo" son con referencia a la posición radial que tales capas tendrían cuando la porción de banda de rodadura 165 está en su lugar en un neumático.

Las incisiones 130 en las diversas capas 135 y 150 forman surcos 140, 145, 155, y 160. Más específicamente, los surcos 140 y 145 se forman adjuntando y/o apilando las incisiones 130 entre las capas 135 y 150. De manera similar, los surcos 155 y 160 se forman adjuntando las incisiones 130 en las capas 150. Debido a que las incisiones 130 se cortaron mientras también se curaba el caucho de neumático adyacente a estas en las capas 135 y 150, las incisiones 130 no serán eliminadas cuando la porción de banda de rodadura 165 se cura subsecuentemente. Tal etapa de curado puede incluir la colocación en una prensa de neumático para curar y unir las capas 135 y.150 entre sí y/o a un intermediario de neumático. Alternativamente, las capas 135 y 150 se pueden curar para crear una banda de rodadura para la colocación en un neumático pulido como parte de una operación de recauchado como se entenderá por uno de experiencia en el arte.

Aún con referencia a la FIG. 2, se debe señalar que los surcos 155 y 160 están contenidos solamente con capas internas 150 y no capas externas 135. Por consiguiente, en la vida temprana de un neumático que tiene la porción de banda de rodadura 165, solamente los surcos 140 y 145 son visibles y en operación proporcionan tracción mejorada en el uso del neumático. Cuando el neumático se usa y ocurre el desgaste de la banda de rodadura, las capas 135 se remueven lentamente para revelar finalmente los surcos 155 y 160. Estos surcos 155 y 160 proporcionan tracción mejorada mientras que, al mismo tiempo, la rigidez de la porción de banda de rodadura 165 se controla como una función de la profundidad de la banda de rodadura para minimizar un efecto no deseado en la resistencia al rodamiento. Por consiguiente, la presente invención permite mayor control sobre el número, posicionamiento, densidad, y perfil de los surcos como una función de la profundidad de la banda de rodadura en el diseño y construcción de un neumático. Además, las incisiones 130 se pueden construir con un espesor de casi cero, de modo que la pérdida de energía de la resistencia al rodamiento se puede minimizar adicionalmente .

La FIG. 3 proporciona otra modalidad ejemplar de una porción de banda de rodadura 175 como se observa a lo largo de una sección transversal toroidal. La porción de banda de rodadura 175 se crea de capas¦ externas 170 y capas internas 185. Notablemente, la porción de banda de rodadura 175 es más gruesa que la porción de banda de rodadura 165 como se muestra en la FIG. 2. Otros espesores se pueden usar como se desee dependiendo de la aplicación propuesta.

La porción de banda de rodadura 175 se construye como se describe previamente de capas de caucho de neumático no curado 170 y 185 que se han colocado consecutivamente, o en capas, una sobre otra. Las incisiones 130 tienen cortes en las capas 170 y 185 mientras se corta una porción de tales capas para prevenir la eliminación de incisiones 130 en curado subsecuente. La porción de banda de rodadura 175 incluye el surco 180 y un par de surcos 195. Como se ve en la FIG. 3, los surcos 180 y 195 crean un perfil no lineal o en forma de Y (diferente de la FIG. 2, la cual presentó surcos lineales 140, 145, 155, y 160) . Tal efecto se realiza cambiando las posiciones relativas a lo largo de las capas de incisiones 130 ya que la porción de banda de rodadura 175 se construye mediante la adición de capas sucesivas 170 y 185.

Cuando se usa un neumático que porta la porción de banda de rodadura 175, inicialmente solamente un surco 180 será visible y operará para efectuar por ejemplo, tracción en húmedo y nieve. Sin embargo, cuando la porción de banda de rodadura 175 se desgasta y remueve las capas 170, el par de surcos 195 llegará a estar expuesto y operable para mejorar el desempeño de tracción. Además, la separación entre el par de surcos 195 incrementará, con el desgaste ya que las capas 185 se remueven durante el uso de la porción de banda de rodadura 175.

Las modalidades proporcionadas en las FIGS . 2 y 3 son por vía de ejemplo solamente. Usando las enseñanzas descritas en la presente, se entenderá que otras variaciones de por ejemplo, la profundidad, forma, número, y densidad de los surcos se pueden crear con la presente invención.

La FIG. 4 proporciona una sección transversal de otra modalidad ejemplar de una porción de banda de rodadura 200 de la presente invención. La porción de banda de rodadura 200 se construye de una pluralidad de capas 205 de caucho de banda de rodadura que se ha colocado una sobre otra. Aunque las líneas se muestran para propósitos de demarcación de las capas 205, el curado de la porción de banda de rodadura 200 puede causar que tales líneas sean menos visibles que las representadas en la FIG. 4. La porción de banda de rodadura 200 incluye las costillas de hombro 225 y costillas interiores 220, las cuales se separan por las ranuras 225. Solamente una porción de la banda de rodadura se muestra - se entiende que tal banda de rodadura continuaría circunferencialmente alrededor del neumático.

