ES2325556T3 - Neumatico para vehiculo de dos ruedas. - Google Patents
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Abstract
Neumático que comprende al menos una estructura (2) de refuerzo de tipo carcasa, formada por elementos de reforzamiento, anclada por cada lado del neumático a una pestaña (3) cuya base está destinada a ser montada en un asiento de llanta, prolongándose cada pestaña radialmente hacia el exterior por un flanco (4), reuniéndose los flancos, radialmente hacia el exterior, con una banda (5) de rodadura, estando constituida al menos localmente la banda de rodadura mayoritariamente por una primera mezcla polimérica (51) y por al menos una segunda mezcla polimérica (52) que presenta unas propiedades físico-químicas diferentes de las de dicha primera mezcla polimérica, estando constituido el volumen de la banda de rodadura por la primera mezcla polimérica en al menos un 75%, estando repartida la segunda mezcla polimérica de manera discreta, caracterizado porque el valor máximo de tan(delta) a 40ºC de la segunda mezcla es superior en al menos un 10% al valor máximo de tan(delta) de la primera mezcla.
Description
Neumático para vehículo de dos ruedas.
La presente invención se refiere a un neumático
destinado a equipar un vehículo y más particularmente destinado a
equipar un vehículo de dos ruedas tal como una motocicleta.
Aunque no se limita a tal aplicación, la
invención se describirá más particularmente en referencia a tal
neumático de motocicleta o moto.
El armazón de reforzamiento o reforzamiento de
neumáticos, y particularmente de los neumáticos de motocicleta,
está en la actualidad -y lo más a menudo- constituido por
apilamiento de una o varias lonas designadas clásicamente "lonas
de carcasa", "lonas de cima", etc. Esta forma de designar
los armazones de reforzamiento proviene del procedimiento de
fabricación, que consiste en realizar una serie de productos
semiacabados en forma de lonas, provistas de refuerzos filiformes a
menudo longitudinales, que a continuación se ensamblan y se apilan
con el fin de confeccionar un esbozo de neumático. Las lonas se
realizan en liso, con unas dimensiones importantes, y a
continuación se cortan en función de las dimensiones de un producto
dado. El ensamblaje de las lonas se realiza igualmente, en un
primer momento, casi en liso. El esbozo así realizado se conforma
después para adoptar el perfil toroidal típico de los neumáticos.
Los productos semiacabados llamados "de acabado" se aplican
después en el esbozo, para obtener un producto preparado para la
vulcanización.
Tal tipo de procedimiento "clásico"
implica, en particular para la fase de fabricación del esbozo del
neumático, la utilización de un elemento de anclaje (generalmente un
aro), utilizado para realizar el anclaje o el mantenimiento del
armazón de carcasa en la zona de las pestañas del neumático. Así,
para este tipo de procedimiento, se efectúa un volteo de una
porción de todas las lonas que componen el armazón de carcasa (o de
una parte solamente) alrededor de un aro dispuesto en la pestaña del
neumático. Se crea de esta manera un anclaje del armazón de carcasa
en la pestaña.
La generalización en la industria de este tipo
de procedimiento clásico, a pesar de numerosas variantes en la
forma de realizar las lonas y los ensamblajes, ha llevado al experto
en la técnica a utilizar un vocabulario calcado en el
procedimiento; de ahí la terminología, generalmente admitida, que
comprende particularmente los términos "lonas",
"carcasa", "aro", "conformación" para designar el
paso de un perfil liso a un perfil toroidal, etc.
A día de hoy existen neumáticos que no conllevan
hablar propiamente de "lonas" o de "aros" según las
definiciones precedentes. Por ejemplo, el documento EP 0582196
describe unos neumáticos fabricados sin ayuda de productos
semiacabados en forma de lonas. Por ejemplo, los elementos de
reforzamiento de las diferentes estructuras de refuerzo se aplican
directamente en las capas adyacentes de mezclas gomosas, siendo
todo aplicado por capas sucesivas en un núcleo toroidal cuya forma
permite obtener directamente un perfil que se parece al perfil
final del neumático en el transcurso de la fabricación. Así, en este
caso, ya no se encuentran "semiacabados", ni "lonas", ni
"aro". Los productos de base, tales como las mezclas gomosas y
los elementos de reforzamiento en forma de hilos o filamentos, son
aplicados directamente en el núcleo. Siendo este núcleo de forma
toroidal, ya no se tiene que formar el esbozo para pasar de un
perfil liso a un perfil en forma de toro.
Por otro lado, los neumáticos descritos en este
documento no disponen del "tradicional" volteo de lona de
carcasa alrededor de un aro. Este tipo de anclaje es remplazado por
una disposición en la que se disponen de forma adyacente a dicha
estructura de refuerzo de flanco unos hilos circunferenciales,
siendo todo embebido en una mezcla gomosa de anclaje o de
unión.
