ES2259089T3 - Neumatico para vehiculo de dos ruedas provisto de refuerzos laterales. - Google Patents

Abstract

Neumático para vehículos de dos ruedas, teniendo dicho neumático una proporción de sección igual o superior a 0, 7 y que comprende: - Una estructura de carcasa radial (2) que incluye por lo menos una tela de carcasa (3) que tiene sus extremos en acoplamiento con respectivas estructuras anulares de anclaje circunferencialmente inextensibles (4); - Una estructura de cintura (5) aplicada en una posición radialmente externa respecto a la tela de carcasa (3); - Un par de flancos (9) aplicados en una posición axialmente externa a las superficies laterales de la tela de carcasa (3), extendiéndose cada una radialmente alejándose de una de las estructuras anulares de anclaje (4); - Una banda de rodadura (8) aplicada a la estructura de cintura (5) en una posición radialmente externa caracterizada por el hecho de que también comprende por lo menos un par de inserciones anulares de rigidez (10), cada una de las cuales está axialmente interpuesta entre una superficie lateral respectiva de la tela de carcasa (3) y el flanco correspondiente, y se extiende entre cada una de las estructuras anulares de anclaje (4) y el borde (5a) correspondiente de la estructura de cintura (5), y cada inserción de rigidez (10) comprende por lo menos un elemento continuo a modo de hilo enrollado en espirales concéntricas (10a).

Description

Neumático para vehículo de dos ruedas provisto de refuerzos laterales.

La presente invención se refiere a un neumático, en particular para vehículos de dos ruedas, que comprende: una estructura de carcasa provista de por lo menos una tela de carcasa que tiene sus extremos acoplados con respectivas estructuras de anclaje anulares circunferencialmente inextensibles; una estructura de cintura aplicada en una posición radialmente externa respecto a la tela de carcasa; un par de flancos aplicados en una posición axialmente externa extendiéndose a unas superficies laterales de la tela de carcasa, alejándose cada una radialmente de una de las estructuras anulares de anclaje hacia dicha estructura de cintura; una banda de rodadura aplicada a la estructura de cintura en una posición radialmente externa.

La construcción de neumáticos para vehículos de dos ruedas usualmente implica la formación de una estructura de carcasa compuesta esencialmente por una o más telas de carcasa substancialmente conformadas en una configuración toroidal y que tiene sus bordes laterales axialmente acoplados con respectivas estructuras anulares de refuerzo que incorporan elementos anulares circunferencialmente inextensibles, usualmente denominados "anillos".

Aplicada a la estructura de carcasa en una posición radialmente externa hay una estructura de cintura que comprende una o más bandas de cintura en forma de un anillo cerrado, esencialmente formadas con cuerdas textiles o metálicas orientadas de manera adecuada entre sí y en relación con las cuerdas pertenecientes a las telas de carcasa adyacentes.

Además, una banda de rodadura está aplicada a la estructura de cintura en una posición radialmente externa, estando formada dicha banda con una banda de material elastómero de grosor adecuado.

Para los propósitos de esta memoria, hay que señalar que el término "material elastómero" se refiere a una mezcla de caucho en su totalidad, esto es, la combinación de por lo menos un polímero de base amalgamado de manera adecuada con rellenos de refuerzo y aditivos de proceso de varios tipos.

Por último, se aplican un par de flancos a los lados opuestos del neumático en construcción, cubriendo cada uno de dichos flancos una porción lateral de la estructura de carcasa incluida entre la denominada región de reborde, localizada cerca del borde correspondiente de la banda de rodadura, y un denominado talón situado en la correspondiente estructura de refuerzo anular.

Mientras los neumáticos para coches o camiones se caracterizan por un perfil en sección transversal en la banda de rodadura substancialmente plano, los neumáticos para motocicletas se distinguen por su importante curvatura o flexión transversal usualmente definida por el valor particular de la relación entre la distancia del centro de la banda de rodadura desde la línea que pasa a través de las extremidades laterales opuestas de la propia banda de rodadura, medida en el plano ecuatorial del neumático, y la distancia medida a lo largo de la cuerda de neumático entre dichas extremidades. En los neumáticos para vehículos de dos ruedas, el valor de la relación de curvatura es por lo menos de 0,15 aproximadamente y es usualmente del orden de 0,3 en el caso de los neumáticos traseros, e incluso superior, hasta 0,45 en el caso de los neumáticos delanteros, contra un valor usualmente menor de 0,05 en neumáticos para vehículos a motor.

Haciendo abstracción de la cuestión de su empleo, esto es, de si son utilizados por motocicletas o vehículos de cuatro ruedas, los neumáticos usualmente pueden ser clasificados en dos categorías que difieren entre sí en relación de la orientación de las cuerdas que forman parte de sus telas de carcasa. En particular, existen los denominados "neumáticos radiales", en los que todas las cuerdas incluidas en la tela o telas de carcasa están dispuestas en un plano substancialmente radial en relación con el eje de rotación del neumático, esto es, tienen una orientación substancialmente ortogonal en relación con la dirección de extensión de la circunferencia. También existen los neumáticos del denominado "tipo tradicional" o "neumáticos de telas cruzadas", cuya estructura general normalmente comprende por lo menos una tela de carcasa cuyas cuerdas están orientadas de forma oblicua a la dirección de extensión de la circunferencia del neumático, así como una segunda tela de carcasa cuyas cuerdas tienen una orientación oblicua que se cruza de forma simétrica en relación con las cuerdas de la primera tela.

