ITTO20120027A1 - Pneumatico con pareti laterali scanalate - Google Patents

Description

“PNEUMATICO CON PARETI LATERALI SCANALATEâ€

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione à ̈ relativa ad un pneumatico. ARTE ANTERIORE

Quando un pneumatico impatta lateralmente contro un ostacolo (tipicamente un gradino ad esempio di un marciapiede) con un angolo di impatto ridotto (ovvero quando il pneumatico colpisce l’ostacolo lateralmente), la parete laterale del pneumatico che impatta contro l’ostacolo subisce uno schiacciamento tra il cerchio che porta il pneumatico e l’ostacolo e tale schiacciamento determina in alcuni punti della parete laterale la generazione di deformazioni molto elevate; queste deformazioni possono determinare anche la “migrazione†di parte della gomma che compone la parete laterale, ovvero parte della gomma che compone la parete laterale si sposta dalla sua sede naturale verso aree limitrofe. La migrazione della gomma in prossimità della tela di carcassa aggiunge una ulteriore tensione sulla tela di carcassa; la tensione complessiva a cui à ̈ sottoposta la tela di carcassa (data dalla somma della tensione determinata direttamente dallo schiacciamento e della tensione determinata dalla migrazione della gomma della parete laterale) può arrivare a superare il limite di rottura della tela di carcassa e quindi determinare la distruzione della tela di carcassa.

Per evitare la distruzione della tela di carcassa in caso di impatto laterale del pneumatico contro un ostacolo, à ̈ stato proposto di aumentare lo spessore della tela di carcassa (per aumentare il limite di rottura della tela di carcassa) e/o di aumentare lo spessore delle pareti laterali (per evitare la migrazione della gomma in prossimità della tela di carcassa); tuttavia, entrambi questi due interventi richiedono un aumento delle materie prime necessarie a costruire il pneumatico e quindi determinano sia un aumento del costo di produzione del pneumatico, sia un aumento del peso complessivo del pneumatico.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un pneumatico che presenti una maggiore resistenza ad un impatto laterale del pneumatico contro un ostacolo e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un pneumatico 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:

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

ï‚· la figura 2 Ã ̈ una vista schematica ed in scala ingrandita di una limitata porzione di una parete laterale scanalata del pneumatico della figura 1; e ï‚· la figura 3 illustra schematicamente una sezione laterale del pneumatico della figura 1 secondo una alternativa forma di attuazione.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 à ̈ indicato nel suo complesso un pneumatico che à ̈ montato su di un cerchio 2.

Il pneumatico 1 comprende una tela di carcassa 3 (body-ply) toroidale, la quale presenta due talloni 4 (beads) anulari e supporta una striscia di battistrada 5 (tread band) che à ̈ composta di un materiale a base di gomma vulcanizzata e costituisce la corona del pneumatico 1. Tra la tela di carcassa 3 e la striscia di battistrada 5 à ̈ interposta una cintura 6 di battistrada (tread belt), la quale comprende due tele 7 di battistrada; ciascuna tela 7 di battistrada à ̈ 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 3 supporta una coppia di pareti 8 laterali disposte tra la striscia di battistrada 5 ed i talloni 4. I talloni 4 sono rivestiti esternamente da corrispondenti strisce antiabrasive 9 (Abrasion Gum Strips – AGS) che sono disposte esternamente al di sotto delle pareti 8 laterali e sono realizzate con una mescola di gomma dura che presenta una elevata resistenza all’abrasione; quando il pneumatico 1 à ̈ montato sul cerchio 2 le strisce antiabrasive 9 sono disposte a contatto dei bordi del cerchio.

La striscia di battistrada 5 presenta una superficie 10 di rotolamento, la quale delimita esternamente la striscia di battistrada 5 (cioà ̈ à ̈ disposta radialmente all’esterno) ed in uso appoggia sulla superficie stradale. La superficie 10 di rotolamento della striscia di battistrada 5 presenta un disegno a rilievo comprendente una pluralità di scanalature 11 longitudinali e trasversali che delimitano una pluralità di blocchi 12 (blocks) che si elevano radialmente dalla striscia di battistrada 5.

