ES2213239T3 - Rueda de neumatico y sus componentes. - Google Patents

Abstract

UNA RUEDA NEUMATICA PARA VEHICULOS COMPRENDE UNA LLANTA DE MONTAJE QUE PUEDE ASOCIARSE CON UN CUBO DEL VEHICULO, Y QUE ESTA PROVISTA DE DOS ASIENTOS DE TALON QUE FORMAN UN CONO, PARA SU ACOPLAMIENTO CON TALONES CORRESPONDIENTES DE UN NEUMATICO, CON SU VERTICE EN DICHO EJE DE ROTACION, EN UNA POSICION AXIALMENTE EXTERIOR A DICHA LLANTA. UN NEUMATICO QUE COMPRENDE UNA CARCASA TOROIDAL, PROVISTA DE UN TRAMO DE CORONA CONECTADO A UN PAR DE PAREDES LATERALES ENFRENTADAS AXIALMENTE QUE TERMINAN EN TALONES, PARA SU ACOPLAMIENTO CON LOS ASIENTOS DE TALON CORRESPONDIENTES CONFORMADOS EN LA LLANTA, TENIENDO DICHO NEUMATICO SU ANCHURA MAXIMA EN LA ZONA DE DICHOS TALONES, Y UN TUBO INTERIOR INSERTADO EN LA CAVIDAD TOROIDAL, DEFINIDA ENTRE EL NEUMATICO Y LA LLANTA, EXPANDIBLE ELASTICAMENTE USANDO LA INTRODUCCION DE FLUIDO A PRESION EN SU VOLUMEN INTERNO, Y PROVISTO DE UN DISPOSITIVO HINCHANTE Y DESHINCHANTE, INSERTADO EN LA PARED DE DICHO TUBO INTERIOR, SIN NINGUN ELEMENTO PARA SU CONEXION CON EL ENTORNO EXTERIOR DE LA RUEDA, ATRAVESANDO EN PARTICULAR LA PARED DE LA LLANTA.

Description

Rueda de neumático y sus componentes.

La presente invención se refiere a una rueda de neumático de un vehículo, es decir al conjunto que comprende una llanta de montaje diseñada para conexión a un cubo del mismo vehículo, un neumático montado sobre dicha llanta de montaje y un tubo interior insertado dentro de dicho neumático, diseñado para hincharse con un fluido bajo presión a través de un dispositivo de hinchado especial.

Más en particular, la invención se refiere, aunque no exclusivamente, a una rueda de neumático para ser utilizada en vehículos de motor con características de funcionamiento muy altas, es decir, vehículos que son capaces de producir una torsión de conducción muy alta y alcanzar altas velocidades tanto en secciones de carretera rectas como en curvas.

Las ruedas de neumáticos del tipo descrito deben ser capaces de satisfacer completamente varios requerimientos-además, parcialmente conflictivos unos con otros-que están asociados con las características de funcionamiento requeridas por el mercado de hoy.

En particular, deben ser capaces de proporcionar al vehículo un funcionamiento de manejo excelente -particularmente en lo que se refiere a la estabilidad direccional y transversal-, fuerza de agarre a la carretera y tracción en cualquier tipo de suelo, resistencia al aquaplaning, confort, así como la capacidad de continuar rodando sobre una distancia razonable aún en el caso de pérdida parcial o total de aire (condiciones de carrera deshinchada), sin el riesgo de "destalonamiento", es decir la condición donde una o ambos talones del neumático se salen del asiento asociado formado sobre la llanta.

Los solicitantes han observado que, hasta ahora, estos requerimientos generalmente han sido satisfechos de forma individual por medio de un único componente de aquellos que constituyen la rueda: por lo tanto el manejo se ha atribuido a las características de funcionamiento del neumático, mientras que la resistencia al "destalonamiento" se ha sought alter por medio de dar la forma adecuada a los asientos de talón. En lo que se refiere a la denominada "capacidad de carrera deshinchado", según un primer procedimiento, esto se ha obtenido por medio de la modificación de la estructura de carcasa, reforzando las paredes laterales del neumático de forma de proporcionarle una capacidad de auto-soporte; por vía de una alternativa, en neumáticos sin tubo esta capacidad se ha proporcionado por medio de soportes adecuados montados sobre la llanta e insertados dentro del neumático, mientras que en neumáticos con tubos internos se ha empleado una cámara de aire o tubo interior, dividido en una pluralidad de compartimientos circunferenciales o transversales independientes unos de otros.

La presencia de varios compartimientos independientes permite que el neumático está provisto de una presión de hinchado suficiente y de capacidad para recorrido de emergencia, aún cuando uno de dichos compartimientos ha sufrido un pinchazo.

Se ha encontrado que todas estas soluciones, comparadas con las ventajas ofrecidas, también tienen varias desventajas de forma que el resultado global se ve penalizado.

