ES2931075T3 - Capa de refuerzo para objetos de material elastomérico y neumáticos de vehículos - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a una capa de refuerzo cauchutada (1) para artículos que consisten en un material elastomérico, preferiblemente para neumáticos de vehículos, comprendiendo dicha capa de refuerzo (1) una pluralidad de cuerdas textiles paralelas para neumáticos (2) dispuestas a una distancia entre sí, cada una cordón textil para neumáticos (2) que consiste en al menos un hilo multifilamento torcido y el cordón textil para neumáticos (2) no consiste en el material rayón. La capa de refuerzo (1) cumple la siguiente condición: (D2/E0) en mm corresponde a un valor entre 0,22 mm y 0,38 mm; y la tela de refuerzo (1) tiene una resistencia de > 10 kN/dm, siendo D el diámetro de la cuerda textil del neumático (2) en mm y midiendo entre 0,38 mm y 0,52 mm, y E0 = 100/epdm. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Capa de refuerzo para objetos de material elastomérico y neumáticos de vehículos
La invención se refiere a una capa de refuerzo engomada para objetos de material elastomérico, preferiblemente para ruedas de vehículos, presentando la capa de refuerzo una pluralidad de portadores de resistencia textiles dispuestos paralelos y separados entre sí, estando compuesto cada portador de resistencia textil por al menos un hilo multifilamento trenzado y no estando compuesto el portador de resistencia textil por el material rayón. La invención se refiere además a un neumático de vehículo.
Las capas de refuerzo para objetos de material elastomérico, como por ejemplo los productos técnicos de goma y las ruedas (neumáticos) de vehículos, son de gran importancia y en general son conocidas por el experto. Las capas de refuerzo presentan una pluralidad de elementos de refuerzo en forma de hilo, los denominados portadores de resistencia. Estos están completamente incrustados en el material elastomérico. Los portadores de resistencia de estas capas de refuerzo presentan, por ejemplo, la forma de tejidos o portadores de resistencia calandrados y enrollados de manera continua.
Las capas de refuerzo engomadas de tamaño y configuración adecuados se unen a componentes adicionales para formar un producto técnico de goma o un neumático de vehículo. A este respecto, las capas de refuerzo engomadas refuerzan el producto en cuestión.
Por el documento EP 0 908 329 B1 se ha dado a conocer una capa de refuerzo con cordones de material textil de hilos multifilamento de PET, PEN y aramida. Por el título del hilo utilizado y su construcción, los cordones de PEN tienen un diseño comparativamente delgado, de modo que la capa de refuerzo engomada presenta un grosor de capa comparativamente reducido. Por un lado, esto tiene la ventaja de que tiene que emplearse menos material de caucho para engomar estos portadores de resistencia, con lo que se ahorra en costes de material. Por otro lado, una capa de refuerzo engomada delgada en el producto, por ejemplo, en la rueda de vehículo, tiene la ventaja de que se reduce el peso del neumático y se produce una histéresis menor, con un efecto positivo sobre la resistencia a la rodadura del neumático.
Sin embargo, además de la reducción del peso y la menor histéresis mediante un grosor de capa reducido también es importante la resistencia de esta capa de refuerzo para poder absorber las fuerzas que se producen en el neumático en una medida suficiente.
Por tanto, el objetivo de la invención es proporcionar una capa de refuerzo para objetos de material elastomérico, que esté configurada de manera comparativamente delgada y que, sin embargo, presente una resistencia suficiente para las fuerzas que se producen en el neumático. Además, el objetivo de la invención es proporcionar un neumático de vehículo en el que, con una buena durabilidad estructural, se haya optimizado la resistencia a la rodadura.
El objetivo se alcanza con respecto a la capa de refuerzo por que la capa de refuerzo cumple la siguiente condición:
(D2 / E0) en mm corresponde a un valor en un intervalo de desde 0,31 mm hasta 0,38 mm y por que la capa de refuerzo presenta una resistencia de 10 kN/dm < x < 25 kN/dm,
siendo D el diámetro del portador de resistencia textil en mm y situándose en un intervalo de desde 0,38 mm hasta 0,52 mm y
siendo Eo = 100/epdm y haciendo referencia la resistencia de la capa de refuerzo a la fuerza de ruptura de la capa de refuerzo en kN por dm, que se calcula a partir de la fuerza de ruptura del portador de resistencia individual multiplicado por el número de portadores de resistencia por dm de esta capa de refuerzo, determinándose la fuerza de ruptura según la norma a St M D885M.