En comparación con los neumáticos de tipo convencional, los neumáticos radiales son más ligeros, ofrecen mayor comodidad durante el trayecto y cuentan con mayor solidez estructural a grandes velocidades. Dichas ventajas han ocasionado que los neumáticos de tipo convencional prácticamente hayan desaparecido y sido sustituidos por neumáticos de tipo radial, por lo menos para su empleo en automóviles en los países en los que existen modernas redes de carreteras.

En lo tocante a las motocicletas, los neumáticos de tipo radial asimismo se han impuesto en los últimos tiempos, sobre todo en el caso de las motocicletas de diseño reciente que emplean neumáticos de baja sección, esto es, neumáticos en los que la proporción de la altura de sección, medida entre la base del talón y el centro de la banda de rodadura es, en relación con la anchura máxima del neumático y a modo de ejemplo, inferior a 0,7.

No obstante, hay sectores de mercado en los que el empleo de neumáticos de tipo radial sigue estando descartado. Así sucede en particular con los neumáticos para motocicletas que muestran una elevada proporción de sección, por ejemplo superior a 0,7, como en el caso de las motocicletas del tipo denominado "customizado", cuyos cuadros, suspensiones y llantas encuentran su inspiración en soluciones técnicas y estilísticas propias de los años cincuenta y sesenta. Estas motocicletas últimamente están siendo favorecidas por un número considerable de usuarios y hoy representan un porcentaje no desdeñable del parque de vehículos. En cuestión de neumáticos, estas motocicletas, por razones tanto estéticas como funcionales, requieren el empleo de neumáticos con una elevada proporción de sección, lo que condiciona en gran medida tanto la estructura de los neumáticos como el desempeño del vehículo en la carretera. De hecho, estos neumáticos, en relación de la considerable altura de su flanco, necesitan estructuras de carcasa dotadas de flancos substancialmente rígidos que puedan garantizar la necesaria estabilidad del vehículo en todas las condiciones de uso, tanto al enfilar una recta como al doblar una curva. En todos los casos mencionados más arriba, resulta necesaria la utilización de neumáticos de estructura de carcasa convencional, esto es, con numerosas telas con cuerdas entrecruzadas e inclinadas en relación con la dirección de circunferencia.

El solicitante ha observado que los mencionados neumáticos para motocicletas con una elevada proporción de sección, tradicionalmente manufacturados mediante procesos de producción en los que se recurre al montaje de componentes previamente confeccionados, semiacabados y almacenados, no se prestan de manera adecuada a la manufacturación de acuerdo con las más recientes metodologías de producción, metodologías que hacen hincapié en la necesidad de eliminar o minimizar la necesidad de confeccionar y almacenar componentes semiacabados.

Un ejemplo de estas metodologías de producción aparece descrito en el documento EP-A-0928680, a nombre de este mismo solicitante, por el cual cada componente del neumático se manufactura directamente sobre un soporte rígido toroidal cuya forma es idéntica a la de la conformación interior del propio neumático, utilizando un producto semiacabado de cuya alimentación continua se encarga un extrusor u otros dispositivos similares. En más detalle, la manufacturación de una o más carcasas se consigue mediante la disposición de bandas o cortes longitudinales de forma secuenciada y en mutua relación lateral sobre el soporte toroidal, bandas o cortes que se obtienen a partir del corte del material continuo y semiacabado generado directamente por un extrusor y formado por cuerdas longitudinales incorporadas en una capa de elastómero. Otros componentes del neumático, como las inserciones de anclaje incorporadas a las estructuras anulares de refuerzo de los talones, se obtienen por medio del enrollado continuo de un elemento continuo y de naturaleza metálica para la formación de espirales radialmente superpuestas. Otros componentes elaborados con material elastómero como la banda de rodadura, las flancos y otros se manufacturan mediante el enrollado, sobre la estructura de carcasa, de un elemento alargado continuo de material elastómero que un extrusor genera de forma continua para formar espirales dispuestas de forma superpuesta o en paralelo y unidas las unas con las otras.

La adopción de los métodos de producción descritos más arriba podría aportar importantes ventajas en términos tanto de productividad como de flexibilidad de producción de las fábricas.

En todo caso, el solicitante ha percibido que, al utilizar dichos métodos de producción, la manufacturación de la tradicional estructura de carcasa con numerosas telas formadas por cuerdas de extensión cruzada incrementa de forma significativa el tiempo y coste de producción, lo que en buena porción neutraliza las ventajas que típicamente se derivan de estas metodologías de producción.