Existen igualmente procedimientos de ensamblaje
en el núcleo toroidal que utilizan productos semiacabados
especialmente adaptados por una colocación rápida, eficaz y simple
en un núcleo central. Por último, es igualmente posible utilizar
una mezcla que comprende a la vez ciertos productos semiacabados
para realizar ciertos aspectos arquitecturales (tales como lonas,
aros, etc.), mientras que otros se realizan a partir de la
aplicación directa de mezclas y/o de un elemento de
reforzamiento.
En el presente documento, con el fin de tener en
cuenta evoluciones tecnológicas recientes tanto en el campo de la
fabricación como para la concepción de productos, los términos
clásicos tales como "lonas", "aros", etc. se remplazan
ventajosamente por unos términos neutros o independientes del tipo
de procedimiento utilizado. Así, el término "refuerzo de tipo
carcasa" o "refuerzo de flanco" es válido para designar los
elementos de reforzamiento de una lona de carcasa en el
procedimiento clásico, y los elementos de reforzamiento
correspondientes, en general aplicados al nivel de los flancos, de
un neumático producido según un procedimiento sin semiacabados. El
término "zona de anclaje", por su parte, puede designar tanto
el "tradicional" volteo de lona de carcasa alrededor de un aro
de un procedimiento clásico, como el conjunto formado por los
elementos de reforzamiento circunferenciales, la mezcla gomosa y
las porciones adyacentes de refuerzo de flanco de una zona baja
realizada con un procedimiento con aplicación en un núcleo
toroidal.
Como en el caso de todos los demás neumáticos,
se asiste a una radialización de los neumáticos para motos,
comprendiendo la arquitectura de tales neumáticos un armazón de
carcasa formado por una o dos capas de elementos de reforzamiento
que forman con la dirección circunferencial un ángulo que puede
estar comprendido entre 65º y 90º, estando dicho armazón de carcasa
radialmente coronado por un armazón de cima formado al menos por
elementos de reforzamiento generalmente textiles. Sin embargo
subsisten unos neumáticos no radiales a los que se refiere
igualmente la invención. La invención se refiere incluso a unos
neumáticos parcialmente radiales, es decir cuyos elementos de
reforzamiento del armazón de carcasa son radiales en al menos una
parte de dicho armazón de carcasa, por ejemplo en la parte
correspondiente a la cima del neumático.
Han sido propuestas numerosas arquitecturas de
armazón de cima, según esté destinado el neumático al montaje en la
parte delantera de la moto o al montaje en la parte trasera. Una
primera estructura consiste, para dicho armazón de cima, en emplear
únicamente unos cables circunferenciales, y dicha estructura se
emplea más particularmente para la posición trasera. Una segunda
estructura, directamente inspirada en estructuras corrientemente
empleadas en neumáticos para turismos, ha sido utilizada para
mejorar la resistencia al desgaste, y consiste en la utilización de
al menos dos capas de cima de elementos de reforzamiento paralelos
entre sí en cada capa pero cruzados de una capa a la siguiente
formando con la dirección circunferencial unos ángulo agudos,
estando adaptados tales neumáticos más particularmente para la
parte delantera de las motos. Dichas dos capas de cima pueden ser
asociadas a al menos una capa de elementos circunferenciales,
generalmente obtenidos por enrollamiento helicoidal de una cintilla
de al menos un elemento de reforzamiento revestida de caucho.
La patente FR 2561588 describe así tal armazón
de cima, con al menos una lona cuyos elementos de reforzamiento
forman con la dirección circunferencial un ángulo que puede variar
entre 0º y 8º, elevándose el módulo de elasticidad de tales
elementos a al menos 6000 N/mm^{2}, y, dispuesta entre el armazón
de carcasa y la lona de elementos circunferenciales, una capa de
amortiguamiento formada principalmente por dos lonas de elementos
cruzados de una lona a la siguiente formando entre sí unos ángulos
comprendidos entre 60º y 90º, estando formadas dichas lonas
cruzadas por elementos de reforzamiento textiles que tienen un
módulo de elasticidad de al menos 6000 N/mm^{2}.
El documento EP 0456933, con objeto de conferir
a un neumático para moto una excelente estabilidad a gran velocidad
así como una excelente propiedad de contacto con el suelo, enseña
por ejemplo a constituir un armazón de cima con al menos dos lonas:
una primera lona, radialmente la más próxima al armazón de carcasa,
que está compuesta por cables orientados con un ángulo comprendido
entre 40º y 90º con respecto a la dirección circunferencial y la
segunda lona, la más próxima radialmente a la banda de rodadura que
está compuesta por cables enrollados helicoidalmente en la
dirección circunferencial.
La patente US 5301730, con objeto de aumentar la
motricidad de un neumático para posición trasera de una moto,
propone un armazón de cima compuesto, yendo del armazón de carcasa
radial a la banda de rodadura, de al menos una lona de elementos
casi circunferenciales y de dos lonas de elementos cruzados de una
capa a la siguiente formando con la dirección circunferencial un
ángulo que puede estar comprendido entre 35º y 55º, pudiendo estar
la lona de elementos paralelos a la dirección circunferencial
formada por elementos de poliamida aromática, y las lonas de
elementos cruzados por poliamida alifática.
