MXPA99010576A - Llanta inextensible, que opera desinflada, resistente a la alta temperatura - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una llanta que tiene una banda de rodamiento, una estructura de banda y un armazón radialmente al interior de la banda de rodamiento y la estructura de banda, comprendiendo el armazón:una capa reforzada con cuerdas substancialmente no extensibles, que tiene un módulo E mínimo de 10 Gpa, teniendo la capa un par de extremos volteados hacia arriba, enrollados alrededor de un par de núcleos de talón no extensibles, el armazón tiene un par de estructuras de pared lateral y en cada estructura de pared lateral el armazón tiene un inserto que opera en forma desinflada radialmente al interior de la capa, y un inserto que opera en forma desinflada de filtro de talón elastomérico, radialmente por encima de cada núcleo de talón y colocado entre la capa y los extremos volteados hacia arriba, extendiéndose el filtro desde cada núcleo de talón radialmente hacia fuera en proximidad de estructura de banda, en donde los extremos volteados hacia arriba de extienden radialmente hacia fuera, hasta un extremo terminal que queda por de bajo de la estructura de banda.

Description

LLANTA INEXTENSIBLE, QUE OPERA DESINFLADA. RESISTENTE A LA ALTA TEMPERATURA Campo Técnico Esta invención se refiere a una llanta, más particularmente a una llanta de vehiculo de pasajeros o de un camión ligero, capaz de ser usada en la condición desinflada, Antecedentes de la Invención Se han sugerido varias construcciones de llantas para llantas neumáticas que operan desinfladas, es decir, llantas capaces de ser usadas en la condición desinflada. Un acercamiento, descrito en la patente de E.U.A., No. 4,111,249, intitulada la "Llanta con Bandas", es suministrar un lazo o banda anular en forma directa bajo, y aproximadamente tan ancha como, la banda de rodamiento. El lazo en combinación con el resto de la estructura de llanta puede soportar el peso del vehiculo en la condición desinflada. Esta llanta con bandas tensa realmente los cordones de las capas o pliegues, aún en la condición desinflada. Otro acercamiento propuesto ha sido simplemente robustecer las paredes laterales, aumentando su espesor en sección transversal. Estas llantas, cuando operan en la condición desinflada, colocan los cordones de la capa y la pared lateral en compresión. Debido a las grandes cantidades de hule requeridas para dar firmeza a los miembros de la pared lateral, el acumulamiento del calor es un factor principal en la falla de la llanta. Esto es verdadero especialmente cuando la llanta es operada por períodos prolongados a altas velocidades en la condición desinflada. Pirelli revela tal llanta en la Publicación de Patente Europea No. 0-475-258A1. Una patente de Goodyear que tiene algunos de los mismos inventores de la presente invención, revela la primera llanta neumática de pliegues radiales, aceptada comercialmente, la llanta Eagle GSC-EMT. La llanta fue aceptada como una opción del equipo para el automóvil Corvette de 1994. La patente de E.U.A., No. 5,368,082 enseña el empleo de insertos especiales de la pared lateral para mejorar la rigidez. Aproximadamente se requieren tres kilogramos adicionales de peso por llanta para soportar la carga de 400 kilogramos en esta llanta desinflada. Estas llantas que opera desinfladas tienen una relación de aspecto muy baja. Esta invención anterior, aunque superior a los intentos anteriores, aún impone una desventaja del peso por llanta, que puede ser desplazada por la eliminación de una llanta de repuesto y el gato de la llanta. Esta desventaja en el peso es aún más problemática cuando los ingenieros intentan construir llantas de relación de aspecto mayor para los sedanes grandes de turismo de lujo. El peso soportado requerido para una llanta desinflada de coche de lujo es de aproximadamente 700 kilogramos de carga. Estas llantas con paredes laterales de taller, que tienen relaciones de aspecto en el intervalo del 55 al 65% o más, significa que las cargas de trabajo son varias veces aquellas de las llantas anteriores de tipo Corvette, que operan desinfladas, con relación de aspecto del 40%. Tales cargas significan que las paredes laterales y la llanta en general tienen que ser hechas rígidas al punto de acomodarse al viaje. Los propietarios de vehículos de lujo simplemente no sacrificarán la calidad del viaje por la capacidad que las llantas rueden en forma desinflada. Los requisitos de ingeniería ha sido suministrar una llanta que opera desinflada sin pérdida en la comodidad o desempeño del viaje. En el vehículo del tipo de desempeño de suspensión muy rígida, la capacidad de suministrar tal llanta es comparativamente fácil, cuando se compara a los sedanes lujosos con características de viaje más suaves. Los vehículos de utilidad de camiones ligeros y deportivos, aunque no tan sensibles en el desempeño del viaje, suministran un mercado de llantas que operan desinfladas que varía desde la aceptación de un viaje más inflexible hasta la demanda de un viaje más suave de tipo lujoso.

Una consideración de diseño igualmente importante en el desarrollo de una llanta que opera desinflada es asegurar que esta llanta desinflada permanezca asentada sobre el reborde. Se han desarrollado soluciones que emplean dispositivos de restricción de la pestaña al igual que rebordes especiales para lograr este requisito, tal como la llanta Bridgestone Expedia S-01 Runflat A/M Tire. Alternativamente, la llanta Eagle GSC-EMT emplea una nueva configuración de reborde que habilita que esta llanta funcione sobre rebordes estándar, sin requerir dispositivos adicionales de restricción de pestaña. Dos patentes de E.U.A., Nos.5, 427,166 y 5,511,599 de alter L. illard, Jr., muestran llantas Michelin que revelan la adición de una tercera capa o pliegue y un tercer inserto en la pared lateral, para aumentar más el desempeño de la llanta que opera desinflada, sobre la p patente original de E.U.A., No.5, 368, 082 de Oare et al. Estas patentes discuten algunas de las relaciones de carga que ocurren en la condición desinflada de la llanta y demuestran que el concepto de Oare puede ser aplicado al número de adición de las capas e insertos. Un intento ulterior de llanta que opera desinflada se enseña en la solicitud de patente de E.U.A., No. 08/391,746, que suministra una llanta de relación de aspecto mayor con el empleo de un núcleo de pestaña que soporta carga, colocado directamente bajo el empaque de la banda de rodamiento de la llanta. De nuevo, la mayoría de los inventores de ese concepto parten del equipo del diseño original de la llanta original de Corvette EM. Aunque muy promisorio en el soporte de la carga y al viaje, ese acercamiento muestra una resistencia de rodamiento algo mayor en las condiciones normalmente infladas. Una patente de E.U.A., No. 5,535,800 ulterior más, revela el uso de nervaduras compuestas cubiertas, elastoméricas, que, en combinación con un pliegue radial, pueden suministrar la capacidad excelente de rodar en forma desinflada en un amplio intervalo de aplicaciones de la llanta. Un objeto de la presente invención es suministrar una llanta que opera desinflada con un kilometraje limitado, sin aumentar apreciablemente el peso de la llanta, resistencia de rodamiento o disminución del desempeño general del viaje. En la patente de E.U.A., No. 5,361,820, se revela una llanta radial neumática que tiene un inserto de soporte y una envoltura de ápice por una sola capa que tiene su extremo doblado hacia arriba extendido para terminar directamente bajo el borde de un refuerzo de banda. La llanta, a.nque no es una llanta que opera desinflada, demuestra que se pueden lograr reducciones en peso benéficas con una pérdida nominal del manejo de alto desempeño. El empleo de tal estructura en una llanta que opera desinflada no se ha aplicado exitosamente debido a los requisitos de diseño únicos. La invención revelada aquí enseña una manera única de lograr una llanta que ruede desinflada que use tan pocos como una capa y un inserto por pared lateral, mientras aún es capaz de mantener intacto la llanta durante las condiciones en estado desinflado. Esto habilita que la llanta sea producida muy eficientemente con un peso más ligero y menores componentes. Compendio de la Invención Una llanta 10 tiene una banda de rodamiento 12, una estructura 36 de banda y una armazón 30, radialmente al interior de la banda de rodamiento 12 y la estructura 36 de banda. El armazón 30 tiene al menos una capa o pliegue 38 reforzado con cordones 43 que tienen un módulo mínimo E, y una pareja de núcleos inextensibles 26, 26A de pestaña. Esta al menos una capa 38 tiene una pareja de extremos 32 volteados hacia arriba, enrollados alrededor de la pareja de núcleos inextensibles 26 ó 26A de pestaña. El armazón 30 tiene una pareja de estructuras 20 de pared lateral en cada estructura 20 de pared lateral, el armazón 30 tiene un inserto o relleno 42 radialmente al interior de. la capa 38.