En particular, los solicitantes han observado que:

El incremento en la rigidez estructural de las paredes laterales resulta en un mayor peso del neumático y una mayor rigidez del mismo en todas las direcciones - longitudinal, transversal y vertical - lo cual tiene un efecto negativo sobre el funcionamiento de la conducción bajo condiciones normales, y sobre el confort;

El uso de un soporte en el interior del neumático incrementa el peso del neumático y no proporciona ninguna garantía en lo que se refiere a mayor resistencia durante las condiciones de recorrido deshinchado, cuando el peso del automóvil se transmite sobre el soporte con contacto de fricción entre la superficie radialmente interna del neumático y la superficie radialmente externa del soporte; y

La solución con el tubo interno no es práctica con los neumáticos llamados de bajo perfil, es decir, aquellos neumáticos que tienen una sección elíptica alargada a lo largo del eje de rotación, en el que se encontraron dificultades tanto en lo que respecta a la inserción como al uso.

Los solicitantes han sido capaces de establecer, de hecho, que la inserción del tubo interno entre el neumático y la llanta es más difícil cuanto menor sea la sección transversal del neumático. Además de esto, los tubos internos tradicionales, durante el hinchado, asumen un perfil que es substancialmente circular en sección transversal y no combinan adecuadamente con el perfil elíptico del neumático de bajo perfil, produciendo pliegues que se forman sobre la parte superior entre sí y evitan una extensión correcta y completa de las paredes del tubo interno sobre la superficie interna de la cavidad toroidal, en particular a lo largo de los flancos del neumático. De esta manera, la cavidad toroidal no se llena adecuadamente y se produce un estado dañino de las tensiones internas en la pared del tubo interno, que afecta de manera adversa a la duración del mismo.

Además, tal como se ha percibido por los solicitantes, otros problemas están asociados con el hecho de que los tubos internos tradicionales están provistos de una válvula de hinchado que comprende un vástago que pasa a través de la llanta para conectarse con el ambiente externo fuera de la rueda. En condiciones particulares de desplazamiento del neumático, este hecho representa un riesgo que actualmente todavía no se ha eliminado: se ha encontrado que, en el caso de aceleraciones o desaceleraciones súbitas del vehículo, tales como las que se producen mediante vehículos de alto rendimiento que transmiten al suelo valores de torsión muy altos, se puede producir el deslizamiento del neumático respecto a la llanta, con el consiguiente desgarro del tubo interno en la base de la válvula o cizalladura del vástago de la válvula. Cuando esto ocurre, hay un deshinchado inmediato del vehículo y la pérdida asociada de estabilidad del vehículo, con un serio peligro para las vidas del conductor y los pasajeros del propio vehículo.

Incluso la proposición más reciente para mejorar el comportamiento de las ruedas de neumáticos citadas anteriormente en lo que respecta a la capacidad de rodamiento en plano, y la resistencia al destalonamiento no ha divergido de la técnica conocida, previendo una inserción sólida en el interior de la cavidad definida por el conjunto de llanta y neumático.

Para el propósito de conveniencia de la descripción, se indica aquí que este conjunto tiene una llanta de montaje que está provista de asientos de talón cónicos, cuyo extremo axialmente externo tiene un diámetro menor que el del extremo axialmente interno y está asociado con un neumático de carcasa radial, cuyos talones encajan con los correspondientes asientos sobre la llanta mientras la carcasa tiene un perfil meridiano, en sección transversal, con una dirección de curvatura constante, cuya tangente, en la proximidad de los núcleos de talón, es substancialmente paralela al plano ecuatorial.

En la realización propuesta, la llanta tiene asientos de talón de diferente diámetro y el asiento de talón de mayor diámetro está delimitado en una posición axialmente interna mediante un lateral que es de una altura considerable para evitar el destalonamiento de ese lado, pero es difícil de pasar sobre el mismo. La rueda se completa con un anillo de soporte de la banda de rodadura que se extiende radialmente sobre aproximadamente la mitad de la altura en sección transversal del neumático: el anillo está colocado sobre la llanta, en la proximidad del asiento de talón de menor diámetro y, en el caso de deshinchado del neumático, bloquea en posición el talón adyacente, evitando el destalonamiento del neumático sobre el lado correspondiente. Esta rueda se describe en detalle por ejemplo en la patente US-5.634.993, a la cual hay que referirse para mayor información.

La patente GB-2.104.012-A describe un tubo interno para un neumático dividido en tres compartimentos anulares mediante dos paredes de división que son de construcción a modo de fuelle, para poder sellar contra una pared externa del tubo en el caso de deshinchado de los compartimentos. Está prevista una válvula para el simultáneo hinchado/igualación de los compartimentos a través de las entradas.

