MXPA02006360A - Cable de acero de varias capas para carcasa de neumatico. - Google Patents
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Abstract
Cable de varias capas con capa externa insaturada, utilizable como elemento de refuerzo de una armadura de carcasa de neumatico, que comprende un alma de diametro d0 rodeada por una capa intermedia (indicada por C1) de cuatro o cinco hilos (M = 4 o 5) de diametro dl enrollados juntos en helice segun un paso p1, estando rodeada esta capa C1 a su vez por una capa externa (indicada por C2) de N hilos de diametro d2 enrollados juntos en helice segun un paso p2, siendo N inferior en 1 a 3 al numero maximo Nmax de hilos enrollables en una capa alrededor de la capa C1, presentando este cable las caracteristicas siguientes (d0, d1, d2, p1 y p2 en mm): - (i) 0,08 < d0 < 0,28; - (ii) 0,15 < d1 < 0,28; - (iii) 0,12 < d2 < 0,25; - (iv) para M = 4: 0,40 < (d0/d1) < 0,80; para M = 5: 0,70 < (d0/d1) < 1,10; - (V) 4,8 (d0 + d1) < p1 < p2 < 5,6 (d0 + 2d1 + d2); - (vi) los hilos de las capas C1 y C2 estan enrollados en el mismo sentido de torsion.
Description
CABLE DE ACERO DE VARIAS CAPAS PARA CARCASA DE NEUM TICO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a los cables de acero ("steel cords") utilizables para el refuerzo de artículos de caucho tales como neumáticos. De manera más particular, se refiere a los cables denominados "en capas" utilizables para el refuerzo de la armadura de carcasa de neumáticos de vehículos industriales, tales como neumáticos para vehículos de gran tonelaje. Los cables de acero para neumáticos están constituidos, en general, por hilos de acero perlítico (o ferroperlítico) al carbono, designado en lo sucesivo "acero al carbono", cuyo contenido de carbono esta comprendido, generalmente, entre el 0,2% y el 1,2%, estando comprendido casi siempre el diámetro de estos hilos entre 0,10 y 0,40 mm (milímetros) . A estos hilos se les exige una resistencia a la tracción muy alta, en general superior a 2.000 Mapa y preferentemente superior a 2.500 Mapa, obtenida gracias al endurecimiento estructural que se produce durante la fase de conformado en frío de los hilos. Estos hilos son ensamblados después en forma de cables o de alambres retorcidos, para lo que se necesita utilizar aceros que tengan, también, una ductilidad
REF: 140081
a la torsión suficiente para soportar las diversas operaciones de cableado. Para el refuerzo de las armaduras de carcasa de neumáticos para vehículos de gran tonelaje, se utilizan frecuentemente hoy día cables de acero denominados "en capas" ("layered cords") o "de varias capas" constituidos por un alma central y una o varias capas de hilos concéntricos dispuestas alrededor de esta alma. Estos cables en capas, que favorecen mayores longitudes de contacto entre los hilos, son preferidos a los cables más antiguos denominados "de alambres retorcidos" (strand cords") debido, por una parte, a una mayor compacidad y, por otra, a una menor sensibilidad al desgaste por rozamiento. Entre los cables en capas, se distinguen, especialmente, de manera conocida, los cables de estructura compacta y los cables en capas tubulares o cilindricas . Los cables en capas más extendidos en las carcasas de neumá- ticos para vehículos de gran tonelaje, son cables de fórmula (L+M) o (L+M+N) , estando destinados los últimos, generalmente, a los neumáticos mayores. Estos cables están formados, de manera conocida, por un alma de L hilos rodeada por, al menos, una capa de M hilos, rodeada a su vez, eventualmente, por una capa externa de N hilos, variando, en
general, L de 1 a 4, variando M de 3 a 12 y variando N, en su caso, de 8 a 20, pudiendo, eventualmente, estar zunchado el conjunto por un hilo de zuncho externo enrollado en hélice alrededor de la última capa. Tales cables en capas, utilizables para el refuerzo de la carcasa de neumáticos radiales, especialmente de neumáticos para vehículos de gran tonelaje, están descritos en un gran número de publicaciones. Se hace referencia, especialmente, a los documentos US-A-3 922 841; US-A-4 158 946; US-A-4 488 587; EP-A-0 168 858; EP-A-0 176 139 O US-A-4 651 513; EP-A-0 194 011; EP-AS-0 260 556 O US-A-4 756 151; EP-A-0 362 570; EP-A-0 497 612 o US-A-5 285 836; EP-A-0 568 271; EP-A-0 648 891; EP-A-0 669 421 o US-A-5 595 057; EP-A-0 675 223; EP-A-0 709 236 o US-A-5 836 145; EP-A-0 719 889 o US-A-5 697 204; EP-A-0 744 490 o US-A-5 806 296 o US-A-5 822 973; EP-A-0 779 390 o US-A-5 802 829; EP-A-0 834 613 o US-A-6 102 095; 098/41682; RD (Research Disclosure) N°34054, Agosto 1992, páginas 624-33; RD N°34370, Noviembre 1992, páginas 857-59. Para cumplir su función de refuerzo de las armaduras de carcasa de neumáticos radiales, los cables en capas deben presentar, en primer lugar, una buena flexibilidad y una elevada resistencia a la flexión, lo que implica,
especialmente, que sus hilos presenten un diámetro relativamente pequeño, normalmente inferior a 0,28 mm, en particular, mas pequeño que el de los hilos utilizados en los cables usuales para las armaduras de corona de neumáticos. Por otra parte, estos cables en capas están sometidos a esfuerzos importantes durante el rodaje de los neumáticos, especialmente, a flexiones o variaciones de curvatura repetidas que inducen rozamientos a nivel de los hilos, especialmente, como consecuencia de los contactos entre capas adyacentes y, por tanto, del desgaste, así como de la fatiga; estos tienen que presentar, por tanto, una alta resistencia a los fenómenos denominados de "fatiga-rozamiento". Finalmente, es importante que estos cables estén impregnados todo lo que sea posible por el caucho, que este material penetre en todos los espacios entre los hilos que constituyen los cables. En efecto, si esta penetración es insuficiente, se forman, entonces, canales vacíos a lo largo de los cables, y los agentes corrosivos, por ejemplo, el agua, susceptibles de penetrar en los neumáticos como consecuencia, por ejemplo, de cortes, se encaminan a lo largo de estos canales hasta la armadura de carcasa del neumático. La presencia de esta humedad juega un papel importante al provocar la corrosión y acelerar los procesos de degradación
anteriores (fenómenos denominados de "fatiga-corrosión") con respecto a una utilización en atmósfera seca. Todos estos fenómenos de fatiga, que se agrupan, generalmente, bajo la expresión genérica de "fatig -rozamiento-corrosión" son origen de una degeneración progresiva de las propiedades mecánicas de los cables y, en las condiciones de rodaje más severas, pueden afectar a la vida útil de estos últimos. A fin de mejorar la resistencia de los cables en capas de las armaduras de carcasa de neumáticos para vehículos de gran tonelaje, en los que, de manera conocida, las solicitaciones en flexión repetida pueden ser particularmente severas, se ha propuesto desde hace mucho tiempo modificar su construcción, a fin de aumentar, especialmente, su penetrabilidad por el caucho y, así, limitar los riesgos debidos a la corrosión y a la fatiga-corrosión. Se han propuesto o descrito, por ejemplo, cables en capas de construcción (3+9) o (3+9+15) constituidos por un alma de 3 hilos rodeada por una primera capa de 9 hilos y, en su caso, por una segunda capa de 15 hilos, como esta descrito, por ejemplo, en los documentos EP-A-0 168 858, EP-A-0 176 139, EP-A-0 497 612, EP-A-0 669 421, EP-A-0 709 236, EP-A-0 744 490, EP-A-0 779 390, siendo el diámetro de los
hilos del alma diferente o no al de los hilos de las otras capas. Estos cables no son penetrables hasta el núcleo a causa de la presencia de un canal o capilar en el centro de los tres hilos de alma, que permanece vacío después de la impregnación por el caucho y, por tanto, propicio para la propagación de medios corrosivos tales como el agua. La publicación RD N° 34370, por ejemplo, describe cables de estructura [1+6+12] , de tipo compacto o de tipo de capas tubulares concéntricas, constituidos por un alma formada por un solo hilo, rodeada por una capa intermedia de 6 hilos, rodeada a su vez por una capa externa de 12 hilos. La penetrabilidad por el caucho puede mejorarse utilizando diámetros de hilos diferentes de una capa a otra, e incluso en el interior de una misma capa. En los documentos EP-A-0 648 891 o W098/41682 se describen cables de construcción [1+6+12] con penetrabilidad mejorada gracias a una elección apropiada de los diámetros de los hilos, especialmente, a la utilización de un hilo de alma de mayor diámetro. Para mejorar todavía la penetración del caucho en el interior del cable con respecto a estos cables usuales, se han propuesto o descrito cables de varias capas con un alma central rodeada por, al menos, dos capas concéntricas, especialmente, cables de fórmula [1+M+N] (por ejemplo,
[1+5+10] ) cuya capa externa esta insaturada (incompleta) , asegurando, así, una mejor penetrabilidad por el caucho (véanse, por ejemplo, las solicitudes antes citadas EP-A-0 675 223, EP-A-0 719 889, EP-A-0 744 490, 098/41682) . Las construcciones propuestas permiten la supresión del hilo de zuncho, gracias a una mejor penetración del caucho a través de la capa externa y al auto-zunchado que así se produce; la experiencia muestra, sin embargo, que en estos cables el caucho no penetra hasta el núcleo y, en todo caso, lo hace en una medida todavía insuficiente . En cualquier caso, una mejora de la penetrabilidad por el caucho no basta para garantizar un nivel de comportamiento suficiente. Cuando los cables son utilizados para el refuerzo de armaduras de carcasa de neumáticos, estos deben, no solamente soportar la corrosión, sino, también, satisfacer un gran número de criterios, a veces contradictorios, en particular, de tenacidad, resistencia al rozamiento, elevada adherencia al caucho, uniformidad, flexibilidad, resistencia a la flexión repetida, estabilidad bajo gran flexión, etc. Así, por todas las razones expuestas anteriormente, y a pesar de las diferentes mejoras recientes que se han podido aportar en uno u otro lugar sobre uno u otro criterio determinado, los mejores cables utilizados hoy día en las