En lo que concierne a la banda de rodadura de
estos neumáticos, es conocido que, para mejorar la adherencia del
neumático, la naturaleza misma de la mezcla de caucho (o también
llamada: composición de caucho) que entra en contacto con dicha
calzada tiene una incidencia notable. Sin embargo, en paralelo a
esta mejora de rendimiento en adherencia, se produce lo más a
menudo una pérdida de rendimiento en desgaste, lo que se traduce en
una vida útil en desgaste reducida y necesita un cambio más
frecuente de los neumáticos en un vehículo.
Es conocido particularmente por el documento FR
1445678 realizar unas bandas de rodadura que comprenden tres zonas
repartidas axialmente para conferir unas propiedades diferentes en
términos de desgaste y de adherencia. Este tipo de realización es
interesante pero limita lo más a menudo las ventajas obtenidas en un
tipo de utilización dada.
El documento
DE-A-2852389 muestra un neumático
que corresponde al preámbulo de la reivindicación 1.
La dirección longitudinal del neumático, o
dirección circunferencial, es la dirección correspondiente a la
periferia del neumático y está definida por la dirección de rodadura
del neumático.
Un plano circunferencial o plano circunferencial
de corte es un plano perpendicular al eje de rotación del
neumático. El plano ecuatorial es el plano circunferencial que pasa
por el centro o cima de la banda de rodadura.
La dirección transversal o axial del neumático
es paralela al eje de rotación del neumático.
Un plano radial contiene el eje de rotación del
neumático.
La invención tiene por objeto realizar unos
neumáticos, particularmente para motocicleta, que combinan
propiedades satisfactorias de adherencia y de desgaste sea cual sea
el tipo de utilización, particularmente que la motocicleta siga
esencialmente un recorrido recto o un recorrido sinuoso y más
particularmente en suelo húmedo.
Este objeto ha sido alcanzado según la invención
por un neumático que comprende al menos una estructura de refuerzo
de tipo carcasa, formada por elementos de reforzamiento, anclada por
cada lado del neumático a una pestaña cuya base esta destinada a
ser montada en un asiento de llanta, prolongándose cada pestaña
radialmente hacia el exterior por un flanco, reuniendo los flancos
radialmente hacia el exterior una banda de rodadura, estando dicha
banda de rodadura, al menos localmente, constituida mayoritariamente
por una primera mezcla polimérica y por al menos una segunda mezcla
polimérica que presenta unas propiedades
físico-químicas diferentes de las de dicha primera
mezcla polimérica, estando constituido el volumen de la banda de
rodadura por la primera mezcla polimérica en al menos un 75%,
estando repartida la segunda mezcla polimérica de manera discreta, y
siendo el valor máximo de tan(\delta) a 40ºC de la segunda
mezcla superior en al menos un 10% al valor máximo de
tan(\delta) de la primera mezcla.
Según un modo preferido de realización, el
volumen de la segunda mezcla es superior al 3% del volumen de la
banda de rodadura.
De preferencia igualmente, la segunda mezcla
repartida de manera discreta está presente en forma de inclusiones
cuya dimensión según la dirección circunferencial es al menos igual
a 5 mm.
Preferentemente incluso, la segunda mezcla
repartida de manera discreta está presente en forma de inclusiones
cuya dimensión según la dirección axial es al menos igual a 5
mm.
Unas variantes de realización de la invención
prevén ventajosamente que la segunda mezcla esté presente al menos
en parte al menos en una parte de la superficie exterior de la banda
de rodadura.
Preferentemente incluso, el incremento de módulo
complejo (\DeltaG*) de la segunda mezcla es superior en al menos
un 10% al incremento de módulo complejo (\DeltaG*) de la primera
mezcla.
Las propiedades dinámicas \DeltaG* y
tan(\delta)_{max} son medidas en un
viscoanalizador (Metravib VA4000), según la norma ASTM D
5992-96. Se registra la respuesta de una muestra de
composición vulcanizada (probeta cilíndrica de 4 mm de espesor y de
400 mm^{2} de sección), sometida a una solicitación sinusoidal de
cizallamiento simple alterno, a una frecuencia de 10 Hz, en las
condiciones normales de temperatura (23ºC) según la norma ASTM D
1349-99, o según el caso a una temperatura
diferente. Se efectúa un barrido de amplitud de deformación de 0,1
a 50% (ciclo de ida), y después de 50% a 1% (ciclo de vuelta). Los
resultados aprovechados son el módulo complejo de cizallamiento
dinámico (G*) y el factor de pérdida tan(\delta). Para el
ciclo de vuelta, se indica el valor máximo de tan(\delta)
observado, de notación tan(\delta)_{max}, así como
el incremento de módulo complejo (\DeltaG*) entre los valores
0,15 y 50% de deformación (efecto Payne).
