ES2909705T3

ES2909705T3 - Rueda neumática de vehículo que presenta una cubierta de cinturón con un cordón híbrido que presenta PA 6.6 y PET

Info

Publication number: ES2909705T3
Application number: ES20154490T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Reese
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2040-01-30
Also published as: DE102019204158A1; EP3715144B1; EP3715144A1

Abstract

Rueda neumática de vehículo con una carcasa, una banda de rodadura perfilada, un cinturón y una cubierta de cinturón de una o múltiples capas que cubre este cinturón con soportes de resistencia que discurren en la dirección perimetral del neumático, presentando al menos una capa de cubierta de la cubierta de cinturón al menos un cordón híbrido a partir de dos hilos retorcidos en los extremos entre sí como soporte de resistencia, siendo el primer hilo un hilo de poliamida 6.6 (PA 6.6) y siendo el segundo hilo un hilo de poli(tereftalato de etileno) (PET) caracterizada porque - la finura total del cordón híbrido asciende a de 460 dtex a 695 dtex, - porque cada uno de los dos hilos presenta una finura, que asciende a del 32% al 68% de la finura total del cordón híbrido y - porque el factor de torsión del cordón híbrido asciende a de 118 a 150, siendo el factor de torsión igual a la torsión [T/m] * raíz (tex/1000).

Description

DESCRIPCIÓN

Rueda neumática de vehículo que presenta una cubierta de cinturón con un cordón híbrido que presenta PA 6.6 y PET

La invención se refiere a una rueda neumática de vehículo con una carcasa, una banda de rodadura perfilada, un cinturón y una cubierta de cinturón de una o múltiples capas que cubre este cinturón con soportes de resistencia que discurren en la dirección perimetral del neumático, presentando al menos una capa de cubierta de la cubierta de cinturón al menos un cordón híbrido a partir de dos hilos retorcidos en los extremos entre sí como soporte de resistencia, siendo el primer hilo un hilo de poliamida 6.6 (PA 6.6) y siendo el segundo hilo un hilo de poli(tereftalato de etileno) (PET).

Para evitar en las ruedas neumáticas de vehículo una elevación del neumático debido a las fuerzas centrífugas que aparecen en el funcionamiento de conducción, se conoce prever una cubierta de cinturón en una rueda neumática de vehículo, que presenta en general una capa interna estanca al aire, una carcasa que contiene soportes de resistencia, que va desde la región cenital del neumático pasando por las paredes laterales hasta la región de talón y está anclada allí mediante la envoltura de núcleos de talón resistentes a la tracción, una banda de rodadura de goma que presenta rendijas de perfil, que se encuentran radialmente por fuera, y un cinturón entre la banda de rodadura de goma y la carcasa. La cubierta de cinturón puede estar configurada de una o múltiples capas, cubre al menos los bordes de cinturón y contiene soportes de resistencia que discurren en paralelo y sustancialmente en la dirección perimetral, que están incrustados en goma.

La cubierta se aplica durante la producción del neumático en forma de capas con soportes de resistencia incrustados en una mezcla de caucho no vulcanizada, que pueden envolverse o enrollarse sobre el cinturón. Los soportes de resistencia se incrustan por regla general para tales capas en caucho, al atravesar una multitud de soportes de resistencia en forma de hebra que se encuentran sustancialmente en paralelo, que por regla general están pretratados térmicamente y/o para una mejor adherencia en la goma de incrustación de manera conocida por el experto en la técnica con una impregnación, en la dirección longitudinal una calandria o una extrusora para el revestimiento con una mezcla de caucho. O si no se aplican soportes de resistencia, que están impregnados de manera pegajosa y pueden procesarse sin una mezcla de adherencia calandrada.

Los soportes de resistencia de la cubierta de cinturón deben permitir durante la producción del neumático una elevación suficiente durante el abombado, así como en la forma de vulcanización, para que el neumático pueda conformarse de manera precisa, y deben limitar tras la finalización del neumático en el funcionamiento de conducción una elevación del neumático debido a las fuerzas centrífugas que aparecen en el funcionamiento de conducción.