armaduras de carcasa de neumáticos para vehículos de gran tonelaje siguen estando limitados a un pequeño número de cables en capas de estructura muy usual, de tipo compacto o de capas cilindricas, con una capa externa saturada (completa) ; se trata, esencialmente, de los cables de construcciones [3+9] , [3+9+15] o [1+6+12] tales como los descritos anteriormente. Ahora bien, la Solicitante ha encontrado en sus investigaciones un cable en capas nuevo, del tipo de capa externa insaturada, que, de manera inesperada, mejora todavía el comportamiento global de los mejores cables en capas conocidos para el refuerzo de las carcasa de neumáticos para vehículos de gran tonelaje. Este cable de la invención presenta, gracias a una arquitectura específica, no solamente una excelente penetrabilidad por el caucho, lo que limita los problemas de corrosión, sino, también, propiedades de resistencia a la fatiga-rozamiento notablemente mejoradas con respecto a los cables de la técnica anterior. Puede mejorarse, así, sensiblemente la longevidad de los neumáticos para vehículos de gran tonelaje y la de sus armaduras de carcasa. En consecuencia, un primer objeto de la invención es un cable de varias capas con capa externa insaturada, utilizable
como elemento de refuerzo de una armadura de carcasa de neumático, que comprende un alma (indicada por CO) de diámetro d0, rodeada por una capa intermedia (indicada por Cl) de cuatro o cinco hilos (M = 4 o 5) de diámetro di enrollados juntos en hélice según un paso pi, estando rodeada a su vez esta capa Cl por una capa externa (indicada por C2) de N hilos de diámetro d2 enrollados juntos en hélice según un paso p2, siendo ? inferior en 1 a 3 al número máximo ?max de hilos enrollables en una capa alrededor de la capa Cl, estando caracterizado este cable porque presenta las características siguientes (d0, di, d2, pi y p2 en mm) : - (i) 0,08 < d0 < 0,28;
- (iii) 0,12 < d2 < 0,25; - (iv) para M = 4: 0,40 < (d0/d?) < 0,80; para M = 5: 0,70 < (d0/d?) < 1,10; - (v) 4,8 p (d0 + di) < pi < p2 < 5,6 p (d0 + 2dx + d2) ; - (vi) los hilos de las capas Cl y C2 están enrollados en el mismo sentido de torsión. La invención se refiere, igualmente, a la utilización de un cable de acuerdo con la invención para el refuerzo de artículos o de productos semiacabados de material plástico
y/o de caucho, por ejemplo, de telas, tubos, correas, cintas transportadoras, neumáticos y, de manera más particular, de neumáticos destinados a vehículos industriales que utilizan, habitualmente, una armadura de carcasa metálica. El cable de la invención esta destinado, de manera muy particular, a ser utilizado como elemento de refuerzo de una armadura de carcasa de neumático destinada a vehículos industriales elegidos entre, camionetas, vehículos de gran tonelaje - es decir, metro, autobús, máquinas de transporte por carretera (camiones, tractores, remolques) , vehículos que no circulan por carretera - máquinas agrícolas o de obras públicas, aviones y otros vehículos de transporte o de manipulación . La invención se refiere, además, a estos artículos o productos semiacabados de material plástico y/o de caucho cuando estos están reforzados por un cable de acuerdo con la invención, en particular a neumáticos destinados a los vehículos industriales citados anteriormente y, de manera más particular, a neumáticos para vehículos de gran tonelaje y a sus telas de armadura de carcasa. La invención, así como sus ventajas, se comprenderán fácilmente a la luz de la descripción y de los ejemplos de realización que siguen, así como de las figuras 1 a 3
relativas a estos ejemplos, las cuales esquematizan, respectivamente : un corte transversal de un cable de estructura [1+5+10] de acuerdo con la invención (figura 1) ; - un corte transversal de un cable de estructura compacta de la técnica anterior (figura 2) ; un corte radial de una cubierta de neumático para vehículos de gran tonelaje con armadura de carcasa radial (figura 3) :
I. MEDICIONES Y PRUEBAS
1-1. Mediciones dinamométricas
En lo que concierne a los hilos o cables metálicos, las mediciones de la fuerza de rotura, indicada por Fm (carga máxima en N) , de resistencia a la rotura, indicada por Rm (en
MPa) , y de alargamiento hasta la rotura, indicado por At
(alargamiento total en %) , se efectúan en tracción según la norma ISO 6892 de 1984. En lo que concierne a las composiciones de caucho, las mediciones de módulo se efectúan en tracción según la norma AFNOR-NFT-46002 de septiembre de 1988: se mide en segunda elongación (es decir, después de un
ciclo de acomodación) el módulo secante nominal (o esfuerzo aparente, en MPa) para un 10% de alargamiento, indicado por MÍO (condiciones normales de temperatura y de higrometría según la norma AFNOR-NFT-40101 de diciembre de 1979) .
1-2 Prueba de permeabilidad al aire
La prueba de permeabilidad al aire permite medir un índice relativo de permeabilidad al aire, indicado por "Pa" . Ésta constituye un medio sencillo de medición indirecta de la tasa de penetración del cable por una composición de caucho. Esta prueba se realiza en cables extraídos directamente, por descortezado de las telas de caucho vulcanizadas a las que refuerzan y, por tanto, penetrados por el caucho cocido. La prueba se realiza, en una longitud de cable determinada (por ejemplo 2 cm) , de la manera siguiente: se envía aire a la entrada del cable, a una presión dada (por ejemplo, 1 bar) y se mide la cantidad de aire a la salida con la ayuda de un caudalímetro; durante la medición, la muestra de cable se bloquea dentro de una junta estanca de tal manera que para la medición solo se tiene en cuenta la cantidad de aire que atraviesa el cable de un extremo a otro, según su
eje longitudinal. El caudal medido es tanto menor cuanto mayor es la tasa de penetración del cable por el caucho.
1-3 Prueba de la correa
La prueba de la "correa" es una prueba de fatiga conocida, que se ha descrito, por ejemplo, en las solicitudes
EP-A-0 648 891 o 098/41682 antes citadas, estando incorporados los cables de acero que hay que probar en un artículo de caucho que se vulcaniza. Su principio es el siguiente: el artículo de caucho es una correa sin fin realizada con una mezcla conocida a base de caucho, semejante a las que se utilizan corrientemente para las carcasas de los neumáticos radiales. El eje de cada cable se orienta según la dirección longitudinal de la correa y los cables están separados de las caras de esta última por un espesor de goma de, aproximadamente, 1 mm. Cuando la correa se dispone de modo que forme un cilindro de revolución, el cable forma un enrollamiento en hélice del mismo eje que este cilindro (por ejemplo, paso de hélice igual, aproximadamente, a 2,5 mm) . A continuación, se somete esta correa a las solicitaciones siguientes : se hace girar la correa alrededor
de dos rodillos, de tal manera que cada porción elemental de cada cable está sometida a una tensión del 12% de la fuerza de rotura inicial y sufra ciclos de variación de curvatura que la hagan pasar de un radio de curvatura infinito a un radio de curvatura de 40 mm y esto durante 50 millones de ciclos. La prueba se realiza en una atmósfera controlada, manteniéndose la temperatura y la humedad del aire en contacto con la correa, aproximadamente, en 20°C y 60% de humedad relativa. La duración de las solicitaciones en cada correa es del orden de 3 semanas. Al final de estas solicitaciones, se extraen los cables de las correas, por descortezado, y se mide la fuerza de rotura residual de los hilos de los cables fatigados. Se realiza, por otra parte, una correa idéntica a la precedente y se le descorteza de la misma manera que anteriormente, pero esta vez sin someter a los cables a la prueba de fatiga. Se mide, así, la fuerza de rotura inicial de los hilos de los cables no fatigados. Finalmente, se calcula la caída de la fuerza de rotura después de la fatiga (indicada por ?Fm y expresada en %) , comparando la fuerza de rotura residual con la fuerza de rotura inicial .
Esta caída ?Fm es debida, de manera conocida, a la fatiga y al desgaste de los hilos, provocados por la acción conjunta de las solicitaciones y del agua que proviene del aire ambiente, siendo estas condiciones comparables a las que están sometidos los cables de refuerzo en las carcasas de los neumáticos .
1-4 Prueba de tracción ondulada
La prueba de "tracción ondulada" es una prueba de fatiga bien conocida por el experto en la materia, en la cual el material probado es fatigado en extensión uniaxial pura (extensión-extensión) , es decir sin esfuerzo de compresión. El principio es el siguiente: una muestra del cable que hay que probar, mantenida en cada uno de sus extremos por las dos mordazas de una máquina de tracción, es sometida a un esfuerzo de tracción o extensión cuya intensidad s varía de manera cíclica y simétrica (smed +/- sa) alrededor de un valor medio (smed) entre dos valores extremos smj.n (smed - sa) y smax (smed + ra) que enmarcan a este valor medio, bajo una relación de carga "R" = (smin / 0,^) determinada. La tensión media smed
está, por tanto, ligada a la relación de carga R y a la amplitud sa por la relación sme = sa (1+R)/(1-R) . En la práctica, la prueba se realiza de la manera siguiente: se elige una primera amplitud de tensión sa (generalmente en un rango del orden de 1/4 a 1/3 de la resistencia Rm del cable) y se inicia la prueba de fatiga para un número máximo de 10B ciclos (frecuencia 30 Hz) , eligiéndose la relación de carga R igual a 0,1. Según el resultado obtenido - es decir, rotura o no rotura del cable al cabo de este número máximo de 105 ciclos - se aplica una nueva amplitud sa (inferior o superior a la precedente, respectivamente) en una nueva probeta, haciendo variar este valor sa según el método denominado de la escalera (Dixon & Mood; Journal of American Statistical Association, 43, 1948, 109-126) . Se efectúan, así, 17 iteraciones en total, y el tratamiento estadístico de los ensayos definido por este método de la escalera conduce a la determinación de un límite de resistencia - indicado por sd - que corresponde a una probabilidad de rotura del cable del 50% al cabo de los 105 ciclos de fatiga. Para esta prueba, se utiliza una m quina de fatiga a la tracción de la sociedad Schenk (modelo PSA) ; la longitud útil
entre las dos mordazas es de 10 cm; la medición se realiza en una atmósfera seca controlada (tasa de humedad relativa inferior o igual al 5%; temperatura de 20°C) .