Los cordones 43 de la capa 38 son preferiblemente inextensibles en forma substancial y tienen un módulo mínimo de cuando menos GPa. El módulo del cordón permanece arriba de 10 GPa a temperaturas de aproximadamente 100se Preferiblemente, los cordones 43 son de aramida o metálicos, más preferiblemente son cordones de acero. Los cordones 43 se pueden seleccionar de un amplio intervalo de materiales, pero preferiblemente los cordones 43 son altamente flexibles, con una elevada resistencia a la tensión. En la segunda modalidad preferida, la llanta tiene los extremos 32 volteados hacia arriba extendiéndose radialmente al exterior hasta bajo la estructura 36 de banda y en cada pared lateral hay un segundo relleno 46 de inserto que se ubica entre la capa 38 y al extremo 32 volteado hacia arriba, y que se extiende desde el núcleo 25 de pestaña hasta debajo o en proximidad a la estructura 36 de banda. Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista en sección transversal de una llanta que opera desinflada, de la técnica anterior, fabricada de acuerdo con la llanta 100 de la técnica anterior revelada en la patente de E.U.A., No. 5,368,082. Las Figuras 2A y 2B son vistas en sección transversal, agrandadas, fragmentarias, de un soporte de la banda de rodamiento, una pared lateral y una región de pestaña de las llantas de la primera y segunda modalidades preferidas de la invención. Las Figuras 3A, 3B y 3C son vistas esquemáticas en sección transversal de una construcción de pared lateral de la técnica anterior y la construcción de pared lateral de la invención de una primera y segunda modalidades preferidas. Cada vista muestra en líneas de guiones el eje de doblado neutral. La Figura 4 es una modalidad alternativa, en que los insertos múltiples 46 son reforzados con cordones. La Figura 5 es una modalidad alternativa, en que los insertos 46 son fibras cortas cargadas. La Figura 6 es una modalidad alternativa que muestra una pestaña extendida usada en la sección transversal de la pared lateral. La Figura 7 es una modalidad alternativa que usa una estructura reforzada de cordón de orientación enrollada alrededor del núcleo de pestaña, como se muestra en sección transversal .

Definiciones "Relación de Aspecto" significa la relación de su altura de sección a su ancho de sección. "Axial" y "axialmente" significa las líneas o direcciones que son paralelas al eje de rotación de la llanta.

"Pestaña" o "Núcleo de Pestaña", significa esa parte de la llanta comprendida de un miembro anular de tensión, las pestañas internas radialmente se asocian con la retención de la llanta al reborde que se envuelven por los cordones del pliegue o capa y se configuran, con o sin otros elementos de refuerzo, tal como aletas, astillas, ápices o rellenos, protectores de dedos del pie e irritaciones. "Estructura de Banda" o "Bandas de Refuerzo", significan al menos dos capas anulares o pliegues de cordones paralelos, tejidos o no tejidos, subyacentes a la banda de rodamiento, sin anclar a la pestaña, y que tienen ángulos de cordones izquierdo y derecho en el intervalo de 17 a 272, con respecto al plano ecuatorial de la llanta. "Circunferencial", significa las líneas o direcciones que se extienden por el perímetro de la superficie de la banda de rodamiento anular, perpendicular a la dirección axial. "Armazón" , significa la estructura de la llanta aparte de la estructura de la banda, banda de rodamiento y bajo esta banda de rodamiento, pero que incluye las pestañas . "Revestimiento" significa el armazón, estructura de banda, pestañas, paredes laterales y todos los otros componentes de la llanta, excepto la banda de rodamiento y parte subyacente de la banda de rodamiento.

"Protección de Frotación" se refiere a tiras estrechas de material colocadas en el exterior de la pestaña para proteger los pliegues de cordón del reborde, y distribuir la flexión arriba del reborde. "Cordón" significa uno de los cordones de refuerzo del cual los pliegues en la llanta están comprendidos. "Plano Ecuatorial (EP) " significa el plano perpendicular al eje de rotación de la llanta y qu pasa a través del centro de su banda de rodamiento. "Huella" significa la zona o área de contacto de la banda de rodamiento de la llanta con una superficie plana, a velocidad cero, y bajo carga y presión normales. "Forro interno" significa la a a o capas de elastómero u otro material que forman la superficie interior de una llana sin cámara y que contiene el fluido de inflado dentro de la llanta. "Presión Normal de Inflado", significa la presión de inflada del diseño específica y la carga asignada por la organización de normas apropiadas para la condición de servicio de la llanta. "Carga Normal" significa la presión de inflado de diseño específica y la carga asignadas por la organización de normas apropiadas para la condición de servicio para la llanta.

"Pliegue" significa una capa de cordones paralelos recubiertos con hule. "Radial" y "radialmente", significan las direcciones radialmente hacia o en alejamiento del eje de rotación de la llanta. "Llanta de Pliegue Radial" significa la llanta neumática con bandas o restringida circunferencialmente, en la cual al menos un pliegue tiene cordones que se extienden desde una pestaña a otra y se colocan en ángulos de cordón entre 65 y 902 con respecto al plano ecuatorial de la llanta. "Altura de Sección" significa la distancia radial del diámetro de reborde nominal al diámetro exterior de la llanta en su plano ecuatorial. "Ancho de Sección" significa la distancia lineal máxima paralela al eje de la llanta y entre el exterior de sus paredes laterales, cuando y después que se ha inflado a la presión normal durante 24 horas, pero sin cargar, excluyendo las elevaciones de las paredes laterales debidas a la rotulación, decoración o bandas protectoras. "Soporte" significa la porción superior de la pared lateral, justamente debajo del borde de la banda de rodamiento. "Pared lateral" significa esa porción de la llanta entre la banda de rodamiento y la pestaña.

