ES2705875T3

ES2705875T3 - Neumático de vehículo

Info

Publication number: ES2705875T3
Application number: ES14715576T
Authority: ES
Inventors: Vipin Rajan; Alexis Keathley; Hendrik Meyer
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2019-03-26
Anticipated expiration: 2034-04-03
Also published as: RU2016102425A; DE102013106778A1; RU2016102425A3; US20160107487A1; EP3013603B1; BR112015032064A2; WO2014206589A1; BR112015032064B1; EP3013603A1; RU2669326C2

Abstract

Neumático de vehículo de clase de construcción radial, especialmente neumático de vehículo industrial, con un paquete de cinturón (3) constituido por al menos tres capas (8, 9, 10), concretamente dos capas de trabajo (8, 9) y una capa de protección (10) dispuesta radialmente por fuera con relación a las capas de trabajo (8, 9), en el que cada capa de cinturón (8, 9, 10) presenta portadores de resistencia (11) constituidos por uno o varios filamentos de acero (11), en el que los portadores de resistencia (11) en cada capa de cinturón (8, 9, 10) están dispuestos siempre paralelamente uno a otro y a distancia uno de otro, en el que los filamentos de acero (12) de los portadores de resistencia (11) de la capa de protección (10) presentan un diámetro de filamento (13) comprendido entre 0,10 mm y 0,35 mm, en el que el diámetro (14) de los portadores de resistencia está comprendido entre 0,20 mm y 0,85 mm, en el que la capa de protección (10) presenta una resistencia a la rotura comprendida entre 15 kN/dm y 95 kN/dm, y en el que los portadores de resistencia (11) están dispuestos en la capa de protección (10) con una densidad comprendida entre 50 y 120 extremos por decímetro (epdm), y en el que los portadores de resistencia (11) de la capa de protección (10) son cordoncillos de acero (11) constituidos por filamentos de acero (12) retorcidos uno con otro, caracterizado por que los cordoncillos de acero presentan la construcción 2x0,30, 2+2x0,32, 2+2x0,28, 2x0,15 o 3x0,10.

Description

DESCRIPCIÓN

Neumático de vehículo.

La invención concierne a un neumático de vehículo de clase de construcción radial, especialmente un neumático de vehículo industrial, que comprende un paquete de cinturón constituido por al menos tres capas de cinturón, de las cuales dos capas de cinturón están configuradas como unas llamadas capas de trabajo y de las cuales la capa de cinturón radialmente más exterior está configurada como una denominada capa de cubierta, en el que cada una de estas capas de cinturón está constituida por portadores de carga de cordoncillo de acero incrustados en elastómero y en el que los cordoncillos de acero de cada capa de cinturón están dispuestos siempre paralelamente uno a otro y a distancia uno de otro, en el que los filamentos de acero de los portadores de resistencia de la capa de protección presentan un diámetro de filamento comprendido entre 0,10 mm y 0,35 mm, en el que el diámetro de los portadores de resistencia está comprendido entre 0,20 mm y 0,85 mm, en el que la capa de protección presenta una resistencia a la rotura comprendida entre 15 kN/dm y 95 kN/dm, y en el que estos portadores de resistencia están dispuestos en una densidad comprendida entre 50 y 120 extremos por decímetro (epdm) en la capa de protección.

Un neumático de vehículo de esta clase es conocido por el documento WO 2012/1644442 A1.

Son conocidos para el experto neumáticos de vehículo industrial con un cinturón que presenta dos capas de trabajo y una capa de cubierta. Usualmente, el cinturón de neumáticos de vehículos industriales presenta cuatro capas que están constituidas por cordoncillos de acero incrustados en mezclas de goma. En un cinturón de 4 capas la capa radialmente más interior se denomina “1a capa de cinturón” o, según su función, “capa de bloqueo”. Radialmente por fuera están dispuestas sobre ésta la 2a capa de cinturón y la 3a capa de cinturón con la función de las llamadas “capas de trabajo”. La capa de trabajo radialmente exterior está cubierta por la 4a capa de cinturón, la llamada “capa de cubierta” o “capa de protección”.

Los cordoncillos de acero de la 1a capa de cinturón presentan en general un ángulo > 45° con respecto a la dirección periférica. La 1a capa de cinturón se designa con el nombre de “capa de bloqueo” debido a su función: bloqueo de la movilidad de las capas de trabajo en dirección periférica. Los cordoncillos de acero de las dos capas de trabajo presentan típicamente un ángulo igual entre 15° y 30° con respecto a la dirección periférica del neumático, estando inclinados los cordoncillos de acero de una de las capas de trabajo en sentido contrario a los cordoncillos de acero de la otra capa de trabajo con relación a la dirección periférica del neumático. Así, los cordoncillos de acero de la capa de trabajo primeramente citada están dispuestos cruzándose con los cordoncillos de acero de la otra capa de trabajo. Las capas de trabajo absorben grandes fuerzas de cizalladura y de tracción, soportan la carga principal en el cinturón y, por tanto, son de especial importancia para la durabilidad del cinturón.