Las capas 205 incluyen aperturas 210 que se extienden a lo largo de la dirección axial A de la porción de banda de rodadura 200. Las aperturas 210d en la capa externa 205d se abren o despejan, mientras que las aperturas 210a, 120b, y 210c en las capas internas 210a, 210b, y 210c contienen cada una caucho que se proporciona de una capa radialmente hacia fuera adyacente como se describirá adicionalmente . Debido a que las aperturas 210d en la capa externa 205d se abren, tales operan para mejorar la tracción de un neumático que incluye la porción de banda de rodadura 200. Sin embargo, la profundidad radial de la apertura 210d está contenida dentro de la capa 205d y solamente se extiende a través de una porción de la profundidad radial de la capa 205d. Por consiguiente, las costillas 215 y 220 se proporcionan con mayor rigidez en comparación con una costilla que tiene una apertura que se extiende por ejemplo/ en la profundidad radial completa de las costillas 215 y 220. Se espera que esta rigidez incrementada proporcione tracción mejorada y resistencia al rodamiento mejorada para un neumático que usa la porción de banda de rodadura 200. Además, después que la capa externa 205d se gasta cuando se usa el neumático, las aperturas 210c en la capa 205c serán expuestas para mejorar la tracción una vez que el caucho déntro de las aberturas 210c se eyecta. De manera similar, cuando la porción de banda de rodadura 200 continua desgastándose, las aperturas 210b y luego 210a serán consecutivamente expuestas. De esta manera, las aperturas 210 entre las diversas capas 210a, 210b, 210c, y 210d continuamente proporcionan tracción mejorada cuando la banda de rodadura se desgasta mientras que la rigidez de las costillas 215 y 220 también se mantiene.

La FIG. 5 ilustra un método ejemplar que se puede usar para crear aperturas en una capa de caucho de banda de rodadura no curado 205. El rodillo 230 se proporciona con múltiples proyecciones 235 y es girable (flecha R) alrededor del eje 240. La capa de caucho de banda de rodadura 205 se alimenta en la trayectoria del rodillo 230, el cual a su vez presiona la capa 205 para crear múltiples aperturas 210. Este proceso se puede repetir para múltiples capas 205 para crear la porción de banda de rodadura 200. El espaciado de las proyecciones 235 alrededor del rodillo 230 controla la distancia entre las aperturas 210 en la capa 205. Tal se. puede ajustar dependiendo de la densidad de las aperturas 210 propuestas para la porción de banda de rodadura 200. Otras configuraciones son posibles también incluyendo por ejemplo., el ajuste del ángulo de las proyecciones 235 con relación al eje 240 para crear las aperturas 210 que necesariamente no son paralelas a la dirección axial A de la porción de banda de rodadura 200. Diferentes formas también se pueden usar para la proyección 235 para crear las aperturas 210 de diferentes formas .

En un aspecto ejemplar de la presente invención, el rodillo 230 se calienta a una temperatura suficiente para curar una porción de la capa de caucho de neumático no curado 205. Más específicamente, y con referencia ahora a la FIG. 6, calentando el rodillo 230 a una temperatura suficiente, se cura una porción 245 de la capa 205. La porción 245 es adyacente a la apertura 210 como se muestra en la FIG. 6. Curando la porción 245, las paredes 211 de la apertura 210 están excluidas de unirse o reticularse significativamente con una capa adyacente de caucho de neumático. El calentamiento del rodillo 230 se proporciona por vía de ejemplo solamente. Otros métodos se pueden usar para obtener una cura parcial de la capa 205 solamente en la porción 245. Por vía de ejemplo, el tratamiento químico se puede usar para curar solamente la porción 245.

Una vez que se han formado las múltiples capas 205 con aperturas 210 y porciones 245, las capas 205 se. colocan una sobre otra como se muestra en la FIG. 7. Como se muestra., las aperturas 210 de cualquier capa particular 205 están descentradas con relación a una capa adyacente de modo que las aperturas de diferentes capas no se alinean a lo largo de la dirección radial R. Por ejemplo, las aperturas 210a de la primera capa 205a no se alinean a lo largo de la dirección radial R con las aperturas 210b de la segunda capa 205b, las aperturas 210b de la segunda capa 205b no se alinean a lo largo de la dirección radial R con las aperturas 210c de la tercera capa 205c, etcétera.