"Ancho de la Banda de Rodamiento" significa la longitud de arco de la superficie de la banda de rodamiento en la dirección axial, es decir, en un plano paralelo al eje de rotación de la llanta. Descripción Detallada de la Modalidad Preferida Haciendo referencia a las Figuras 1 y 3A, se ilustra una porción de la sección transversal de una llanta 100 de la técnica anterior, fabricada de acuerdo con la patente de E.U.A., No. 5,368,082. La llanta 100 es una llanta de vehículo de pasajeros, que tiene una banda de rodamiento 120, una estructura de banda 360, una pareja de paredes laterales 180, 200, una pareja de porciones de pestaña, 220, 220', y una estructura 300 de refuerzo de armazón. El armazón 300 incluye un primer pliegue 380 y un segundo pliegue 400, un forro 350, una pareja de pestañas 260, 260* y una pareja de rellenos de pestaña 480, 480', una pareja de primeros rellenos de inserto 420, 420' y una pareja de segundos rellenos de inserto 460, 460', el primer relleno de inserto 420, 420' se coloca entre el forro 350 y el primer pliegue 380, los segundos rellenos de inserto 460, 460 ' se ubican entre el primero y segundo pliegue 380, 400. Esta estructura 300 de armazón dan a la llanta 100 una capacidad limitada de rodar desinflada. El término de operar desinflada, según se usa en esta patente, significa que la estructura de llanta sola es suficientemente fuerte para soportar la carga del vehículo cuando la llanta es operada en la condición desinflada, la pared lateral y las superficies internas de la llanta no se aplastan o pandean sobre sí mismas, sin requerir cualquier dispositivo interno para prevenir que la llanta se aplaste. La llanta neumática convencional, cuando se operan sin inflado, se aplastan sobre sí mismas cuando soportan una carga del vehículo. Como se puede ver de la Figura 3A, el refuerzo estructura en el área de la pared lateral de la llanta 100 aumenta substancialmente el espesor de la pared lateral general, particularmente desde el ancho de sección máxima radialmente al exterior al soporte. Esta patente de la técnica anterior enseña que el espesor de pared lateral general donde se funde con el soporte, debe ser al menos el 100%, preferiblemente el 125% del espesor de la pared lateral general, según se mide en el ancho de sección máxima. Esto se cree será necesario para soportar suficientemente la carga en un estado desinflado. Los insertos para una llanta típica P275/40ZR17 pesan aproximadamente 3.0 kg. El primer inserto 420, 420' tiene un espesor de calibre máximo de 7.62 mm, el segundo inserto 460, 460' tiene un espesor de calibre máximo de 4.3 mm. Empleando este concepto original de la técnica anterior en la llanta P235/55R17 de una relación de aspecto mayor, significa que el peso del inserto aumentó a unos 3.085 kg y el espesor de calibre del primer inserto fue de aproximadamente 6.60 mm, mientas el segundo inserto tiene un calibre máximo de 6.10 mm. Los números de referencia, como se ilustran en los dibujos, son los mismos mencionados en la especificación. Para fine de esta solicitud, las varias modalidades ilustradas en las Figuras 2A, 2B, 3B, 3C a 7, cada uno usan los mismos números de referencia para componentes similares. Las estructuras emplean básicamente los mismos componente con variaciones en la ubicación o cantidad, dando así lugar a construcciones alternativas en donde se puede practicar el concepto inventivo. La llanta 10, de acuerdo con la presente invención, . emplea una estructura única 20 de pared lateral. Las llantas 10, como se ilustran en las Figuras 2A, 2B, 3B y 3C a 7, son llantas radiales de vehículos de pasajeros o de camiones ligeros; estas llantas 10 están provistas con una porción de banda de rodamiento 12 en contacto con el suelo, que termina en las porciones de soporte en los bordes laterales 14, 16 de la banda de rodamiento 12, respectivamente. Una pareja de porciones 20 de pared lateral se extienden desde los bordes laterales 14, 16 de la banda de rodamiento, respectivamente, y terminan en una pareja de regiones de pestaña 22, cada una con un núcleo 26 de pestaña anular, inextensible, respectivamente, y se extienden radialmente hacia afuera a un extremo terminal directamente bajo las bandas 36. La llanta 10 está además provista con una estructura 30 de refuerzo del armazón, que se extiende desde la región 22 de pestaña a través de una porción 20 de pared lateral, la porción 12 de la banda de rodamiento, la porción 20 de pared lateral opuesta a la región 22 de pestaña. Los extremos 32 volteados hacia arriba de al menos un pliegue 38 de la estructura de refuerzo del armazón, se enrollan alrededor de núcleos 26 de pestaña, respectivamente. La llanta 10 puede incluir un forro interno 35 convencional, que forma la superficie periférica interna de la llanta 10 s esta llanta va a ser una de tipo sin cámara Colocada circunferencialmente alrededor de a superficie externa radialmente de la estructura 30 de refuerzo del armazón, debajo de la porción 12 de banda de rodamiento, está una estructura 36 de banda de refuerzo de la banda de rodamiento. En la modalidad particular ilustrada, la estructura de banda 36 comprende dos pliegues de banda cortados, 50, 51 y los cordones de los pliegues de banda 50, 51 se orientan en un ángulo de aproximadamente 23 grados con respecto al plano central circunferencial medio de la llanta. Los cordones del pliegue 50 de banda se disponen en una dirección opuesta al plano central medio circunferencial y desde aquélla de los cordones del pliegue 51 de banda. Sin embargo, la estructura 36 de banda puede comprender cualquier número de pliegues de banda de cualquier configuración deseada y los cordones pueden estar dispuestos en cualquier ángulo deseado. La estructura 36 de banda proporciona la rigidez lateral a través del ancho de banda, para así reducir al mínimo la elevación de la banda de rodamiento desde la superficie de la carretera durante la operación de la llanta en el estado desinflado. En la modalidad ilustrada, estos e logra haciendo los cordones de los pliegues de banda, 50, 51, de acero y preferiblemente de una construcción de cable de acero. La estructura 90 de refuerzo de armazón comprende al menos una estructura 38 de pliegue de refuerzo. En la modalidad particular ilustrada en la Figura 2A, se suministra una estructura 38 de pliegue de refuerzo con un extremo 32 volteado hacia arriba de pliegue radialmente externo, esta estructura 38 de pliegue tiene preferiblemente una capa de cordones paralelos 43. Estos cordones 43 de la estructura 38 de pliegue de refuerzo se orientan en un ángulo de al menos 75 grados con respecto al plano central CP circunferencial medio de la llanta 10. En la modalidad particular ilustrada, los cordones 43 se orientan en un ángulo de unos 90 grados con respecto al plano central CP circunferencial medio. Los cordones 43 se hacen de un material que es substancialmente inextensible y altamente resistente al calor, por ejemplo, y de ninguna manera de limitación, aramida o acero. Preferiblemente, los cordones se hacen de un material o se recubren con un material que tenga una propiedad de alta adhesión con el hule y alta resistencia al calor. Como se muestra en la Figura 2A, la llanta 10 tiene el extremo 32 volteado hacia arriba del pliegue con un extremo terminal 33 en la altura radial de aproximadamente el 40% de la altura (h) de sección de la llanta 10, que termina preferiblemente en o arriba de la ubicación (h) . La llanta 10 de la Figura 2A tiene un relleno de pestaña elastomérico, radialmente arriba del núcleo 26 de pestaña. Este relleno se hace preferiblemente de un material duro, rígido, el cual puede ser el mismo como el relleno o inserto 46 o puede tener propiedades levemente diferentes. El pliegue 38 sigue una trayectoria adyacente al inserto 46 y el relleno 48. La combinación de estructuras hacen posible que la pared lateral 20 se haga de un espesor substancialmente constante. El inserto 46 previene que la llanta se combe bajo una carga compresiva, aún cuando esta llanta esté operada en forma desinflada. El espesor d calibre está en un máximo en la ubicación B. El inserto puede ser hecho muy delgado, en este caso el kilometraje de la llanta que opera desinflada se reducirá o el inserto 46 puede ser engrosado para aumentar el desempeño de la llanta desinflada. Cuando los cordones 43 son de acero, la llanta puede ser hecha de modo que los insertos 46 sean muy delgados. En tal caso, la llanta 10 puede ser diseñada para rodar en forma desinflada por una distancia limitada, mientras los cordones 43 de acero y la llanta se dañan de modo que esta llanta 10 ya no será reparable. Este concepto lleva a fabricar a la llanta con un costo muy bajo, suficiente para justificar desechar simplemente la llanta una vez que ha habilitado exitosamente al conductor para llegar a su estación de servicio local, almacén de llantas, o cualquier otro destino escogido. En la llanta que opera desinflada de la técnica anterior, la sobrevivencia de la llanta desinflada se consideraba esencial debido al alto costo de fabricación. Conforme la tecnología, materiales y necesidades de seguridad personal han aumentado, el costo de la llanta de reemplazo llegó a ser menor mientras la necesidad de seguridad llega a ser más valioso. El uso de los cordones de acero en el pliegue 38 hacen posible que la llanta permanezca intacta por períodos prolongados a temperaturas de operación mucho mayores. La llanta 10 de la presente invención e idealmente adecuada para llantas de alto desempeño que tienen bajas relaciones de perfil y aspecto, debajo del 65%., y es muy adecuada para la clase de vehículos denominados comúnmente como vehículos de utilidad deportivos, camionetas cerradas, o camionetas ligeras 'pickup'. Estas llantas de pliegues de acero tienen una excelente durabilidad y aunque un camión de carga pesada puede no tener un potencial de rodar con llantas desinfladas, ese mismo camión descargado o cargado o ligeramente pueden tener un excelente intervalo de rodar en estado desinflado. Estas llantas de movilidad extendida se usan generalmente en conjunto con un dispositivo de alarma de detección de presión, que alerta al conductor cuando está operando con una llanta debajo de una presión crítica. Esto hace que el conductor ejerza algún juicio de qué tan lejos debe ir bajo la condición de carga de este vehículo. En la modalidad particular ilustrada, los cordones 43 se hacen de un cordón de acero de Ix5x.l8. Los cordones 43 tienen un módulo E de X, siendo X al menos 150 GPa. Una manera de lograr tal resistencia es combinando el proceso apropiado y aleaciones descritos en las patentes de E.U.A., Nos. 4,960,473 y 5,066,455, que se incorporan aquí como referencia en su totalidad, con una varilla de acero microaleada con uno o más de los siguientes elementos: Ni, Fe, Cr, Nb, Si, Mo, Mn, Cu, Co, V y B. La química preferida se lista abajo, en porcentajes en peso: C 0.78 a 1.0 Mn 0.30 a 0.05 Si 0.10 a 0.3 Cr 0 a 0.4 V 0 a 0.1 Cu 0 a 0.5 Ni 0 a 0.5 Co 0 a 0.1 el resto es hierro y residuos La varilla resultante es luego estirada a través de una fuerza de tensión apropiada. Los cordones 43 para el uso en el armazón 30 pueden comprender desde uno (monofilamento) hasta múltiples filamentos. El número de filamentos total en el cordón 43 puede variar de 1 a 30. Preferiblemente, el número de filamentos por cordón 43 varía de 6 a 7. El diámetro individual (D) de cada filamento 9 varía generalmente de 0.10 a 0.30 mm para cada filamento y tiene al menos una resistencia de tensión de 2000 hasta 5000 MPa, preferiblemente arriba de 3000 MPa. Preferiblemente, el diámetro de cada filamento varía de 0.15 a 0.22 mm. Otra propiedad crítica del cordón 43 de acero es que el alargamiento total para cada filamento en el cordón debe ser al menos del 2 por ciento sobre una longitud de calibre de 25 centímetros. El alargamiento total se mide de acuerdo con la norma ASTM A370-92. Preferiblemente, el alargamiento total del cordón varía de aproximadamente del 2 al 4 por ciento. Un alargamiento total preferido particularmente varía de aproximadamente 2.2 hasta 3.0 por ciento. Los valores de la torsión del acero para el filamento usado en el cordón debe ser al menos de 210 vueltas con una longitud de calibre de 200 veces el diámetro del alambre. Generalmente, el valor de la torsión varía de aproximadamente 20 a 100 vueltas. Preferiblemente, los valores de la torsión varían aproximadamente de 30 a 80 vueltas, con un intervalo de aproximadamente 35 a 65 siendo particularmente preferido. Los valores de la torsión se determinaron de acuerdo con el Método de Prueba de ASTM E 558-83, con longitudes de prueba de 200 veces el diámetro del alambre. Existe un número de construcciones específicas de cordones metálicos 43, para su uso en el pliegue 38 ó 40 de armazón. Ejemplos representativos de las construcciones específicas de cordones incluyen l x, 2 x, 3 x, 4 x, 5 x, 6 X, 7 X, 8 X, 11 X, 12 X, 1 + 2, 1 + 4, 1 + 5, 1 + 6, 1 + 7, 1 "+ 8, 2 + 1, 3 + 1, 5 + 1, 6 + 1, 11 + 1, 12 + 1, 2 + 7, 2 + 7 + 1, 3 + 9, 1 + 5 + l y 1 + 6 + 1 ó 3 + 9 + 1, el filamento de envoltura externo puede tener una resistencia de tensión de 2500 MPa o mayor, con base en el diámetro de filamento de 0.15 mm. Las construcciones de cordón más preferidas, que incluyen los diámetros de filamentos son 3 x .18, 1 + 5 x .18, 1 + 6 X .18, 2 + 7 X .18, 2 + 7 x .l8 x l X .25, 3 + 9 X .18 + 1 X .15, 3 + 9 X .18, 3 X .20 + 9 X .18 y 3 x .20 + 9 x .l8 + l x .15. Las designaciones anteriores de cordones son comprensibles por los expertos en la materia. Por ejemplo, la designación tal como 2 x, 3 x, 4 x y 5 x, significan un lote de filamentos; es decir, dos filamentos, tres filamentos, cuatro filamentos y similares. La designación tal como 1 + 2 y 1 + 4 indican, por ejemplo, un solo filamento enrollado por dos o cuatro filamentos. El pliegue 38 del armazón tiene una capa de los cordones de acero, descritos anteriormente, dispuesta para tener aproximadamente 2 a 39 extremos por centímetro, cuando se mide en el plano ecuatorial de la llanta. Preferiblemente, la capa de cordones se dispone para así tener aproximadamente 2.7 a 25 extremos por centímetro en el plano ecuatorial. Los cálculos anteriores de extremos por centímetro se basan en el intervalo de diámetros para el cordón, resistencia del cordón y el requisito de la resistencia práctica para el pliegue 38 de armazón. Por ejemplo, el alto número de extremos por centímetro incluirá el uso de un cordón de diámetro menor para una resistencia dada, versus un número menor de extremos por centímetro para un alambre con diámetro mayor para la misma resistencia. En la alternativa, si uno selecciona el uso de un cordón de un diámetro dado, uno puede tener que usar más o menos extremos por centímetro, dependiendo de la resistencia del cordones. Los cordones metálicos 43 del pliegue 38 de armazón se orientan de modo que la llanta 10, de acuerdo con la presente invención, es aquélla comúnmente llamada como radial. El cordón de acero del pliegue de armazón intercepta el plano ecuatorial (EP) de la llanta en un ángulo en el intervalo del 75% al 105%. Preferiblemente, los cordones de acero se interceptan en un ángulo de 82 a 98s. El intervalo preferido es de 89 a 912. El pliegue 38 tiene una pluralidad de cordones 43 de diámetro fino, con el diámetro C del cordón menor de 0.75 mm, . El cordón 43 puede ser cualquiera de los cordones mencionados, que incluyen, pero no se limitan a 1+5X.18 mm o3x.l8 mm o un alambre de mono ilamento que tiene un diámetro de aproximadamente 0.25 mm, preferiblemente 0.175 mm. Se considera conveniente que estos cordones 43 tengan filamentos con una resistencia mínima de tensión de al menos 2000 MPa y más del 2.0 por ciento de alargamiento, preferiblemente arriba de 3000 MPa y más del 2.5 por ciento de alargamiento. Debido a la resistencia tremenda y diámetro muy pequeño de los filamentos y cordones, hay una flexibilidad excepcional de fabricar el material de cordón menos sujeto a fallas de fatiga de los filamentos y cordones de acero de resistencia baja a la tensión, de diámetro mayor, convenciona1es. Como se ilustra además en las Figuras 2A o 2B, las regiones 22 de pestaña de la llanta 10 tienen cada una un primero y segundo núcleos 26 de pestaña, anulares, substancialmente inextensibles, respectivamente. Estos núcleos 26 de pestaña tienen una superficie básica plana 27 definida por una superficie imaginaria tangente a las superficies radialmente más internas de los alambres de pestaña. La superficie básica plana 27 tiene una pareja de bordes 28, 29 y un ancho "BW" entre los bordes. El núcleo 26 de pestaña tiene una primera superficie 23, axialmente interna, que se extiende radialmente desde el borde 28, y una segunda superficie 25, axialmente externa, que se extiende radialmente desde el borde 29. La primera superficie 23 y la superficie básica plana 27 forman un ángulo agudo incluido a. La segunda superficie 25 y la superficie básica plana 27 forman un ángulo agudo incluido ß. El ángulo a es mayor o igual que el ángulo ß. En la modalidad preferida, a es aproximadamente igual a ß. El núcleo 26 de pestaña puede además incluir una superficie radialmente externa 31, que se extiende entre la primera y segunda superficies 23, 25, respectivamente. La superficie externa radial 31 tiene una altura máximo "BH". Esta altura BH es menor que el ancho de la base BW. La sección transversal definida por las superficies 23, 25, 27 y 31 preferiblemente tiene la forma de un triángulo isósceles. La porción superior de la sección transversal de forma triangular generalmente no es requerida, debido a que la resistencia del núcleo 26, 25', como se ilustra, es suficiente para restringir las pestañas de una llanta desinflada sobre el reborde. El núcleo de pestaña se construye preferiblemente de un solo alambre de acero o monofilamento, enrollado continuamente. El alambre puede ser plano uno o múltiples filamentos. En la modalidad preferida, un alambre con diámetro de 0.127 mm se enrolla en capas radialmente internas hasta radialmente externas de 8, 7, 6, 4, 2 alambres, respectivamente. Las superficies de base plana del primero y segundo núcleos 26 de pestaña están preferiblemente inclinados con relación al eje de rotación, y el fondo de la porción moldeada de la pestaña se inclina similarmente, la inclinación preferida siendo aproximadamente de unos 102 con relación al eje de rotación, más preferiblemente de unos 10.52. La inclinación de la región de pestaña asiste al sellado de la llanta y es alrededor del doble de la inclinación de la brida del asiento de pestaña de un reborde convencional y se cree facilitará el ensamble y ayudará en retener las pestañas asentadas en el reborde.