1-5 Prueba de resistencia en neumático
La resistencia de los cables frente a fatiga-rozamiento-corrosión se evalúa en las telas de carcasa de neumáticos para vehículos de gran tonelaje, mediante una prueba de rodaje de muy larga duración. Para esto, se fabrican neumáticos para vehículos de gran tonelaje cuya armadura de carcasa está constituida por una sola tela cauchutada reforzada con los cables que hay que probar. Estos neumáticos se montan en llantas conocidas adaptadas y se les hincha a la misma presión (con una sobrepresión con respecto a la presión nominal) con aire saturado de humedad. A continuación se hace rodar a estos neumáticos en una máquina de rodaje automático, bajo una carga muy alta (sobrecarga con respecto a la carga nominal) y a la misma velocidad, durante un número determinado de kilómetros. Al final del rodaje, se extraen los cables de la carcasa del neumático, por descortezado, y se mide la fuerza
de rotura residual, tanto de los hilos, como de los cables así fatigados. Se realizan, por otra parte, neumáticos idénticos a los precedentes y se les descorteza de la misma manera que anteriormente, pero esta vez sin someterlos al rodaje. Se mide, asi, después del descortezado, la fuerza de rotura inicial de los hilos y de los cables no fatigados. Finalmente, se calcula la caída de la fuerza de rotura después de la fatiga (indicada por ?Fm y expresada en %) , comparando la fuerza de rotura residual con la fuerza de rotura inicial. Esta caída ?Fm es debida a la fatiga y al desgaste (disminución de sección) de los hilos, provocados por la acción conjunta de las diversas solicitaciones mecánicas, en particular, el intenso trabajo de las fuerzas de contacto entre los hilos, y el agua que proviene del aire ambiente, en otras palabras, por la fatiga-rozamiento-corrosión sufridos por el cable en el interior del neumático, durante el rodaj e . Puede elegirse, también, realizar la prueba de rodaje hasta la destrucción forzada del neumático, debido a una rotura de la tela de carcasa o a otro tipo de avería que sobrevenga antes (por ejemplo, el desprendimiento total de la banda de rodadura) .
II. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
II-1 Cable de la invención
Los términos "fórmula" o "estructura", cuando se utilizan en la presente descripción para describir los cables, se refieren simplemente a la construcción de estos cables . El cable de la invención es un cable de varias capas que comprende un alma (CO) de diámetro d0, una capa intermedia (Cl) de 4 o 5 hilos (M = 4 o 5) de diámetro dx y una capa externa insaturada (C2) de N hilos de diámetro d2, siendo N inferior en 1 a 3 al número máximo Nmax de los hilos enrollables en una capa única alrededor de la capa Cl . En este cable en capas de la invención, el diámetro del alma y el de los hilos de las capas Cl y C2 , los pasos de hélice (por tanto, los ángulos) y el sentido de enrollamiento de las diferentes capas, están definidos por el conjunto de las características siguientes (d0, di, d2, Pi y p2 expresados en mm) : - (i) 0,08 < d0 < 0,28; - (ii) 0,15 < di < 0,28;
- (iii) 0,12 < d2 < 0,25; - (iv) para M = 4: 0,40 < (d0/dx) < 0,80; para M = 5: 0,70 < (d0/d?) < 1,10; - (v) 4,8 (d0 + di) < pi < p2 < 5,6 (d0 + 2d? + d2) - (vi) los hilos de las capas Cl y C2 están enrollados en el mismo sentido de torsión. Las características (i) a (vi) anteriores, en combinación, permiten obtener, a la vez: - fuerzas de contacto suficientes, pero limitadas, entre C0 y Cl, favorables para un desgaste reducido y una menor fatiga de los hilos de la capa Cl : un desgaste por rozamiento reducido entre los hilos de las capas Cl y C2, y esto a pesar de la presencia de pasos diferentes (pi ? p2) entre las dos capas Cl y C2 Á gracias, especialmente, a una optimización de la relación de los diámetros (d0 / di) y de los ángulos de hélice que forman los hilos de las capas Cl y C2 , una penetración óptima del caucho a través de las capas Cl y C2 y hasta el núcleo C0 de este cable, que asegura, por una parte, una protección muy alta contra la corrosión o su eventual propagación y, por otra, una desorganización mínima del cable bajo solicitación de fuerte flexión.
Así, gracias a su estructura específica, el cable de la invención, ya autozunchado, no necesita, generalmente, el empleo de un hilo de zuncho externo alrededor de la capa C2 ; esto resuelve, ventajosamente, los problemas de desgaste entre el hilo de zuncho y los hilos de la capa más externa del cable. Pero, naturalmente, el cable de la invención podría comprender, también, un zunchado externo de este tipo, constituido, por ejemplo, por, al menos, un hilo único enrollado en hélice alrededor de la capa externa C2 , según un paso de hélice, preferentemente, más corto que el de la capa C2, y un sentido de enrollamiento opuesto o idéntico al de esta capa externa. Con objeto de reforzar todavía el efecto de zunchado específico aportado por la capa C2 , el cable de la invención, en particular, cuando est desprovisto de un hilo de zuncho externo de este tipo, verifica, preferentemente, la característica (vii) siguiente: (vii) 5,0 (d0 + di) < pi < p2 < 5,0 (d0 + 2d + d2) Las características (v) y (vi) Á pasos pl y p2 diferentes y capas Cl y C2 enrolladas en el mismo sentido de torsión - hacen que, de manera conocida, los hilos de las
capas Cl y C2 estén dispuestos, esencialmente, según dos capas cilindricas (es decir, tubulares) , adyacentes y concéntricas. Por cables en capas denominadas "tubulares" o "cilindricas", se entienden, así, cables constituidos por un alma (es decir, núcleo o parte central) y por una o varias capas concéntricas, cada una de forma tubular, dispuestas alrededor de este alma, de tal manera que, al menos, en el cable en reposo, el espesor de cada capa sea sensiblemente igual al diámetro de los hilos que la constituyen; resulta, así, que la sección transversal del cable tiene un contorno o envuelta (indicado por E) que es sensiblemente circular, como está ilustrado, por ejemplo, en la figura 1. Los cables en capas cilindricas o tubulares de la invención, no deben confundirse, en particular, con cables en capas denominados "compactos", conjuntos de hilos enrollados con el mismo paso y en la misma dirección de torsión; en tales cables, la compacidad es tal que, prácticamente, no se ve ninguna capa distinta de hilos; resulta, as ¡ , que la sección transversal de tales cables tiene un contorno (E) que no es circular, sino poligonal, como est ilustrado, por ejemplo, en la figura 2. La capa externa C2 es una capa tubular de N hilos, denominada "insaturada" o "incompleta", es decir, que, por
definición, existe espacio suficiente en esta capa tubular C2 para añadirla, al menos, un hilo de orden (N+l) de diámetro d2, encontrándose, eventualmente, varios de los N hilos en contacto uno con otro. Recíprocamente, esta capa tubular C2 sería calificada de "saturada" o "completa" si no existiera espacio suficiente en esta capa para añadirla, al menos, un hilo de orden (N+l) de diámetro d2. Preferentemente, el cable de la invención es un cable en capas de construcción indicada por [1+M+N] , es decir, que su alma está constituida por un solo hilo, tal como está representado, por ejemplo, en la figura 1 (cable indicado por C-I) . Esta figura 1 esquematiza un corte perpendicular al eje (indicado por O) del alma y del cable, suponiéndose el cable rectilíneo y en reposo. Se ve que el alma CO (diámetro d0) está formada por un hilo único; est rodeada y en contacto con una capa intermedia Cl de 5 hilos de diámetro di enrollados juntos en hélice según un paso pi; esta capa Cl, de espesor sensiblemente igual a di, está a su vez rodeada y en contacto con una capa externa C2 de 10 hilos de diámetro d2 enrollados juntos en hélice según un paso p2 y, por tanto, de espesor sensiblemente igual a d2. Los hilos enrollados alrededor del alma CO están, así, dispuestos según dos capas
tubulares adyacentes y concéntricas, (capa Cl de espesor sensiblemente igual a di, y capa C2 de espesor sensiblemente igual a d2) . Se ve que los hilos de la capa Cl tienen sus ejes (indicados por 0?) dispuestos, prácticamente, en un primer círculo Ci representado en línea de trazos, mientras que los hilos de la capa C2 tienen sus ejes (indicados por 02) dispuestos, prácticamente, en un segundo círculo C2, representado, igualmente, en línea de trazos. Para un compromiso de resultados todavía mejor, en relación, en particular, con la penetrabilidad del cable por el caucho y con las fuerzas de contacto entre las diferentes capas, se prefiere que se verifique la relación (vii) anterior, est, o no el cable de la invención zunchado por un hilo de zuncho externo. De manera más preferente todavía, por estas mismas razones, el cable de la invención verifica la relación siguiente: (viii) 5,3 (d0 + di) < pi < p2 < 4,7 (d0 + 2di + da) . Desfasando, así, los pasos y, por tanto, los áángulos de contacto entre los hilos de la capa Cl, por una parte, y los de la capa C2, por otra, se ha constatado que se mejoraba todavía la penetrabilidad del cable al aumentar la superficie
de los canales de penetración entre estas dos capas, y optimizando al mismo tiempo su eficiencia frente a fatiga-rozamiento. Se recuerda aquí j que, según una definición conocida, el paso representa la longitud, medida paralelamente al eje O del cable, en la cual un hilo que tiene este paso efectúa una vuelta completa alrededor del eje O del cable; así, si se secciona el eje O por dos planos perpendiculares al eje 0 y separados una longitud igual al paso de un hilo de una de las dos capas Cl o C2 , el eje de este hilo (01 u 02, respectivamente) tiene en estos dos planos la misma posición en los dos círculos correspondientes a la capa Cl o C2 del hilo considerado. En el cable de acuerdo con la invención, un modo de realización preferido consiste en elegir, especialmente, los pasos px y p2 comprendidos en un rango de 5 a 15 mm, estando comprendido pi en un rango de 5 a 10 mm y estando comprendido p2 en un rango de 10 a 15 mm. Del modo más preferible, cuando el cable de la invención está, en particular, desprovisto de hilo de zuncho externo, se verifica la relación siguiente: 6 < pi < p2 < 14.