El solicitante asimismo ha observado que la adopción de este invento permitiría simplificar de forma sorprendente la estructura de carcasa de los neumáticos dotados de una elevada proporción de sección, hasta permitir el empleo de una sola tela de carcasa del tipo radial, siempre garantizando el excelente rendimiento en carretera del neumático en su conjunto. Dicha circunstancia habla a favor de la utilización de las metodologías de producción de la clase descrita en el documento EP-A-0928680, que presenta claras ventajas económicas en lo tocante al proceso de producción y las ventajas cualitativas del producto final. En particular, son sorprendentes las ventajas en términos de la simplificación y aligeración estructural de los neumáticos para motocicletas con una elevada proporción de sección que se podrían obtener mediante la disposición en los flancos de los neumáticos de las oportunas inserciones auxiliares encaminadas a potenciar la rigidez.

La presente invención resulta adecuada para producir tanto los neumáticos radiales de baja sección característicos de las motocicletas de diseño moderno como los neumáticos radiales de alta proporción de sección característicos de las motocicletas de tipo customizado.

En particular, la presente invención hace referencia a un neumático, del tipo usualmente diseñado para vehículos de dos ruedas, caracterizado por el hecho de que también incluye inserciones anulares favorecedoras de la rigidez, cada una de las cuales se halla axialmente interpuesta entre la superficie lateral de la tela de carcasa y uno de dichas flancos, y se extiende entre una de las estructuras anulares de refuerzo y el borde correspondiente de la estructura de cintura.

La patente FR 2.055.988 hace referencia a un neumático para vehículos de cuatro ruedas, en particular para los vehículos de tipo robusto empleados para el transporte de mercancías, cuyos talones están reforzados por un elemento resistente a las tensiones extremas. Dicho elemento se encuentra enrollado en espiral en el extremo vuelto de la tela de carcasa, de forma sustancial en el talón, y se extiende radialmente hasta, como mucho, a media altura del flanco, con objeto de aportar a los talones una máxima robustez sin que se resienta la necesaria flexibilidad del flanco.

De forma similar, la patente estadounidense 3.044.523 hace referencia a ese mismo tipo de refuerzo en el talón, localizado de forma indiferente en posición axialmente externa o interna en relación con el extremo vuelto de la tela de carcasa.

EP 0 890454 hace referencia a un neumático radial para motocicletas caracterizado por contar con breakers formado por telas plurales reforzadas con cuerdas dispuestas en ángulo respecto a la dirección de circunferencia, por ejemplo dispuestas en un ángulo de 20 grados en relación con la dirección de circunferencia del neumático, a fin de resolver el problema de aflojamiento del borde del breaker, por el que la unión entre el refuerzo de cuerda y la goma que lo rodea se rompe junto al borde del breaker, originando la avería prematura del neumático. La solución aportada en este documento no sería útil para solventar dicho problema, pues la inclinación de cuerda del breaker individual que refuerza el lateral no aportaría la fuerza necesaria para contrarrestar las cargas verticales en razón de su ángulo de deposición de la cuerda.

EP 0 976536 hace referencia a un método para la manufacturación de un neumático para vehículos de dos ruedas que implica la deposición de bandas en forma de U yuxtapuestas a la inserción anular de anclaje. La fuerza estructural en los talones resulta satisfactoria para un neumático de motocicleta de proporción normal entre altura y centro.

GB 2 041 841 Hace referencia a un neumático genérico dotado de una tela de tela de cuerda externa más alargada que la tela de carcasa (tela de tela de cuerda externa situada frente a la cavidad del neumático). El objetivo de este documento es el de presentar una carcasa de neumático con mayor flexibilidad y flancos protegidas contra las influencias externas. Los filamentos de esta tela de tela de cuerda externa se extienden radialmente en relación con el neumático. Esta disposición de los filamentos no resulta particularmente útil como refuerzo de la flanco de un neumático con una elevada altura de sección.

EP 1 083 064 hace referencia a un neumático, para automóviles en particular, neumático que está dotado de un par de capas de refuerzo de las flancos y una altura específica de la goma que rellena el talón. Las capas de refuerzo de los flancos están elaboradas con cuerdas tratadas con caucho y dispuestas en un ángulo de inclinación de cuerda no inferior a 0 grados respecto a la dirección de circunferencia del neumático. El objetivo de este documento es el de mejorar el confort de los pasajeros que viajan en el vehículo, reconduciendo la estabilidad y las propiedades ruidosas del neumático. A fin de solventar este problema, se recomienda reducir la rigidez longitudinal del neumático mediante el ajuste de las longitudes de relleno del talón, así como emplear refuerzos de los flancos para mejorar la rigidez lateral y de circunferencia.

GB 1 222 759 hace referencia a un neumático radial para vehículos de dos ruedas dotado de un breaker cuyo ángulo de cuerda está dispuesto a 0º - 30º respecto al plano de mitad de circunferencia del neumático. A fin de mejorar la rigidez de los flancos de dicho neumático, se incluye una tela de seguridad entre el breaker y la carcasa radial de forma que la tela de seguridad se extienda de la corona hasta ambos flancos del neumático y termine en las regiones de talón de ambas caras.

En consecuencia, el objetivo de la presente invención es el de aportar un neumático para vehículos de dos ruedas que comprende la combinación de características detallada en la reivindicación 1.