Como se muestra en las Figuras 2B y 3C, ubicadas dentro de la región 22 de pestaña y las porciones internas radialmente de las porciones 20 de pared lateral, son insertos 46 elastoméricos de alto módulo, dispuestos entre la estructura de refuerzo 38 del pliegue de armazón y los extremos volteados hacia arriba, respectivamente. Estos insertos elastoméricos 46 se extienden desde la porción externa radialmente de los núcleos 26 de pestaña, respectivamente, hasta dentro de la porción de pared lateral, disminuyendo gradualmente en el ancho en sección transversal. Los insertos elastoméricos 46 terminan en un extremo externo radialmente cerca de la estructura de banda de la llanta. En la modalidad particular ilustra, los rellenos elastoméricos 46 se extienden cada uno lateralmente bajo las bandas 36 desde sus extremos de banda respectivos por una distancia de aproximadamente el 25 por ciento (25%) del ancho de banda. Para los fines de esta invención, la altura SH de sección máxima de la llanta debe se considerada la distancia radial medida desde el diámetro de reborde nominal NRD de la llanta a la parte más externa radialmente de la porción de banda de rodamiento de la llanta. Igualmente, para los fines de esta invención, el diámetro de reborde nominal debe ser el diámetro de la llanta, como se designa por su tamaño.