La superficie esterna di ciascuna parete 8 laterale presenta una pluralità di scanalature 13, le quali sono tra loro parallele, sono orientate longitudinalmente (circonferenzialmente), e si estendono almeno in una zona 14 esterna (ovvero radialmente esterna) della parete 8 laterale disposta in prossimità della striscia di battistrada 5 ed in una zona 15 interna (ovvero radialmente interna) della parete 8 laterale disposta in prossimità dei talloni 4 anulari. In altre parole, ciascuna scanalature 13 presenta una forma anulare e si estende con simmetria circolare lungo la corrispondente parete laterale ed attorno all’asse centrale di rotazione del pneumatico 1.

Secondo una preferita forma di attuazione, le scanalature 13 nella zona 15 interna di ciascuna parete 8 laterale si estendono fino al confine con la striscia antiabrasiva 9, ovvero si estendono fino ad un punto di separazione del cerchio 2. Inoltre, le scanalature 13 nella zona 14 esterna di ciascuna parete 8 laterale si estendono fino al confine con la striscia di battistrada 5, ovvero si estendono fino ad un punto di separazione tra la parete 8 laterale e la striscia di battistrada 5.

Secondo una preferita forma di attuazione meglio illustrata nella figura 2, le scanalature 13 conferiscono a ciascun parete 8 laterale un profilo ad onda avente una lunghezza d’onda λ non superiore a 12 mm (almeno) in corrispondenza della zona 15 interna e della zona 14 esterna (normalmente à ̈ preferibile che la lunghezza d’onda λ sia non superiore a 6 mm). Secondo una preferita forma di attuazione, la lunghezza d’onda λ delle scanalature 13 à ̈ costante lungo tutta ciascuna parete 8 laterale. Secondo una alternativa forma di attuazione, la lunghezza d’onda λ delle scanalature 13 à ̈ variabile lungo ciascuna parete 8 laterale e preferibilmente à ̈ più corta in prossimità della striscia di battistrada 5 (ovvero nella zona 14 esterna) ed in prossimità della striscia antiabrasiva 9 (ovvero nella zona 15 interna). In altre parole, nella zona 14 esterna la lunghezza d’onda λ delle scanalature 13 à ̈ più corta in prossimità della striscia antiabrasiva 9 ed à ̈ più lunga in prossimità di una zona 16 centrale disposta tra la zona 14 esterna e la zona 15 interna; analogamente, nella zona 15 interna la lunghezza d’onda λ delle scanalature 13 à ̈ più corta in prossimità della striscia di battistrada 5 ed à ̈ più lunga in prossimità della zona 16 centrale.

Le scanalature 13 presentano una sezione trasversale curvilinea in quanto à ̈ bene evitare la formazione di spigoli vivi o comunque troppo acuti in quanto possono portare ad una concentrazione localizzata ed anomala (quindi indesiderata) di tensioni; preferibilmente (ma non obbligatoriamente), le scanalature 13 presentano una sezione trasversale circolare (come illustrato nella figura 2) oppure sinusoidale (la sezione trasversale sinusoidale à ̈ perfettamente equivalente alla sezione trasversale circolare).

Secondo una preferita forma di attuazione, la profondità D delle scanalature 13 (ovvero la distanza esistente tra le creste ed i fondi delle scanalature 13) à ̈ maggiore di 1 mm. Inoltre, la distanza S minima tra il fondo delle scanalature 13 e la tela di carcassa 3 à ̈ maggiore di 1.5 mm. Questo valori sono consigliabili per garantire l’ottenimento dell’effetto tecnico della presente invenzione, ovvero se la profondità D delle scanalature 13 à ̈ inferiore a 1 mm e/o se la distanza S à ̈ inferiore a 1.5 mm non si ha la garanzia (certezza) di ottenere l’effetto tecnico della presente invenzione.

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 1, le scanalature 13 si estendono anche nella zona 16 centrale di ciascuna parete 8 laterale disposta tra la zona 15 interna e la zona 14 esterna in modo tale che la parete 8 laterale presenti le scanalature 13 dalla zona 14 esterna alla zona 15 interna senza soluzione di continuità. In questa forma di attuazione, le scritte normalmente presenti nelle pareti 8 laterali del pneumatico 1 sono disposte nella zona 16 centrale e quindi sono sovrapposte alle scanalature 13. Nella forma di attuazione illustrata nella figura 3, la zona 16 centrale di ciascuna parete 8 laterale disposta tra la zona 15 interna e la zona 14 esterna à ̈ liscia e priva delle scanalature 13; In questa forma di attuazione, le scritte normalmente presenti nelle pareti 8 laterali del pneumatico 1 sono disposte nella zona 16 centrale e quindi non sono sovrapposte alle scanalature 13.