Las variantes más adecuadas de la invención aparecen definidas en las demás reivindicaciones.

Las características y ventajas del neumático correspondiente a esta invención serán puestas de relieve en la descripción detallada de las variantes más adecuadas, pero no exclusivas, de un método para la construcción de una estructura de carcasa para neumáticos, para vehículos de dos ruedas en particular, y de la estructura de carcasa a obtener siguiendo dicho método. Pasamos a efectuar dicha descripción, haciendo referencia a los gráficos de acompañamiento, gráficos que deben de ser entendidos como simples ejemplos que no constituyen limitación alguna. Así:

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Gráfico 1: Perspectiva parcial y de corte transversal de un neumático dotado de una estructura de carcasa manufacturada de acuerdo con la presente invención.

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Gráfico 2: Vista diagramática y en perspectiva que muestra la aplicación de la primera serie de tramos a modo de banda con el propósito de formar una tela de carcasa del neumático de acuerdo con la presente invención, con una estructura anular de refuerzo aplicada lateralmente a las pestañas finales de los propios tramos a modo de banda.

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Gráfico 3: Perspectiva parcial de una segunda serie de tramos a modo de banda con sus respectivas pestañas finales superpuestas sobre la estructura anular de refuerzo, y una inserción anular de rigidez aplicada lateralmente a la tela de carcasa, junto con una inserción auxiliar de anclaje anular que forma parte de la estructura anular de refuerzo.

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Gráfico 4: sección parcial efectuada sobre un plano radial del eje de rotación del neumático, mostrando el perfil en sección transversal de los componentes del neumático.

En referencia a estas bandas de rodaduras, el neumático, para vehículos de dos ruedas en particular, manufacturado de acuerdo con la presente invención usualmente aparece identificado por el número de referencia 1.

El neumático 1 cuenta con una sección derecha (gráfico 4) caracterizada por una elevada curvatura transversal: en mayor detalle, el neumático muestra una altura de sección H medida a lo largo del plano ecuatorial entre el centro de la banda de rodadura y el diámetro oportuno identificado por la línea de referencia r que pasa a través de los talones del neumático.

Además, el neumático 1 tiene una anchura C definida por la distancia existente entre los lateralmente opuestos extremos finales E de la propia rodadura y una curvatura definida por el valor particular de la proporción existente entre la distancia f del centro de la rodadura desde la línea que pasa a través de los extremos de rodadura, medida en el plano ecuatorial del neumático, y con anchura C.

De forma preferente, la invención se aplica a los neumáticos con una proporción de sección altura-centro equivalente o superior a 0,70, diseñados para el equipamiento de los mencionados vehículos customizados, y usualmente asimismo identificados por una proporción de curvatura superior a 0,30 también en los neumáticos traseros.

El neumático 1 comprende una estructura de carcasa 2 que tiene por lo menos una tela de carcasa 3 dotada de una notable conformación toroidal y unida a través de sus bordes de circunferencia axialmente separados, con un par de estructuras anulares de refuerzo 4 (en el gráfico tan sólo aparece una de ellas). Una vez que el neumático ha sido manufacturado, cada una de estas estructuras es situada en la región del neumático normalmente llamada "talón".

Aplicada a la estructura de carcasa 2, en posición circunferencialmente externa, se encuentra una estructura de cintura 5 que comprende por lo menos una banda primaria de cintura 6, formada por una o más cuerdas continuas paralelas u otros elementos en tela adecuados, unidos en espirales 6a dispuestas en relación axial las unas junto a las otras, formando un ángulo substancialmente nulo en relación con el plano ecuatorial del neumático, así como por posibles bandas de cintura auxiliares 7a, 7b (en el gráfico 1 aparecen en diagrama, unidas en una línea "de cadena") localizadas en una posición radialmente interna en relación a la banda primaria de cintura 6. Superpuesta en circunferencia sobre la estructura de cintura 5 se encuentra una banda de rodadura 8 a la que, por medio de una operación de moldeado efectuada en el momento de la vulcanización del neumático, es posible aplicar surcos longitudinales y/o transversales 8a a fin de definir la requerida "banda de rodadura de llanta".

El neumático 1 asimismo comprende un par de denominados "flancos" 9 aplicados lateralmente a la estructura de carcasa 2 en sus lados opuestos, así como por lo menos un par de inserciones auxiliares de rigidez 10. Cada una de las inserciones auxiliares de rigidez 10 está axialmente interpuesta entre la respectiva superficie lateral de la tela de carcasa 3 y uno de las flancos 9, siendo lo más adecuado que se extienda entre una de las estructuras anulares de refuerzo 4 y el correspondiente borde lateral de la estructura de cintura 5.

Es posible recubrir la superficie interior de la estructura de carcasa 2 con un denominado "recubrimiento" 11, que esencialmente consiste en una capa de material elastómero hermético que se adapta para formar un sellado absoluto del neumático una vez que éste ha sido inflado.

La presente invención presenta su más adecuada puesta en práctica en el contexto de un método de construcción que, con la excepción hecha de aquellos detalles descritos más pormenorizadamente en las siguientes páginas, permite el montaje de los componentes arriba mencionados y la producción de uno o más de ellos siguiendo las instrucciones propuestas en, por ejemplo, el documento EP-A-0976536 a nombre de este solicitante.