La 4a capa de cinturón tiene la función de una capa de protección para las dos capas de trabajo situadas debajo de la misma, a cuyo fin esta cuarta capa representa una barrera para piedras u otros objetos que pudieran perforar el paquete de la banda de rodadura. Sin la capa de protección, los cordoncillos de las capas de trabajo serían dañados por la penetración de piedras y estarían expuestos a la corrosión en grado reforzado, lo que reduciría finalmente la capacidad de sustentación de carga, la durabilidad y la capacidad de recauchutado del neumático, siempre que el neumático sea recauchutable.

Se conoce por el documento EP 0 143651 A2 el recurso de emplear en la capa de cinturón radialmente exterior monofilamentos o cordoncillos de acero, por ejemplo de la construcción 1x3, o una construcción de 2 capas con un núcleo de 1 o 2 filamentos y varios filamentos de capa exteriores.

Se conoce también el recurso de emplear para la capa de protección cordoncillos de acero de la construcción 3x0,20 6x0,35. Este cordoncillo de acero presenta una cuerda de núcleo constituida por 3 filamentos de acero retorcidos uno con otro con un diámetro de 0,20 mm, los cuales están rodeados por 6 filamentos con un diámetro de 0,35 mm. Asimismo, es conocido el recurso de emplear para la capa de protección cordoncillos de acero de la construcción 1x0,40 5x0,40. Este cordoncillo de acero presenta un filamento de núcleo con un diámetro de 0,40 mm, el cual está rodeado por 5 filamentos con un diámetro de 0,40 mm. La resistencia a la rotura de la capa de protección antes citado está comprendida entre 55 y 130 kN/dm.

Resultan así un diámetro de cordoncillo de aproximadamente 1,13 mm y, como capa engomada, un espesor comprendido entre aproximadamente 1,60 mm y 1,85 mm. Estos cordoncillos están dispuestos con una densidad de 34 a 65 extremos por decímetro (epdm) en la capa de protección.

Se ha aspirado siempre a mejorar el neumático de vehículo en cuanto a su durabilidad y, cuando sea además posible, reducir su peso y sus costes de fabricación.

Por consiguiente, la invención se basa en el problema de construir un neumático de vehículo industrial de la clase citada al principio con un paquete de cinturón de al menos tres capas de tal manera que se mejore su durabilidad, se reduzca su peso y, además, se reduzcan sus costes de fabricación.

El problema se resuelve según la invención por el hecho de que los portadores de resistencia de la capa de protección son cordoncillos de acero constituidos por filamentos de acero retorcidos uno con otro que presentan la construcción 2x0,30, 2+2x0,32, 2+2x0,28, 2x0,15 o 3x0,10.

Se ha creado un neumático de vehículo industrial con un cinturón de al menos tres capas, cuya capa de protección se ha mejorado en cuanto a su función de “protección” de las capas dispuestas debajo de ella respecto de la penetración de piedras u otros objetos por “captura” de estas piedras u otros objetos, en cuanto a su peso y también en cuanto a sus costes de fabricación.

En la capa de protección del neumático según la invención está dispuesta aproximadamente la misma cantidad de cordoncillo de acero que en la capa de protección de un neumático del estado de la técnica. Sin embargo, la cantidad de acero está distribuida de manera distinta: cada cordoncillo de esta capa de protección del neumático según la invención presenta una menor cantidad de acero debido a su menor diámetro de cordoncillo, mientras que se ha aumentado la densidad de cordoncillos. Gracias a esta medida se ha incrementado la flexibilidad del cinturón, lo que repercute positivamente sobre la durabilidad y la resistencia a la rodadura del neumático. Además, se ha reducido el peligro de que se produzcan las llamadas “grietas en forma de estrías”, ya que, debido a la capa de protección, están presentes menores saltos de rigidez por debajo de la estría correspondiente.

Gracias a la mayor densidad de cordoncillos en la capa de protección se ha mejorado esta capa de protección en cuanto a su función de protección. La mayor densidad de cordoncillos forma una “rejilla” más eficaz contra la penetración de objetos.

Además, el cordoncillo tiene un diámetro más pequeño que el de un cordoncillo del estado de la técnica, con lo que, junto con una mayor densidad de cordoncillos en la capa de protección, se ha ahorrado, además, en material elastómero que incruste los cordoncillos.

La resistencia a la rotura se determina según ASTMD 885.

Es ventajoso que los portadores de resistencia de la capa de protección sean de acero de la clase de resistencia HT o superior, con lo que se consigue una resistencia lo más alta posible por volumen de cordoncillos.

La tabla siguiente muestra construcciones de cordoncillos que se utilizan en la capa de cubierta de un neumático de vehículo según la invención (filas 2 -6 ) en comparación con cordoncillos del estado de la técnica (filas 1a, 1b).

Se indican para cada construcción de cordoncillos el diámetro exterior de este cordoncillo, su densidad de disposición en la capa de cubierta, la distancia de cordoncillo a cordoncillo resultante de esto y su resistencia a la rotura.