Según un modo de realización preferido de la
invención, la segunda mezcla polimérica es de una composición
diferente a la de la primera mezcla polimérica y preferentemente,
incluso, la segunda mezcla polimérica presenta unas propiedades de
adherencia superiores a las de dicha primera mezcla polimérica.
Según otros modos de realización, se pueden
obtener propiedades diferentes con unas mezclas idénticas mediante
unas condiciones de vulcanización diferentes.
La invención así definida posibilita la
realización de un neumático cuya banda de rodadura puede estar
constituida por una primera mezcla polimérica elegida
particularmente por sus propiedades de resistencia al desgaste y en
el que van a aparecer en la superficie de la banda de rodadura unas
incrustaciones de una segunda mezcla polimérica que presenta otras
propiedades tales como propiedades de adherencia reforzadas
particularmente en suelo húmedo. La dimensión y el reparto de
dichas incrustaciones van a definir un porcentaje de dicha segunda
mezcla polimérica en el área de contacto de la banda de rodadura con
el suelo. La combinación de estas dos mezclas poliméricas va a
permitir constituir una banda de rodadura que presenta, por una
parte, una resistencia al desgaste satisfactoria debido a la
primera mezcla ampliamente mayoritaria y, por otra parte, unas
propiedades de adherencia reforzadas por la presencia de la segunda
mezcla polimérica. Los inventores han sabido en efecto poner de
manifiesto, particularmente durante los ensayos, que una pequeña
cantidad superficial de la segunda mezcla en el área de contacto y
ventajosamente repartida de manera homogénea es suficiente para
mejorar muy sensiblemente la adherencia del neumático.
Según la invención, la segunda mezcla polimérica
presenta una dureza Shore A diferente a la de la primera mezcla
polimérica.
La dureza Shore A de las mezclas poliméricas
después de la cocción se aprecia conforme a la norma ASTM D
2240-86.
Otras propiedades de la segunda mezcla
polimérica pueden ser diferentes. Puede tratarse por ejemplo del
color que puede aportar un efecto funcional y/o estético; puede
entonces por ejemplo jugar un papel de indicador visual de
desgaste.
Una primera variante de realización de la
invención prevé que la segunda mezcla polimérica esté repartida de
manera que, en al menos un plano circunferencial del neumático, a al
menos una distancia radial de la superficie exterior de la banda de
rodadura dada, al menos una propiedad físico-química
de la masa polimérica de la banda de rodadura varía según la
dirección circunferencial.
Según esta primera variante de realización, la
invención prevé que la segunda mezcla esté repartida en la
periferia del neumático ventajosamente en la superficie de la banda
de rodadura para encontrar el equilibrio entre propiedad de
desgaste y de adherencia sea cual sea la posición del neumático en
términos de rotación. Según esta variante de realización de la
invención, este reparto circunferencial se encuentra sea cual sea
el nivel de desgaste del neumático, estando realizado dicho reparto
en profundidad en la banda de rodadura para tener en cuenta dicho
desgaste del neumático, en el transcurso de su utilización.
Una segunda variante de realización de la
invención prevé que la segunda mezcla polimérica esté repartida de
manera que, en al menos un plano radial del neumático, a al menos
una distancia radial de la superficie exterior de la banda de
rodadura dada, al menos una propiedad físico-química
de la masa polimérica de la banda de rodadura varíe según la
dirección axial.
Según esta segunda variante de realización, la
invención prevé que la segunda mezcla esté repartida según la
anchura axial del neumático ventajosamente en la superficie de la
banda de rodadura para encontrar el equilibrio entre propiedad de
desgaste y de adherencia sea cual sea la posición del neumático en
términos de caída. Según esta variante de realización de la
invención, este reparto circunferencial se puede encontrar
ventajosamente sea cual sea el nivel de desgaste del neumático,
estando realizado dicho reparto en profundidad en la banda de
rodadura para tener en cuenta dicho desgaste del neumático, en el
transcurso de su utilización.
Una tercera variante de realización de la
invención prevé que la segunda mezcla polimérica esté repartida de
manera que, en al menos un plano radial del neumático y/o en al
menos un plano circunferencial del neumático, al menos una
propiedad físico-química de la masa polimérica de la
banda de rodadura varíe según la dirección radial.
Esta tercera variante de realización de la
invención prevé ventajosamente un reparto de las dos mezclas
poliméricas según la dirección radial del neumático, es decir en el
grosor de la banda de rodadura del neumático. Esta variante de la
invención prevé por lo tanto que las incrustaciones de la segunda
mezcla polimérica no estén realizadas ventajosamente de manera
continua según la dirección radial.
Según una u otra de estas variantes de
realización, puede estar previsto que la segunda mezcla no aparezca
en la superficie de la banda de rodadura pero modifique localmente
las propiedades de esta, por ejemplo debido a las propiedades
histeréticas muy diferentes entre las dos mezclas.
La invención prevé además según un modo de
realización ventajoso combinar dos o el conjunto de estas variantes
de realización.