En una modalidad preferida de la invención, las regiones 22 de pestaña además incluyen al menos un miembro de refuerzo 52, 53 de cordón, ubicado entre el inserto 46 y el extremo 32 volteado hacia arriba del pliegue. El miembro o miembros 52, 53 de refuerzo de cordón tienen un primer extremo 54 y un segundo extremo 55. El primer extremo 54 está axial y radialmente al interior del segundo extremo 55. El miembro o miembros 52, 53 reforzados del cordón aumentan en la distancia radial desde el eje de rotación de la llanta 10 como una función de la distancia desde su primer extremo 54. En las Figuras 21A o 2B ilustradas, el miembro reforzado de cordón comprende dos componentes 52, 53 que tienen un ancho de aproximadamente 4 cm. El componente externo axialmente 52 tiene un extremo 54 radiaimente interno, que está radialmente arriba del borde externo 29 del primero y segundo núcleos 26 de pestaña. El componente 53 interno axialmente tiene un extremo interno radialmente, que está radialmente al exterior del borde externo 29 del núcleo 26 de pestaña por alrededor de 1 cm. Los componentes interno y externo axialmente, 52, 53, tienen preferiblemente un refuerzo de cordón rayón, nilón, aramida o acero. El segundo extremo 55 del miembro reforzado de cordón se ubica radialmente al exterior del núcleo 26 de pestaña y radialmente al interior de la terminación del extremo 32 volteado hacia arriba del primer plegué 38, por una distancia de al menos el 50% de la altura h de sección. Los cordones de los miembros 52 , 53 se inclinan preferiblemente, formando un ángulo incluido con relación a la dirección radial en un intervalo de 252 a 752, preferiblemente de 302. si dos miembros se emplean, los ángulos de cordón son preferiblemente iguales, pero dispuestos opuestamente. El miembro de refuerzo 52, 53 de cordón mejora las características de manejo de un coche que tiene una llanta desinflada según la presente invención. Los miembros 52, 53 reducen grandemente la tendencia del coche a la sobrediresción, un problema significante encontrado en las llantas convencionales que se impulsan mientras están desinfladas o subinfladas. Un miembro reforzado de tela 61 puede ser agregado a las regiones 22 de pestaña de la llanta 10. Este miembro reforzado de tela tiene un primero y segundo extremos 62 , 63. El miembro se enrolla alrededor del pliegue 38 y el núcleo 26 de pestaña. Tanto el primero como el segundo extremos 62, 63 se extienden radialmente arriba y al exterior del núcleo 26 de pestaña. Las porciones 20 de pared lateral son provistas con primeros rellenos 42. Los primeros rellenos 42 se emplean entre el forro interno 35 y el primer pliegue de refuerzo 38. Los primeros rellenos 42 se extienden desde cada región 22 de pestaña radialmente hasta cerca o debajo de las estructuras 36 de banda de refuerzo. Como se ilustra en la segunda modalidad preferida de la invención, mostrada en las Figuras 2B y 3C, las porciones 20 de pared lateral incluyen cada una un primer relleno 42 y un segundo relleno 46. Los primeros rellenos 42 se colocan como se describió antes. Los segundos rellenos 46 se ubican entre el primer pliegue 38 y los extremos 32 volteados hacia arriba del pliegue 38, respectivamente. El segundo relleno 46 se extiende desde cada región 22 de pestaña radialmente hacia fuera en proximidad a la estructura 36 de banda de refuerzo. Como se muestra en la Figura 2B, los primeros rellenos 42 tienen preferiblemente un espesor máximo B en una ubicación alineada aproximadamente en forma radial con el ancho de sección máxima de la llanta 10, este espesor B siendo alrededor del tres por ciento (3%) de la altura SH de sección máxima. Por ejemplo, en una llanta de turismo P235/55R17, el espesor B del inserto 42 es igual a 2.5 mm. Para los fines de esta invención, el ancho de sección máxima (SW) de la llanta se mide paralelo al eje de rotación de la llana desde las superficies externas axialmente de la llanta, excluyendo las indicaciones, adornos y similares. También, para los fines de esta invención, el ancho de la banda de rodamiento es la distancia axial a través de la llanta, perpendicular al plano ecuatorial (EP) de la llanta, según se mide de la huella de la llanta inflada a la presión estándar máxima de inflado, a una carga dada y montada sobre una rueda para la cual se diseñó. En las modalidades particulares ilustradas en la Figura 2B, los primeros rellenos 42 tienen cada uno un espesor máximo B de aproximadamente el 3 por ciento (3%) de la altura de sección máxima SH en una ubicación (h) alineada aproximadamente radial al ancho de sección máximo de la llanta. Los segundos rellenos 46 tienen preferiblemente un espesor máximo C de al menos el uno y medio por ciento (1.5%) de la altura de sección máxima de la llanta 10 en la ubicación radialmente arriba del ancho de la sección máxima de la llanta. En la modalidad preferida, los segundos rellenos 46 elastoméricos tienen cada uno un espesor C de aproximadamente el uno y medio por ciento (1.5%) de la altura de sección máxima SH de la llanta en una ubicación radial de aproximadamente el 75% de la altura de sección SH. Por ejemplo, en una llanta de alto desempeño, de tamaño P275/40ZR17, el espesor C de la llanta es igual a 2 mm. EN la ubicación h, alineada radialmente en forma aproximada con la ubicación del ancho de sección máxima de la llanta, el espesor del segundo relleno es de 1.3 mm. El espesor general en sección transversal de la combinación de rellenos elastoméricos 42, 46 que precede de los núcleos 26 de pestaña a la ubicación radial del ancho de sección máxima (SW) , es preferiblemente de espesor constante. La pared lateral general y el espesor del armazón es aproximadamente de 11.5 mm en la ubicación E de ancho de sección máxima y aumenta a un espesor general E, en la región donde se funde en el soporte cerca de los bordes laterales 14, 16 de la banda de rodamiento, F siendo alrededor del dos cientos por ciento (200%) del espesor general de pared lateral, según se mide en el ancho SW de sección máxima de la llanta. Preferiblemente, el espesor general F de la pared lateral en la región de soporte de la llanta es al menos un ciento veinticinco por ciento (125%) del espesor de pared lateral general del ancho (SW) de sección máxima, más preferiblemente al menos el 150%. Esta relación significa que la pared lateral es substancialmente más delgada que la de las llantas de operan desinfladas del tipo predecesor. Como en las llantas convencionales de tipo de alto desempeño, las llantas ilustradas en las figuras de las varias modalidades pueden aumentar el desempeño de alta velocidad de la llanta por la aplicación de la capa 59 de tala sobrepuesta, colocada alrededor de la estructura 36 de banda de refuerzo de la banda de rodamiento. Por ejemplo, capas de dos pliegues que tienen cuerdas de nilón o aramida pueden estar dispuestas arriba de cada estructura 36 de banda de refuerzo, los extremos laterales se extienden pasando los extremos laterales de las estructuras 36 de banda. Alternativamente, una sola capa de tela reforzada con aramida, enrollada en espiral, puede ser empleada en forma sobrepuesta. El material de aramida tiene un módulo substancialmente mayor de elasticidad que el nilón y, por lo tanto, resultan en un refuerzo de llanta más fuerte que dos capas de nilón. Los solicitantes han encontrado que más de un aumento del 10% en la capacidad de alta velocidad puede ser logrado en una llanta con una capa sencilla de aramida sobrepuesta. En general el uso de material de aramida en aplicaciones de llanta de pasajeros es evitado debido en parte al hecho que el material exhibe pobres propiedades de ruido y hay resonancia de los sonidos a través de las paredes laterales relativamente delgadas de la llanta de vehículos de pasajeros. La llanta de los solicitantes de la presente invención emplea paredes laterales reforzadas que amortiguan notablemente los ruidos generados por la llanta. Las paredes laterales que amortiguan el ruido permiten el uso de una sobrecapa de aramida sin experimentar niveles de ruido no aceptables. Los segundos rellenos 46, como se muestra, se hacen de material elastomérico. Estos insertos de relleno pueden ser usados en múltiples insertos interpuestos entre pliegues adyacentes, cuando más de dos pliegues se usan en la estructura de armazón, como se muestra en la Figura 6.

Alternativamente, los insertos pueden ser cordones reforzados por sí mismos, en la modalidad de la Figura 4, el uso de rellenos adyacentes 46 en combinación con el inserto 80 reforzado de cordón se considera benéfico. Los rellenos reforzados con múltiples cordones adyacentes 41 pueden ser colocados de modo que los extremos externos radialmente o terminen bajo la estructura de banda, mientras los extremos internos radialmente terminan arriba, adyacentes a los núcleos 26 de pestaña o se enrollan alrededor de los núcleos 26 de banda, similar a un pliegue. Los insertos 42, 46 pueden alternativamente ser cargados con fibras cortas, como se muestra en la Figura 5, que se orientan preferiblemente en un ángulo de al menos 452, para aumentar la rigidez radial y lateral del inserto, preferiblemente las fibras se orientan radialmente. Preferiblemente, los cordones 41 o las fibras cortas 82 se hacen de materiales textiles o sintéticos, tal como el rayón, poliéster o aramida. Estos cordones 41 o fibras cortas 82 pueden ser dirigidos radialmente o colocados en ángulos de orientación preferiblemente al menos de 452, pero no deben extenderse circunferencialmente. El primer inserto 42 de relleno se hace preferiblemente de material elastomérico. El primer relleno impide realmente que la pared lateral de la llanta se aplaste cuando opera bajo la ausencia de presión de inflado, el inserto puede estar en un amplio intervalo de las durezas Shore A, desde una dureza Shore A relativamente suave de aproximadamente 50 hasta muy dura de 85, la configuración del material y el perfil en sección transversal se modifican convenientemente para asegurar que el desempeño de viaje y el régimen de resorte de la pared lateral sean aceptables. Cuanto más rígido sea el material, en general más delgada será la sección transversal. El segundo relleno 46 puede tener las mismas o diferentes propiedades físicas del material con relación al primer relleno de inserto 42. Esto significa que la combinación de un segundo relleno más duro con un primer relleno suave se considera, al igual que la combinación de un primer relleno 42 duro con un segundo relleno 46 más suave. Los materiales elastoméricos del segundo relleno 46 son similarmente de una dureza Shore A de 50 a 85, preferiblemente de 50 a menos de 80 de Shore A. Los segundos rellenos 46 cuando no están reforzados actúan como un espaciados entre el pliegue adyacente 38 y su lado volteado hacia arriba. Los cordones del pliegue volteado hacia arriba se colocan en tensión cuando la llanta es operada en forma desinflada. Cuando se refuerzan los rellenos 46, también contribuyen a la estructurada de soporte de la pared lateral.