Un modo de realización particular y ventajoso consiste, entonces, en elegir px comprendido entre 6 y 10 mm y p2 comprendido entre 10 y 14 mm. En el cable de acuerdo con la invención, todos los hilos de las capas Cl y C2 están enrollados en el mismo sentido de torsión, es decir, en la dirección S (disposición "S/S"), o en la dirección Z (disposición "Z/Z") . Tal disposición de las capas Cl y C2 es más bien contraria a las construcciones más clásicas de los cables en capas [L+M+N] , especialmente los de construcción [3+9+15] , que necesitan casi siempre un cruce de las dos capas Cl y C2 (en una disposición "S/Z" o "Z/S") a fin de que los hilos de la capa C2 zunchen a su vez a los hilos de la capa Cl . En el cable de la invención, el enrollamiento en el mismo sentido de las capas Cl y C2 permite, ventajosamente, minimizar los rozamientos entre estas dos capas Cl y C2 y, por tanto, el desgaste de los hilos que las constituyen. ?n el cable de la invención, las relaciones (dO/dl) deben fijarse dentro de límites determinados, según el número M (4 o 5) de hilos de la capa Cl . Un valor demasiado pequeño de esta relación es perjudicial para el desgaste entre el alma y los hilos de la capa Cl . Un valor demasiado grande perjudica la compacidad del cable para un nivel de
resistencia, en definitiva, poco modificado, así como su flexibilidad; el incremento de rigidez del alma debido a un diámetro dO demasiado grande, sería, por otra parte, perjudicial para la propia viabilidad del cable, durante las operaciones de cableado. Los hilos de las capas Cl y C2 pueden tener un diámetro idéntico o diferente de una capa a otra; se pueden utilizar, ventajosamente, hilos del mismo diámetro (dx=d2) , especialmente, para simplificar el procedimiento de cableado y reducir los costes, como est representado, por ejemplo, en la figura 1. El número máximo Nma de hilos enrollables en una capa única saturada alrededor de la capa Cl es, naturalmente, función de numerosos par metros (diámetro d0 del alma, número M y diámetro dx de los hilos de la capa Cl, diámetro d2 de los hilos de la capa C2) . A título de ejemplo, si Nmax es igual a 12, N puede variar, entonces, de 9 a 11 (por ejemplo, construcciones [l+M+9] , [l+M+10] o [1+M+ll] ) ; si Nmax es igual, por ejemplo, a 11, N puede variar, entonces de 8 a 10 (por ejemplo, construcciones [l+M+8] , [l+M+9] o [l+M+10] ) . Preferentemente, el número N de hilos en la capa C2 es inferior en 1 - 2 al número máximo Nmax. Esto permite, casi siempre, prever un espacio suficiente entre los hilos para
que las composiciones de caucho puedan infiltrarse entre los hilos de la capa C2 y llegar hasta la capa Cl . Se pone, as ¡ , en práctica la invención, de manera preferente, con un cable elegido entre los cables de estructura [1+4+8] , [1+4+9] , [1+4+10] , [1+5+9] , [1+5+10] o [1+5+11] . A título de ejemplos de cables de acuerdo con la invención, se citar n los cables que tienen las construcciones siguientes, y de , éstos, en particular, los cables preferidos, que verifican, al menos, una de las relaciones (vii) o (viii) antes citadas: - [1+4 + 8] con d0 = 0,100 mm y di = d2 = 0, 200 mm; - [1+4 + 9] con d0 = 0,120 mm y dx = d2 = 0,200 mm; - [1+4 + 9] con d0 = 0,150 mm y d = d2 = 0,225 mm; - [1+4+10] con d0 = 0,120 mm y dx = d2 = 0,175 mm; - [1+4+10] con d0 = 0,150 mm y di = d2 = 0,225 mm; - [1+5 + 9] con d0 = 0,150 mm y di = d2 = 0,175 mm; - [1+5 + 9] con d0 = 0,175 mm y di = d2 = 0,200 mm; - [1+5 + 10] con d0 = 0,150 mm y dx = d2 = 0,175 mm; - [1 + 5 + 10] con do = di = d2 = 0,200 mm; - [1 + 5 + 11] con d0 = d2 = 0,200 mm; dx = 0,225 mm; - [1+5+11] con d0 = 0,200 mm y di = d2 = 0,225 mm; - [1+5+11] con d0 = di = d = 0,225 mm; - [1+5 + 11] con d0 = 0,240 mm y di = d2 = 0,225 mm;
- [1+5+11] con d0 = d2 = 0,225 mm; di = 0,260 mm. Se observar que, en estos cables, al menos dos de las tres capas (CO, Cl, C2) contienen hilos de diámetros
(respectivamente d0, di, d2) idénticos. La invención se pone en práctica, preferentemente, en las armaduras de carcasas de los neumáticos para vehículos de gran tonelaje, con cables de estructura [1+5+N] , de manera más preferente, de estructura [1+5+9] , [1+5+10] o [1+5+11] .
De manera todavía más preferente, se utilizan cables de estructura [1+5+10] o [1+5+11] . Para tales cables [1+5+N] , un modo ventajoso de realización de la invención consiste en utilizar hilos de igual diámetro para el alma y, al menos, para una de las capas Cl y C2, incluso para las dos capas (en este caso, d0 = di = d2) , como está representado, por ejemplo, en la figura 1. Sin embargo, para aumentar todavía la penetrabilidad del cable por el caucho, los hilos de la capa Cl pueden elegirse de diámetro superior a los de la capa C2 , por ejemplo, en una relación (dx/d2) comprendida, preferentemente, entre 1,05 y
Por razones de resistencia, de viabilidad y de coste industriales, se prefiere que el diámetro del alma está, comprendido entre 0,14 y 0,28 mm. Por otra parte, para un mejor compromiso entre, por una parte, resistencia, viabilidad y comportamiento a la flexión del cable y, por otra, penetrabilidad por las composiciones de caucho, se prefiere que los diámetros de los hilos de las capas Cl y C2, están comprendidos entre 0,15 y 0,25 mm. Para las armaduras de carcasa de neumáticos para vehículos de gran tonelaje, el diámetro di se elige, preferentemente, inferior o igual a 0,26 mm y el diámetro d2 es, preferentemente, superior a 0,17 mm. Un diámetro di inferior o igual a 0,26 mm permite reducir el nivel de los esfuerzos sufridos por los hilos durante variaciones importantes de curvatura de los cables, mientras que, especialmente, por razones de resistencia de los hilos y de coste industrial, se eligen, preferentemente, diámetros d2 superiores a 0,17 mm; cuando se eligen di y d2 dentro de estos intervalos preferidos, el diámetro d0 del alma está comprendido, entonces, entre 0,14 y 0,25 mm. La invención puede ponerse en práctica con cualquier tipo de hilos de acero, por ejemplo, hilos de acero al carbono y/o hilos de acero inoxidable, tales como los
descritos, por ejemplo, en la solicitudes EP-A-0 648 891 o W098/41682 antes citadas. Se utiliza, preferentemente, un acero al carbono, pero, naturalmente, es posible utilizar otros aceros u otras aleaciones . Cuando se utiliza un acero al carbono, su contenido en carbono (% en peso de acero) , está comprendido, preferentemente, entre el 0,50% y el 1% y, de manera más preferente, entre el 0,68% y el 0,95%; estos contenidos representan un buen compromiso entre las propiedades mecánicas requeridas para el neumático y la viabilidad del hilo. Es de observar que en las aplicaciones en que no se necesiten altas resistencias mecánicas, se podría utilizar, ventajosamente, aceros al carbono cuyo contenido en carbono está, comprendido entre el 0,50% y el 0,68% y varíe, especialmente, entre el 0,55% y el 0,60%, siendo tales aceros, finalmente, menos costosos porque son más fáciles de trefilar. Otro modo ventajoso de realización de la invención puede consistir, también, según las aplicaciones previstas, en utilizar aceros con bajo contenido de carbono, comprendido, por ejemplo, entre el 0,2% y el 0,5%, debido, especialmente, a un menor costo y a una mayor facilidad de trefilado.
Cuando los cables de la invención se utilizan para reforzar las armaduras de carcasa de neumáticos para vehículos industriales, sus hilos tienen, preferentemente, una resistencia a la tracción superior a 2.000 MPa y, de manera más preferente, superior a 3.000 MPa. En el caso de neumáticos de medidas muy grandes, se elegirán, especialmente, hilos cuya resistencia a la tracción est, comprendida entre 3.000 MPa y 4.000 MPa. El experto en la materia sabe como fabricar, por ejemplo, hilos de acero al carbono que presenten tal resistencia, ajustando, especialmente, el contenido de carbono del acero y las tasas de conformado en frío final ( ) de estos hilos. El cable de la invención puede comprender un zuncho externo, constituido, por ejemplo, por un hilo único, metálico o no, enrollado en hélice alrededor del cable según un paso menor que el de la capa externa, y un sentido de enrollamiento opuesto o idéntico al de esta capa externa. Sin embargo, gracias a su estructura específica, el cable de la invención, ya auto-zunchado, no necesita, generalmente, el empleo de un hilo de zuncho externo, lo que resuelve, ventajosamente, los problemas de desgaste entre el zuncho y los hilos de la capa más externa del cable.
Sin embargo, si, en el caso general en que los hilos de la capa C2 sean de acero al carbono, se utiliza un hilo de zuncho, se podrá elegir, entonces, ventajosamente, un hilo de zuncho de acero inoxidable, a fin de reducir el desgaste por rozamiento de estos hilos de acero al carbono en contacto con el zuncho de acero inoxidable, como enseña la solicitud 098/41682 antes citada, pudiendo reemplazarse, eventualmente, el hilo de acero inoxidable, de manera equivalente, por un hilo de material compuesto del cual sólo la piel sea de acero inoxidable y el alma sea de acero al carbono, tal como est descrito, por ejemplo, en la solicitud de patente EP-A-0 976 541.