Como se indica en el documento antes mencionado, los componentes del neumático 1 se obtienen mediante la disposición sobre un soporte toroidal (aquí tan sólo mostrado en diagrama) de una forma que se ajusta perfectamente a la conformación interna del neumático, uno o más elementos obtenidos a partir de un producto alargado y semiacabado alimentado de forma continua en la vecindad del propio soporte toroidal.

El soporte toroidal 1a, cuyo perfil en sección transversal tiene una proporción de curvatura no inferior a 0,15, de acuerdo con la proporción de curvatura del neumático 1 a manufacturar, puede tener tamaños inferiores en relación a los del neumático acabado, de un valor de medida lineal preferiblemente situado entre 0,5% y 2%, registrado por ejemplo a lo largo de la extensión de circunferencia del propio apoyo en un plano ecuatorial X-X, coincidente con el plano ecuatorial del neumático 1.

En más detalle, el recubrimiento 11 puede ser obtenido mediante el enrollado de un elemento continuo similar a una banda del material elastómero apropiado sobre la superficie exterior del soporte toroidal 1a para formar una pluralidad de espirales 11a dispuestos en relación axial las unas junto a las otras, con intención de seguir el perfil en sección transversal de la superficie exterior del soporte toroidal 1a, y/o superpuestos radialmente para definir una capa continua que recubra en su integridad la superficie interior del neumático 1.

En relación con la presente descripción, el perfil en sección transversal se refiere a la configuración mostrada por la sección media del soporte toroidal 1a y/o todos los componentes anulares del neumático 1, seccionados a lo largo de un plano radial en relación con un eje de rotación geométrica (no aparece mostrado) del propio neumático.

Cada una de las telas de carcasa 3 a su vez pueden ser elaboradas a partir de diversos tramos a modo de banda 12, 13, producidos mediante el recorte de bandas estrechas o similares elementos continuos aportados por un extrusor o dispositivo parecido y formado por cuerdas longitudinales dispuestas en paralelo las unas con las otras e incorporadas en una capa de material elastómero. Los tramos a modo de banda 12, 13 están distribuidos circunferencialmente en torno al eje geométrico del neumático 1, y cada uno de ellos se extiende en forma de U para definir las dos porciones laterales 12a, 13a separadas de forma axial, así como una porción de corona 12b, 13b, que se extiende en una posición radialmente externa entre las porciones laterales 12a, 13a.

En más detalle, es preferible contar con la presencia de una primera serie de tramos a modo de banda 12 y una segunda serie de tramos a modo de banda 13. Ambas series se disponen sobre el soporte toroidal 11 en dos pasos sucesivos , de forma que sus respectivas porciones laterales 12a, 13a están axialmente separadas mediante la interposición de uno o más de los componentes de construcción pertenecientes a las estructuras de refuerzo anular 4. Los tramos a modo de banda 12, 13, respectivamente pertenecientes a la primera y la segunda serie, pueden ser distribuidos con una paso de circunferencia substancialmente ajustada a su anchura para formar dos telas distintas de carcasa. En el caso de los neumáticos para motocicletas, incluso cuando éstos tengan una proporción de sección relativamente alta, por ejemplo superior a 0,70, es preferible, tal y como se muestra en el gráfico 1, que los tramos a modo de banda 12, 13 de cada serie sean distribuidos de acuerdo con un paso de circunferencia correspondiente a un múltiplo de su anchura, de forma que las porciones de corona 13b de los cortes 13 pertenecientes a la segunda serie se interpongan entre las porciones de corona 12b pertenecientes a dos cortes consecutivos de la primera serie 12, para formar en su conjunto una sola tela de carcasa 3.

De acuerdo con las especificaciones, los tramos a modo de banda 12, 13 pertenecientes a la primera y la segunda serie pueden ser dispuestos en planos radiales en relación con el eje de rotación del soporte toroidal 1a, o compensado en paralelo relativo a un plano radial en lados opuestos respecto a dicho plano, tal y como se describe en el documento WO 00/38906 a nombre de este mismo solicitante, para obtener una orientación entrecruzada de sus porciones laterales 12a, 13a, manteniendo las porciones de corona 12b, 13b orientadas en perpendicular a una dirección circunferencial. La deposición de los tramos a modo de banda 12, 13 pertenecientes a la primera y la segunda serie asimismo puede efectuarse en una orientación inclinada y entrecruzada en relación con la dirección de extensión de circunferencia del soporte toroidal 1a, a fin de aportar a las porciones de corona 12b, 13b la deseable inclinación, inclinación que de poder ser no debe superar los 20 grados respecto a dicha dirección de circunferencia.

Cada una de las porciones de refuerzo anular 5, preferiblemente obtenidas a partir de la deposición de por lo menos los tramos a modo de banda 12 pertenecientes a la primera serie, comprende por lo menos una inserción anular de anclaje 14 que es substancialmente inextensible en dirección de circunferencia y está emplazada cerca del borde radial interno de la estructura de carcasa 3, así como una inserción de relleno 15 de material elastómero que se va reduciendo de forma radial a medida que se va alejando de la inserción de anclaje 14.