Como se muestra, las paredes laterales cuando se desvían por carecer de presión de inflado o aún cuando están infladas, colocan la porción externa radialmente de los cordones 43 en tensión, mientras los cordones 43 de la porción radialmente interna, cuando experimentan una carga hacia abajo, tratan de comprimirse localmente cuando la llanta se desinfla o desvía. La llanta 10, como se describió anteriormente, hace posible que el diseñador de la misma ajuste las características del diseño de la llanta particulares para lograr una textura suave lujosa hasta una textura de desempeño más rígida. Asimismo, la única combinación descrita anteriormente permite que las llantas sean construidas con relaciones de aspecto mayores de aquéllas hasta ahora practicadas. La combinación de características únicas significa que el diseñador puede escoger entre el desempeño prolongado de operación en forma desinflada o igualmente reducciones del peso de la llanta. EL uso de un pliegue reforzado 38 de cordón 43 de acero sencillo para lograr el desempeño de operación en estado desinflado, puede tener un régimen de resorte muy alto. Asimismo, el uso de insertos reforzados con cordones 41 o fibras cortas 82 puede además suministrar una rigidez de compresión adicional para aumentar el desempeño en estado desinflado, como se muestra en las Figuras 4 y 5.

La pared lateral 200 de la técnica anterior, como se muestra en la Figura 3A, tiene un eje (A) de doblado, mostrado en líneas de puntos para la estructura de pliegue de rayón de la técnica anterior. El eje (A) de doblado está substancialmente centrado alrededor del relleno 460 de inserto. La pared lateral 20 de la llanta 10, de acuerdo con la invención, como se muestra en la Figura 3C, tiene el eje (A) de doblado centrado similarmente entre el pliegue 38 y su lado vuelto hacia arriba 32. En la Figura 3B, el eje de doblado se coloca a lo largo de la trayectoria del pliegue 38. Idealmente, el régimen de resorte de la llanta 10 en la condición inflada no debe cambiar apreciablemente de aquél de una llanta neumática convencional que no opera en estado desinflado, usada en una aplicación similar. Cuando la llanta que opera desinflada rueda en un estado desinflado, el régimen de resorte debe ser suficiente para impedir que la llanta se combe o aplaste sobre sí misma. El desempeño en estado desinflado de la llanta puede además ser mejorado por la provisión de un recubrimiento de pliegue de cada capa de las estructuras 38 de pliegues de refuerzo, con un material elastomérico que tiene substansialmente las mismas propiedades físicas como aquéllas de los rellenos elastoméricos 42, 46. Como es bien conocido por los expertos en la técnica de las llantas, el recubrimiento de pliegue de una capa de tela es la capa de material elastomérico no vulcanizado, el cual se aplica a la tela antes de ser cortada a su configuración deseada y aplicado a la llanta sobre el tambor de construcción de la misma. En muchas aplicaciones, es preferido que el material elastomérico usado como un recubrimiento de pliegue para las capas de pliegues sea similar al material elastomérico usado en los rellenos 42, 46 de refuerzo. En la práctica, las composiciones de hule para los primeros rellenos 42, los segundos rellenos 46 y los recubrimientos de pliegues para una o más estructuras 38 de pliegues, utilizados en esta invención para la construcción de la llanta neumática antes mencionada. , se caracterizan preferiblemente por las propiedades físicas que aumentan su utilización en la invención que son, colectivamente creídas se apartan de las propiedades de las composiciones de hule normalmente usadas en las paredes laterales de llantas neumáticas, particularmente la combinación del primero y segundo rellenos 42 y 46 con el pliegue 38 teniendo una combinación de altas rigideces disimilares o similares, aún propiedades esencialmente de histéresis baja, como se describirá después. Preferiblemente, mientras la presente discusión se refiere a recubrimientos de pliegues que tienen una o más estructuras de pliegues, 38, 80, en la práctica de esta invención, los recubrimientos de pliegues aquí mencionados se refieren a los recubrimiento para el pliegue 38 y los insertos 80 reforzados del cordón. En particular, para los fines de esta invención, ambos de los rellenos 42 y 46, antes mencionados, son evaluados por tener un alto grado de rigidez, y aún por tener también una histéresis relativamente baja para tal grado de rigidez. La rigidez de la composición de hule para los rellenos 42 y 46 es conveniente para la rigidez y estabilidad dimensional de la pared lateral de la llanta. La rigidez de la composición de hule para el recubrimiento de pliegue, para el pliegue 38, es conveniente para la estabilidad dimensional general del armazón de la llanta, que incluye sus paredes laterales, puesto que se extiende a través de tanto las paredes laterales como a través de la porción de corona de la llanta. Como resultado, se considera que las propiedades de rigidez de las composiciones de hule mencionadas del primero y segundo rellenos 42 y 46 y de las estructuras 38 del pliegue, cooperan para reforzarse mutuamente y aumentar la estabilidad dimensional mencionada de las paredes laterales de la llanta a un grado mayor que si cualquiera de los rellenos o recubrimientos de pliegue mencionados son provistos solos, con una composición de hule de alta rigidez . Sin embargo, se apreciará que los hules con alto grado de rigidez en las llantas neumáticas, normalmente se espera generen un calor interno excesivo durante condiciones (que operan como llantas en una operación del vehículo bajo carga y/o sin presión interna de inflado) , particularmente cuando la rigidez del hule se logra por un método convencional más bien que aumentando simplemente su contenido de negro de carbón. Tal generación de calor interno dentro de la composición de hule, resulta típicamente en un aumento en la temperatura del hule rígido y las estructuras de llanta asociadas, que puede potencialmente ser perjudicial a la vida útil de la llanta. La histéresis de a composición de hule es una medida de su tendencia a generar calor interno bajo las condiciones de servicio. Hablando relativamente, un hule con una propiedad de histéresis menor genera menos calor interno bajo las condiciones de servicio que una composición de hule de otra manera comparable, con una histéresis substancialmente mayor. Así, en un aspecto, es conveniente una histéresis relativamente baja para la composición de hule para los rellenos 42 y 46 y los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38.

La histéresis es un término de la energía térmica gastada en un material (por ejemplo una composición de hule curada) por el trabajo aplicado y la baja histéresis de una composición de hule es indicativa por un rebote relativamente alto, una fricción interna relativamente baja y valores de la propiedad del módulo de pérdida relativamente bajos. Por lo tanto, es importante que las composiciones de hule para uno o más de los rellenos, 42 y 46, y los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38, tengan las propiedades de tanto una rigidez relativamente alta como de una histéresis baja. Las siguientes propiedades convenientes seleccionadas de las composiciones de hule para los rellenos, 42 y 46, al igual que los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38 se resumen en la siguiente Tabla 1. 1. Prueba de Flexómetro de Goodrich - Prueba ASTM No. D623 2. Prueba de Dureza Shore - Prueba ASTM No. D2240 3 Prueba de Módulo de Tensión - Prueba ASTM No. D412 4. Prueba de Rebote Zwick - Prueba DIN 53512.

La propiedad de la dureza indiada se considera está en un intervalo esperado de la dureza moderada del hule, permitida por el uso de la estructura de pliegue única. La propiedad del módulo indicado a un módulo del 100% se utilizó en lugar de un módulo del 300%, debido a que el hule curado tiene un alargamiento final relativamente bajo en su punto de ruptura. Tal hule curado se considera rígido. La propiedad de compresión estática indicada, medida en un flexómetro, es otra indicación de la rigidez relativamente alta del hule curado. La propiedad E' indicada es un coeficiente del almacenamiento o componente de módulos elásticos de la propiedad viscoelástica, que es una indicación de la rigidez del material (por ejemplo: la composición de hule curado) . La propiedad E" indicada es un coeficiente de la pérdida o el componente de los módulos viscosos de la propiedad viscoelástica, que es una indicación de la naturaleza de histéresis del material (por ejemplo: la composición de hule curada) . La utilización de ambas propiedades E' y E" para caracterizar la rigidez e histéresis de las composiciones de hule, es bien conocida por los expertos en tales caracterizaciones del hule. El valor de la acumulación de calor indicada se midió por una prueba de flexómetro de Goodrich (ASTM D623) y es indicativa de la generación de calor interno del material (por ejemplo: la composición de hule curada) . La propiedad de prueba de rebote en frío indicada a aproximadamente 23 C (temperatura ambiente) se midió por la Prueba de Rebote de Zwick (DIN 53512) y es indicativa de la resiliencia del material (por ejemplo la composición de hule curada) . Así, las propiedades ilustradsa en la Tabla 1 indican una composición de hule curada con una rigidez relativamente alta, una dureza moderada y una histéresis relativamente baja para un hule con tal rigidez alta. La histéresis baja se demostró por la acumulación de calor relativamente baja, E" bajo y propiedades de rebote altas, y se considera necesaria para que una composición de hule deseada tenga una acumulación de calor interna relativamente baja en el servicio. En la composición de los varios componentes de la llanta, varios hules pueden ser usados, los cuales son, preferiblemente, hules a base de dieno con una insaturación relativamente alta. Ejemplos representativos de tales hules son, aunque ellos no se limitan así, el hule de estireno-butadieno, hule natural, hules de 1,4- y 3,4-poliisopreno, hules de cis-1, 4 y de vinil-l,2-polibutadieno, hule de acrilonitrilo-butadieno, hule de estireno-isopreno-butadieno y hule de estireno-isopreno. Varios de los hules preferidos para las composiciones de hule para los rellenos 42 y 46 y para los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38, son el hule natural, hule de cis-1, 4-poliisopreno natural, hule de isopreno-butadieno y hule de cis-1, 4-polibutadieno.