La patente US-4.216.809 describe una estructura de inserción que se extiende plana para un neumático, en el que la estructura de inserción comprende un material elastomérico homogéneo y está totalmente encerrada y reumáticamente hinchada. Durante la condición deshinchada del neumático, la estructura de inserción soporta el neumático y su carga en una deflexión que evita el deterioro excesivamente rápido del neumático mientras rueda en la condición deshinchada plana.

Los solicitantes se han dado cuenta que estas soluciones no son completamente satisfactorias en relación con los altos estándares de calidad y rendimiento que se son requeridos actualmente por el mercado, es decir, por los fabricantes de vehículos, por los vendedores de neumáticos y por los propios usuarios. En particular, han percibido que la versión sin soporte de la banda de rodadura provoca el retorno de neumáticos con flancos de autosoporte reforzados, mientras que el anillo de soporte sólido interno reduce el volumen del aire de hinchado que ya es pequeño en neumáticos de bajo perfil, reduciendo así el confort, limita la capacidad de deformación vertical del neumático, afectando adversamente el rendimiento de conducción, aumenta la masa térmica que forma una barrera perjudicial contra la disipación del calor producido durante el uso, y requiere una forma constructiva particular de la llanta, que produce la necesidad de un diámetro diferente de los asientos de talón de la llanta, que realizan el montaje y desmontaje del anillo en particular, y el conjunto de la rueda en su totalidad, difícil.

Habiéndose dicho todo esto, los solicitantes han descubierto ahora que las características de rendimiento de una rueda de neumático de vehículo se pueden mejorar más usando un conjunto de elementos parcialmente conocidos y parcialmente nuevos, que forma un sistema de neumático capaz de desarrollar una interacción mutua entre los mismos, produciendo una nueva rueda de neumático de vehículo que satisface al mismo tiempo y de una manera óptima las características de rendimiento requeridas por los vehículos modernos.

La rueda citada anteriormente comprende esencialmente una llanta de rueda con asientos de talón que están inclinados hacia el eje de rotación, procediendo axialmente hacia el exterior alejándose del plano ecuatorial; un neumático provisto de talones externamente conformados de la manera de los correspondientes asientos sobre la llanta y con un perfil de carcasa, visto en sección transversal, que tiene su anchura axial máxima en la zona de dichos talones, que están preferiblemente formados con una nueva estructura para fijar la tela de carcasa al núcleo de refuerzo del talón; y un tubo interno, que preferiblemente tiene una sección transversal elíptica y que se puede hinchar mediante un dispositivo de hinchado que no tiene ningún elemento para su conexión al ambiente fuera de la rueda, en particular pasando a través de la pared de la llanta.

La invención, por lo tanto, se refiere a una rueda de neumático para vehículos, según la reivindicación 1.

La rueda de neumático citada anteriormente está provista, sobre la llanta, de medios para introducir y retirar fluido bajo presión respectivamente hacia y desde dicha cavidad toroidal definida entre el neumático y la llanta.

Preferiblemente, el ángulo en el vértice de dichas superficies cónicas respecto a los asientos de talón está comprendido entre 8º y 60º. Los asientos de talón citados anteriormente están axialmente delimitados hacia el exterior, cada uno, por medio de un reborde que diverge en una dirección radialmente fuera de la llanta e inclinado respecto al plano ecuatorial según un ángulo comprendido entre 40º y 50º, mientras que hacia el interior están cada uno delimitados por un lateral, con su superficie axialmente exterior que converge hacia el plano ecuatorial en una dirección radialmente exterior a la llanta e inclinado respecto a dicho plano según un ángulo de entre 0º y 30º.

Incluso más preferiblemente, la diferencia entre el diámetro máximo de dicha porción central, en la superficie radialmente externa del cuerpo cilíndrico antes mencionado, y el diámetro mínimo de los asientos de talón está entre el 10% y el 20% del valor de dicho diámetro mínimo; la diferencia entre el diámetro externo de dicho reborde y el diámetro mínimo del correspondiente asiento de talón se halla entre el 1% y el 5% del valor de dicho diámetro mínimo.

Según un segundo aspecto de la misma, la invención también se refiere a una rueda de neumático tal como se ha descrito, en la que los asientos de talón tienen una distancia diferente desde el eje de rotación de dicha rueda, donde la diferencia entre el diámetro mínimo del asiento de talón de mayor diámetro y el diámetro máximo del asiento diámetro menor, que es axialmente opuesto, está comprendida entre el 3% y el 6% del valor de dicho diámetro máximo.

Preferiblemente, la llanta está diseñada para montarse en el vehículo con el asiento de talón de mayor diámetro enfrentando al propio vehículo.