Quando il pneumatico 1 impatta lateralmente contro un ostacolo (tipicamente un gradino ad esempio di un marciapiede) con un angolo di impatto ridotto (ovvero quando il pneumatico colpisce l’ostacolo lateralmente), la parete 8 laterale che impatta contro l’ostacolo subisce uno schiacciamento tra il cerchio 2 e l’ostacolo e tale schiacciamento determina in alcuni punti della parete 8 laterale la generazione di tensioni molto elevate che si scaricano sulla tela di carcassa 3; queste tensioni possono determinare anche la “migrazione†di parte della gomma che compone la parete 8 laterale, ovvero parte della gomma che compone la parete 8 laterale si sposta dalla sua sede naturale verso aree limitrofe. Grazie alla presenza delle scanalature 13, la gomma che migra per effetto dello schiacciamento indotto dall’urto contro l’ostacolo appartiene per la quasi totalità alle scanalature 13 (ovvero alla parte superficiale della parete 8 laterale); quindi la migrazione della gomma non interessa (se non marginalmente) le aree profonde della parete 8 laterale (disposte vicino alla tela di carcassa 3) e quindi non sottopone la tela di carcassa 3 a tensioni aggiuntive. In questo modo, la tensione totale a cui viene sottoposta la tela di carcassa 3 durante un urto laterale contro un ostacolo viene ridotta, in quanto la tela di carcassa 3 non subisce una tensione aggiuntiva (se non in maniera marginale) dovuta alla migrazione della gomma della parete 8 laterale. Simulazioni hanno mostrato che grazie alla presenza delle scanalature 13, a parità di tutti gli altri fattori à ̈ possibile ridurre del 6-10% la tensione totale a cui viene sottoposta la tela di carcassa 3 durante un urto laterale contro un ostacolo.

In altre parole, la presente invenzione parte del presupposto che durante un urto laterale non à ̈ possibile evitare una migrazione della gomma che compone la parete 8 laterale sottoposta all’urto; quindi, non potendo evitare la migrazione della gomma la presente invenzione cerca di evitare che la migrazione della gomma produca effetti negativi. Quindi, grazie alla presenza delle scanalature 13, la migrazione della gomma durante un urto laterale si concentra sulla parte superficiale della parete 8 laterale sottoposta all’urto e non interessa (se non marginalmente) le aree profonde della parete 8 laterale (disposte vicino alla tela di carcassa 3); in altre parole, la migrazione della gomma avviene (si sfoga) in aree lontane dalla tela di carcassa 3 ovvero nella geometria ondulata della parete 8 laterale sottoposta all’urto, in quanto la geometria ondulata della parete 8 laterale (determinata dalla presenza delle scanalature 13) determina la presenza di spazi liberi in cui la gomma può migrare più facilmente.

A tale proposito à ̈ importante osservare che in caso di urto laterale la migrazione della gomma che costituisce una parete 8 laterale avviene in corrispondenza della zona 14 esterna e la zona 15 interna, ma non avviene (se non in modo trascurabile) nella zona 16 centrale; di conseguenza, la zona 16 centrale può anche essere priva delle scanalature 13, anche se comunque la presenza delle scanalature 13 nella zona 16 centrale può comunque portare ad una ulteriore riduzione della tensione totale a cui viene sottoposta la tela di carcassa 3 durante un urto laterale contro un ostacolo.

E’ inoltre importante osservare che le scanalature 13 devono essere longitudinali (circonferenziali) e non radiali, in quanto la migrazione della gomma costituente la parete 8 laterale sottoposta all’urto determinata dalle scanalature 13 radiali applica alla tela di carcassa 3 una tensione addizionale superiore rispetto alla migrazione della gomma costituente la parete 8 laterale sottoposta all’urto determinata dalle scanalature 13 longitudinali.

