NEUMÁTICO CON TALÓN DE MOLDURA REDONDEADO Y MOLDE PARA FORMAR EL NEUMÁTICO ANTECEDENTES Y BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención es concerniente con un neumático para vehículos portadores de carga pesada, por ejemplo, camiones y autobuses. Más en particular, la invención es concerniente con un neumático para cargas pesadas que tiene un talón de moldura formado para una durabilidad mejorada para sobrevivir al desmontaje y remontaje durante la vida de servicio del neumático. La invención también es concerniente con un molde para formar el neumático. La moldura del neumático es la porción del neumático que se acopla con la llanta. La moldura incluye comúnmente una superficie aplanada que define una sección de un cono que se acopla con el asiento de la llanta para transferir las fuerzas del núcleo de la moldura o cable para asegurar el neumático a la llanta. La superficie de asiento de la moldura también forma un sello hermético al aire para retener el aire presurizado en el neumático. En los neumáticos de camiones y autobuses convencionales, la moldura termina en un talón de moldura de forma triangular que se extiende desde la bobina o núcleo de moldura hacia el eje de rotación del neumático. Ref: 130816
Los neumáticos de camión y autobús que utilizan una llanta de centro caído de 15° tienen comúnmente un talón de moldura alargado, que se cree que ayuda a asegurar la moldura al asiento de la llanta y ayuda a resistir a las fuerzas 5 durante el uso que desmontarían la moldura. Además, se cree que el talón de moldura alargado ayuda a asegurar la integridad del sello hermético al aire. Sin embargo, un talón de moldura alargado puede interferir con el montaje y desmontaje del neumático en una llanta, cuyas acciones 10 involucran el forzar el talón de moldura sobre el reborde externo de la llanta. Los neumáticos de camión y autobús están diseñados y fabricados con carcazas de uso pesado aptas de una vida útil que excede la vida de la superficie de rodadura. Comúnmente 15 los operadores del vehículo reencauchan tales neumáticos para obtener el valor óptimo de la carcaza. Un neumático de camión de tracción largo, por ejemplo puede ser encauchado de tres o cuatro veces, lo que requiere un número similar de etapas de desmontaje y remontaje. 20 Además, un neumático puede ser desmontado durante su vida útil para llevar a cabo reparaciones a la carcaza de daños de peligro del camino. Un problema con el montaje y desmontaje de un neumático es que al forzar la moldura sobre el reborde de la
, ... ' * Z* *9 llanta se pone un gran esfuerzo sobre la moldura y talón de moldura. A medida que el neumático envejece y el hule o caucho se vuelve quebradizo de la oxidación, los esfuerzos pueden dañar el talón de moldura. Si son severos, estos daños pueden acortar o terminar la vida útil de la carcaza. La invención proporciona una solución en una nueva forma para la porción de moldura que elimina una gran porción del talón de moldura en comparación con los neumáticos convencionales, sin sacrificar la integridad de montaje de la moldura del neumático. De acuerdo con la invención, un neumático para montar sobre una llanta que tiene un asiento de moldura de aproximadamente 15°, esto es, un neumático de camión o autobús, tiene un talón de moldura que es truncado y redondeado en comparación con un talón de moldura convencional. El talón de moldura de acuerdo con la invención es definido por una cara de asiento y una superficie interna de la porción de moldura que define un ángulo incluido en el rango de 105° a 150°. Más de preferencia, el ángulo incluido está en un rango de 130° a 150°. De acuerdo con otro aspecto de la invención, la cara de asiento de la moldura termina en un punto de transición que está localizado con respecto al plano ecuatorial del neumático, a no menos de 0.78 veces la
^^-¿U^a?*...-a ? *'!'** distancia axial del punto de asiento del plano ecuatorial cuando el punto de asiento es posicionado tal como cuando es montado sobre una llanta apropiada. De acuerdo con todavía otro aspecto de la 5 invención, el punto de transición es localizado con respecto al centro de rotación del neumático a una distancia radial en un rango de 0.95 veces la distancia radial del punto de asiento desde el centro de rotación a 0.97 veces la distancia radial del punto de asiento del centro de rotación con el