Según un aspecto diferente de la misma, la invención se refiere a una rueda de neumático del tipo descrito, colocada con un neumático en el que el núcleo de refuerzo de talón comprende por lo menos dos capas radialmente superpuestas de alambres de metal que están enrollados en vueltas dispuestas axialmente a lo largo una de otra y que se extienden sustancialmente sobre la extensión axial completa del correspondiente asiento de talón y están dispuestos sustancialmente paralelos a la superficie del asiento de talón, donde el diámetro mínimo de la capa radialmente más interna no es menor que el diámetro del reborde adyacente y su diámetro máximo no es mayor que el diámetro del lateral adyacente.

Las capas están preferiblemente formadas por alambres hechos de acero con un alto contenido de carbono y pueden consistir en una espiral de un único alambre de metal, con un diámetro de entre 0,9 mm y 1,5 mm, o una espiral de cuerda de metal enrollada, cuyos filamentos básicos de dichas hebras tienen un diámetro de entre 0,22 mm y 0,38 mm.

El núcleo de talón puede comprender capas que consisten en filamentos básicos o capas de cuerdas o una combinación de capas de dichas capas.

Con este tipo de núcleo de talón, preferiblemente el extremo de la tela de carcasa está insertado, axialmente desde el interior al exterior, entre dichas capas.

En una realización preferida en la que dicha tela de carcasa comprende dos porciones axialmente separadas de tejido, una primera porción de tejido está dispuesta en una posición radialmente en el interior de la capa radialmente más interna de alambres de metal, mientras que la segunda porción de tejido está insertada en una posición radialmente el interior de la capa radialmente más externa de dichos alambres, separada de la capa radialmente más interna mediante una inserción de material elastomérico que se extiende radialmente más allá del extremo axialmente interno de dichas capas de alambres de metal hacia el flanco del neumático, y que tiene una dureza no inferior a 70º Shore A.

Según otro aspecto de la misma, la invención se refiere a una rueda de neumático tal como se ha descrito, en la que el tubo interno se ha moldeado y vulcanizado con una forma toroidal que tiene un volumen interno no inferior a un tercio del volumen final de uso, y preferiblemente se ha moldeado y vulcanizado con una forma elíptica.

El tubo interno comprende por lo menos dos volúmenes circunferenciales que están separados y son independientes entre sí, estando separados por una pared longitudinal extendida en un plano perpendicular al eje de rotación de la rueda, estando provisto cada uno de dichos volúmenes circunferenciales de dicho dispositivo de hinchado. Esta pared tiene una rigidez que es mayor que la de la parte axialmente más externa, es decir, los flancos, de dicho tubo interno. Además o como alternativa, esta pared contiene por lo menos un conducto que se extiende internamente sobre toda la extensión radial de la pared, abriéndose sobre las superficies extradós e intradós del tubo interno.

Según todavía otro aspecto de la misma, la invención se refiere a una rueda de neumático tal como se ha descrito, en la que dicho dispositivo de hinchado y deshinchado comprende un cuerpo rígido que incorpora una válvula de hinchado, una válvula de calibración y una válvula de descarga.

En cualquier caso, la presente invención se entenderá mejor ahora con referencia a la descripción adjunta y las figuras adjuntas, proporcionadas solamente a modo de explicación y sin intención de limitar de ninguna manera, en los que:

La figura 1 muestra una vista en sección transversal parcial de la rueda según la invención en una realización preferida, incluyendo una nueva estructura de talón para el neumático asociado;

La figura 2 muestra la rueda según la figura 1, sin tubo interno, en una segunda realización de la llanta y de los talones del neumático;

La figura 3 muestra, otra vez en sección transversal, un ejemplo de una realización preferida del tubo interno según la invención;

La figura 4 muestra la rueda según la invención, después del montaje de los elementos del componente, antes del hinchado del tubo interno;

Las figuras 5 a 7 muestran tres vistas diferentes, respectivamente una vista en sección transversal axial y dos secciones separadas perpendiculares al eje, de una realización preferida del dispositivo para hinchar el tubo interno.

Con referencia a la figura 1, la rueda según la invención comprende una llanta de montaje 1 sobre la que se monta un neumático 2: la cavidad toroidal definida entre la superficie interna del neumático y la superficie radialmente externa de la llanta contiene un tubo interno 3 provisto de por lo menos un dispositivo de hinchado 4 que se puede hinchar mediante la introducción de aire desde el exterior de la llanta a través de una válvula especial 5. El tubo interno citado anteriormente, que se dilata en respuesta al efecto de la presión de hinchado, ocupa toda la cavidad y se apoya contra las superficies citadas anteriormente del neumático y de la llanta.

La llanta 1 comprende un cuerpo substancialmente cilíndrico 12, cuyo eje (no representado) forma el eje de rotación de la rueda y que está conectado a un disco 13 dispuesto en un plano perpendicular al eje de rotación y que tiene la función de sujetar la llanta, y así la rueda, a un cubo del vehículo.