Según la invención y en función del uso previsto
del neumático, es así posible por ejemplo realizar un neumático
cuya banda de rodadura constituida esencialmente por una primera
mezcla polimérica presente unas incrustaciones de una segunda
mezcla polimérica en una parte limitada de la superficie de la banda
de rodadura. Se tratará por ejemplo de las partes axialmente
exteriores de la banda de rodadura para un uso del neumático en una
motocicleta en caída para mejorar la adherencia en este tipo de
utilización conservando unas propiedades de desgaste
satisfactorias.
La invención prevé además la posibilidad de
introducir al menos una tercera mezcla polimérica repartida por la
superficie de la banda de rodadura por ejemplo para obtener unas
variaciones de las propiedades de adherencia de manera gradual según
la dirección axial.
Una tercera mezcla polimérica puede igualmente
ser introducida en la banda de rodadura a un nivel radialmente
diferente de donde es colocada la segunda mezcla polimérica, por
ejemplo para ver evolucionar las propiedades de adherencia en
función del desgaste de la banda de rodadura del neumático. Tal
reparto de varias mezclas poliméricas en el espesor de la banda de
rodadura puede incluso por ejemplo permitir crear unos gradientes
de rigidez en el espesor de la banda de rodadura que pueden
igualmente influir en las propiedades de adherencia del
neumático.
La invención prevé incluso según un modo de
realización ventajoso que la banda de rodadura comprenda al menos
dos bandas circunferenciales, estando constituida cada una de las
bandas circunferenciales mayoritariamente por una primera mezcla
polimérica, siendo diferente de una banda circunferencial a otra
dicha primera mezcla polimérica.
Un neumático obtenido según este modo de
realización puede particularmente permitir establecer compromisos
entre rendimiento de desgaste y rendimiento de adherencia que varían
según la dirección axial del neumático. En efecto, es así posible
realizar un neumático que presenta en la superficie de la banda de
rodadura unas zonas en las que la primera mezcla polimérica no es
la misma, por ejemplo por que las exigencias en términos de
desgaste varían según la utilización del neumático según una
trayectoria rectilínea o bien si es utilizada en caída, estando
incrustadas cada una de estas primeras mezclas mediante al menos una
segunda mezcla, pudiendo igualmente variar dicha segunda mezcla de
una zona a otra.
Un neumático según la invención podrá
particularmente ser realizado según una técnica de núcleo duro tal
como la descrita precedentemente. El procedimiento de fabricación
necesita entonces por ejemplo la intervención de al menos un
segundo medio de distribución y de colocación de material polimérico
durante la realización de la banda de rodadura. Puede tratarse por
ejemplo de una segunda herramienta, tal como una prensa de
extrusión, como se describe en la patente EP 0264600, que viene a
sustituir puntualmente la primera herramienta para colocar una
pequeña cantidad de la segunda mezcla polimérica.
Tal neumático que como se ha enunciado
precedentemente se realiza ventajosamente según una técnica del tipo
de núcleo duro o toroidal posibilita particularmente la colocación
de las mezclas poliméricas en la posición casi final; en efecto, no
siendo requerida una etapa de conformación según este tipo de
procedimiento, la posición de las mezclas poliméricas ya no varía
después de su colocación. Este tipo de procedimiento posibilita así
la realización de neumáticos según la invención en los que la
colocación y el emplazamiento de las diferentes mezclas poliméricas
están perfectamente dominados.
Ventajosamente, en el caso de una estructura
radial, los elementos de reforzamiento de la estructura de refuerzo
de tipo carcasa forman con la dirección circunferencial un ángulo
comprendido entre 65º y 90º.
Una realización ventajosa de la invención prevé
incluso que la estructura de refuerzo de tipo carcasa esté
constituida por dos semilonas que se extienden por ejemplo desde los
hombros hasta las pestañas. Según la naturaleza, la cantidad y la
disposición de los elementos de reforzamiento de cima, la invención
prevé efectivamente la supresión de la estructura de carcasa en al
menos una parte de la zona del neumático que se encuentra bajo la
banda de rodadura. La realización de tal estructura de carcasa se
puede hacer según las enseñanzas del documento
EP-A-0844106.
Según una realización preferida de la invención,
la estructura de reforzamiento de cima del neumático comprende al
menos dos capas de elementos de reforzamiento tales que, de una capa
a la siguiente, los tramos forman entre sí unos ángulos
comprendidos entre 20 y 160º y preferentemente entre 40 y 100º.
Ventajosamente incluso, la estructura de
reforzamiento de cima comprende al menos una capa de elementos de
reforzamiento circunferenciales.
Los elementos de reforzamiento de la capa de
elementos de reforzamiento circunferenciales son preferentemente
metálicos y/o textiles y/o de vidrio y preferentemente incluso
presentan un módulo de elasticidad superior a 6000 N/mm^{2}.
Los elementos de reforzamiento de las capas de
trabajo, cuyos elementos de reforzamiento no están orientados
circunferencialmente, son ventajosamente de material textil.