10 punto de asiento localizado tal como cuando es montado sobre una llanta. Un molde de acuerdo con la invención incluye anillos de moldura que tienen resaltos cónicos que incluyen una cara formadora del asiento de moldura y una superficie de
15 guía de membrana. Los resaltos cónicos guían a la membrana del molde desde una disposición radial para doblarse hacia el plano ecuatorial del neumático. La membrana que se extiende desde el resalto cónico efectúa un ángulo con la cara formadora del asiento de moldura que está en el rango de 105°
20 a 155° y de preferencia 130° a 150° para formar el talón de moldura redondeado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
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La invención será comprendida mejor con respecto con la siguiente descripción en conjunción con los dibujos adjuntos en los cuales: La figura 1 es una vista seccional de una moldura de un neumático de acuerdo con la presente invención; La figura 2 es una vista seccional de la moldura del neumático de la figura 1 montada sobre una llanta; La figura 3 es una vista seccional de una moldura del neumático convencional montada sobre una llanta y La figura 4 es una vista seccional de una porción de un molde de acuerdo con la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA La figura 1 ilustra en sección una porción de moldura de un neumático de carga pesada, por ejemplo un neumático para un autobús o camión. La superficie externa 20 y la superficie interna 22 del neumático son idénticas para proporcionar orientación de referencia. La porción de moldura incluye un núcleo de moldura 24, que en la modalidad ilustrada es formado como una bobina de perfil rectangular de alambres de acero. Como es conocido en la técnica, otros perfiles pueden ser usados para el núcleo de la moldura en los que se incluyen oval o circular.
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Con referencia ahora también a la figura 2, la porción de moldura se monta sobre una llanta 50. La tensión en el núcleo de moldura 24 es transmitida a la llanta mediante la compresión del hule entre el núcleo de moldura 24 y el asiento de la llanta 52 para asegurar la moldura y de aquí el neumático a la llanta. La porción de moldura es formada para tener una cara de asiento 26, una región aplanada que se acopla con el asiento 52 de la llanta 50. Un punto de asiento de referencia 28 cerca de un extremo externo de la cara de asiento 26 corresponde a un punto de referencia estándar S sobre la llanta. La Tire & Rim Association en su Anuario publica dimensiones estándar para llantas, en las cuales el punto de referencia S se localiza en un punto sobre la llanta en un diámetro de llanta nominal y ancho de llanta nominal. Cuando el neumático es montado apropiadamente sobre una llanta, los dos puntos 28 y S coinciden sustancialmente. Como se muestra en la figura 1, el punto de asiento 28 no está localizado realmente sobre la moldura del neumático; sin embargo, este punto es fácilmente identificado por aquellos experimentados en la técnica y es utilizado comúnmente para especificar el diámetro y ancho montados de un neumático. .La sección de la llanta 50 mostrada en la figura 2 indica el radio R y medio ancho X en lugar del diámetro y ancho. El asiento de la llanta 52 es formado como una sección
lun AJA frustocónica con respecto al eje de rotación A-A de la llanta. El asiento 52 forma un ángulo de asiento 56 de 15° con respecto al eje de rotación A-A. Un ángulo de asiento de 15° es utilizado para llantas para vehículos de carga pesada tales como camiones y autobuses. El asiento de moldura del neumático 26 termina en una punta 30 que representa un punto de transición en donde la superficie del extremo 32 de la moldura se curva del asiento de moldura 26 a la superficie interna 22 de la pared lateral del neumático. Como se puede ver en la figura 1 y la figura 2, la superficie del extremo 32 tiene una forma redondeada al