La superficie radialmente externa del cuerpo citado anteriormente tiene dos porciones laterales 11, que están diseñadas para formar los asientos de talón para su acoplamiento con correspondientes talones del neumático, y están cada uno colocado según una superficie cónica con su vértice sobre el eje de rotación, en una posición axialmente en el exterior del asiento respecto a la llanta, y una porción central radialmente más hacia el interior, con un diámetro máximo menor que el diámetro mínimo de los asientos de talón.

De una manera más precisa, el diámetro radialmente externo D_{c} del extremo axialmente externo del asiento de talón 11 identifica el diámetro de ajuste del neumático y se toma como que es el diámetro nominal de la llanta: la superficie radialmente externa de la porción central citada anteriormente de la llanta tiene un diámetro d_{c} con un valor preferiblemente entre el 80% y el 90% de D_{c}.

Preferiblemente, el ángulo en el vértice de dichas superficies cónicas de los asientos de talón está entre 8º y 60º, es decir, el ángulo w de dichas superficies cónicas respecto al eje de rotación es entre 4º y 30º; en el ejemplo representado es igual a 15º, siendo el mismo para los dos asientos. Además, el ángulo de un asiento puede ser también diferente del ángulo del otro asiento, si esto se prueba que es más ventajoso, aunque es preferiblemente siempre dentro del rango de los valores especificados anteriormente.

Los asientos de talón están axialmente delimitados hacia el exterior, cada uno mediante un reborde 14 que diverge preferiblemente en una dirección radialmente externa fuera de la llanta e inclinada respecto al plano ecuatorial según un ángulo x, que está preferiblemente entre 40º y 50º, y en el ejemplo representado es igual a 45º, siendo el mismo para los dos rebordes. Además, el ángulo de un reborde puede ser también diferente del ángulo del otro reborde, si este es más ventajoso, aunque siempre es preferiblemente dentro del rango de los valores especificados anteriormente.

El diámetro radialmente externo d_{F} de dichos rebordes excede del diámetro nominal de la llanta mediante un valor preferiblemente entre el 1% y el 5% de dicho diámetro nominal.

Los asientos de talón están axialmente delimitados hacia el interior, cada uno mediante un lateral 15 con una superficie axialmente externa que converge preferiblemente hacia el plano ecuatorial en una dirección radialmente fuera de la llanta e incluida respecto a dicho plano según un ángulo y que está preferiblemente incluido entre 0º y 30º, y que, en el ejemplo representado, es igual a 15º, siendo el mismo para ambos laterales. Además, el ángulo de un lateral puede ser también diferente del ángulo del lateral opuesto, si esto es más ventajoso, aunque está preferiblemente siempre dentro del rango de los valores especificados anteriormente.

El valor del diámetro radialmente externo d_{R} de dichos laterales está preferiblemente incluido entre el 106% y el 108% del valor del diámetro nominal.

La porción central radialmente más hacia el interior de la llanta está conectada a los asientos de talón citados anteriormente mediante dos paredes 10, que preferiblemente divergen y se extienden radialmente hacia el exterior y que, juntas, definen un canal útil para facilitar el montaje del neumático y el tubo interno sobre la llanta: en una pared del canal está ventajosamente formado un orificio en el que está montado una válvula de hinchado 5 del tipo comúnmente usada con neumáticos sin tubo.

La distancia axial máxima entre los rebordes 14 citados anteriormente define la anchura L de la llanta.

El neumático 2 comprende una carcasa de forma toroidal que tiene una porción periférica 21 y dos flancos axialmente opuestos 22 que terminan en un par de talones 23, cada uno provisto de por lo menos un refuerzo de núcleo de talón 24 para fijar el neumático a la correspondiente llanta de montaje 1.

Una banda de rodadura 26 está situada sobre la periferia de dicha carcasa y está moldeada con un diseño en relieve que comprende ranuras 27 y cortes 28, de una manera conocida por sí misma, que están colocados de manera variada dependiendo del tipo de uso previsto para el neumático.

La carcasa está provista de por lo menos una tela de refuerzo 29 que se extiende desde talón a talón, con sus extremos fijados a los núcleos de talón citados anteriormente.

Si el neumático es de tipo radial, las cuerdas de refuerzo de la tela citada anteriormente están dispuestas substancialmente en planos que contienen el eje de rotación del neumático; además, entre la carcasa y la banda de rodadura está insertada una estructura de cintura que comprende preferiblemente por lo menos dos capas radialmente superpuestas 201 y 202 de cuerdas de metal, que son paralelas entre sí en cada capa e intersectan con las de la capa adyacente y que están inclinadas, preferiblemente de una manera simétrica respecto al plano ecuatorial del neumático. Incluso más preferiblemente, la estructura citada anteriormente, en una posición radialmente externa, también comprende una capa adicional de cuerdas textiles 203, que están ventajosamente hechas de material que se puede contraer por calor y dispuestas paralelas al plano ecuatorial.