II-2. Tejido y neumático de la invención
La invención se refiere, igualmente, a los neumáticos destinados a vehículos industriales y, de manera más particular, a los neumáticos para vehículos de gran tonelaje, así como a los tejidos cauchutados utilizables como telas de armadura de carcasa de estos neumáticos para vehículos de gran tonelaje. A título de ejemplo, la figura 3 representa, de manera esquemática, un corte radial de un neumático 1 para vehículos
de gran tonelaje con armadura de carcasa radial, que, en esta representación general, puede ser o no ser de acuerdo con la invención. Este neumático 1 comprende una corona 2, dos costados 3 y dos talones 4, estando reforzado cada uno de estos talones 4 con una varilla 5. La corona 2, que tiene superpuesta una banda de rodadura (no representada en esta figura esquemática) est reforzada, de manera en sí conocida, por una armadura de corona 6, constituida, por ejemplo, por al menos dos telas cruzadas superpuestas, reforzadas con cables metálicos conocidos. Una armadura de carcasa 7 está enrollada alrededor de las dos varillas 5 en cada talón 4, estando dispuesto el doblez 8 de esta armadura 7, por ejemplo, hacia el exterior del neumático 1, el cual está representado en este caso montado en su llanta 9. La armadura de carcasa 7 está constituida por al menos una tela reforzada con cables denominados "radiales", es decir, que estos cables están dispuestos, prácticamente, paralelos entre sí y se extienden de un talón al otro de manera que formen un ángulo comprendido entre 80° y 90° con el plano circunferencial medio (plano perpendicular al eje de rotación del neumático, que está situado a igual distancia de los dos talones 4 y pasa por el centro de la armadura de corona 6) .
El neumático de acuerdo con la invención está caracterizado porque su armadura de carcasa 7 comprende, al menos, una tela de carcasa cuyos cables radiales son cables de acero de varias capas de acuerdo con la invención. En esta tela de carcasa, la densidad de los cables de acuerdo con la invención est comprendida, preferentemente, entre 40 y 100 cables por dm (decímetro) de tela radial y, más preferiblemente, entre 50 y 80 cables por dm, estando comprendida, así, la distancia entre dos cables radiales adyacentes, de eje a eje, preferentemente, entre 1,0 y 2,5 mm y, de manera más preferente, entre 1,25 y 2,0 mm. Los cables de acuerdo con la invención están dispuestos, preferentemente, de tal manera que la anchura (indicada por "1") del puente de caucho, entre dos cables adyacentes, está comprendida entre 0,35 y 1 mm. Esta anchura 1 representa, de manera conocida, la diferencia entre el paso de calandrado (paso de colocación del cable dentro del tejido de caucho) y el diámetro del cable. Por debajo del valor mínimo indicado, el puente de caucho, demasiado estrecho, corre el riesgo de degradarse mecánicamente durante el trabajo de la tela, especialmente, en el transcurso de las deformaciones sufridas en su propio plano por extensión o cizallamiento. Más allá del máximo indicado, se está expuesto a riesgos de aparición
de defectos de aspecto en los costados de los neumáticos, o de penetración de objetos, por perforación, entre los cables. Por estas mismas razones, la anchura "1" se elige, más preferiblemente, comprendida entre 0,4 y 0,8 mm. Los valores de densidad de los cables, de distancia entre cables adyacentes y de anchura "1" de puente de caucho preconizados anteriormente, son los medidos, tanto en el tejido tal cual, en estado crudo (es decir, antes de la incorporación al neumático) , como en el propio neumático, en este último caso medidos debajo de la varilla del neumático.
La composición de caucho utilizada para el tejido de la tela de carcasa, presenta, preferentemente, en estado vulcanizado (es decir, después de cocción) , un módulo secante en extensión MÍO que es inferior a 8 MPa y, de manera más preferente, comprendido entre 4 y 8 MPa. Dentro de este rango de módulos es donde se ha registrado el mejor compromiso de resistencia entre, por una parte, los cables de la invención y, por otra, los tejidos reforzados con estos cables. A título de ejemplo, para la fabricación de los neumáticos de la invención, se procede de la manera siguiente. Los cables en capas precedentes son incorporados por calandrado a un tejido cauchutado formado por una composición conocida a base de caucho natural y de negro de
carbono en concepto de carga reforzante, utilizada usual mente para la fabricación de las telas de armadura de carcasa de los neumáticos radiales para vehículos de gran tonelaje. Los neumáticos son fabricados después de manera conocida y son tales como los esquematizados en la figura 3, ya comentada. Su armadura de carcasa radial 7 está constituida, a título de ejemplo, por una sola tela radial formada por el tejido cauchutado anterior, estando dispuestos los cables radiales de la invención según un ángulo de, aproximadamente, 90° con el plano circunferencial medio. Su armadura de corona 6 está constituida, de manera en sí conocida, por dos telas de trabajo superpuestas cruzadas, reforzadas con cables metálicos inclinados 22 grados, estando recubiertas estas dos telas de trabajo por una tela de corona de protección, reforzada con cables metálicos "el sticos" (es decir, cables de alta elongación) . En cada una de las telas de la armadura de corona, los cables metálicos utilizados son cables usuales conocidos, dispuestos sensiblemente paralelos unos respecto de otros, y los ángulos de inclinación indicados son medidos con respecto al plano circunferencial medio.
III. EJEMPLOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
IIIÁ1. Naturaleza y propiedades de los hilos utilizados
Para la realización de los ejemplos de cables de acuerdo o no con la invención, se utilizan hilos finos de acero al carbono preparados según métodos conocidos, tales como los descritos, por ejemplo, en las solicitudes EP-A-0 648 891 o W098/41682 antes citadas, partiendo de hilos comerciales cuyo diámetro inicial es de, aproximadamente, 1 mm. El acero utilizado es un acero al carbono conocido (norma USA AISI 1069) cuyo contenido de carbono es de, aproximadamente, un 0,7%, que comprende un 0,5% de manganeso y, aproximadamente, un 0,2% de silicio, y estando constituido el resto por hierro e impurezas inevitables habituales vinculadas con el procedimiento de fabricación del acero. Los hilos comerciales de partida son sometidos en primer lugar a un tratamiento conocido de desengrase y/o decapado antes de su utilización posterior. En este estado, su resistencia a la rotura es igual, aproximadamente, a 1.150 MPa, y su alargamiento a la rotura es de, aproximadamente, el 10%. A continuación se efectúa sobre cada hilo un depósito de cobre, y después un depósito de zinc, por vía electrolítica a la temperatura ambiente, y se calienta luego térmicamente por efecto de Joule a 540°C para obtener latón por difusión del
cobre y del zinc, siendo la relación ponderal (fase ) / (fase + fase ß) igual, aproximadamente, a 0,85. Después de la obtención del revestimiento de latón no se somete al hilo a ningún tratamiento. En cada hilo se efectúa, entonces, un conformado en frío, denominado "final" (es decir, puesto en práctica después del último tratamiento térmico) , por trefilado en frío en medio húmedo, con un lubricante de trefilado que se presenta en forma de emulsión en agua. Este trefilado húmedo se efectúa de manera conocida a fin de obtener la tasa de conformado en frío final (indicada por ) calculada a partir del diámetro inicial indicado anteriormente para los hilos comerciales de partida. Por definición, la tasa de un conformado en frío, indicada por , viene dada por la fórmula = Ln (Si/Sf) , en la cual Ln es el logaritmo neperiano, Si representa la sección inicial del hilo antes de este conformado en frío y Sf la sección final del hilo después de dicho conformado en frío. Ajustando la tasa de conformado en frío final, se preparan, así, dos grupos de hilos de diámetros diferentes, un primer grupo de hilos de diámetro medio í igual, aproximadamente, a 0,200 mm ( = 3,2) para los hilos de
índice 1 (hilos indicados por Fl) y un segundo grupo de hilos de diámetro medio igual, aproximadamente, a 0,175 mm ( = 3,5) para los hilos de índice 2 (hilos indicados por F2) . Los hilos de acero así trefilados tienen las propiedades mecánicas indicadas en la tabla 1.
Tabla 1
El alargamiento At indicado para los hilos es el alargamiento total registrado en la rotura del hilo, es decir, que integra, a la vez, la parte elástica del alargamiento (ley de Hooke) y la parte plástica del alargamiento . El revestimiento de latón que rodea los hilos tiene un espesor muy pequeño, netamente inferior al micrómetro, por ejemplo, del orden de 0,15 a 0,30 µm, lo que es despreciable con respecto al diámetro de los hilos de acero. Naturalmente, la composición del acero del hilo en sus diferentes elementos
(por ejemplo, C, Mn, Si) es la misma que la del acero del hilo de partida. Se recuerda que, durante el procedimiento de fabricación de los hilos, el revestimiento de latón facilita el trefilado del hilo, así como el pegado del hilo con el caucho. Naturalmente, los hilos podrían ser recubiertos con una fina capa metálica distinta al latón, que tenga, por ejemplo, la función de mejorar la resistencia a la corrosión de estos hilos y/o su adherencia al caucho, por ejemplo, una fina capa de Co, Ni, Zn, Al, de una aleación de dos o más de los compuestos Cu, Zn, Al, Ni, Co, Sn.
III-2. Realización de los cables
Los hilos precedentes son unidos a continuación en forma de cables en capas de estructura [1+5+10] para el cable de acuerdo con la invención (cable indicado por CÁI) , y de estructura [1+6+12] para el cable de la técnica anterior (cable indicado por C-II) ; los hilos F son utilizados para formar el alma CO de estos cables Cl y CII, así como las capas Cl y C2 del cable C-I de acuerdo con la invención, mientas que los hilos F2 son utilizados para formar las capas Cl y C2 del cable testigo C-II.