Combinaciones preferidas o mezclas de hules son el hule natural, hule de cis-1, 4-poliisopreno y hule de cis- 1,4-polibutadieno, para los rellenos y el hule natural, hule de cis-1, 4-polibutadieno y hule de copolímero de isopreno/butadieno para los recubrimientos de pliegues. En una práctica preferida, con base en 100 partes en peso, (A) los rellenos están comprendidos de alrededor de 60 al 100, preferiblemente alrededor de 60 al 90, partes de hule natural y, correspondientemente, hasta unas 40, preferiblemente unas 40 a 10, partes de cuando menos uno del hule de cis-1, 4-polibutadieno y hule de isopreno/butadieno, preferiblemente el hule de cis-1, 4-polibutadieno, donde el hule de isopreno/butadieno, si se usa, está presente en un máximo de 20 partes, y (B) los recubrimientos de pliegues están comprendidos de hasta 100, preferiblemente alrededor de 80 a 100 y más preferiblemente alrededor de 80 a 95, y más preferiblemente alrededor de 80 a 95, partes de hule natural y, correspondientemente, hasta unas 100, preferiblemente hasta unas 10 y más preferiblemente unas 20 hasta 5 partes de al menos uno del hule de copolímero de isopreno/butadieno y el hule de cis-1, 4-polibutadieno, preferiblemente un hule de isopreno/butadieno, en que la relación del isopreno al butadieno en el hule de copolímero de isopreno/butadieno está en el intervalo aproximado de 40/60 hasta 60/40.

Se considera además estar dentro del intento y alcance de esta invención que una pequeña cantidad, tal como aproximadamente de 5 a 15 partes, de uno o más hules preparados por la polimerización en solución orgánica, pueden estar incluidos con el hule natural mencionado y el hule de cis-1, 4-polibutadieno y/o composiciones de hule de isopreno/butadieno, para los rellenos y/o recubrimientos de pliegues, de los cuales la opción y selección de tales hules adicionales puede hacerse por un experto en la técnica de composición del hule, sin experimentación indebida. Así, en tal circunstancia, la descripción del relleno y los hules del recubrimiento de pliegue se señalan en una manera "que comprende", con el intento que pequeñas cantidades de tales elastómeros preparados por la polimerización en solución se puedan agregar en tanto los parámetros de las propiedades físicas mencionadas de las composiciones de hule curadas se cumplan. Se considera que tal compuesto de hule está dentro de los conocimientos de los expertos en las composiciones de hule, sin experimentación indebida. Mientras no se limita necesariamente aquí, tales otros hules preparados en solución considerados son el estireno/butadieno, y polímeros de uno o más del isopreno y butadieno, tal como el 3,4-poliisopreno, terpolímeros de estireno/isopreno/butadieno uy polibutadieno de vinilo medio. Se debe entender fácilmente por un experto en la técnica, que las composiciones de hule para los componentes de la llanta neumática, que incluyen el primero y segundo rellenos, 42 y 46, al igual que los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38 o el inserto 80, pueden estar compuestos por métodos generalmente conocidos en la técnica de la composición de hule, tal como la mezcla de varios hules constituyentes vulcanizabais con azufre con varios materiales aditivos usados comúnmente, tal como, por ejemplo, auxiliares de curación, tal como el azufre, activadores, retardadores y aceleradores, aditivos del proceso, tal como los aceites de proceso del hule, resinas, que incluyen las resinas que forman pegajosidad, sílices y plastificantes, rellenos, pigmentos, ácido esteárico u otros materiales, tal como las resinas de aceite de madera, óxido de zinc, ceras, antioxidantes y antozonantes, agentes peptizadores y materiales de refuerzo, tal como, por ejemplo, el negro de carbón. Como se conoce por los expertos en la materia, dependiendo del uso intentado de los materiales vulcanizabais con azufre o vulcanizados con azufre (hules), los ciertos aditivos, mencionados anteriormente, se seleccionan y usan comúnmente en cantidades convencionales.

Adiciones típicas de negro de carbón comprenden alrededor de 30 a 100 partes en peso, de hule de dieno (per) , aunque aproximadamente de 40 a un máximo de unas 70 per de negro de carbón son convenientes para los hules de alta rigidez, convenientes para los rellenos indicados y los recubrimientos de pliegues usados en esta invención. Cantidades típicas de resinas, si se usan, que incluyen resinas que forman pegajosidad y resinas rígidas, si se usan, incluyen las resinas que forman pegajosidad de fenol-formaldehído, no reactivas, y, también lasa resinas rígidas de fenol-formaldehído reactivo y resorcinol, o tetraaminas de resorcinol y hexametileno, que pueden comprender colectivamente de alrededor de 1 a 10 per, con una resina mínima de pegajosidad, si se usa, siendo de 1 per y una resina mínima de rigidez, si se usa, de 3 per. Tales resinas pueden algunas veces ser mencionadas como resinas de tipo fenol-formaldehído. Cantidades típicas de auxiliares del proceso comprenden alrededor de 4 a 10.0 per. Cantidades típicas de sílice, si se usa, comprenden de aproximadamente 5 a 50, aunque de 5 a 15 per es conveniente, y cantidades del agente acoplador de sílice, si se usa, comprenden alrededor de 0.05 a 0.25 partes por parte de sílice, en peso. Sílices representativas pueden ser, por ejemplo, sílices amorfas hidratadas. Un agente acoplador representatvo puede ser, por ejemplo, un organo-silano que contiene azufre bifuncional, tal como, por ejemplo, la sílice injertada con el tetrasulfuro de bis-(3-trietoxi-sililpropilo) , tetrasulfuro de bis-(3-trimetoxi-sililpropilo) y tetrasulfuro de (3-trimetoxi-sililpropilo) , de DeGussa, AG. Cantidades típicas de antioxidantes comprenden de 1 a unas 5 per. Antioxidantes representativos pueden ser, por ejemplo, la difenil-p-fenilendiamina y otros, tal como los revelados en el manual 344-346. Antiozonantes y ceras adecuados, particularmente ceras microcristalinas, pueden ser del tipo mostrado en el manual Venderbilt Rubber Hanbook (1978), páginas 346-347. Cantidades típicas de antiozonantes comprenden de 1 a 5 per. Cantidades típicas del ácido esteárico y/o ácido graso de aceite de madera pueden comprender de 1 a 3 per. Cantidades típicas de óxido de zinc comprenden de 2 hasta 8 ó 10 per. Cantidades típicas de ceras comprenden d 1 a 5 per. Cantidades típicas de peptizadores comprenden de 0.1 a 1 per. La presencia y las cantidades relativas de los aditivos anteriores no son un aspecto de la presente invención, que se dirige primariamente a la utilización de las mezclas especificadas de las resinas en las bandas de rodamiento de las llantas, tal como las composiciones vulcanizabais con azufre. La vulcanización se conduce en la presencia de un agente vulcanizador de azufre. Ejemplos de agentes vulcanizadores de azufre adecuados incluyen el azufre elemental (azufre libre) o agentes vulcanizadores donadores de azufre, por ejemplo, un disulfuro de amina, polisulfuro polimérico o aductos de olefina de azufre. Preferiblemente, el agente vulcanizador de azufre es el azufre elemental. Como conocen los expertos en la materia, los agentes vulcanizadores de azufre se usa en una cantidad que varía de aproximadamente 0.5 a 8 per, con un intervalo de 3 a « alrededor de 5 siendo preferido para los hules rígidos deseados para el uso en esta invención. Aceleradores se usan para controlar el tiempo y/o temperatura requerido para la vulcanización y para mejorar las propiedades del vulcanizado. En una modalidad, se puede usar un solo sistema acelerador, es decir, un acelerador primario. Convencionalmente, un acelerador primario es usado en cantidades que varían de alrededor de 0.5 a 3 per. En otra modalidad, combinaciones de dos o más aceleradores, en donde un acelerador primario se usa generalmente en una cantidad mayor (0.5 a 2 per), y un acelerador secundario, que se usa generalmente en cantidades menores (0.05 a 0.50 per) con el fin de activar y mejorar las propiedades del vulcanizado. Combinaciones de tales aceleradores se han conocido históricamente para producir un efecto sinergístico de las propiedades finales de los hules curados con azufre y son a menudo algo mejores de aquéllas producidas por el uso de cualquier acelerador solo. Además, se pueden usar aceleradores de acción retardada que son menos afectados por las temperaturas de proceso normales, pero producen curas satisfactorias a las temperaturas de vulcanización ordinarias. Ejemplos representativos de aceleradores incluyen las aminas, disulfuros, guanidinas, tioureas, tiazoles, tiurams, sulfenamidas, ditiocarbamatos y xantatos. Preferiblemente, el acelerador primario es una sulfenamida. Si se usa un segundo acelerador, este acelerador secundario es preferiblemente una guanidina, un ditiocarbamato o un compuesto tiuram, aunque se puede usar un segundo acelerador de sulfenamida. En la práctica de esta invención, uno y algunas veces dos, o más aceleradores se prefieren para los hules de alta rigidez. La llanta puede ser construida, configurada, moldeada y curada por varios métodos, los cuales serán fácilmente evidentes a los expertos en la materia. Como se reveló, las llantas 10 de prueba y las llantas 100 de la técnica anterior, se construyen usando las propiedades físicas del recubrimiento del pliegue y los insertos, como se revela en la patente de la técnica anterior. La llana 10 de la presente invención considera usar un amplio intervalo de materiales de diferentes propiedades físicas, tal como los rellenos 42, 46 y 48 y los recubrimientos de pliegues para el plegué 38 pueden ser diferentes distintivamente y seleccionados para el viaje deseado, manejo y desempeño de operación en estado desinflado necesario. En otras palabras, el diseñados puede ajustar selectivamente los materiales en forma individual para lograr el desempeño deseado de la llanta.