La poliamida 6.6 (PA 6.6) es un material habitual para los soportes de resistencia de la cubierta de cinturón. A este respecto son habituales, por ejemplo, cordones a partir de dos hilos de PA 6.6 retorcidos en los extremos entre sí. Sin embargo, los cordones de PA 6.6 presentan una contracción desventajosa, lo que tiene un efecto negativo sobre el comportamiento de punto plano. Además, la PA 6.6 presenta un módulo de elasticidad reducido, con lo que para conseguir una rigidez perimetral suficiente deben usarse cordones de PA 6.6 suficientemente gruesos.

Los cordones de poli(tereftalato de etileno) (PET) presentan un módulo de elasticidad aumentado ventajosamente en comparación con PA 6.6 para la utilización en la cubierta de cinturón y son más económicos que los cordones de PA 6.6 correspondientes. Sin embargo, los cordones de PET presentan desventajas en la adherencia y en la resistencia a la fatiga.

Por el documento WO 2015/137901 A1 se conoce retorcer en los extremos un hilo de PET y un hilo de PA 6.6 para dar un cordón híbrido como soporte de resistencia de la cubierta de cinturón.

Por el documento WO 2017/048208 A1 se conoce retorcer en los extremos un hilo de PET y un hilo de PA 6.6 para dar un cordón híbrido como soporte de resistencia de la cubierta de cinturón. De este modo, las propiedades ventajosas de ambos hilos pueden contribuir al cordón híbrido. Sin embargo, los cordones dados a conocer presentan una finura total de al menos 2000 dtex y con ello un diámetro relativamente grande.

Sin embargo, el desarrollo pasa por mejorar la resistencia a la rodadura. A este respecto se conoce que una reducción del diámetro de los soportes de resistencia de la cubierta de cinturón contribuye a la mejora de la resistencia a la rodadura. Sin embargo, también en el caso de un diámetro reducido tienen que cumplirse además los requisitos planteados a un soporte de resistencia de la cubierta de cinturón.

Por tanto, la invención se basa en el objetivo de proporcionar una rueda neumática de vehículo favorable con una cubierta de cinturón, que presente una resistencia a la rodadura reducida y presente una resistencia a la fatiga suficiente.

El objetivo planteado se alcanza según la invención porque la finura total del cordón híbrido asciende a de 460 dtex a 695 dtex, porque cada uno de los dos hilos presenta una finura, que asciende a del 32% al 68% de la finura total del cordón híbrido, y porque el factor de torsión del cordón híbrido asciende a de 118 a 150, siendo el factor de torsión igual a la torsión [T/m] * raíz (tex/1000).

Sorprendentemente se ha descubierto que un cordón híbrido a partir de un primer hilo de PA 6.6 y un segundo hilo de PET, que están retorcidos en los extremos entre sí, ya es adecuado con una finura total del cordón híbrido de solo 460 dtex a 695 dtex de manera excelente para la utilización como soporte de resistencia de la cubierta de cinturón.

En comparación con la PA 6.6, el PET presenta un módulo de elasticidad mayor. De este modo puede elegirse el cordón híbrido con una finura total menor.

Debido a la finura total reducida del cordón híbrido se posibilita una capa de soportes de resistencia mucho más delgada de la cubierta de cinturón y por consiguiente una resistencia a la rodadura menor de la rueda neumática de vehículo. Debido a la menor utilización de material y el PET más económico, la rueda neumática de vehículo es además más económica.

A este respecto, cada hilo presenta una finura, que asciende a del 32% al 68% de la finura total del cordón híbrido. Debido a este porcentaje mínimo relativo, tanto el primer hilo de PA 6.6 como el segundo hilo de PET puede aportar sus propiedades de material ventajosas al cordón híbrido en una medida ventajosa suficiente.