Estos cables se fabrican con dispositivos de cableado (cableadora Barmag) y según procedimientos bien conocidos por el experto en la materia, que no se describen ahora para simplificar la exposición. El cable C-II se realiza en una sola operación de cableado (pi = p2) , mientras que el cable C-I, debido a los pasos x y p2 diferentes, necesita dos operaciones sucesivas (fabricación de un cable [1+5] y después el cableado de la última capa alrededor de este cable [1+5] ) , pudiendo realizarse estas dos operaciones, ventajosamente, en línea, con la ayuda de dos cableadoras dispuestas en serie. El cable C-I de acuerdo con la invención presenta las características siguientes: - estructura [1+5+11] - d0 = di = d2 = 0 , 200 ;
- Pi = 8 ( Z) ; p2 = 11 ( Z ) . El cable C-II testigo presenta las características siguientes : - estructura [1+6+12] - d0 = 0,200;
- (do/di) = 1,14;
- pi = 10 (Z) ; p2 = 10 (Z) . Cualesquiera que sean los cables, los hilos F2 de las capas Cl y C2 son enrollados en el mismo sentido de torsión (dirección Z) . Los dos cables probados están desprovistos de zuncho y tienen un diámetro de, aproximadamente, 1,0 mm para el cable C-I y, aproximadamente, 0,90 mm para el cable C-II. El alma de estos cables tiene como diámetro dO, el mismo diámetro que su hilo único Fl, prácticamente desprovisto de torsión sobre sí mismo. El cable de la invención Cl es un cable en capas tubulares, tal como está esquematizado en corte transversal en la figura 1, ya comentada anteriormente. Se distingue de los cables habituales de la técnica anterior, especialmente, por el hecho de que sus capas intermedia Cl y externa C2 comprenden, respectivamente, uno y dos hilos menos que un cable usual saturado, y porque sus pasos pi y p2 son diferentes, verificando, por otra parte, al mismo tiempo la relación (v) antes citada. En este cable CAÍ, N es inferior en 2 al número máximo (aquí Nmay = 12) de hilos enrollables en una capa única saturada alrededor de la capa Cl . El cable testigo C-II es un cable en capas compacto, tal como está esquematizado en la figura 2. En este corte
transversal de la figura 2, se ve, especialmente, que el cable C-II, aunque de construcción parecida, tiene, debido a su modo de cableado (hilos enrollados en el mismo sentido y pasos pi y p2 iguales) , una estructura mucho más compacta que la del cable C-I; resulta, así, que en este cable no es visible ninguna capa tubular de hilos, teniendo la sección transversal de este cable C-II un contorno E que no es circular, sino hexagonal . Se observa que el cable de la invención C-I (M=5) verifica bien las características siguientes:
- (i) 0,08 < d0 < 0,28;
- (iii) 0,12 < d2 < 0,25; - (iv) para M = 4: 0,40 < (d0/d?) < 0,80; para M = 5: 0,70 < (d0/d?) < 1,10; - (v) 4,8 (d0 + di) < pi < p2 < 5,6 (d0 + 2di + d2); ( i) los hilos de las capas Cl y C2 están enrollados en el mismo sentido de torsión. Este cable C-I verifica, por otra parte, las relaciones preferentes siguientes: - d2 > 0,17;
0,14 < d0 < 0,25;
Éste verifica, además, cada una de las relaciones (vii) y (viii) anteriores. Las propiedades mecánicas de los cables C-I y C- II están indicadas en la tabla 2 siguiente: Tabla 2
El alargamiento At indicado para el cable es el alargamiento total registrado en la rotura del cable, es decir, que integra, a la vez, la parte el elástica del alargamiento (ley de Hooke) , la parte plástica del alargamiento y la parte denominada estructural del alargamiento inherente a la geometría específica del cable probado .
III-3. Pruebas de resistencia (prueba de la correa)
Los cables en capas precedentes son incorporados por calandrado a un tejido cauchutado formado por una composición conocida a base de caucho natural y de negro de carbono en concepto de carga reforzante, utilizada usualmente para la fabricación de telas de armadura de carcasa de neumáticos radiales para vehículos de gran tonelaje (módulo MÍO igual a 6 MPa aproximadamente, después de cocción) . Esta composición, comprende, esencialmente, además del elastómero y de la carga reforzante, un antioxidante, ácido este rico, un aceite de extensión, naftenato de cobalto como mejorador de adherencia, y, finalmente, un sistema de vulcanización (azufre, acelerador, ZnO) . En el tejido de caucho, los cables son dispuestos paralelamente, de manera conocida, según una densidad de cables del orden de 63 cables por dm (decímetro) de tela, lo que, habida cuenta del diámetro de los cables, equivale a una anchura "1" de los puentes de caucho entre dos cables adyacentes de, aproximadamente, 0,6 mm para el cable de la invención y de, aproximadamente, 0,7 mm para el cable testigo. Se somete a los tejidos así preparados a la prueba de la correa descrita en el apartado 1-3. Después de la fatiga, se realiza un decortezado, es decir una extracción de los cables fuera de las correas. Los cables son sometidos, entonces, a
ensayos de tracción, midiendo cada vez la fuerza de rotura residual (cable extraído de la correa después de la fatiga) de cada tipo de hilo, según la posición del hilo en el cable, y para cada uno de los cables ensayados, y comparándola con la fuerza de rotura inicial (cables extraídos de las correas nuevas) . Las caídas medias ?Fm vienen dadas en % en la tabla 3; , éstas se calculan, tanto para los hilos de alma (CO) , como para los hilos de las capas Cl y C2. Las caídas ?Fm globales se miden, también, en los propios cables.
Tabla 3
De la lectura de la tabla 3, se constata que, cualquiera que sea la zona analizada del cable (alma CO, capas Cl o C2) , los mejores resultados se obtienen en el cable C-I de acuerdo con la invención. Aunque las caídas ?Fm se mantienen bastante parecidas en lo que concierne a la capa externa C2 (aunque
más pequeñas en el cable según la invención) , se observa que cuanto más se penetra al interior del cable (capa Cl y alma CO) , más se acentúan las diferencias en favor del cable de acuerdo con la invención; las caídas ?Fm del alma y de la capa Cl son casi dos veces menores en el cable de la invención. La caída global del cable de la invención es sensiblemente inferior a la del cable testigo (8% en lugar de 14%) . Correlativamente a los resultados anteriores, un examen visual de los diferentes hilos muestra que los fenómenos de desgaste o de rozamiento (erosión del material en los puntos de contacto) que resultan del rozamiento repetido de los hilos entre sí, se reducen netamente en el cable CAÍ con respecto al cable C-II. Estos resultados son inesperados, en la medida en que el experto en la materia pudiera esperar que, al contrario, la elección de pasos de hélice px y p2 diferentes en el cable de acuerdo con la invención, y por tanto, la presencia de ángulos de contacto diferentes entre las capas Cl y C2 - que tienen por efecto disminuir las superficies de contacto y, por tanto, aumentar las presiones de contacto entre los hilos de las capas Cl y C2 - se traduciría, por el contrario, en un aumento del rozamiento y, por tanto, del desgaste entre los
hilos y, finalmente, se penalizaría al cable según la invención. No ocurre nada de eso.
III-4 Pruebas de permeabilidad al aire
Los resultados de resistencia descritos anteriormente aparecen bien correlacionados con la tasa de penetrabilidad de los cables por el caucho, como se explica seguidamente. Los cables C-I y C-II no fatigados (después de extracción desde correas nuevas) se sometieron a la prueba de permeabilidad al aire descrita en el apartado 1-2, midiendo la cantidad de aire que atraviesa los cables en 1 minuto
(media de 10 mediciones) . Los índices de permeabilidad Pa obtenidos se han llevado a la tabla 4 (en unidades relativas) . Los valores indicados corresponden a la media de
tomas de muestras realizadas en dos puntos diferentes de las correas, reservándose la base 100 para los cables testigos C-II. Tabla 4
Se observa que el cable de acuerdo con la invención presenta un índice de permeabilidad al aire Pa netamente más bajo (factor 5 aproximadamente) que el del testigo C-II y, en consecuencia, una tasa de penetración por el caucho netamente más elevada. Su construcción específica hace posible, durante el moldeo y/o la cocción de los neumáticos, una migración casi completa del caucho al interior del cable, hasta el alma de este último, sin formación de canales vacíos. El cable, hecho así impermeable por el caucho, se encuentra protegido de los flujos de oxígeno y de humedad que transitan, por ejemplo, desde los costados o la banda de rodadura de los neumáticos, hacia las zonas de la armadura de carcasa, en donde el cable, de manera conocida, est sometido al trabajo mecánico más intenso.
III-5. Otros cables y otras pruebas de resistencia (prueba de tracción ondulada y prueba de la correa)
En esta nueva serie de pruebas, se preparan 3 cables en capas, indicados por C-III a C-V, de construcción (1+5+10) , siendo estos cables de acuerdo o no con la invención, para
someterlos a la prueba de fatiga en tracción ondulada (apartado 1-4) . Estos cables, preparados a partir de los hilos Fl anteriormente descritos, tienen las características que siguen. Cable C-III (de acuerdo con la invención) - estructura [1+5+10]
- pi = 8 (S) ; p2 = 11 (S) . Cable C-IV (testigo) - estructura [1+5+10]
Cable C-V (testigo) - estructura [1+5+10]
- (d0/d?) = 1,00;
- pi = 7,5 (S) ; p2 = 15 (S) . El cable III tiene una construcción similar a la del cable C-I anteriormente probado.
Cables de estructura [1+5+10] parecida o similar a la de los cables testigo C-IV o C-V anteriores, que se caracterizan, entre otras cosas, por un paso p2 doble del paso pl, son conocidos por el experto en la técnica; se han descrito, por ejemplo, en las solicitudes EP-A-0 675 223 o EP-A-ÁO 744 490 antes citadas. Estos cables conocidos no verifican el conjunto de las características (i) a (vi) de los cables de la invención, en particular, la característica esencial (v) relativa al desfasaje entre los pasos pi y p2. Ninguno de los tres cables probados comprende zuncho. Sus propiedades son las indicadas en la tabla 5 siguiente:
Tabla 5
Estos tres cables tienen, por tanto, construcciones y propiedades mecánicas a la rotura que son muy parecidas: en los tres casos, N es inferior en 2 al número máximo (aquí Nmax = 12) de hilos enrollables en una capa única saturada alrededor de la capa Cl; tienen, todos, una construcción en
capas tubulares, como está ilustrado en la figura 1; los pasos pi y p2 son diferentes en cada cable. Sin embargo, sólo el cable C-III verifica la relación (v) antes citada, así como las características preferentes de las relaciones (vii) y (viii) . En la prueba de fatiga en tracción ondulada, estos tres cables han dado los resultados de la tabla 6; ¿ está aquí representada en MPa, asi como en unidades relativas (u.r.), reservándose la base 100 para el cable de la invención C-III.