La primera inserción anular de anclaje 14 se obtiene de modo preferente mediante el enrollado de una cuerda metálica continua u otros materiales de tela similares de forma directa contra las porciones laterales 12ª de los cortes 12 pertenecientes a la primera serie, a fin de formar una pluralidad de espirales 14a superpuestos en sucesión radial. La inserción de relleno 15 a su vez puede ser formada en contacto directo con la inserción anular de anclaje 14, por ejemplo mediante la aplicación de una banda continua del apropiado material elastómero generado por un extrusor situado cerca del soporte toroidal 1a. La banda continua puede salir de su extrusor respectivo presentando ya la conformación final en sección del cuerpo de relleno 15. De forma alternativa, la banda continua tendrá una sección reducida en comparación con la del cuerpo de relleno 15, que a su vez se obtendrá mediante la aplicación de la propia banda en varias espirales dispuestas lado a lado y/o superpuestas las unas con las otras, a fin de definir el cuerpo de relleno 15 en su configuración final.

Cada una de las estructuras de refuerzo anular 4 asimismo puede comprender una inserción auxiliar de anclaje anular 16, que también se obtiene mediante el enrollado de una cuerda metálica u otro material a modo de hilo, directamente contra las porciones laterales 13a de los tramos a modo de banda 13 pertenecientes a la segunda serie, previamente aplicados al cuerpo de relleno 15 en relación superpuesta.

Los materiales para la producción del elemento continuo a modo de hilo y las demás configuraciones estructurales para dichas inserciones anulares 14 y 16 son bien conocidos desde hace tiempo por los especialistas en el arte, por lo que nos abstendremos de describirlos en detalle.

La aplicación de las inserciones de rigidez 10 contra las superficies laterales de la tela de carcasa 3 puede ser ejecutada antes o después de la deposición de los tramos a modo de banda 13 pertenecientes a la segunda serie.

En más detalle, cada una de las inserciones de rigidez 10 se elabora de modo preferible mediante el enrollado de por lo menos un elemento continuo a modo de hilo para formar espirales concéntricas 10a directamente contra las porciones laterales 12a, 13a de los tramos a modo de banda 12, 13. Estas espirales pueden ser dispuestas radialmente unidas las unas a las otras o separadas por una paso constante o variable a lo largo de la extensión radial del flanco, siempre de acuerdo con los requerimientos específicos.

El elemento a modo de hilo empleado para elaborar las inserciones anulares de rigidez 10 puede ser de material textil, metálico o de tipo híbrido. La cuerda puede ser de una sola tela, una cuerda 1x5 por ejemplo, o de tipo multihebras, una cuerda 3x3 por ejemplo. Se recomiendan materiales como el acero para las cuerdas metálicas, las fibras de poliamida para las cuerdas textiles. En una versión particularmente recomendable, la cuerda sería del tipo 3x3, esto es, estaría formada por 3 telas de acero rico en carbono (superior a 0,8%), del tipo Lang HE, esto es, del tipo que tiene los alambres de las telas y las telas de la cuerda retorcidos en la misma dirección, con idénticos pasos de enrollado o enrollados distintos entre sí.

Se recomienda que el diámetro de dichos alambres esté situado entre los 0,12 mm y los 0,38 mm. (inclusive). Es fundamental que el tipo de cuerda escogida permita cierta expansión de los flancos del neumático, en su dirección radial en particular, sin incrementar las tensiones sobre dichas paredes.

El enrollado del elemento a modo de hilo para la elaboración de cada una de las inserciones de rigidez puede ser ejecutado de forma conveniente partiendo de un borde radial interno 17 de la propia inserción de rigidez, sobre la respectiva estructura de refuerzo anular 4, hasta llegar a un borde radialmente externo 18 dispuesto en un borde lateral correspondiente 5a de la estructura de cintura 5, o viceversa.

A continuación se confecciona la estructura de cintura 5, que comprende por lo menos un corte primario elaborado con cuerdas orientadas circunferencialmente en relación con el neumático. En más detalle, dicha estructura tiene por objeto que la banda de cintura primaria 6 pueda ser obtenida mediante el enrollado en espirales unidas las unas a las otras en la tela de carcasa 3, hasta crear por lo menos un elemento continuo a modo de hilo formado por una cuerda de acero, por ejemplo, del tipo de elevado inicio y alargo, cuya comportamiento de tensión, representado en un gráfico de carga/alargo, se caracteriza por la presencia de un escaso tramo inicial de paso que constituye un índice de alta extensibilidad para cargas bajas, seguido por un pronunciado final de paso que constituye un índice de resistencia a las cargas superiores a los valores predeterminados. Se recomienda particularmente el empleo de cuerdas cuya región de transición (rodilla) situada entre los tramos inicial y final de la curva de carga/alargo se extienda entre 0,7% y 3%. Por ejemplo, son adecuadas las cuerdas de dimensiones 3x3x0,175, utilizadas en una variante sugerida de la invención, cuya región de transición se extiende en torno a un alargo próximo a 0,7%.