efectuar la transición desde el asiento de moldura 26 a la superficie interna 22 del neumático. En comparación, la figura 3 muestra una moldura convencional 80 que es ilustrada montada sobre una llanta 50. El asiento de moldura 82 de la moldura convencional 80 es relativamente más largo y termina en una punta de forma triangular 84. Las molduras que tienen esta punta triangular o talón de moldura, son comunes en la industria debido a que se cree que el asiento de moldura alargado 82 asegura que se forme un sello hermético al aire apropiado. Además, se cree que el asiento de moldura más largo 82 debajo del núcleo de moldura 86 ayuda a estabilizar la moldura sobre la llanta y ayuda a resistir a las fuerzas en encontradas cuando el vehículo está en movimiento y virando y las ruedas están rodando . Un problema con las molduras convencionales 80 es concerniente con el montaje y desmontaje del neumático. Como se ve en la figura 3, la llanta 50 incluye un llamado centro caído o cavidad 54. Durante el montaje, un lado del neumático se hace pasar sobre el reborde de la llanta 58 y es posicionado sobre la cavidad 54. El otro lado del neumático se hace pasar luego sobre el reborde de la llanta 58. Luego el neumático es inflado para asentar las molduras sobre los asientos de la llanta. Cuando se desmonta el neumático, se llevan a cabo las acciones opuestas. El forzar las molduras sobre los rebordes de la llanta requiere una herramienta que deforma la moldura del neumático, mediante torsión, doblez o estiramiento del mismo, para crear separación suficiente. El talón de moldura triangular alargado 84 es difícil de mover sobre el reborde de la llanta 58, aún con una herramienta. Además, la acción de la herramienta y las fuerzas impartidas sobre la moldura al pasarla sobre el reborde pueden dañar el talón de moldura, particularmente en los neumáticos más viejos, en los cuales el hule se ha oxidado y se ha vuelto quebradizo. El hule menos resiliente puede ser fisurado o roto. Un talón de moldura roto puede exponer la moldura o dar como resultado en la pérdida de
Í ? i integridad del asiento de moldura, volviendo mediante esto al neumático no apropiado para el servicio. Se ha descubierto que una moldura de neumático podría ser asentada de manera segura y proporcionar un sello hermético al aire con un talón de moldura redondeado, eliminando así los problemas del talón de moldura convencional. El talón de moldura corto es más fácil de mover sobre un reborde de llanta, requiriendo menos deformación y por consiguiente es menos sometido a rompimiento. Además, una moldura de acuerdo con la invención requiere menos material y es asi más ligero en peso y menos caro de fabricarse. Volviendo a la figura 1, una moldura de neumático de acuerdo con la invención tiene un talón de moldura que incluye una superficie de asiento 26 que termina en un punto de transición 30 y de ahí se une a una superficie interna 32. Un ángulo incluido 36 definido por la superficie de asiento y una línea T con origen en el punto de transición 30 y tangente a la superficie interna 32 está en un rango de 105° y 150° inclusive. El ángulo incluido es medido en la dirección que incluye el talón de moldura. De preferencia, el ángulo incluido 36 está en un rango de 130° a 150°. Con referencia a la figura 2, el talón de moldura de la invención es también definido por la localización del punto de transición 30 en relación con el punto de asiento 28
•raftjt t JL i o punto de asiento de la llanta S. La línea Z-Z representa el plano ecuatorial, esto es, el centro de la llanta y centro de un neumático montado a lo largo del eje de rotación A-A. El radio nominal R de la llanta es medido del eje de rotación A-A. La distancia axial X del punto de asiento S es la mitad del ancho nominal y es medida desde la línea central Z-Z de la llanta. El ancho y diámetro nominal para una llanta de un tamaño particular son publicados por la Tire & Rim Association en el anuario. El punto de asiento S es definido para cada llanta estándar y los neumáticos pueden ajustar sobre aquella llanta, esto es, las distancias R y X pueden ser calculadas a partir de datos estándar y son