La disminución del material de PA 6.6 debido a la reducción de la finura total, así como al porcentaje de desde el 32% hasta el 68% en la finura total debido al segundo hilo de PET conduce además a una mejora del comportamiento de punto plano, dado que la cantidad de material que se contrae está reducida y además el p Et presenta una estabilidad térmica mejorada en comparación con la PA 6.6. Además, el PET es un material económico y con buena disponibilidad en el mercado.

Sin embargo, la utilización de PET puede tener por regla general un efecto negativo sobre la resistencia a la fatiga. En soportes de resistencia tan delgados que presentan un hilo de PET, el alto factor de torsión es por tanto de desde 118 hasta 150. Se ha mostrado que de este modo se garantiza una resistencia a la fatiga suficiente del cordón híbrido a pesar del diámetro reducido del cordón híbrido y a pesar del porcentaje de PET del segundo hilo. Un factor de torsión menor de 118 conduce en el caso de una finura total de solo 460 dtex a 695 dtex a una resistencia a la fatiga demasiado reducida. Esto puede perjudicar la durabilidad en particular en el caso de una carga alterna de tracción-presión en la región de los cantos de cinturón. Un factor de torsión de más de 150 es laborioso en la torsión y conduce a pérdidas no deseadas en el módulo de elasticidad y en la resistencia a la rotura.

Sorprendentemente se ha mostrado que también un cordón híbrido tan delgado con una resistencia a la fatiga suficiente presenta un comportamiento de fuerza-alargamiento excelente para la utilización como soporte de resistencia de una cubierta de cinturón y el módulo de elasticidad es suficiente para garantizar una rigidez perimetral suficiente de la cubierta de cinturón.

Por consiguiente, se proporciona una rueda neumática de vehículo más económica con una cubierta de cinturón, que presenta una resistencia a la rodadura disminuida, así como una resistencia a la fatiga y una rigidez perimetral suficientes.

Un “factor de torsión” es una medida de la torsión, es decir la medida en que se retuerce, con respecto a la respectiva finura. A este respecto, el factor de torsión es igual a la torsión [T/m] * raíz (tex/1000). Por consiguiente, un cordón de finura total de 460 dtex, que está retorcido en los extremos con una torsión de 550 T/m (representando T/m revoluciones por metro), presenta un factor de torsión de 118.

Un “hilo” es en el marco de la presente invención basándose en la norma DIN 60900 una estructura lineal, que está compuesta por filamentos o fibras individuales. Preferiblemente, los filamentos o las fibras del hilo están retorcidos entre sí. Un “cordón” está compuesto por dos o más hilos retorcidos en los extremos entre sí (sometidos a torsión). Un “cordón híbrido” representa un cordón, que presenta al menos dos hilos diferentes. Un hilo de un material está formado completa o parcialmente por este material. Preferiblemente, el hilo está formado completamente por el respectivo material. Tales hilos son más fáciles de producir y más económicos. La finura total de un cordón se calcula como la suma de las finuras de los hilos del cordón.

Para garantizar una adherencia fiable de un soporte de resistencia a la goma, es conveniente dotar los soportes de resistencia de la capa de cubierta de una impregnación de adherencia, por ejemplo, con una inmersión RFL en el procedimiento de 1 o 2 baños.

Una forma de realización preferida viene dada porque el factor de torsión asciende a de 118 a 150, preferiblemente de 125 a 140. Se ha mostrado que para los cordones híbridos con dicha finura total reducida es especialmente ventajoso un factor de torsión de este tipo con respecto a los factores de resistencia a la fatiga y esfuerzo de torsión.

Una forma de realización ventajosa viene dada porque la torsión asciende a de 510 T/m a 590 T/m, preferiblemente de 540 T/m a 560 T/m, de manera especialmente preferible de 545 T/m a 555 T/m. Una torsión de este tipo posibilita una resistencia a la fatiga ventajosa con una limitación simultánea del esfuerzo de torsión.