Otros detalles y características ventajosas de
la invención aparecerán a partir de la descripción de los ejemplos
de realización de la invención en referencia a las figuras 1 a 5 que
representan:
- la figura 1, una vista meridiana de un esquema
de un neumático según un primer modo de realización de la
invención,
- la figura 2, una vista meridiana de un esquema
de un neumático según un segundo modo de realización de la
invención,
- la figura 3, una vista meridiana de un esquema
de un neumático según un tercer modo de realización de la
invención,
- la figura 4, una vista meridiana de un esquema
de un neumático según un cuarto modo de realización de la
invención,
- la figura 5, una vista meridiana de un esquema
de un neumático según un quinto modo de realización de la
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Las figuras 1 a 5 no están representadas a
escala para simplificar la comprensión.
La figura 1 representa un neumático 1 que
comprende un armazón de carcasa constituido por una capa 2 que
comprende unos elementos de reforzamiento de tipo textil. La capa 2
está constituida por elementos de reforzamiento dispuestos
radialmente. El posicionamiento radial de los elementos de
reforzamiento está definido por el ángulo de posición de dichos
elementos de reforzamiento; una disposición radial corresponde a un
ángulo de posición de dichos elementos con respecto a la dirección
longitudinal del neumático comprendido entre 65º y 90º.
Dicha capa 2 de carcasa está anclada por cada
lado del neumático 1 a una pestaña 3 cuya base está destinada a ser
montada en un asiento de llanta. Cada pestaña 3 se prolonga
radialmente hacia el exterior por un flanco 4, reuniéndose dicho
flanco 4, radialmente hacia el exterior, con la banda 5 de rodadura.
El neumático 1 así constituido presenta un valor de curvatura
superior a 0,15 y preferentemente superior a 0,3. El valor de
curvatura está definido por la relación Ht/Wt, es decir por la
relación de la altura de la banda de rodadura con la anchura máxima
de la banda de rodadura del neumático. El valor de curvatura estará
comprendido ventajosamente entre 0,25 y 0,5 para un neumático
destinado a ser montado en la parte delantera de una motocicleta y
estará comprendido ventajosamente entre 0,2 y 0,5 para un neumático
destinado a ser montado en la parte trasera.
El neumático 1 comprende incluso un armazón 6 de
cima que puede según el caso estar constituido por dos capas de
trabajo que comprenden unos elementos de reforzamiento paralelos
entre sí en una misma capa y cruzados de una capa a la siguiente
y/o una capa de elementos de reforzamiento circunferenciales.
Radialmente encima del armazón 6 de cima, se
encuentra la banda 5 de rodadura, constituida conforme a la
invención por una primera mezcla 51 de caucho mayoritaria y por una
segunda mezcla 52 de caucho. La segunda mezcla 52 de caucho está
presente en forma de incrustaciones embebidas en la primera mezcla
51 de caucho. En la representación de la figura 1, las
incrustaciones de la segunda mezcla 52 de caucho están repartidas
por la totalidad de la banda de rodadura según la dirección axial y
según la dirección longitudinal. La representación de la figura 1
prevé igualmente un reparto de las incrustaciones de la segunda
mezcla 52 de caucho según la dirección radial. Conforme a esta
realización de la invención, sea cual sea el estado de desgaste de
la banda de rodadura el porcentaje de la superficie de la mezcla 52
de caucho con respecto a la superficie total de la banda de rodadura
es casi la misma.
La mezcla 52 de caucho se elige ventajosamente
de manera que sus propiedades de adherencia son superiores a las de
la mezcla 51 de caucho, siendo elegida dicha mezcla 51 de caucho más
particularmente para su resistencia al desgaste. La banda de
rodadura así realizada puede permitir definir un compromiso de
resistencia al desgaste/adherencia favorable con respecto al que es
posible obtener con una sola mezcla de caucho.
Las propiedades dinámicas \DeltaG* y
tan(\delta)_{max} medidas según las normas
enunciadas precedentemente son las siguientes:
La figura 2 ilustra un segundo modo de
realización de un neumático 21 según la invención, en el que unas
incrustaciones de dos mezclas 252, 253 de caucho están embebidas en
una primera mezcla 251 de caucho. Las dos mezclas 252, 253 de
caucho están repartidas por la banda de rodadura en dos capas
distintas separadas la una de la otra radialmente de manera que
aparecen sucesivamente en el transcurso del desgaste del neumático.
La mezcla 253 de caucho puede por ejemplo presentar unas
propiedades de adherencia incluso superiores a las de la mezcla 252
de caucho para reforzar incluso la adherencia del neumático cuando
envejece.