EJEMPLO 1 Se proporcionan las siguientes composiciones de hule, las cuales intentan ser ejemplares de las composiciones de hule con propiedades dentro de aquéllas ejemplificadas en la Tabla 1. Las composiciones de hule se prepararon y mezclaron por procesos convencionales de mezcla de hule y comprenden los materiales mostrados en la Tabla 2, que representan composiciones de hule que se pueden considerar para el uso como rellenos, 42 y 46 y los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38. Las cantidades indicadas de materiales se han redondeado para la ilustración de este Ejemplo.

Cantidades convencionales de aceite de proceso del hule y ácido graso de aceite de madera, colectivamente unas 5 partes, con un mínimo de 1 parte cada una; antidegradantes, resinas que forman pegajosidad y rigidez, primariamente del tipo fenolformaldehído, en una cantidad de aproximadamente 6 per; y sílice y gene acoplador por lo tanto; se usaron con dos aceleradores para la muestra de recubrimiento del pliegue y un acelerador para la muestra de la composición de hule de relleno. 1. Tipo cis-1 ,4-poliisopreno 2. Copolímero con una relación del isopreno al butadieno de alrededor de 1:1 3. Un hule de cis-1, 4-polibutadieno elevado.

Las composiciones de hule se moldearon y curaron a unos 1502c durante unos 20 minutos. En la práctica de esta invención, se considera importante que las composiciones de hule para uno o ambos rellenos, 42 y 46, y los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38, sean relativamente muy rígidas, moderadamente duras y tengan una histéresis baja. Además, es normalmente deseado que la composición de hule para los rellenos 42 y 46, con relación a la composición de hule para los recubrimientos de pliegues para el pliegue 38 sean levemente rígidas, levemente más duras y que ambas composiciones de hule tengan una histéresis relativamente baja. Es importante apreciar que las propiedades físicas indicadas de las composiciones de hule en la Tabla 1 son para sus muestras y que las dimensiones, incluyendo el espesor, de los componentes de la llanta resultantes (rellenos y pliegues) necesiten ser tomados en cuanta como los factores que contribuyen a la rigidez general y la estabilidad dimensional de la pared lateral de la llanta y el armazón. Se considera importante que la rigidez de la composición de hule para los rellenos 42 y 46 sea algo mayor de aquélla de la composición de hule del recubrimiento del pliegue, debido a que no son parte de un pliegue reforzado de tela y además, debido a que es conveniente llevar algo al máximo su propiedad de rigidez. La histéresis, o E" , y los valores de acumulación de calor para la composición de hule, para los rellenos mencionados, es convenientemente algo menor de aquélla para la composición de hule para los recubrimientos de pliegues mencionados, debido al volumen de los rellenos versus las dimensiones delgadas de los pliegues reforzados con tela. El rozamiento de la llanta en la región de pestaña inferior, radialmente al exterior de la estructura 30 de armazón, adyacente a la brida de reborde, puede ser reducido al mínimo, especialmente durante el uso de la llanta en la condición desinflada, por la provisión de una porción 60 de hule duro para la frotación. La Figura 6 es la misma construcción de pared lateral como se muestra en la Figura 2B,con la excepción que los refuerzos 52, 53 del cordón pueden ser reemplazados por el núcleo 26A de pestaña. Este núcleo 26A de pestaña tiene una porción triangular radialmente externo que está en voladizo lateralmente hacia fuera de la base de pestaña y se extiende radialmente hacia fuera arriba de la brida de reborde del diseño, a la cual la llanta 10 se va a montar. Este núcleo 26A de pestaña "proporciona la pared lateral inferior 20 con rigidez lateral para el manejo mejorado, mientras elimina la necesidad para los refuerzos de cordón.

Alternativamente, si se necesita un soporte adicional, la combinación de refuerzos 52, 53 y el núcleo de pestaña 26A se pueden usar. En la Figura 8, los refuerzos 52, 53 de cordón son reemplazados con un solo miembro de refuerzo 70 de cordón de orientación, este miembro 70 es nombrado comúnmente como una "aleta", que se enrolla alrededor del núcleo 26 de pestaña y se extiende radialmente hacia fuera a cada costado del relleno 46 a los extremos radialmente ubicados a una distancia similar a los refuerzos 52, 53. Este solo componente reduce el número de componentes mostrados en la Figura 2B de la segunda modalidad preferida por uno. La aleta 70 se hace preferiblemente de cordones del mismo material descrito para los refuerzos 52, 53 y tiene cordones orientados preferiblemente por alrededor de 452. Una característica importante de todas las modalidades mostradas es que los extremos externos radialmente de los insertos 42, 46 deben estar ahusados en sección transversal conforme se acercan a las bandas y disminuyen rápidamente en el espesor en sección transversal a sus extremos respectivos, los extremos más preferiblemente están escalonados y ambos terminan en el intervalo del 5 al 25% del ancho de la banda desde el extremo lateral de la estructura de banda 36. Si los insertos 42, 46 terminan demasiado pronto, se degrada el desempeño de la llanta que opera en forma desinflada. Si los insertos se extienden demasiado al interior o son demasiado gruesos en sección transversal, la resistencia al rodamiento es afectada adversamente. Por lo tanto es más preferido que los extremos de los insertos estén escalonados y terminen dentro del intervalo del 55 al 15% del ancho de banda. Adicionalmente, también se cree importante que el extremo 33 del costado 32 volteado hacia arriba se extienda en o ligeramente más allá del extremo del inserto 46 y que el inserto 42 se extienda bajo la banda por más que cualquiera del segundo inserto 46 o el extremo 32 volteado hacia arriba. La habilidad de los núcleos de acero a soportar el calor generado por el impulso sin elemento de inflado, de manera que el conductor pueda, si es necesario, impulsar la llanta más allá de la sobrevivencia de los elastómeros, tal como aquél del forro. Esto hará a la llanta inútil en su reparación, pero puede permitir un aumento en el desempeño d operación en forma desinflada sin aumentar substancialmente el peso o costo de la llanta. Mientras ciertas modalidades representativas y detalles se han mostrado para los fines de la ilustración de la invención, será evidente a los expertos en la materia que se pueden hacer varios cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu o ámbito de la invención.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES 1. Una llanta, que tiene una banda de rodamiento, una estructura de banda y un armazón, radialmente al interior de la banda de rodamiento y la estructura de banda, este armazón comprende: al menos un pliegue o capa reforzado con cordones substancialmente no extensibles, que tienen un módulo E mínimo de 10 GPa, este al menos un pliegue tiene una pareja de extremos volteados hacia arriba, enrollados alrededor de una pareja de núcleos de pestaña inextensibles, el armazón tiene una pareja de estructuras de pared lateral en cada estructura de pared lateral el armazón tiene un inserto radialmente al interior del pliegue.
2. 2. La llanta de la reivindicación 1, en que los cordones mantienen el módulo máximo y la inextensibilidad a temperaturas mayores de 1002C.
3. 3. La llanta de la reivindicación 1, en que los cordones de los pliegues son metálicos.
4. 4. La llanta de la reivindicación 2, en que los cordones de los pliegues son cordones de acero.
5. 5. La llanta de la reivindicación 1, en que los cordones de los pliegues son de aramida.
6. 6. La llanta de la reivindicación 1, en que los extremos volteados hacia arriba se extienden radialmente al exterior por una distancia mínima de alrededor del 50% de la altura de la sección de la llanta.
7. 7. La llanta de la reivindicación 1, en que las estructuras de la pared lateral tienen cada una un relleno elastomérico de pestaña, arriba del núcleo de pestaña.
8. 8. La llanta de la reivindicación 1, en que la pared lateral tiene un espesor en sección transversal substancialmente constante.
9. 9. La llanta de la reivindicación 1, en que los extremos volteados hacia arriba se extienden radialmente al exterior hasta que un extremo terminal se coloque sobre la estructura de banda.
10. 10. La llanta de la reivindicación 5, en que las estructuras de pared lateral además comprenden un segundo inserto interpuesto entre el pliegue y el extremo volteado hacia arriba y el cual se extiende radialmente al exterior desde el núcleo de pestaña hasta debajo de la estructura de banda.
11. 11. La llanta de la reivindicación 6, en que el segundo inserto se hace de un material elastomérico compuesto doble.