Il pneumatico 1 sopra descritto presenta numerosi vantaggi. In primo luogo, il pneumatico 1 sopra descritto presenta una maggiore resistenza ad un impatto laterale contro un ostacolo rispetto ad un analogo pneumatico standard; ovvero, in caso di un impatto laterale contro un ostacolo, il pneumatico 1 sopra descritto sottopone la tela di carcassa 3 ad una tensione totale inferiore rispetto ad un analogo pneumatico standard Inoltre, la presenza delle scanalature 13 nelle pareti 8 laterali del pneumatico 1 sopra descritto non determina il peggioramento di alcun tipo di prestazione rispetto ad un analogo pneumatico standard.

Infine, il pneumatico 1 sopra descritto à ̈ di facile ed economica realizzazione in quanto rispetto ad un analogo pneumatico standard à ̈ sufficiente conformare diversamente lo stampo di vulcanizzazione senza nessun altra variazione del processo di produzione.

Claims (14)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Pneumatico (1) comprendente: una tela di carcassa (3) toroidale che presenta due talloni (4) anulari; una striscia di battistrada (5) supportata dalla tela di carcassa (3) con l’interposizione di una cintura (6) di battistrada; ed una coppia di pareti (8) laterali, le quali sono supportata dalla tela di carcassa (3) e sono disposte tra la striscia di battistrada (5) ed i talloni (4); il pneumatico (1) à ̈ caratterizzato dal fatto che la superficie esterna di ciascuna parete (8) laterale presenta una pluralità di scanalature (13), le quali sono tra loro parallele, sono orientate longitudinalmente, conferiscono alla parete (8) laterale una forma ondulata, e si estendono almeno in una zona (14) esterna della parete (8) laterale disposta in prossimità della striscia di battistrada (5) ed in una zona (15) interna della parete (8) laterale disposta in prossimità dei talloni (4) anulari.
2. 2) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 1, in cui le scanalature (13) nella zona (15) interna di ciascuna parete (8) laterale si estendono fino al confine con una striscia antiabrasiva (9).
3. 3) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 1, in cui le scanalature (13) nella zona (15) interna di ciascuna parete (8) laterale si estendono fino ad un punto di separazione del cerchio.
4. 4) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui le scanalature (13) nella zona (14) esterna di ciascuna parete (8) laterale si estendono fino al confine con la striscia di battistrada (5).
5. 5) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui le scanalature (13) nella zona (14) esterna di ciascuna parete (8) laterale si estendono fino ad un punto di separazione tra la parete (8) laterale e la striscia di battistrada (5).
6. 6) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui una zona (16) centrale di ciascuna parete (8) laterale disposta tra la zona (15) interna e la zona (14) esterna à ̈ liscia e priva delle scanalature (13).
7. 7) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui le scanalature (13) si estendono anche in una zona (16) centrale di ciascuna parete (8) laterale disposta tra la zona (15) interna e la zona (14) esterna in modo tale che la parete (8) laterale presenti le scanalature (13) dalla zona (14) esterna alla zona (15) interna senza soluzione di continuità.
8. 8) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui le scanalature (13) conferiscono a ciascun parete (8) laterale un profilo ad onda avente una lunghezza d’onda (λ) non superiore a 12 mm in corrispondenza della zona (15) interna e della zona (14) esterna.
9. 9) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui le scanalature (13) conferiscono a ciascun parete (8) laterale un profilo ad onda avente una lunghezza d’onda (λ) non superiore a 6 mm in corrispondenza della zona (15) interna e della zona (14) esterna.
10. 10) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui la lunghezza d’onda (λ) delle scanalature (13) à ̈ costante lungo tutta ciascuna parete (8) laterale.
11. 11) Pneumatico (1) secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui la lunghezza d’onda (λ) delle scanalature (13) à ̈ variabile lungo tutta ciascuna parete (8) laterale e preferibilmente à ̈ più corta in prossimità della striscia di battistrada (5) ed in prossimità della striscia antiabrasiva (9).
12. 12) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui le scanalature (13) presentano una sezione trasversale curvilinea, preferibilmente circolare oppure sinusoidale.
13. 13) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui la profondità (D) delle scanalature (13) à ̈ maggiore di 1 mm.
14. 14) Pneumatico (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui la distanza (S) minima tra il fondo delle scanalature (13) e la tela di carcassa (3) Ã ̈ maggiore di 1.5 mm.