Después de posicionar apropiadamente las capas 205a, 205b, 205c, y 205d, todas se curan por la aplicación de por ejemplo, calor para reticular y unir tales capas conjuntamente para formar la porción de banda de rodadura 200. La FIG. 8 ilustra otra vista en sección transversal de las capas 205a, 205b, 205c, y 205d después de tal curado. Debido al proceso de curado, el caucho ha fluido en las aperturas 210a, 210b, y 210c en las capas radialmente hacia dentro 205a, 205b, y 205c, respectivamente. Por ejemplo, el caucho de la capa 205b ha llenado las aperturas 210a en la capa 205a. Sin embargo, las aperturas 210d en la capa radialmente más externa 205d permanecen abiertas. La FIG. 8 muestra que la forma de las aperturas 210 puede cambiar durante el curado; la vista en sección transversal de las aperturas 210 en la FIG. 8 se proporciona por vía de ejemplo solamente ya que otras formas pueden ser posibles también.

Continuando con la FIG. 8, mientras que el curado ha reticulado y, por lo tanto, unido conjuntamente las capas 205, tal unión es no existente o insignificante dentro de las aperturas 210a, 210b, y 210c. Específicamente, cualquier unión a las paredes 211 de las aperturas 210a, 210b, y 210c es no suficiente 'para superar las fuerzas centrífugas que ocurren durante la operación de un neumático equipado con la porción de banda de rodadura 200. Como un resultado, durante la operación de tal neumático, como por ejemplo, la capa 205d se desgasta para revelar la capa 205c, cualquier caucho contenido en las aperturas 210c se eyecta por fuerzas centrífugas cuando el neumático gira durante el uso. Este proceso continua cuando las capas externas 205 se desgastan de modo que cada capa 205 presenta finalmente las aperturas 210 para mejorar la. tracción. Hasta que una capa de cubierta 205 se desgasta, las capas ubicadas radialmente hacia dentro permanecen "ocultas" o cubiertas de la vista a lo largo de la dirección radial. Por ejemplo, la capa 205d cubre las aperturas 210c en la capa 205c hasta que la capa 205d se desgasta. De manera similar, las aperturas 210a se ocultan por la capa 205b hasta que la capa 205b se desgasta.

Aún otro método ejemplar para crear una porción de banda de rodadura de la presente invención se ilustra en la FIG. 9. Usando este método, se crea una porción de banda de rodadura usando múltiples capas tales como 205a y 205b que se colocan una sobre otra. Sin embargo, para esta modalidad, la segunda capa 205b contiene múltiples proyecciones 250 en la cara radialmente hacia dentro 265b que se reciben en las aperturas 210a en la cara radialmente hacia fuera 270a de la primera capa 205a. Como con la modalidad previamente descrita de las FIGS . 7 y 8, las aperturas 210 tienen una porción adyacente de caucho de banda de rodadura 245 que se cura antes que las proyecciones 250 se inserten. Como tal, una vez que las capas 205a y 205b se unen y luego se curan, la unión entre las proyecciones 250 y las paredes 211 de las aperturas 210a es insuficiente para superar las fuerzas centrífugas que ocurren durante la operación del neumático. Por consiguiente, durante la operación de un neumático, cuando la segunda capa 205b se desgasta para revelar la apertura 210a, la proyección 250 se eyecta por las fuerzas centrífugas como se muestra por la flecha E en la FIG. 10. La apertura 210a ahora se abre y está disponible para mejorar la tracción. Sin embargo, como se describió previamente, debido a que las aperturas 210a y 210b tienen una profundidad limitada que no se extiende a través de todas las capas, se mantiene la rigidez de una porción de banda de rodadura equipada con las aperturas 210a y 210b.

Las aperturas 210 no se limitan a la forma rectangular mostrada en las FIGS . 4 - 10. Una variedad de otras formas para las aperturas 210 también se pueden usar incluyendo por ejemplo, cuadrada, triangular, circular, y otras también. La FIG. 11 proporciona otro método ejemplar en el cual se proporcionan aperturas circulares 210. Como se muestra, el rodillo 255 se proporciona con proyecciones circulares 260. Cuando el rodillo 255 se mueve a través de una capa 205 de caucho no curado, se crean las aperturas 210. Se muestran múltiples capas 205a y 205b. Como con los ejemplos previamente proporcionados, las aperturas 210b de la capa 205b son descentradas con relación a las aperturas 210a de la capa 205a. La FIG. 11 se proporciona solamente por vía de ejemplo; otros métodos para crear las aperturas 210 de diferentes formas en las capas 205 se pueden usar también.