El modo de realización del neumático 31
ilustrado en la figura 3 difiere de los precedentes en que el
reparto de las incrustaciones de al menos una segunda mezcla 352 de
caucho en la mezcla 351 de caucho no se realiza en la totalidad de
la banda de rodadura en lo que concierne a la dirección axial. Según
la dirección longitudinal, el reparto permanece ventajosamente casi
homogéneo para conservar unas propiedades idénticas alrededor de la
rueda. Tal realización conforme a la figura 3 puede permitir
aumentar las propiedades de adherencia en las zonas de la
superficie axialmente exteriores de la banda de rodadura conservando
unas propiedades esencialmente de resistencia al desgaste en la
cima de la banda de rodadura, para tener en cuenta respectivamente
la utilización en línea recta de una moto o su utilización en
recorridos sinuosos que impone una puesta en caída importante de los
neumáticos.
La figura 4 representa un neumático 41 conforme
a la invención que como en el caso de la figura 3 prevé un reparto
de las incrustaciones de al menos una segunda mezcla 452 de caucho
en una o varias zonas axiales de la banda de rodadura. Este reparto
está combinado además con al menos dos mezclas 451, 451' de caucho
principales, igualmente repartidas según la dirección axial. Según
tal realización de la invención, es así posible combinar unas
propiedades diferentes de primeras mezclas de caucho diferentes con
la presencia local de incrustaciones de al menos una segunda mezcla
de caucho.
El modo de realización del neumático 51
ilustrado en la figura 5 difiere de los precedentes en que el
reparto de las incrustaciones de al menos una segunda mezcla 552 de
caucho en la mezcla 551 de caucho no se realiza en la totalidad de
la banda de rodadura en lo que concierne a la dirección radial.
Según la dirección longitudinal, el reparto permanece
ventajosamente casi homogéneo para conservar unas propiedades
idénticas alrededor de la rueda. Conforme a la representación de la
figura 5, las incrustaciones de la segunda mezcla 552 de caucho no
aparecen en la superficie de la banda de rodadura. Esta segunda
mezcla 552 de caucho puede por ejemplo ser elegida para presentar
unas pérdidas histeréticas muy importantes y así permitir un
calentamiento local de la primera mezcla 551 de caucho,
particularmente en la superficie de la banda de rodadura. Este
calentamiento local de la superficie de la banda de rodadura puede
por ejemplo igualmente permitir modificar los rendimientos globales
en términos de adherencia. Tal realización conforme a la figura 5
puede por lo tanto permitir aumentar las propiedades de adherencia
en las zonas de la superficie axialmente exteriores de la banda de
rodadura conservando unas propiedades de resistencia al
desgaste.
La invención prevé incluso combinar uno u otro
de los diferentes modos de realización de la invención ilustrados
en cada una de las figuras, y particularmente combinar una presencia
en una o varias zonas axiales solamente de la banda de rodadura,
eventualmente en asociación con diferentes primeras mezclas de
caucho, con la presencia de al menos dos segundas mezclas de caucho
incorporadas en forma de incrustaciones en unas capas de la banda
de rodadura separadas radialmente las unas de las otras.
La invención prevé incluso ya sea un reparto
aleatorio de al menos una segunda mezcla en el seno de la banda de
rodadura, ya sea un reparto ordenado y elegido de al menos dicha
segunda mezcla de caucho. Esta última variante de realización puede
particularmente ser realizada cuando el neumático se realiza según
una técnica de tipo de núcleo duro.
Se han realizado ensayos con motocicletas, de
gama deportiva de 750 cm^{3} de cilindrada, equipadas en la parte
delantera con neumáticos de dimensión 120/70 ZR 17 y en la parte
trasera con neumáticos de dimensión 180/55 ZR 17. Las presiones de
inflado son idénticas e iguales a 2,5 bares.
Los ensayos han consistido en hacer rodar al
mismo piloto en la misma moto equipada sucesivamente con neumáticos
diferentes y en medir el tiempo de recorrido alrededor de la
pista.
Los neumáticos de prueba son unos neumáticos
cuya banda de rodadura comprende únicamente la primera mezcla tal
como se presenta en la descripción de la figura 1. Los ensayos se
hacen en estado nuevo y después al 10% de desgaste.
Los neumáticos según la invención se realizan
conforme a la descripción de la figura 1, presentando la banda de
rodadura unas inclusiones que representan el 5% del volumen de la
banda de rodadura así como el 5% de la superficie de dicha banda de
rodadura en estado nuevo así como al 10% de desgaste.
Los resultados se presentan en la tabla
siguiente, siendo tomada una base 100 para el tiempo medido con un
neumático de prueba en estado nuevo:
Los resultados obtenidos se interpretan de la
siguiente forma: unos valores superiores a 100 corresponden a unos
neumáticos menos rápidos y por lo tanto que presentan una adherencia
menos buena. Unos valores inferiores a 100 corresponden a unos
neumáticos más rápidos y por lo tanto que presentan una mejor
adherencia.
Los resultados obtenidos durante los ensayos
muestran en primer lugar que efectivamente los neumáticos según la
invención permiten mejorar las propiedades de adherencia.
Además, se deduce de los ensayos realizados que
los neumáticos según la invención permiten obtener una mejor
continuidad de las propiedades de adherencia en el transcurso de la
utilización del neumático y de su desgaste.
