ITTO20090767A1

ITTO20090767A1 - Pneumatico con corona rinforzata

Info

Publication number: ITTO20090767A1
Application number: IT000767A
Authority: IT
Inventors: Gennaro Signorelli
Original assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-04-08

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“PNEUMATICO CON CORONA RINFORZATA”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un pneumatico con corona rinforzata.

ARTE ANTERIORE

Un pneumatico comprende una tela di carcassa (bodyply) toroidale, la quale presenta due talloni anulari e supporta un battistrada. Tra la tela di carcassa ed il battistrada viene interposta una cintura di battistrada, la quale è generalmente costituita da una serie di tele di battistrada tra loro sovrapposte.

Sopra alla cintura di battistrada è noto applicare uno strato di rinforzo che è costituito da una fettuccia continua che viene avvolta circonferenzialmente (cioè assialmente ed attorno all’asse centrale del pneumatico) ed ha la funzione di proteggere e contenere le tele di battistrada. Questo strato di rinforzo viene denominato “cap ply” quando interessa tutta la larghezza della cintura di battistrada oppure viene denominato “cap strip” quando è limitato unicamente ai bordi esterni della cintura di battistrada. La fettuccia utilizzata per realizzare lo strato di rinforzo della cintura di battistrada è generalmente costituita di gomma cruda rinforzata internamente con fili di nylon o similare disposti circonferenzialmente.

Lo strato di rinforzo della cintura di battistrada sopra descritto permette di aumentare la rigidità della corona e quindi permette di aumentare la stabilità della corona durante l’uso e ridurre la deformazione delle spalle sotto carico. Nei moderni pneumatici sportivi è richiesta una rigidità della corona molto elevata per migliorare le prestazioni ad alta velocità; tuttavia, per ottenere una rigidità della corona molto elevata mediante lo strato di rinforzo della cintura di battistrada sopra descritto è necessario utilizzare una fettuccia molto spessa e quindi pesante ed ingombrante con evidenti problemi di collocamento e di aumento della massa del pneumatico.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di fornire un pneumatico con corona rinforzata che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti, presenti una rigidità della corona molto elevata e sia, in particolare, di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un pneumatico con corona rinforzata secondo quanto stabilito nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

• la figura 1 illustra schematicamente una sezione laterale di una parte di un pneumatico realizzato in accordo con la presente invenzione;

• la figura 2 è una vista schematica di due strati di rinforzo distesi del pneumatico della figura 1;

• le figure 3-7 sono viste schematiche di un tamburo di formatura durante fasi successive della costruzione del pneumatico della figura 1; e • la figura 8 è una vista schematica di una diversa forma di attuazione degli strati di rinforzo del pneumatico della figura 1.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un pneumatico comprendente una tela di carcassa 2 (body-ply) toroidale, la quale presenta due talloni 3 (beads) anulari e supporta un battistrada 4 (tread). Tra la tela di carcassa 2 ed il battistrada 4 è interposta una cintura 5 di battistrada (tread belt), la quale comprende due tele 6 di battistrada; ciascuna tela 6 di battistrada è costituita di un nastro di gomma in cui sono annegate un numero di corde (non illustrate), le quali sono disposte affiancate una all’altra con un passo determinato e formano un angolo di inclinazione determinato con un piano equatoriale del pneumatico 1. Inoltre, la tela di carcassa 2 supporta una coppia di pareti 7 laterali disposte tra il battistrada 4 ed i talloni 3.

Il pneumatico 1 comprende uno strato 8 di rinforzo interno, il quale è costituito da una fettuccia 9 continua (illustrata nella figura 2) che viene avvolta circonferenzialmente (cioè assialmente ed attorno ad un asse 10 centrale del pneumatico 1) sopra alla cintura 5 di battistrada ed ha la funzione di proteggere e contenere le tele 6 di battistrada. La fettuccia 9 utilizzata per realizzare lo strato 8 di rinforzo interno è generalmente costituita di gomma cruda rinforzata internamente con fili di nylon o similare disposti circonferenzialmente (cioè trasversalmente all’asse 10 centrale del pneumatico 1). Lo strato 8 di rinforzo interno viene denominato “cap ply” quando interessa tutta la larghezza della cintura 5 di battistrada (come illustrato nella figura 1) oppure viene denominato “cap strip” quando è limitato unicamente ai bordi esterni della cintura 5 di battistrada (secondo una variante non illustrata).

Inoltre, il pneumatico 1 comprende uno strato 11 di rinforzo esterno, il quale è costituito da una serie di strisce 12 autoadesive, le quali sono collocate sopra allo strato 8 di rinforzo interno, sono incollate allo strato 8 di rinforzo interno stesso, e sono disposte assialmente (cioè parallelamente all’asse 10 centrale del pneumatico 1 e quindi perpendicolarmente alla fettuccia 9 dello strato 11 di rinforzo esterno) ad una certa distanza una dall’altra. Secondo una preferita forma di attuazione, il passo tra le strisce 12 (cioè la distanza tra due strisce 12 successive) è compreso tra 200 mm e 400 mm. Essendo le strisce 12 autoadesive su entrambi i lati, le strisce 12 sono incollate da un lato allo strato 8 di rinforzo interno e dal lato opposto al battistrada 4.

Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nella figura 2, ciascuna striscia 12 presenta una larghezza (cioè la dimensione assiale misurata parallelamente all’asse 10 centrale del pneumatico 1) maggiore dello strato 8 di rinforzo interno (indicativamente circa 30 mm per parte) e quindi deborda simmetricamente da entrambi i lati dallo strato 8 di rinforzo interno con delle appendici 13. In questo modo, le appendici 13 di ciascuna striscia 12 vengono disposte al di sotto delle pareti 7 laterali come illustrato nella figura 1. Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, ciascuna striscia 12 presenta la stessa larghezza dello strato 8 di rinforzo interno.

Ciascuna striscia 12 è priva di gomma ed è costituita da un tessuto avente una trama 14 disposta assialmente (cioè parallelamente all’asse 10 centrale del pneumatico 1) ed un ordito 15 disposto circonferenzialmente (cioè trasversalmente all’asse 10 centrale del pneumatico 1 e quindi perpendicolarmente alla trama 14). I fili che costituiscono la trama 14 possono essere uguali o diversi dai fili che costituiscono l’ordito 15; analogamente anche la densità dei fili che costituiscono la trama 14 può essere uguale o diversa dalla densità dei fili che costituiscono l’ordito 15.

Secondo una preferita forma di attuazione, in ciascuna striscia 12 la trama 14 presenta una resistenza meccanica superiore all’ordito 15; questo risultato può essere ottenuto utilizzando fili più spessi nella trama 14, e/o utilizzando una maggiore densità dei fili della trama 14, e/o utilizzando un materiale più resistente per i fili della trama 14 (ad esempio la trama 14 potrebbe essere realizzata con fili di aramide mentre l’ordito 15 potrebbe essere realizzato con fili di rayon). La trama 14 (orientato assialmente) presenta una resistenza meccanica superiore all’ordito 15 (orientato circonferenzialmente) per compensare le caratteristiche meccaniche dello strato 8 di rinforzo interno, in quanto lo strato 8 di rinforzo interno presenta una elevata resistenza meccanica circonferenziale, ma una più ridotta resistenza meccanica assiale; invece la combinazione dei due strati 8 e 11 di rinforzo può presentare la stessa resistenza meccanica sia circonferenzialmente che assialmente.

Ciascuna striscia 12 viene resa autoadesiva per favorire l’adesione con il sottostante strato 8 di rinforzo interno mediante impregnatura con un liquido adesivo come ad esempio una soluzione acquosa di resina e lattice di gomma oppure una soluzione in un solvente di gomma cruda.

A titolo di esempio, ciascuna striscia 12 presenta una altezza (cioè una dimensione circonferenziale misurata trasversalmente all’asse 10 centrale del pneumatico 1) compresa tra 20 e 60 mm ed uno spessore compreso tra 0.4 e 0.8 mm; ovviamente, la larghezza (cioè la dimensione assiale misurata parallelamente all’asse 10 centrale del pneumatico 1) di ciascuna striscia 12 dipende dalla larghezza del pneumatico 1 e, come detto in precedenza, è leggermente maggiore rispetto alla larghezza dello strato 8 di rinforzo interno.

Il materiale tessile utilizzato per formare le strisce 12 è ad esempio venduto dalla ditta Milliken & Company ed è del tipo di quello descritto nei seguenti brevetti della ditta Milliken & Company qui incorporati per riferimento: US7252129A1, US5365988A1, US4739814 A1 e US4277296A1.