Se crea una capa de refuerzo que presenta portadores de resistencia con diámetros comparativamente reducidos. El engomado de la capa de refuerzo, en particular su grosor, se realiza de una manera habitual para el experto, con lo que se pone a disposición una capa de refuerzo comparativamente delgada. Esta capa de refuerzo presenta una resistencia de 10 kN/dm < x < 25 kN/dm, una resistencia suficiente para capas de refuerzo con portadores de resistencia textiles, en particular para neumáticos de automóviles.
Los portadores de resistencia del material rayón se excluyen explícitamente de la invención. “epdm” significa extremos por decímetro y describe la densidad del portador de resistencia en la capa de refuerzo.
La expresión “resistencia de la capa de refuerzo” significa la fuerza de ruptura de la capa de refuerzo en kN por dm (decímetro), que se calcula a partir de la fuerza de ruptura del portador de resistencia individual multiplicado por el número de portadores de resistencia por dm de esta capa de refuerzo, determinándose la fuerza de ruptura según la norma ASTM D885M.
En la invención la capa de refuerzo cumple la siguiente condición:
(D2 / E0) en mm corresponde a un valor en un intervalo de desde 0,31 mm hasta 0,38 mm.
Con este intervalo de valores se alcanza un compromiso óptimo entre el espesor de capa y la resistencia. Además, los portadores de resistencia en la capa de refuerzo no están demasiado apretados, de modo que sigue habiendo suficiente goma para garantizar la transmisión de la fuerza entre los cordones.
En una realización preferida de la invención el portador de resistencia presenta un diámetro en un intervalo de desde 0,38 mm hasta 0,45 mm, preferiblemente en un intervalo de desde 0,42 mm hasta 0,45 mm. Con este intervalo de valores se alcanza un compromiso óptimo entre el espesor de capa y la resistencia.
Para el rendimiento del neumático resulta ventajoso que la capa de refuerzo presente una resistencia de 11 kN/dm < x < 14 kN/dm. Esta es la mejor solución al conflicto entre el grosor de la capa de refuerzo y su resistencia.
En una realización preferida de la invención el portador de resistencia es un cordón compuesto por dos hilos multifilamento trenzados entre sí y los portadores de resistencia están dispuestos en esta capa de refuerzo con una densidad en un intervalo de desde 150 epdm hasta 220 epdm, preferiblemente en un intervalo de desde 170 epdm hasta 180 epdm. La densidad mencionada anteriormente es un compromiso óptimo entre la durabilidad de la capa de refuerzo y la transmisión de fuerza, para la cual debe haber un volumen de goma determinado entre los portadores de resistencia, por un lado y la resistencia y la durabilidad del rendimiento del neumático por otro lado, para la cual los portadores de resistencia no pueden estar muy separados en la capa de refuerzo.
Resulta conveniente que los portadores de resistencia estén compuestos por el material PET, PEN o por poliamidas alifáticas, como por ejemplo nailon PA 66, PA46, PA6 o por poliamidas aromáticas, como por ejemplo p-aramida, maramida, PBO o por combinaciones de los materiales mencionados anteriormente. Las combinaciones de los materiales mencionados anteriormente forman los denominados portadores de resistencia híbridos, en los que un hilo está compuesto por un primer material y uno o varios otros hilos por un segundo material o material adicional diferente del primer material.
En una realización preferida de la invención el cordón presenta la construcción 550dtex x2 con un diámetro de 0,45 mm, estando compuestos los dos hilos por PET y estando dispuestos en una densidad de 175 epdm en esta capa de refuerzo y presentando la capa de refuerzo una resistencia de aproximadamente 11,38 kN/dm.
Con respecto al neumático de vehículo la invención alcanza su objetivo por que presenta al menos una capa de refuerzo descrita anteriormente.
Esta capa de refuerzo es una carcasa y/o un bandaje de cinturón y/o un refuerzo del talón. Preferiblemente esta capa de refuerzo es una carcasa de un neumático de automóvil.