El ángulo de inclinación de las cuerdas de las capas de cintura que intersectan, respecto al plano ecuatorial, está preferiblemente entre 5º y 30º: en conexión con realizaciones específicas de la estructura de cintura y/o del neumático, el ángulo citado anteriormente puede tener también un valor diferente en las dos capas.

El neumático citado anteriormente tiene su anchura máxima L_{P} en el punto correspondiente a la máxima extensión axial de los talones, y esta anchura es por lo menos igual, pero preferiblemente mayor, que la anchura máxima L_{C} medida sobre los flancos del neumático.

En otras palabras, el perfil externo de la sección transversal del neumático no se extiende axialmente más allá del borde externo del reborde 14 de su llanta de montaje.

El talón del neumático está conformado externamente para coincidir por lo menos con el perfil del asiento de talón y las paredes adyacentes del reborde y el lateral: sin embargo, preferiblemente se extiende en una dirección axial hacia el exterior para cubrir también la superficie radialmente externa del reborde 14.

La estructura interna del talón puede comprender un núcleo de refuerzo del talón 24 hecho con una de las diferentes estructuras conocidas, por ejemplo del tipo agrupado o enrollado; en cualquier caso, el diámetro radialmente interno d_{B} de dicho núcleo de talón debe tener un valor no inferior a d_{F} y no mayor que d_{R}.

La figura 1 representa, en la mitad de la izquierda, una realización particular preferida de una estructura de talón, según la invención.

En esta realización, el núcleo de talón comprende por lo menos dos capas radialmente superpuestas 241 y 242 de alambres de metal, que están enrolladas en vueltas dispuestas axialmente uno al lado del otro, y que se extienden substancialmente sobre toda la extensión axial del correspondientes asiento de talón, mientras el extremo de la tela de carcasa está insertada, axialmente desde el interior hacia el exterior, entre las capas citadas anteriormente.

Las capas están dispuestas paralelas al eje de rotación o, más preferiblemente, substancialmente paralelas al asiento de talón. Para la capa radialmente más interna, la condición ya descrita para el alambre de talón tradicional también se aplica: básicamente, su diámetro mínimo no debe ser menor que d_{F} y su diámetro máximo no mayor que d_{R}.

Las capas están formadas por alambres hechos de acero con un alto contenido de carbono (tipo HT, es decir, con un contenido de carbono mayor del 0,08%). Cada capa puede estar formada por una espiral de un único alambre de metal con un diámetro entre 0,9 mm y 1,5 mm. Preferiblemente, la capa está formada por una espiral de cuerda de metal enrollada, que comprende preferiblemente siete hilos, cada uno con tres filamentos básicos. El filamento básico de los hilos preferiblemente tiene un diámetro que está entre 0,22 mm y 0,38 mm, e incluso más preferiblemente igual a 0,28 mm, o alternativamente a 0,36 mm. En otras palabras, las cuerdas preferidas para la formación de dichas capas, según el procedimiento usual de identificación en el sector, son 7 x 3 x 0,28 y 7 x 3 x 0,36. El núcleo de talón puede comprender capas de alambres únicos o capas de cuerdas o una combinación de dichas capas.

La realización con cuerdas metal se prefiere para proporcionar al núcleo de talón la flexibilidad necesaria, durante el montaje y retirada del neumático sobre/de la llanta, de manera que el reborde 14 de la llanta se puede pasar sobre la misma sin sufrir ningún daño estructural.

La figura 2 muestra una segunda realización ventajosa de la rueda según la invención, que difiere de la ya descrita en lo que respecta al hecho de que los asientos de talón tienen un diámetro diferente. En particular, la diferencia entre el diámetro D_{MIN} del asiento de talón de mayor diámetro y el diámetro D_{MAX} del asiento de talón de menor diámetro, que es axialmente opuesto, está preferiblemente entre el 3% y el 6% del valor del diámetro nominal.

Con esta realización, el diámetro mínimo del asiento de talón de menor diámetro se toma como que es el diámetro nominal de la llanta y la rueda está preferiblemente montada sobre el vehículo con el asiento de talón de mayor diámetro situado sobre el lado del vehículo.

La figura también muestra una realización diferente del talón del neumático distinguido por el hecho de que la carcasa de refuerzo comprende dos telas de carcasa, o en cualquier caso el extremo de la tela está separada en dos porciones axialmente separadas de tejido: en este caso, una primera porción de tejido está colocada en posición radialmente dentro de la capa radialmente más interna de los alambres de metal, mientras que la segunda porción de tejido está insertada en posición radialmente dentro de la capa radialmente más externa de dichos alambres, estando separados de la capa radialmente más interna mediante una inserción de material elastomérico con un alto factor de dureza que se extiende radialmente más allá del extremo axialmente interno de las capas de alambres de metal hacia el lado del neumático. La dureza de dicha inserción es preferiblemente igual, o incluso más preferiblemente, mayor de 70º Shore A.