Una forma de realización ventajosa viene dada porque la diferencia de las finuras de los dos hilos del 30% al 60%, preferiblemente del 35% al 55%, en cada caso con respecto al valor mayor de las finuras de los dos hilos.

Una forma de realización ventajosa viene dada porque el primer hilo de PA 6.6 presenta una finura de desde 235 dtex hasta 470 dtex, preferiblemente de 235 dtex, 350 dtex o 470 dtex, de manera especialmente preferible de 235 dtex. Hilos de PA 6.6 están disponibles en el mercado de manera especialmente buena con la finura 235 dtex, 350 dtex y 470 dtex. Un primer hilo de PA 6.6 de finura 235 dtex posibilita un cordón híbrido especialmente delgado con material que se contrae poco. Un primer hilo de PA 6.6 de finura 470 dtex posibilita a través de las fuerzas de contracción ventajosas durante el funcionamiento, en particular en la utilización a alta velocidad, una rigidez perimetral mejorada. Un primer hilo de PA 6.6 de finura 470 dtex reúne ambas ventajas.

Una forma de realización ventajosa adicional viene dada porque el segundo hilo de PET presenta una finura de desde 225 dtex hasta 360 dtex, preferiblemente de 225 dtex. Hilos de PET de finura 225 dtex y 360 dtex están disponibles en el mercado de manera especialmente buena. Una finura reducida de 225 dtex posibilita un cordón híbrido especialmente delgado. También un segundo hilo de PET de finura 360 dtex posibilita un cordón híbrido delgado, dado que debido a la utilización de PET se aumenta el módulo de elasticidad del cordón híbrido.

Un cordón híbrido especialmente delgado viene dado por un cordón de construcción PA 6.6 235 x 1 PET 225 x 1, que presenta un factor de torsión de 118 - 127. En una construcción de este tipo está retorcidos en los extremos exactamente un primer hilo de PA 6.6 con una finura de 235 dtex con exactamente un segundo hilo de PET de finura 225 dtex. Debido a la combinación de dichas finuras de hilo y el factor de torsión de desde 118 hasta 127, el cordón híbrido presenta una finura total muy reducida y a pesar de ello una resistencia a la fatiga suficiente. El cordón híbrido es adecuado de manera excelente para la utilización en la cubierta de cinturón. Posibilita una capa de soportes de resistencia especialmente delgada y una resistencia a la rodadura reducida.

Ejemplos de realización ventajosos son también las construcciones PA 6.6350 x 1 PET 225 x 1 o PA 6.6470 x 1 PET 225 x 1 o PA 6.6235 x 1 PET 360 x 1, estando retorcidos en los extremos entre sí el primer hilo y el segundo hilo con un factor de torsión de desde 134 hasta 145, preferiblemente de 135.

A este respecto, el cordón PA 6.6350 x 1 PET 225 x 1 presenta preferiblemente un factor de torsión de desde 134 hasta 138, de manera especialmente preferible de 135.

A este respecto, el cordón PA 6.6470 x 1 PET 225 x 1 presenta preferiblemente un factor de torsión de desde 134 hasta 145, de manera especialmente preferible de 140.

A este respecto, el cordón PA 6.6235 x 1 PET 360 x 1 presenta preferiblemente un factor de torsión de desde 134 hasta 138, de manera especialmente preferible de 135.

También es ventajoso que el cordón híbrido de construcción PA 6.6470 x 1 PET 225 x 1 esté dispuesto con una densidad de hebras de desde 90 epdm hasta 120 epdm, preferiblemente de 100 epdm.