En una realización determinada de la invención el neumático de vehículo presenta además de la capa de refuerzo descrita anteriormente, que preferiblemente es una carcasa, una capa de cinturón de portadores de resistencia engomados, que cumple la siguiente condición:
(D2 / E0) en mm corresponde a un valor en un intervalo de desde 0,07 mm hasta 0,43 mm y
por que la capa de refuerzo presenta una resistencia de 16,5 kN/dm <X< 55 kN/dm, siendo D el diámetro del portador de resistencia en mm y siendo Eo = 100/epdm.
Resulta conveniente que la suma de las resistencias de la capa de refuerzo con portadores de resistencia textiles y la capa de cinturón sea > 40 kN/dm. Se garantiza una resistencia global suficiente.
Preferiblemente el portador de resistencia de la capa de cinturón está compuesto por al menos un filamento de acero, que presenta un diámetro en un intervalo de desde 0,26 mm hasta 0,35 mm. Estos diámetros delgados son ventajosos para una resistencia óptima a la rodadura.
En una realización preferida de la invención el portador de resistencia presenta la construcción 1x0,30 mm o 2x0,30 mm y se dispone en una densidad en un intervalo de desde 80 hasta 120 epdm en la capa de cinturón. La densidad mencionada anteriormente es un compromiso óptimo entre la durabilidad de la capa de refuerzo y la transmisión de fuerza, para la cual debe haber un volumen de goma determinado entre los portadores de resistencia, por un lado y la resistencia y la durabilidad del rendimiento del neumático por otro lado, para la cual los portadores de resistencia no pueden estar muy separados en la capa de refuerzo.
Preferiblemente un monofilamento de acero con la construcción 1x0,30 mm con una densidad de 110 epdm está dispuesto en la capa de cinturón, presentando esta capa de cinturón una resistencia de aproximadamente 24 kN/dm.
En otra realización preferida un cordón de acero con la construcción 2x0,30 mm con una densidad de 80 epdm está dispuesto en la capa de cinturón, presentando esta capa de cinturón una resistencia de aproximadamente 35 kN/dm. A continuación se explicará la invención en más detalle mediante una figura, que representa un ejemplo de realización esquemático de la invención.
La figura 1 muestra un fragmento de la sección transversal de una capa de refuerzo según la invención para neumáticos de automóviles.
La capa de refuerzo 1 es una capa de carcasa. La capa de refuerzo 1 presenta una pluralidad de portadores de resistencia 2 textiles dispuestos paralelos y separados entre sí, que están incrustados en una matriz de caucho 3. En el fragmento de la figura 1, de los portadores de resistencia 2 se representan dos portadores de resistencia 2. Cada portador de resistencia 2 textil es un cordón 2 con la construcción 550 dtex x 2 compuesto por dos hilos multifilamento trenzados entre sí. Los hilos multifilamento están compuestos por el material PET. Así, dos hilos multifilamento de PET están trenzados para formar un cordón 2. Cada hilo multifilamento de PET se trenza con una torsión de 590 en el mismo sentido, mientras que el trenzado final también tiene una torsión de 590, pero en sentido contrario. El diámetro del cordón D asciende a 0,45 mm y el cordón 2 está dispuesto con 175 epdm en la capa de refuerzo 1. (D2 / E0) en mm corresponde a 0,354 mm y así la capa de refuerzo 1 cumple la siguiente condición:
(D2 / E0) en mm corresponde a un valor en un intervalo de desde 0,31 mm hasta 0,38 mm,
siendo D el diámetro del portador de resistencia textil en mm y
siendo Eo = 100/epdm.
La capa de refuerzo presenta una resistencia de aproximadamente 11,38 kN/dm.