Mediante un menor diámetro del cordoncillo y, por tanto, un menor espesor de capa, junto con al mismo tiempo una menor distancia de cordoncillo a cordoncillo, se consiguen menores costes del material de la capa de cubierta. Otras características, ventajas y detalles de la invención se describirán ahora con mayor pormenor ayudándose de los dibujos, que representan un ejemplo de realización esquemático. Muestran aquí:

La figura 1, un corte transversal parcial a través de una mitad de un neumático de vehículo en la zona del cinturón y de la banda de rodadura, y

La figura 2, un corte transversal a través de un cordoncillo de acero de la capa de protección del neumático de la figura 1.

La figura 1 muestra un corte transversal a través de la banda de rodadura y de la zona del cinturón de un neumático de vehículo para camiones en una construcción estándar usual con una carcasa 1 dotada de cordoncillos de acero como portadores de resistencia, un estrato interior 2 hermético al aire, un paquete de cinturón multicapa 3 y una banda de rodadura perfilada 6.

El paquete de cinturón 3 presenta cuatro capas de cinturón 7, 8, 9 y 10, presentando la cuarta capa de cinturón radialmente más exterior la más pequeña anchura de todas las capas y formando la llamada capa de protección 10. La primera capa de cinturón es la llamada capa de bloqueo 7, la segunda capa de cinturón y la tercera capa de cinturón son las llamadas capas de trabajo 8, 9. La capa de cinturón más ancha es la segunda capa de cinturón 8, la cual, por consiguiente, cubre completamente la primera capa de cinturón 7. La tercera capa de cinturón 9 es algo más ancha o igual de ancha que la primera capa de cinturón 7. La cuarta capa de cinturón 10 puede estar construida también con la misma anchura que la tercera capa de cinturón 9. Todas las capas de cinturón 7, 8, 9, 10 están constituidas por portadores de resistencia de cordoncillo de acero incrustados en una mezcla de caucho, o sea, el engomado del cinturón, estando dispuestos los cordoncillos de acero paralelamente uno a otro y a cierta distancia uno de otro.

La figura 2 muestra un corte transversal a través de la capa de protección 10 del neumático de la figura 1. La capa de protección 10 presenta cordoncillos de acero 11 de la clase de resistencia HT que están incrustados en una mezcla de goma 15. Los cordoncillos de acero 11 están dispuestos paralelos uno a otro y distanciados uno de otro en esta capa de protección 10. Los cordoncillos de acero 11 presentan la construcción 3x0,10, lo que significa que tres filamentos de acero 12 están retorcidos uno con otro. El diámetro 13 de los filamentos asciende a 0,10 mm. El diámetro 14 de los portadores de carga asciende a 0,22 mm. La resistencia a la rotura de la capa de protección es de 15 kN/dm. Los portadores de resistencia 11 están dispuestos en la capa de protección 10 con una densidad de aproximadamente 120 extremos por decímetro (epdm).

Lista de símbolos de referencia

1 Carcasa

2 Estrato interior

3 Paquete de cinturón

6 Banda de rodadura

7 Capa de bloqueo (1a capa de cinturón)

8 Capa de trabajo (2a capa de cinturón)

9 Capa de trabajo (3a capa de cinturón)

10 Capa de protección (4a capa de cinturón)

11 Portador de resistencia / cordoncillo de acero

12 Filamento

13 Diámetro del filamento

14 Diámetro del cordoncillo

Claims

REIVINDICACIONES

1. Neumático de vehículo de clase de construcción radial, especialmente neumático de vehículo industrial, con un paquete de cinturón (3) constituido por al menos tres capas (8, 9, 10), concretamente dos capas de trabajo (8, 9) y una capa de protección (10) dispuesta radialmente por fuera con relación a las capas de trabajo (8, 9), en el que cada capa de cinturón (8, 9, 10) presenta portadores de resistencia (11) constituidos por uno o varios filamentos de acero (11), en el que los portadores de resistencia (11) en cada capa de cinturón (8, 9, 10) están dispuestos siempre paralelamente uno a otro y a distancia uno de otro, en el que los filamentos de acero (12) de los portadores de resistencia (11) de la capa de protección (10) presentan un diámetro de filamento (13) comprendido entre 0,10 mm y 0,35 mm, en el que el diámetro (14) de los portadores de resistencia está comprendido entre 0,20 mm y 0,85 mm, en el que la capa de protección (10) presenta una resistencia a la rotura comprendida entre 15 kN/dm y 95 kN/dm, y en el que los portadores de resistencia (11) están dispuestos en la capa de protección (10) con una densidad comprendida entre 50 y 120 extremos por decímetro (epdm), y en el que los portadores de resistencia (11) de la capa de protección (10) son cordoncillos de acero (11) constituidos por filamentos de acero (12) retorcidos uno con otro, caracterizado por que los cordoncillos de acero presentan la construcción 2x0,30, 2+2x0,32, 2+2x0,28, 2x0,15 o 3x0,10.

2. Neumático de vehículo según la reivindicación 1, caracterizado por que los filamentos (12) son de acero de la clase de resistencia HT o superior.