Dicha construcción de cordón posibilita una densidad de hebras reducida de desde 90 epdm hasta 120 epdm, preferiblemente de 100 epdm, con lo que se posibilita una distancia especialmente libre. Una disposición con aproximadamente 100 epdm da como resultado, por ejemplo, una distancia libre de aproximadamente 0,67 mm. Por el contrario, un cordón de construcción PA 6.6470 x2 en una disposición habitual con 130 epdm presenta una distancia libre de únicamente 0,37 mm. Debido a la distancia libre aumentada se posibilita una ventaja para la durabilidad, en particular como consecuencia de menores tensiones de cizallamiento en el engomado.

Se obtienen como resultado ventajas correspondientes para un cordón híbrido la construcción PA 6.6235 x 1 PET 225 x 1, que está dispuesto con una densidad de hebras de desde 110 epdm hasta 130 epdm, preferiblemente de 120 epdm. Dicha construcción de cordón posibilita una densidad de hebras reducida de desde 110 epdm hasta 130 epdm, preferiblemente de 120 epdm, con lo que se posibilita una distancia especialmente libre. Una disposición con aproximadamente 120 epdm da como resultado, por ejemplo, una distancia libre de aproximadamente 0,58 mm.

De manera especialmente preferible se trata de una rueda neumática de vehículo para un turismo.

Claims

REIVINDICACIONES

1 Rueda neumática de vehículo con una carcasa, una banda de rodadura perfilada, un cinturón y una cubierta de cinturón de una o múltiples capas que cubre este cinturón con soportes de resistencia que discurren en la dirección perimetral del neumático, presentando al menos una capa de cubierta de la cubierta de cinturón al menos un cordón híbrido a partir de dos hilos retorcidos en los extremos entre sí como soporte de resistencia, siendo el primer hilo un hilo de poliamida 6.6 (PA 6.6) y siendo el segundo hilo un hilo de poli(tereftalato de etileno) (PET)

caracterizada porque

• la finura total del cordón híbrido asciende a de 460 dtex a 695 dtex,

• porque cada uno de los dos hilos presenta una finura, que asciende a del 32% al 68% de la finura total del cordón híbrido y

• porque el factor de torsión del cordón híbrido asciende a de 118 a 150,

siendo el factor de torsión igual a la torsión [T/m] * raíz (tex/1000).
2. - Rueda neumática de vehículo según la reivindicación 1, caracterizada porque el factor de torsión asciende a de 118 a 150, preferiblemente de 125 a 140.
3. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la torsión asciende a de 510 T/m a 590 T/m, preferiblemente de 540 T/m a 560 T/m, de manera especialmente preferible de 545 T/m a 555 T/m.
4. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la diferencia de las finuras de los dos hilos del 30% al 60%, preferiblemente del 35% al 55%, en cada caso con respecto al valor mayor de las finuras de los dos hilos.
5. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer hilo de PA 6.6 presenta una finura de desde 235 dtex hasta 470 dtex, preferiblemente de 235 dtex, 350 dtex o 470 dtex, de manera especialmente preferible de 235 dtex.
6. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el segundo hilo de PET presenta una finura de desde 225 dtex hasta 360 dtex, preferiblemente de 225 dtex.
7. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cordón híbrido presenta la construcción PA 6.6235 x 1 PET 225 x 1 y un factor de torsión de 118 - 127.
8. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cordón híbrido presenta la construcción

• PA 6.6350 x 1 PET 225 x 1 o

• PA 6.6470 x 1 PET 225 x 1 o

• PA 6.6235 x 1 PET 360 x 1

así como un factor de torsión de desde 134 hasta 145, preferiblemente de 135.
9. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cordón híbrido la construcción

• PA 6.6470 x 1 PET 225 x 1 y está dispuesto con una densidad de hebras de desde 90 epdm hasta 120 epdm, preferiblemente de 100 epdm.
10. - Rueda neumática de vehículo según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el cordón híbrido la construcción

• PA 6.6 235 x 1 PET 225 x 1 y está dispuesto con una densidad de hebras de desde 110 epdm hasta 120 epdm, preferiblemente de 120 epdm.