En lo que respecta a los diámetros de la capa radialmente más interna, se aplican las mismas condiciones ya mencionadas cuando se representa la realización según la figura 1. El tubo interno 3 representado en las figuras 1 y 3 es preferiblemente un tubo interno que está hecho de material elastomérico y está dividido en por lo menos dos partes separadas entre sí, es decir, un núcleo central que comprende una pared 31 y un par de flancos 32.

En otras palabras, dicho tubo interno comprende dos volúmenes circunferenciales 3a y 3b, que están separados y son independientes, separados por una pared longitudinal 31 que se extiende en un plano preferiblemente perpendicular al eje de rotación de la rueda, incluso más preferiblemente en el plano ecuatorial.

Esta pared, y también las zonas que la rodean inmediatamente, tienen una rigidez mayor que la de la parte axialmente más externa, es decir, los flancos 32 del tubo interno, de manera que durante el hinchado del tubo en el interior del neumático, la expansión del tubo en la dirección axial es mayor que la expansión en la dirección radial. De esta manera, la porción central del tubo interno entra en contacto con la zona de la banda de rodadura al mismo tiempo que sus flancos llegan a apoyarse completamente contra los flancos del neumático, evitando que se produzcan tensiones anormales en el interior de las paredes del propio tubo interno.

Otras características del tubo interno, un procedimiento y un dispositivo para la fabricación del mismo, así como el uso del mismo en combinación con un neumático genérico, se describen con detalle en una solicitud de patente presentada al mismo tiempo, EP-B-1 030 789, a nombre de los mismos solicitantes; en consecuencia, aquí se proporciona un ejemplo de realización preferida del mismo, y se ha de hacer referencia a la publicación de dicha solicitud para una información más general.

Debe indicarse además que, dentro del ámbito de la presente invención, el tubo interno no es necesariamente elíptico ni está provisto de volúmenes independientes. En otras palabras, la rueda según la invención puede comprender igualmente bien también un tubo interno con una sección transversal substancialmente circular y/o monovolumen.

Más específicamente, el tubo interno representado es particularmente adecuado para neumáticos con una sección transversal elíptica, en la cual la dimensión del eje menor, paralelo al plano ecuatorial, es menor que la dimensión del eje mayor, paralelo al eje de rotación, es decir, para los neumáticos llamados de "bajo perfil", en los que la relación entre la altura de la sección transversal, medida entre la base de los talones y la parte superior de la banda de rodadura, y la anchura máxima del neumático, es igual o menor de 0,7.

En la realización particular del neumático, previamente descrita y representada en la figura 2, la condición expresada por esta relación se debe verificar a lo largo de la línea central del neumático provisto del flanco de mayor extensión radial.

Más preferiblemente, el núcleo central consiste en la pared 31 desde cuyos extremos se extienden dos rebordes, respectivamente un reborde radialmente externo 33 (reborde extradós) y un reborde radialmente interno 34 (reborde intradós), perpendicularmente respecto al mismo, en direcciones axialmente opuestas sobre una sección de anchura predeterminada.

Los extremos adyacentes de los flancos y los rebordes están unidos juntos, aquellos en una posición radialmente externa a lo largo de las líneas de unión circunferenciales 35, y aquellas en una posición radialmente interna a lo largo de las líneas de unión circunferenciales 36. La unión se realiza preferiblemente mediante una unión química en forma de vulcanización.

Según un aspecto de la invención, se ha previsto la fabricación del tubo interno con una rigidez diferente de las porciones separadas, y más precisamente con el núcleo teniendo una rigidez mayor que la de los lados. En una realización preferida representada en la figura 3, donde las diferentes partes del tubo interno se han fabricado con el mismo material elastomérico, la mayor rigidez del núcleo comparada con los flancos se ha obtenido mediante el aumento adecuado de la sección transversal (espesor) del núcleo respecto a la de los flancos. La relación entre el valor promedio del espesor del núcleo y el de los flancos en la realización preferida según la invención puede variar entre 1 y 4.

En mayor detalle, en el ejemplo según la figura 3, el tubo interno tiene un espesor constante de 5 mm a lo largo de la pared 31, que es mayor en la zona de conexión entre la pared y los rebordes, a continuación se estrecha hasta que alcanza el espesor de 2 mm en la zona de unión con los flancos, y a continuación permanece constante en los flancos.

En una solución alternativa a la mencionada, la mayor rigidez del núcleo comparada con la de los flancos se obtiene con la ayuda de materiales que son diferentes entre sí, usando para el núcleo un material elastomérico que tiene un módulo mayor que el del material de los flancos: en este caso, el espesor del núcleo puede ser igual o diferente del de los flancos.