Como muestran las cifras que acompañan, durante el paso de ejecución de la banda de cintura primaria 6, es posible que se produzca una oportuna superposición, de entre 2 y 5 alambres por ejemplo, entre cada uno de los bordes 5a de la estructura de cintura 5 y el eje radial externo 18 de la respectiva inserción auxiliar de rigidez 10. También es posible que el borde radial externo 18 de la inserción de rigidez 10 pueda estar separado en una medida de por ejemplo entre 2 y 5 alambres del correspondiente borde lateral 5a de la estructura de cintura 5.

De acuerdo con la variante recomendada de esta invención, el borde radial externo 18 de la inserción de rigidez 10 está dispuesto en relación lateral con el correspondiente borde lateral 5a de la estructura de cintura 5, a fin de formar una estructura continua que se extienda uniformemente de talón a talón.

El paso en espiral de dicha cuerda puede variar a lo largo de la extensión de estructura, en la porción de corona en particular, para dar origen a una banda de cintura cuya densidad en el centro sea distinta a la de los rebordes.

Antes de elaborar las inserciones anulares de rigidez 10, la estructura de cintura 5 y/o la inserción auxiliar de anclaje 16 pertenecientes a las estructuras de refuerzo anular 4, es recomendable formar contra la tela de carcasa 3 por lo menos un sustrato de elastómero 19 de grosor situado entre 0,2 mm. y 1 mm., preferiblemente igual a 0,7 mm., sustrato a formar mediante el enrollado de por lo menos un elemento continuo alargado de material elastómero en espirales dispuestas en lateral las unas junto a las otras y/o en relación superpuesta contra la superficie exterior de la tela de carcasa 3.

El empleo de un elemento alargado de sección lenticular y/o la adopción de otros recursos oportunos, como la superposición parcial de las espirales ya formadas facilitan la generación de surcos circunferenciales en el sustrato de elastómero 19 que se prestan a retener las espirales formadas por las inserciones anulares de rigidez 10, la capa de cintura primaria 6 y las posibles inserciones auxiliares de anclaje 16, a fin de estabilizar el posicionamiento de los mismos en la tela de carcasa 3.

Como se muestra en los gráficos, está previsto que el enrollado de la cuerda o elemento continuo a modo de hilo diseñado para elaborar cada una de las inserciones anulares de rigidez 10 tenga lugar de acuerdo con un paso substancialmente constante, para formar las espirales 10a substancialmente espaciadas las unas de las otras y distribuidas de acuerdo con una densidad situada entre 2 y 7 telas por centímetro.

De forma alternativa, el enrollado puede ser ejecutado utilizando un paso variable de forma continua o discontinua, por ejemplo con un valor cercano a los bordes 5a de la estructura de cintura 5, que es menor que el valor mensurable en las estructuras de refuerzo anular 4, o viceversa.

También resulta adecuado que las inserciones anulares de rigidez 10 puedan ser elaboradas de forma que por lo menos una de las capas de cintura 6, 7a, 7b forme parte de la estructura de cintura 5, y/o que las inserciones de anclaje auxiliar 16 formen parte de las estructuras de refuerzo anular 4.

A continuación, a la banda de rodadura 8 le son aplicados los flancos 9, fáciles de confeccionar para toda persona versada en el arte.

A estas alturas resulta evidente que la estructura de neumático simplificada según las indicaciones anteriores asimismo puede ser obtenida en fábricas convencionales haciendo uso de las metodologías tradicionales que incluyan el recurso a un tambor de modelado de segundo paso, del tipo expandible, dispositivo bien conocido por todas las personas versadas en el arte.

Tras la posible eliminación del soporte 1a, el neumático 1 así construido ahora puede pasar a la fase de vulcanización convencional.

La presente invención ofrece importantes ventajas.

De hecho, es preciso subrayar que el refuerzo de los flancos del neumático mediante las inserciones anulares de rigidez 10 permite que las deseables cualidades de rigidez dinámica de la flanco se den incluso en aquellos neumáticos con una elevada proporción de sección, sin que dicho propósito implique la adopción de complicadas soluciones de construcción en las telas de carcasa. En particular, es posible simplificar de forma drástica los patrones de diseño de la estructura de la carcasa, de modo particular en lo tocante al número y la disposición de las telas, hasta adoptar, como ya se ha señalado al describir la variante recomendada de esta invención, patrones de diseño característicos de los neumáticos del tipo radial.

Por un lado, ello permite que los neumáticos para motocicletas con una elevada proporción de sección puedan contar con todas las ventajas características de los neumáticos radiales, como por ejemplo mayor ligereza y mayor comodidad de trayecto para el usuario.

Además, la posibilidad de emplear una estructura de carcasa radial para la construcción de neumáticos con una elevada proporción de sección facilita enormemente la adopción de metodologías de producción del tipo descrito en los mencionados documentos EP-A-0928680 y EP-A-0976536, en las que las operaciones de manufacturación de las telas de carcasa en buena medida inciden sobre la productividad y los costes de producción.