Lista de símbolos de referencia
1 capa de refuerzo
2 portador de resistencia textil / cordón
3 matriz de caucho
D diámetro del cordón
Eo distancia entre los centros de dos cordones adyacentes en sección transversal

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Capa de refuerzo (1) engomada para objetos de material elastomérico, preferiblemente para ruedas de vehículos, presentando la capa de refuerzo (1) una resistencia de 10 kN/dm < x < 25 kN/dm y presentando una pluralidad de portadores de resistencia (2) textiles dispuestos paralelos y separados entre sí, estando compuesto cada portador de resistencia (2) textil por al menos un hilo multifilamento trenzado y no estando compuesto el portador de resistencia (2) textil del material rayón,
caracterizada por que
la capa de refuerzo (1) cumple la siguiente condición:
(D2 / E0) en mm corresponde a un valor en un intervalo de desde 0,31 mm hasta 0,38 mm,
siendo D el diámetro del portador de resistencia (2) textil en mm y
situándose en un intervalo de desde 0,38 mm hasta 0,52 mm y
siendo Eo = 100/epdm y haciendo referencia la resistencia de la capa de refuerzo a la fuerza de ruptura de la capa de refuerzo en kN por dm, que se calcula a partir de la fuerza de ruptura del portador de resistencia individual multiplicado por el número de portadores de resistencia por dm de esta capa de refuerzo, determinándose la fuerza de ruptura según la norma a St M D885M.
2. Capa de refuerzo (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el portador de resistencia (2) presenta un diámetro (D) en un intervalo de desde 0,38 mm hasta 0,45 mm, preferiblemente en un intervalo de desde 0,42 mm hasta 0,45 mm.
3. Capa de refuerzo (1) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la capa de refuerzo (1) presenta una resistencia de 11 kN/dm < x < 14 kN/dm.
4. Capa de refuerzo (1) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el portador de resistencia (2) es un cordón (2) compuesto por dos hilos multifilamento trenzados entre sí y por que los portadores de resistencia (2) están dispuestos en una densidad en un intervalo de desde 150 epdm hasta 220 epdm, preferiblemente en un intervalo de desde 170 epdm hasta 180 epdm en esta capa de refuerzo (1).
5. Capa de refuerzo (1) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los portadores de resistencia (2) están compuestos por el material PET, PEN o por poliamidas alifáticas, como por ejemplo nailon PA 66, PA46, PA6 o por poliamidas aromáticas, como por ejemplo p-aramida, m-aramida, PBO o por combinaciones de los materiales mencionados anteriormente.
6. Capa de refuerzo (1) según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el cordón (2) presenta la construcción 550dtex x2 con un diámetro (D) de 0,45 mm, estando compuestos los dos hilos por PET y estando dispuestos en una densidad de 175 epdm en esta capa de refuerzo (1) y por que la capa de refuerzo (1) presenta una resistencia de aproximadamente 11,38 kN/dm.
7. Neumático de vehículo, que presenta al menos una capa de refuerzo (1) según una o según varias de las reivindicaciones anteriores.
8. Neumático de vehículo según la reivindicación 7, caracterizado por que la capa de refuerzo (1) es una carcasa y/o un bandaje de cinturón y/o un refuerzo del talón.
9. Neumático de vehículo según la reivindicación 8, caracterizado por que además de la capa de refuerzo (1) presenta una capa de cinturón de portadores de resistencia engomados, que cumple la siguiente condición: (D2 / E0) en mm corresponde a un valor en un intervalo de desde 0,07 mm hasta 0,43 mm y por que la capa de refuerzo presenta una resistencia de 16,5 kN/dm <X< 55 kN/dm, siendo D el diámetro del portador de resistencia en mm y siendo Eo = 100/epdm.
10. Neumático de vehículo según la reivindicación 9, caracterizado por que la suma de las resistencias de la capa de refuerzo (1) con portadores de resistencia textiles y la capa de cinturón es > 40 kN/dm.
11. Neumático de vehículo según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que el portador de resistencia de la capa de cinturón está compuesto por al menos un filamento de acero, que presenta un diámetro en un intervalo de desde 0,26 mm hasta 0,35 mm y por que la capa de refuerzo presenta una resistencia de 22 kN/dm <X< 37 kN/dm.
12. Neumático de vehículo según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el portador de resistencia de la capa de cinturón presenta la construcción 1x0,30 mm o 2x0,30 mm y está dispuesto en una densidad en un intervalo de desde 80 hasta 120 epdm, preferiblemente el portador de resistencia con la construcción 1 x0,30 mm está dispuesto en una densidad de 110 epdm en la capa de cinturón y por que su resistencia asciende a aproximadamente 24 kN/dm o por que el portador de resistencia con la construcción 2x0,30 mm está dispuesto en una densidad de 80 epdm en la capa de cinturón y por que su resistencia asciende a aproximadamente 35 kN/dm.
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