Más particularmente, mientras que el presente tema se ha descrito en detalle con respecto a las modalidades ejemplares específicas y métodos de las mismas, se apreciará que aquellos expertos en el arte, al logar un entendimiento de lo anterior pueden fácilmente producir alteraciones a, variaciones de, y equivalentes a tales modalidades. Por consiguiénte, el alcance de la presente descripción es por vía de ejemplo antes que por vía de limitación, y la descripción del tema no excluye la inclusión de tales modificaciones, variaciones y/o adiciones al presente tema como sería fácilmente evidente para uno de experiencia ordinaria en el arte .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático, caracterizado porque las etapas comprenden : proporcionar una primera capa de caucho de neumático no curado; crear aperturas en la primera capa de caucho de neumático no curado; curar las porciones de la primera capa de caucho de neumático no curado que están adyacentes a las aperturas de la primera capa sin curar toda la primera capa de caucho de neumático no curado; colocar una segunda capa de caucho de neumático no curado sobre la primera capa; y, unir la segunda capa a la primera capa sin reticular significativamente la segunda capa a la primera capa en ubicaciones dentro de las aperturas de la primera capa.

2. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de : crear aperturas en la segunda capa de caucho de neumático no curado; curar las porciones de la segunda capa de caucho de neumático no curado que están adyacentes a las aperturas de la segunda capa sin curar toda la segunda capa de caucho de neumático no curado; colocar una tercera capa de caucho de neumático no curado sobre la segunda capa; y, unir la segunda capa a la primera capa sin reticular significativamente la tercera capa a la segunda capa en ubicaciones dentro de las aperturas de la segunda capa .

3. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el neumático que define una dirección radial, adicionalmente comprende las etapas de descentrar las aperturas de la segunda capa con relación a las aperturas de la primera capa; y, descentrar las aperturas de la tercera capa con relación a las aperturas de la segunda capa, por lo cual las aperturas de las primera, segunda, y tercera capas no se alinean a lo largo de la dirección radial.

4. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de colocar las primera, segunda, y tercera capas sobre un tambor de formación de neumático.

5. Un método para manuf cturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de curar las primera, segunda, y tercera capas .

6. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se repiten las etapas de proporcionar, crear, curar, colocar, y unir usando una o más capas adicionales de caucho de neumático no curado hasta que se forma la porción de banda de rodadura que tiene un espesor predeterminado; y se cura el resto de las capas de caucho de neumático no curado.

7. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de posicionar el caucho de la segunda capa en las aperturas de la primera capa después de la etapa de curar las porciones de la primera capa.

8. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa de posicionamiento de caucho de la segunda capa en las aperturas de la primera capa comprende aplicar calor a la segunda capa para permitir que el neumático de la segunda capa fluya en las aperturas de la primera capa.

9. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la segunda capa de caucho de neumático no curado comprende proyecciones configuradas para recepción por las aperturas de la primera capa, y en donde la etapa de posicionamiento de caucho de la segunda capa en las aperturas de la primera capa comprende insertar las proyecciones de la segunda capa en las aperturas de la primera capa.

10. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las aperturas de. la primera capa se ocultan de la vista hasta que ha ocurrido una cierta cantidad de desgaste de la banda de rodadura.

11. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado . porque las etapas de crear las aperturas y curar las porciones se ejecutan concurrentemente .

12. Un método para manufacturar una porción de banda de rodadura de un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de: proporcionar un rodillo que tiene proyecciones configuradas en la forma deseada de las aperturas de la primera capa; calentar el rodillo; y, mover el rodillo a través de una superficie de la primera capa para crear las aperturas en la primera capa.

13. Una porción de banda de rodadura para un neumático, el neumático define una dirección radial, caracterizada porque comprende: una pluralidad de capas de material de caucho que se han curado conjuntamente para formar la porción de banda de rodadura, en donde cada capa comprende: una pluralidad de aperturas orientadas radialmente hacia fuera, las aperturas de cada capa se posicionan en una manera descentrada a lo largo de la dirección radial con relación a las aperturas de una capa adyacente, las aperturas de las capas radialmente hacia dentro contienen caucho de una capa radialmente hacia fuera adyacente que no se une permanentemente a las paredes de las aperturas de las capas radialmente hacia dentro; por lo cual durante la operación de un neumático que tiene la porción de banda de rodadura, el caucho contenido en las aperturas de las capas radialmente hacia dentro se puede eyectar por las fuerzas centrifugas una vez expuesto por el desgaste de la banda de rodadura.

14. Una porción de banda de rodadura para un neumático de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque las aperturas de una capa radialmente hacia dentro se cubren por una o más capas radialmente hacia fuera de material de caucho de modo que las aperturas de la capa radialmente hacia dentro se ocultan hasta después que ha ocurrido suficiente desgaste de la banda de rodadura mediante el uso del neumático para exponer las aperturas de la capa radialmente hacia dentro.

15. Una porción de banda de rodadura para un neumático de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque la pluralidad de capas de material de caucho comprenden: una cara radialmente hacia dentro que incluye una pluralidad de proyecciones extendidas desde la cara radialmente hacia dentro; y una cara radialmente hacia fuera que incluye la pluralidad de aperturas .