Nelle figure 3-7 viene schematicamente illustrata la costruzione dello strato 8 di rinforzo interno e dello strato 11 di rinforzo esterno sopra ad un tamburo 16 di formatura. Inizialmente, sul tamburo 16 di formatura (figura 3) vengono avvolte uno sopra all’altra le tele 6 di battistrada per formare la cintura 5 di battistrada (figura 4). Successivamente, sopra alla cintura 5 di battistrada viene avvolta circonferenzialmente la fettuccia 9 per formare lo strato 8 di rinforzo interno (figura 5). Quindi, sopra allo strato 8 di rinforzo interno vengono disposte ad una certa distanza una dall’altra le strisce 12 che costituiscono lo strato 11 di rinforzo esterno; come detto in precedenza, le strisce 12 sono autoadesive, quindi una volta appoggiate sopra allo strato 8 di rinforzo interno aderiscono naturalmente mediante incollatura allo strato 8 di rinforzo interno stesso. Infine, sopra agli strati 8 e 11 di rinforzo viene avvolto il battistrada 4 che aderisce mediante incollatura alle sottostanti strisce 12 autoadesive.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure 2-7, lo strato 11 di rinforzo esterno è costituito da una serie di strisce 12 disposte ad una certa distanza una dall’altra. Nella forma di attuazione illustrata nella figura 8, lo strato 11 di rinforzo esterno è costituito da una unica striscia 12 che interessa tutta l’estensione della cintura 5 di battistrada (e quindi tutta l’estensione dello strato 8 di rinforzo interno). Questa forma di attuazione presenta il vantaggio di una realizzazione più semplice, in quanto deve venire messa in opera una unica striscia 12 invece di più strisce 12 separate. Per contro, questa forma di attuazione presenta un peso aggiuntivo leggermente superiore a causa della maggiore quantità di materiale utilizzato. A tale proposito è importante osservare che la striscia 12 unica utilizzata nella forma di attuazione della figura 8 presenta una densità dei fili minore rispetto alle strisce 12 utilizzate nella forma di attuazione delle figure 2-7, in quanto a parità di resistenza meccanica il numero complessivo dei fili è all’incirca lo stesso; di conseguenza, la differenza tra il peso della striscia 12 unica utilizzata nella forma di attuazione della figura 8 ed il peso complessivo delle strisce 12 utilizzate nella forma di attuazione delle figure 2-7 è comunque piccolo.

Il pneumatico 1 sopra descritto presenta numerosi vantaggi.

In primo luogo, il pneumatico 1 sopra descritto è di semplice ed economica realizzazione in quanto l’applicazione delle strisce 12 costituenti lo strato 11 di rinforzo esterno sopra allo strato 8 di rinforzo interno è semplice e veloce anche grazie al fatto che le strisce 12 sono autoadesive.

Inoltre, lo strato 11 di rinforzo esterno comporta un aggravio di peso ed un aggravio di spessore molto contenuti in quanto il peso totale dello strato 11 di rinforzo esterno è inferiore a 20-25 grammi e lo spessore totale dello strato 11 di rinforzo esterno è inferiore a 0.8 mm; di conseguenza, il pneumatico 1 sopra descritto è dal punto di vista del peso e dal punto di vista della conformazione sostanzialmente identico ad un analogo pneumatico standard privo dello strato 11 di rinforzo esterno.

Infine, grazie alla presenza dello strato 11 di rinforzo esterno il pneumatico 1 sopra descritto presenta una rigidità della corona molto elevata che permette di aumentare la stabilità della corona durante l’uso e ridurre la deformazione delle spalle sotto carico. L’elevata rigidità della corona permette anche di ridurre l’appiattimento temporaneo del pneumatico 1 in corrispondenza della zona che appoggia al suolo quando il veicolo viene parcheggiato per lungo tempo con temperature esterne elevate (tipicamente sotto il sole); tale appiattimento temporaneo (denominato “flat-spot”) è fastidioso in quanto riducendo il grado di rotondità del pneumatico 1 genera vibrazioni durante il rotolamento.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Pneumatico (1) comprendente: una tela di carcassa (2) toroidale presentante due talloni (3) anulari; un battistrada (4); una coppia di pareti (7) laterali disposte tra il battistrada (4) ed i talloni (3); una cintura (5) di battistrada, la quale è interposta tra la tela di carcassa (2) ed il battistrada (4) e comprende un numero di tele (6) di battistrada; ed uno strato (8) di rinforzo interno costituito da una fettuccia (9) che viene avvolta circonferenzialmente sopra alla cintura (5) di battistrada; il pneumatico (1) è caratterizzato dal fatto di comprendere uno strato (11) di rinforzo esterno comprendente almeno una striscia (12), la quale è collocata sopra allo strato (8) di rinforzo interno ed è costituita da un tessuto avente una trama (14) disposta assialmente ed un ordito (15) disposto circonferenzialmente e quindi perpendicolarmente alla trama (14).
2) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la striscia (12) è priva di gomma.
3) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui nella striscia (12) la trama (14) presenta una resistenza meccanica superiore all’ordito (15).
4) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 3, in cui nella striscia (12) la trama (14) è realizzata con fili di aramide mentre l’ordito (15) è realizzato con fili di rayon.
5) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la striscia (12) è autoadesiva ed è incollata da un lato allo strato (8) di rinforzo interno e dal lato opposto al battistrada (4).
6) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui la striscia (12) presenta una larghezza maggiore dello strato (8) di rinforzo interno e quindi deborda simmetricamente da entrambi i lati dallo strato (8) di rinforzo interno con delle appendici (13).
7) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 6, in cui le appendici (13) della striscia (12) sono disposte al di sotto delle pareti (7) laterali.
8) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui lo strato (11) di rinforzo esterno comprende una serie di strisce (12), le quali sono disposte assialmente ad una certa distanza una dall’altra.
9) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 8, in cui il passo tra le strisce (12) è compreso tra 200 mm e 400 mm.
10) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui ciascuna striscia (12) presenta una altezza compresa tra 20 e 60 mm.