Claims (21)
1. Neumático que comprende al menos una
estructura (2) de refuerzo de tipo carcasa, formada por elementos
de reforzamiento, anclada por cada lado del neumático a una pestaña
(3) cuya base está destinada a ser montada en un asiento de llanta,
prolongándose cada pestaña radialmente hacia el exterior por un
flanco (4), reuniéndose los flancos, radialmente hacia el exterior,
con una banda (5) de rodadura, estando constituida al menos
localmente la banda de rodadura mayoritariamente por una primera
mezcla polimérica (51) y por al menos una segunda mezcla polimérica
(52) que presenta unas propiedades físico-químicas
diferentes de las de dicha primera mezcla polimérica, estando
constituido el volumen de la banda de rodadura por la primera mezcla
polimérica en al menos un 75%, estando repartida la segunda mezcla
polimérica de manera discreta, caracterizado porque el valor
máximo de tan(\delta) a 40ºC de la segunda mezcla es
superior en al menos un 10% al valor máximo de tan(\delta)
de la primera
mezcla.
mezcla.
2. Neumático según la reivindicación 1,
caracterizado porque el volumen de la segunda mezcla es
superior a un 3% del volumen de la banda de rodadura.
3. Neumático según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la segunda mezcla está presente en forma
de inclusiones cuya dimensión según la dirección circunferencial es
al menos igual a 5 mm.
4. Neumático según una de la reivindicaciones 1
a 3, caracterizado porque la segunda mezcla está presente en
forma de inclusiones cuya dimensión según la dirección axial es como
mucho igual a 5 mm.
5. Neumático según una de las reivindicaciones 1
a 4, caracterizado porque la segunda mezcla está presente al
menos en parte al menos en una parte de la superficie exterior de la
banda de rodadura.
6. Neumático según una de la reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque el incremento de módulo
complejo (\DeltaG*) de la segunda mezcla es superior en al menos
un 10% al incremento de módulo complejo (\DeltaG*) de la primera
mezcla.
7. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la segunda mezcla
polimérica es de una composición diferente de la de la primera
mezcla polimérica.
8. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la segunda mezcla
polimérica presenta unas propiedades de adherencia superiores a las
de dicha primera mezcla polimérica.
9. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la segunda mezcla
polimérica presenta una dureza Shore A diferente de la de la
primera mezcla polimérica.
10. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la segunda mezcla
polimérica está repartida de manera que, en al menos un plano
circunferencial del neumático, a al menos una distancia radial de
la superficie exterior de la banda de rodadura dada, al menos una
propiedad físico-química de la masa polimérica de
la banda de rodadura varía según la dirección circunferencial.
11. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la segunda mezcla
polimérica está repartida de manera que, en al menos un plano
radial del neumático, a al menos una distancia radial de la
superficie exterior de la banda de rodadura dada, al menos una
propiedad físico-química de la masa polimérica de
la banda de rodadura varía según la dirección axial.
12. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la segunda mezcla
polimérica está repartida de manera que, en al menos un plano
radial del neumático y/o en al menos un plano circunferencial del
neumático, al menos una propiedad físico-química de
la masa polimérica de la banda de rodadura varía según la dirección
radial.
13. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la banda de rodadura
comprende al menos dos bandas circunferenciales y porque cada una
de las bandas circunferenciales está constituida mayoritariamente
por una primera mezcla polimérica, siendo diferente de una banda
circunferencial a otra dicha primera mezcla polimérica.
14. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque los elementos de
reforzamiento de la estructura de refuerzo de tipo carcasa forman
con la dirección circunferencial una ángulo comprendido entre 65º y
90º.
15. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la estructura de refuerzo
de tipo carcasa está realizada en dos semicapas que se extienden
desde los hombros hasta las pestañas.
16. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, que comprende bajo la banda de rodadura una estructura
de reforzamiento de cima, caracterizado porque la estructura
de reforzamiento de cima comprende al menos dos capas de elementos
de reforzamiento y porque de una capa a la siguiente los tramos
forman entre sí unos ángulos comprendidos entre 20 y 160º.
17. Neumático según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque la estructura de
reforzamiento de cima comprende al menos una capa de elementos de
reforzamiento circunferenciales.
18. Neumático según la reivindicación 17,
caracterizado porque los elementos de reforzamiento de la
capa de elementos de reforzamiento circunferenciales son metálicos
y/o textiles y/o de vidrio.
19. Neumático según una de las reivindicaciones
17 ó 18, caracterizado porque los elementos de reforzamiento
de la capa de elementos de reforzamiento circunferenciales presentan
un módulo de elasticidad superior a 6000 N/mm^{2}.
20. Neumático según una de las reivindicaciones
16 a 19, caracterizado porque los elementos de reforzamiento
de las capas de trabajo son de material textil.
21. Utilización de un neumático tal como se
describe según una de las reivindicaciones 1 a 20 para un vehículo
motorizado de dos ruedas tal como una motocicleta.
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