Tabla 6
Se observa que, a pesar de las construcciones muy parecidas, el cable de la invención C-III se distingue por una resistencia a la fatiga sensiblemente superior a la de los cables testigos, en particular, a la del cable testigo C- IV, del cual hay que observar que sólo difiere en el paso pi
(5,5 mm en lugar de 8 mm) .
Los tres cables de esta prueba fueron sometidos, por otra parte, a la prueba de la correa anteriormente aplicada a los cables C-I y C-II (apartado III-4) . Todos han mostrado un comportamiento muy bueno, parecido en términos de caída global del cable (?Fm igual, como mucho, al 10%) . Sin embargo, en el cable de la invención es en el que se ha registrado el desgaste medio más pequeño para los hilos de la capa periférica C2 ; este resultado mejorado debe destacarse, porque, en este tipo de cable, la capa C2 es la que comprende el mayor número de hilos y, por tanto, la que soporta la parte principal de la carga. En resumen, la resistencia globalmente mejorada del cable de la invención C-III, comparado con los cables testigo C-IV y C-V de construcciones muy parecidas, debe ser atribuida, aquí, en primer lugar, a una optimización de las relaciones de los ángulos de hélice (diferencia entre los pasos pi y p2) que forman los hilos de las capas Cl y C2. Gracias a esto, se obtiene un compromiso de resultados todavía mejor con respecto a, por una parte, la penetrabilidad del cable por el caucho y, por otra, las fuerzas de contacto entre las diferentes capas.
III-6 Resistencia en neumático
Se ha realizado aquí una prueba de rodaje sobre neumáticos para vehículos de gran tonelaje destinados a ser montados en una llanta de asientos planos, de medidas 12.00 R 20 XZE. Todos los neumáticos probados son idénticos, a excepción de los cables en capas que refuerzan su armadura de carcasa 7 (véase la figura 3) . Los cables utilizados para la armadura de carcasa 7 tienen las características que siguen: Cable C-VI (de acuerdo con la invención A 17 hilos + 1 hilo de zuncho) - estructura [1+5+11] - d0 = d2 = 0,230;
Cable C-VII (testigo - 27 hilos + 1 hilo de zuncho) - estructura [3+9+15] - d0 = dx = d2 = 0,230; - p0 = 6,5 (S) ; pi = 12,5 (S) ; p2 = 18,0 (Z) . El cable de la invención C-VI está constituido por un hilo con alma de diámetro 0,23 mm, rodeado de una capa
intermedia de 5 hilos enrollados juntos en hélice (dirección S) según un paso de 7,5 mm, rodeada a su vez por una capa externa de 11 hilos enrollados a su vez, juntos, en hélice (dirección S) según un paso de 15 mm. Este cable C-VI está zunchado por un hilo único de diámetro 0,15 mm (Rm = 2.800 MPa) enrollado en hélice (dirección Z) según un paso de 5 mm. En este cable de acuerdo con la invención, N es inferior en 1 al número máximo (aquí N,-^ = 12) de hilos enrollables en una capa única alrededor de la capa Cl . Este verifica la relación (v) , sin verificar, sin embargo, las relaciones preferentes (vii) y (viii) . Para aumentar todavía su penetrabilidad por el caucho, se han elegido los hilos de la capa Cl de diámetro superior a los de la capa C2 en una relación (d?/d2) comprendida, preferente, entre 1,10 y 1,20. El diámetro del cable (diámetro exterior total) es igual, aproximadamente, a 1,49 mm. Con excepción del hilo de zuncho (acero con un 0,7% de carbono) , todos los hilos del cable C-VI, indicados por F3 y F4 en la tabla 7 siguiente, se han realizado a partir de un acero de mayor contenido de carbono (0,82% en lugar de 0,71% del cable testigo) para compensar, en parte, la disminución del número de hilos con un aumento de resistencia del acero.
El cable C-VII se ha elegido como testigo para esta prueba de rodaje, debido a sus características reconocidas por el experto en la materia para el refuerzo de los neumáticos para vehículos de gran tonelaje de grandes dimensiones. Cables de estructura idéntica o similar se han descrito en las solicitudes antes citadas EP-A-0 497 612, EP-A-0 669 421, EP-A-0 675 223, EP-A-0 709 236 o también EP-A-0 779 390, para ilustrar la técnica anterior en este ámbito. El cable C-VII está constituido por 27 hilos (indicados por F5 en la tabla 7) de igual diámetro 0,23 mm, con un alma de 3 hilos enrollados juntos en hélice (dirección S) según un paso 6,5 mm, estando rodeada este alma por una capa intermedia de 9 hilos, enrollados a su vez juntos en hélice (dirección S) según un paso de 12,5 mm, rodeada a su vez por una capa externa de 15 hilos, enrollados a su vez juntos en hélice
(dirección Z) según un paso de 18,0 mm. Este cable C-VII est zunchado por un hilo único de diámetro 0,15 mm (Rm = 2.800
MPa) enrollado en hélice (dirección S) según un paso de 3,5 mm. Su diámetro (diámetro exterior total) es igual, aproximadamente, a 1,65 mm. Los hilos F3 , F4 y F5 son hilos latonados, preparados, de manera conocida, como se ha indicado anteriormente en el apartado III-l para los hilos Fl, F2. Los dos cables probados
y sus hilos constitutivos tiene las propiedades mecánicas indicadas en la tabla 7. Tabla 7
La armadura de carcasa 7 de los neumáticos probados est constituida por una sola tela radial formada por tejidos cauchutados del mismo tipo que los utilizados anteriormente para la prueba de la correa (apartado III-3 anterior) : composición a base de caucho natural y de negro de carbono, que presenta un módulo MÍO de, aproximadamente, 6 MPa. La armadura 7 est reforzada, ya sea por cables de acuerdo con la invención (C-VI) , o bien por los cables testigos (indicados por C-VII) . El tejido de acuerdo con la invención comprende, aproximadamente, 53 cables por dm de tela, lo que equivale, aproximadamente, a una distancia entre dos cables radiales adyacentes, de eje a eje, de 1,9 mm y a una anchura 1 de puente de goma igual, aproximadamente, a
0,41 mm. El tejido testigo comprende, aproximadamente, 45 cables por dm de tela, lo que equivale, aproximadamente, a una distancia entre dos cables radiales adyacentes, de eje a eje, de 2,2 mm y a una anchura 1 igual, aproximadamente, a 0,55 mm. La masa de metal, en la armadura de carcasa del neumático de acuerdo con la invención, se reduce, as ¡ , en un 23% con respecto al neumático testigo, lo que constituye un aligeramiento muy sensible. Correlativamente, gracias al empleo de un acero de tipo "HR" (0,82% de carbono) para los hilos del cable C-VI, la disminución de resistencia del tejido de acuerdo con la invención se reduce solamente un 13% aproximadamente . En cuanto a la armadura de corona 6, ésta está constituida, de manera conocida, por (i) dos telas de trabajo superpuestas cruzadas, reforzadas con cables metálicos inclinados 22 grados, estando recubiertas estas dos telas de trabajo por (ii) una tela de corona de protección reforzada con cables metálicos elásticos inclinados 22 grados. En cada una de estas telas de armadura de corona, los cables metálicos utilizados son cables usuales conocidos, dispuestos sensiblemente paralelos unos respecto de otros, y todos los
ángulos de inclinación indicados se miden con respecto al plano circunferencial medio. Una serie de dos neumáticos (indicados por P-l) se ha reforzado con el cable C-VI, otra serie de dos neumáticos (indicados por P-2) se ha reforzado con el cable testigo C-VII. En cada serie, un neumático está destinado al rodaje, y el otro al descortezado en neumático nuevo. Los neumáticos P-1 constituyen, por tanto, la serie de acuerdo con la invención, y los neumáticos P-2 la serie testigo. Se somete estos neumáticos a una prueba de rodaje severo, tal como la descrita en el apartado 1-5, con un total de 150.000 km recorridos. La distancia impuesta a cada tipo de neumático es muy elevada; equivale a un rodaje en continuo con una duración de, aproximadamente, tres meses y a 50 millones de ciclos de fatiga. A pesar de estas condiciones de rodaje muy severas, los dos neumáticos probados ruedan sin dañarse hasta el final de la prueba, en particular, sin rotura de los cables de la tela de carcasa; esto ilustra, especialmente para el experto en la técnica, el buen comportamiento de los dos tipos de neumáticos, incluidos los neumáticos testigos. Después del rodaje, se realiza un descortezado, es decir, una extracción de los cables de los neumáticos. Los
cables son sometidos, entonces, a ensayos de tracción, midiendo cada vez la fuerza de rotura inicial (cable extraído del neumático nuevo) y la fuerza de rotura residual (cable extraído del neumático que ha rodado) de cada tipo de hilo, según la posición del hilo en el cable, y para cada uno de los cables ensayados. La caída media ?Fm dada en % en la tabla 8, se ha calculado, tanto para los hilos de alma (CO) , como para los hilos de las capas Cl y C2. Las caídas ?Fm globales se miden, igualmente, en los propios cables.