útiles como referencias. De acuerdo con la invención, el punto de transición 30 está localizado en relación con el punto de asiento de la llanta S cuando el neumático es posicionado con los puntos de asiento 28 coincidentes con el punto S al estar a una distancia radial P en un rango de 0.95 R a 0.97 R. Se comprenderá que el neumático que tiene dos molduras, para ambos puntos de asiento 28 coinciden con los puntos de asiento de la llanta de referencia S, el neumático estaría posicionado como si el neumático estuviera montado sobre una llanta. Esto se puede llevar a cabo al montar realmente el neumático sobre una llanta apropiada o al utilizar un dispositivo que puede
Í??á^*Máá ^j¡J^É ^A-?és^^ l??Ar^ ,^^f",« ^ ,^*,^ lA..,:..., establecer las ubicaciones o localizaciones de moldura apropiadas . Además, el punto de transición 30 se encuentra a una distancia axial Y de por lo menos 0.78 X. De preferencia, el punto de transición 30 está axialmente hacia adentro del centro del núcleo de la moldura 24. El punto de transición 30 no puede estar por supuesto a una distancia axial del centro del neumático mayor que aquella del punto de asiento S o 28. Un neumático de acuerdo con la invención puede ser fabricado utilizando un molde especialmente apto para formar el talón de moldura. La figura 4 es una representación seccional altamente simplificada de un molde de acuerdo con la invención. El molde incluye una membrana 100 que es llenada con un fluido calentado para transmitir presión y calor al interior del neumático. Los extremos 102 de la membrana 100 son sujetados en placas de membrana superior 104 e inferior 106. Anillos de moldura superior 110 e inferior 112, placas de pared lateral superior 114 y e inferior 116 y anillos de superficie de rodadura 118, 120 son montados en el molde para formar el exterior del neumático. Un neumático que es curado en el molde residirá en un espacio 90 definido entre la membrana 100 y los anillos de moldura, placas de pared lateral y anillos de superficie de rodadura.
Cada uno de los anillos de moldura 110, 112 incluyen un resalto cónico 124 que define una cara de asiento 130 para formar el asiento de moldura y una superficie de guía 132 para guiar la membrana 100. La membrana 100 se extiende a lo largo de la superficie de guía 132 alrededor de un punto en el extremo de la cara de asiento 130 para moldear el talón de moldura del neumático. El punto en el extremo de la cara de asiento 130 corresponde al punto de transición 30 del talón de moldura del neumático (véanse figuras 1 y 2) . El resalto cónico 124 asegura que el punto de transición 30 de la moldura del neumático esté localizado apropiadamente. La superficie de guía 132 desvía la membrana 100 de una disposición horizontal en los extremos sujetados para doblarse hacia el plano ecuatorial del neumático de tal manera que la cara de asiento 30 y la membrana 100 a medida que se desvía del resalto cónico 124 definen un ángulo incluido en un rango de 105° a 155° y de preferencia en un rango de 130° a 150°. Así, un ángulo incluido entre la cara de asiento 30 y la superficie de guía 132 está en un rango de aproximadamente 30° a 95°. La presión del fluido al interior de la membrana provoca que la membrana se curve alrededor de la moldura del neumático y se conforme con la superficie interna del neumático. Un molde de acuerdo con la invención proporciona un mejor curado del talón de moldura al eliminar el espacio vacío
..i-t-AjjjjHfm^fai,, en el molde. El hule no tiene que fluir primero al espacio y así la presión de moldeo y la transferencia de calor a la moldura es compensada prematuramente en el proceso de moldeo. La invención se ha descrito en términos de principios, modalidades y estructuras preferidas. Sin embargo, aquellos experimentados en la técnica apreciarán que la invención se puede llevar a la práctica sin estricta adherencia a las modalidades descritas y que se pueden efectuar variaciones y sustituciones sin desviarse del espíritu de la invención, tal como se define en las siguientes reivindicaciones . 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.
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