También hay que reseñar que las ventajas más arriba mencionadas pueden ser obtenidas, de forma un tanto sorprendente, mediante la introducción de componentes adicionales en la estructura de carcasa, lo que va en contra de las normales asunciones de toda persona versada en el arte, pues es sabido que, usualmente, cuanto mayor es el número de componentes de la estructura de un neumático, más complicada resulta dicha estructura, más delicada es su manufacturación y más crítico es su control.

Asimismo hay que subrayar que esta invención, si bien particularmente efectiva en el caso de los neumáticos para motocicletas dotados de una elevada proporción de sección, en realidad puede ser adoptada para todo tipo de neumáticos.

Claims (11)

1. Neumático para vehículos de dos ruedas, teniendo dicho neumático una proporción de sección igual o superior a 0,7 y que comprende:

- Una estructura de carcasa radial (2) que incluye por lo menos una tela de carcasa (3) que tiene sus extremos en acoplamiento con respectivas estructuras anulares de anclaje circunferencialmente inextensibles (4);

- Una estructura de cintura (5) aplicada en una posición radialmente externa respecto a la tela de carcasa (3);

- Un par de flancos (9) aplicados en una posición axialmente externa a las superficies laterales de la tela de carcasa (3), extendiéndose cada una radialmente alejándose de una de las estructuras anulares de anclaje (4);

- Una banda de rodadura (8) aplicada a la estructura de cintura (5) en una posición radialmente externa caracterizada por el hecho de que también comprende por lo menos un par de inserciones anulares de rigidez (10), cada una de las cuales está axialmente interpuesta entre una superficie lateral respectiva de la tela de carcasa (3) y el flanco correspondiente, y se extiende entre cada una de las estructuras anulares de anclaje (4) y el borde (5a) correspondiente de la estructura de cintura (5), y cada inserción de rigidez (10) comprende por lo menos un elemento continuo a modo de hilo enrollado en espirales concéntricas (10a).

2. Neumático según la reivindicación 1, en el cual la estructura de cintura (5) tiene unos bordes (5a) que están superpuestos sobre bordes radialmente externos (18) de las inserciones anulares de rigidez (10).

3. Neumático según la reivindicación 1, en el cual las espirales (10a) formadas por dicho elemento continuo a modo de hilo están substancialmente separadas a la misma distancia.

4. Neumático según la reivindicación 1, en el cual las espirales (10a) formadas por dicho elemento continuo a modo de hilo tienen, cerca de las estructuras anulares de anclaje (4), un paso de distribución menor que el paso que se puede encontrar cerca de los bordes laterales (5a) de la estructura de cintura (5).

5. Neumático según la reivindicación 1, en el cual las espirales (10a) formadas por dicho elemento continuo a modo de hilo tienen, cerca de las estructuras anulares de anclaje (4), un paso de distribución mayor que el paso que se puede encontrar cerca de los bordes laterales (5a) de la estructura de cintura (5).

6. Neumático según la reivindicación 1, que también comprende por lo menos un sustrato elastómero intermedio interpuesto entre dicha tela de carcasa (3) y cada una de dichas inserciones anulares de rigidez (10).

7. Neumático según la reivindicación 1, en el que el elemento continuo a modo de hilo que forma parte de cada inserción anular de rigidez (10) comprende por lo menos una cuerda de metal del tipo 3x3x0,175 HE HT.

8. Neumático según la reivindicación 1, en el que dicha tela de carcasa (3) comprende tramos a modo de banda (12, 13) distribuidos circunferencialmente alrededor de un eje de rotación geométrico, y comprendiendo cada uno elementos a modo de hilo dispuestos longitudinalmente y paralelos entre sí, y por lo menos parcialmente recubiertos con por lo menos una capa de material elastómero, extendiéndose cada uno de dichos tramos a modo de banda (12,13) en una conformación substancialmente en forma de U alrededor del perfil en sección transversal de la estructura de carcasa (2), para definir dos porciones laterales (12a, 13a) separadas entre sí en una dirección axial, y una porción de corona (12b, 13b) que se extiende en una posición radialmente externa entre las porciones laterales (12a, 13a).

9. Neumático según la reivindicación 8, que comprende una primera y una segunda series de tramos a modo de banda (12, 13), comprendiendo cada una de dichas estructuras anulares de refuerzo (4) comprende por lo menos una inserción anular de anclaje (14) interpuesta axialmente entre los tramos pertenecientes a la primera serie (12) y los tramos pertenecientes a la segunda serie (13).

10. Neumático según la reivindicación 9, en el cual los tramos a modo de banda pertenecientes a la primera y la segunda series (12, 13) están dispuestos respectivamente en planos de deposición que están desplazados en paralelo sobre lados respectivamente opuestos respecto a un plano radial a un eje geométrico de rotación del propio neumático.

11. Neumático según la reivindicación 10, en el que dichas inserciones anulares de rigidez (10) están axialmente interpuestas entre las porciones laterales (12a) de los tramos a modo de banda (12) pertenecientes a la primera serie y las porciones laterales (13a) de los tramos a modo de banda (13) pertenecientes a la segunda serie.