Tabla 8
De la lectura de la tabla 8, se constata que la armadura de carcasa del neumático de acuerdo con la invención, aunque muy sensiblemente aligerada, así como los cables metálicos de la invención que la refuerzan, aunque netamente más pequeños, presentan una resistencia global equivalente a la de la solución testigo, teniendo, además, la invención otra ventaja, que reside en un menor desgaste (mitad menos) de los
hilos de la capa Cl; este menor desgaste de los hilos de la capa Cl es debido posiblemente a la construcción optimizada del cable de la invención, a saber, un enrollamiento en el mismo sentido (en este caso S/S) de las capas Cl y C2 , al contrario de la construcción cruzada (S/Z) de las capas Cl y C2 del cable testigo. Los cables C-VI y C-VII no fatigados (después de extracción desde neumáticos nuevos) se sometieron, por otra parte, a la prueba de permeabilidad al aire (apartado 1-2) . Los resultados de la tabla 9 destacan claramente, si fuese necesario, la superioridad del cable de la invención; los índices de permeabilidad Pa están expresados en unidades relativas, manteniéndose la misma base 100 de la tabla 4 precedente (base 100 para el cable testigo C-II) . Tabla 9
En conclusión, como lo demuestran claramente las diferentes pruebas que preceden, los cables de la invención permiten reducir de manera notable los fenómenos de fatiga-rozamiento-corrosión en las armaduras de carcasa de los
neumáticos, en particular, de los neumáticos para vehículos de gran tonelaje, y mejorar, así, la longevidad de estas armaduras y estos neumáticos. Así, para una vida útil equivalente, la invención permite reducir el tamaño de los cables y aligerar, así, estas armaduras de carcasa y estos neumáticos. Naturalmente, la invención no está limitada a los ejemplos de realización anteriormente descritos. Así, por ejemplo, el alma CO de los cables de la invención podría estar constituida por un hilo de sección no circular, por ejemplo, deformado plásticamente, especialmente un hilo de sección sensiblemente ovalada o poligonal, por ejemplo, triangular, cuadrada o también, rectangular; el alma CO podría estar constituida, también, por un hilo preformado, de sección circular o no, por ejemplo, un hilo ondulado, enroscado, retorcido en forma de hélice o en zig-zag. En tales casos, hay que comprender, naturalmente, que el diámetro dO del alma representa el diámetro del cilindro de revolución imaginario que rodea el hilo de alma (diámetro exterior total) y no el diámetro (o cualquier otro tamaño transversal, si su sección no es circular) del propio hilo de alma. Lo mismo ocurriría si el alma CO estuviera formada, no por un solo hilo como en los ejemplos precedentes, sino por
varios hilos unidos entre sí, por ejemplo, por dos hilos dispuestos paralelamente entre sí, o retorcidos juntos, en una dirección de torsión idéntica o no a la de la capa intermedia Cl . Sin embargo, por razones de viabilidad industrial, de coste y de eficiencia global, se prefiere poner en práctica la invención con un solo hilo de alma lineal usual, de sección circular. Por otra parte, estando el hilo de alma menos solicitado durante la operación de cableado que los otros hilos, habida cuenta de su posición en el cable, no es necesario emplear en este hilo, por ejemplo, composiciones de acero que ofrezcan una ductilidad elevada en caso de torsión; se podrá utilizar, ventajosamente, cualquier tipo de acero, por ejemplo un acero inoxidable, a fin de llegar, por ejemplo, a un cable de acero híbrido [1+5+10] o [1+5+11] , como se indica en la solicitud 098/41682 antes citada, que comprenda un hilo de acero inoxidable en el centro y 15 o 16 hilos de acero al carbono alrededor. Naturalmente, un hilo (al menos uno) lineal de una de las dos capas Cl y/o C2 podría ser reemplazado, también, por un hilo preformado o deformado o, más generalmente, por un hilo de sección diferente de la de otros hilos de diámetro di
y/o d2, con objeto de, por ejemplo, mejorar la penetrabilidad del cable por el caucho o por cualquier otro material, pudiendo ser el diámetro exterior de este hilo de reemplazamiento, inferior, igual o superior al diámetro (di y/o d) de los otros hilos constitutivos de la capa (Cl y/o C2) correspondiente. Sin que se modifique el espíritu de la invención, la totalidad, o parte, de los hilos que constituyen el cable de acuerdo con la invención podrían estar constituidos por hilos distintos de los hilos de acero, metálicos o no, especialmente, por hilos de material mineral u orgánico de alta resistencia mecánica, por ejemplo, monofilamentos de polímeros orgánicos cristales líquidos tales como los descritos en la solicitud O92/12018. La invención se refiere, igualmente, a cualquier cable de acero de varios alambres retorcidos ("multi-strand rope") cuya estructura incorpore, al menos, como alambre retorcido elemental, un cable en capas de acuerdo con la invención. 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 (26)
- REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Cable de varias capas con capa externa insaturada, utilizable como elemento de refuerzo de una armadura de carcasa de neumático, que comprende un alma (indicada por CO) de diámetro d0 rodeada por una capa intermedia (indicada por Cl) de cuatro o cinco hilos (M = 4 o 5) de diámetro di enrollados juntos en hélice según un paso p1# estando rodeada esta capa Cl a su vez por una capa externa (indicada por C2) de N hilos de diámetro d2 enrollados juntos en hélice según un paso p2, siendo N inferior en 1 a 3 al número máximo Nmax de hilos enrollables en una capa alrededor de la capa Cl, estando caracterizado este cable porque presenta las características siguientes (d0, dx, d2, pi y p2 en mm) : - (i) 0,08 < d0 < 0,28; - (iii) 0,12 < d < 0,25; (iv) para M = 4: 0,40 < (d0/d?) < 0,80; para M = 5: 0,70 < (d0/d?) < 1,10 (v) 4,8 (d0 + di) < pi < p2 < 5,6 (d0 + 2di + d2); - (vi) los hilos de las capas Cl y C2 están enrollados en el mismo sentido de torsión.
- 2. Cable según la reivindicación 1, caracterizado porque de construcción [1+M+N] , cuya alma está constituida por un solo hilo.
- 3. Cable según la reivindicación 2, elegido entre los cables de construcciones [1+4+8] , [1+4+9] , [1+4+10] , [1+5+9] , [1+5+10] y [1+5+11] .
- 4. Cable según las reivindicaciones 2 o 3 , de construcción [1+5+N] .
- 5. Cable según la reivindicación 4, de construcción [1+5+10] o [1+5+11] .
- 6. Cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los pasos pi y p2 están comprendidos en un rango de 5 a 15 mm.
- 7. Cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque verifica la relación siguiente: 0,15 < d2 < 0,25
- 8. Cable según la reivindicasión 7, que verifica las relaciones siguientes : 0,14 < d0 < 0,25 d2 > 0,17
- 9. Cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se trata de un cable de acero.
- 10. Cable según la reivindicación 9, caracterizado porque el acero es un acero al carbono.
- 11. Cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que verifica la relación: 5,0 (d0 + di) < pi < p2 < 5, 0 (d0 + 2dx + d2) .
- 12. Cable según la reivindicación 11, que verifica la relación 5,3 (d0 + di) < pi < p2 < 4,7 (d0 + 2di + d2) .
- 13. Cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual la relación (dx/d2) está comprendida entre 1,05 y 1,30.
- 14. Cable según la reivindicación 13, en el cual la relación (d/d2) está comprendida entre 1,10 y 1,20.
- 15. Utilización de un cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 como elemento de refuerzo de artículos o de productos semiacabados de material plástico y/o de caucho.
- 16. Utilización de un cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 como elemento de refuerzo de una armadura de carcasa de neumático destinado a vehículos industriales elegidos entre camionetas, vehículos de gran tonelaje, máquinas agrícolas o de obras públicas, aviones y otros vehículos de transporte o de manipulación.
- 17. Neumático para vehículos de gran tonelaje cuya armadura de carcasa comprende un cable de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 .
- 18. Tejido de material compuesto utilizable como tela de armadura de carcasa de neumático para vehículos de gran tonelaje, que comprende una matriz de composición de caucho, reforzada con cable según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
- 19. Tejido según la reivindicación 18, estando comprendida su densidad de cables entre 40 y 100 cables por dm de tej ido .
- 20. Tejido según la reivindicación 19, estando comprendida la densidad de cables entre 50 y 80 cables por dm de tejido.
- 21. Tejido según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, estando comprendida la anchura, indicada por 1, del puente de composición de caucho, entre dos cables adyacentes, entre 0,35 y 1 mm.
- 22. Tejido según la reivindicación 21, estando comprendida la anchura 1 entre 0,4 y 0,8 mm.
- 23. Tejido según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 22, presentando la composición de caucho, en estado vulcanizado, un módulo secante en extensión MÍO que es inferior a 8 MPa.
- 24. Tejido según la reivindicación 23, presentando la composición de caucho, en estado vulcanizado, un módulo MÍO comprendido entre 4 y 8 MPa .
- 25. Tejido según una cualguiera de las reivindicaciones 18 a 24, siendo el caucho caucho natural.
- 26. Neumático para vehículos de gran tonelaje cuya armadura de carcasa comprende, en concepto de tela de refuerzo, al menos, un tejido según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 25. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Cable de varias capas con capa externa insaturada, utilizable como elemento de refuerzo de una armadura de carcasa de neumático, que comprende un alma de diámetro d0 rodeada por una capa intermedia (indicada por Cl) de cuatro o cinco hilos (M = 4 o 5) de diámetro di enrollados juntos en hélice según un paso px, estando rodeada esta capa Cl a su vez por una capa externa (indicada por C2) de N hilos de diámetro d2 enrollados juntos en hélice según un paso p2, siendo N inferior en 1 a 3 al número máximo Nmax de hilos enrollables en una capa alrededor de la capa Cl, presentando este cable las características siguientes (d0, di, d2, pi y p2 en mm) : - (i) 0,08 < d0 < 0,28; - (ii) 0,15 < di < 0,28; - (iii) 0,12 < d2 < 0,25; - (iv) para M = 4: 0,40 < (d0/d?) < 0,80; para M = 5: 0,70 < (d0/d?) < 1,10; - (v) 4,8 (d0 + di) < pi < p2 < 5,6 (d0 + 2di + d2) ; - (vi) los hilos de las capas Cl y C2 están enrollados en el mismo sentido de torsión. A/a 200 ? \ 63 6s La invención se refiere, además, a los artículos o productos semiacabados de material plástico y/o de caucho reforzados con un cable de varias capas de este tipo, especialmente, a los neumáticos destinados a vehículos industriales y, de manera más particular, a los neumáticos para vehículos de gran tonelaje y a sus telas de armadura de carcasa. PA a/ 200.2 636?
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