En las realizaciones alternativas preferidas según la invención, la relación entre los módulos de los materiales respectivamente del núcleo y de los flancos puede estar en el rango de valores entre 1 y 10, y más preferiblemente entre 1 y 5.

El valor del módulo del material del núcleo está preferiblemente incluido entre 1,5 y 10 N/mm^{2}.

Se indica aquí que "módulo" se entiende que significa el valor nominal de la fuerza correspondiente a una deformación de elongación del 100%. La medición del valor del módulo se realiza según el estándar ISO 37 (Anillo tipo A).

Preferiblemente, los flancos del tubo interno se puede basar en caucho de butilo o caucho halógeno de butilo, y el núcleo central se puede basar en elastómeros de dieno tales como, entre otros, estireno butadieno, polibutadieno y caucho natural.

En otra solución, la mayor rigidez del núcleo comparado con los flancos se puede conseguir con materiales de la misma o una composición diferente, y que tienen los mismos o diferentes espesores, mediante la incorporación de rellenos de refuerzo adecuados en dichos materiales; en una solución preferida, estos rellenos comprenden fibras cortas (dimensiones iguales o menores a 7 mm), en particular las obtenidas mediante fibras de aramida molidas (dimensiones iguales o menores a 1 mm) conocidas como "pasta de aramida" (por ejemplo Kevlar®-Pulp o Twaron®-Pulp), donde Kevlar y Twaron son marcas registradas de las compañías Du Pont y AKZO, respectivamente.

Preferiblemente, la cantidad de dichas fibras cortas está comprendida entre 1 y 5 phr (partes por cien partes de caucho); en una realización particular preferida, solamente el material elastomérico del núcleo contiene estos rellenos de refuerzo fibrosos.

Preferiblemente, también las diferentes partes del núcleo central están provistas de una rigidez diferente, confiriéndose en un caso la rigidez máxima sobre el reborde intradós, comparada con la rigidez de la pared y del reborde extradós, para controlar de una manera óptima la expansión de las paredes del tubo interno durante su hinchado, permitiendo así la adaptación completa de estas paredes a la superficie interna del neumático.

Para este propósito, el tubo interno preferiblemente está moldeado y vulcanizado con una forma toroidal que tiene un volumen interno no inferior a un tercio del volumen final de uso e, incluso más preferiblemente, el tubo interno está moldeado y vulcanizado en una forma elíptica. Incluso más preferiblemente, la pared 31 contiene por lo menos un conducto 37 que se extiende internamente sobre toda la extensión radial de la pared, abriéndose en la superficie extradós y en la superficie intradós del tubo interno. Preferiblemente, el tubo interno comprende una pluralidad de estos conductos, que están circunferencialmente separados entre sí de una manera uniforme, es decir, están alternados entre sí mediante la misma cantidad angular.

Preferiblemente, estos conductos son por lo menos tres en número, pero más preferiblemente son un número mayor, incluso más preferiblemente por lo menos seis, y preferiblemente tienen un diámetro entre 3 mm y 15 mm, incluso más preferiblemente igual a 12 mm.

Respecto a la presencia de estos conductos, durante el hinchado del tubo interno, el aire que permanece atrapado entre la superficie radialmente externa (superficie extradós) del tubo interno y la superficie radialmente interna de la porción periférica del neumático puede fluir al exterior hacia el espacio comprendido entre la superficie radialmente interna (superficie intradós) del tubo interno y la superficie encarada de la llanta, y desde aquí hacia el ambiente externo mediante la válvula de hinchado 5, en la posición abierta.

Según la invención, el tubo interno descrito aquí está provisto de un dispositivo de hinchado 4 insertado en su pared, preferiblemente la pared intradós, sin ningún elemento para su conexión al ambiente externo, pasando a través de la llanta.

Varias características y realizaciones de un dispositivo de este tipo, así como el uso de las mismas en combinación con un tipo genérico de rueda de neumático se han descrito y representado en detalle en una solicitud de patente presentada al mismo tiempo, todavía no publicada, a nombre de los propios solicitantes, de manera que un ejemplo preferido de realización del mismo está representado aquí, en conexión con el cual, para más información general, se ha de hacer referencia a la publicación de dicha solicitud.

En general, el dispositivo de hinchado y deshinchado citado anteriormente comprende un cuerpo rígido 41 preferiblemente hecho de material plástico y provisto de un grupo de válvulas, cada una de las cuales está delimitada por una carcasa que tiene, dispuesto en su interior, el mecanismo de activación asociado, es decir, la parte de la válvula que funciona entre una posición abierta y una posición cerrada, respectivamente, para permitir o evitar el flujo de aire presurizado en cualquiera de las dos direcciones a través de la carcasa.

En particular, el grupo comprende tres válvulas, respectivamente para hinchado, calibración y deshinchado, y permite a uno realizar por lo menos tres operaciones fundamentales para proporcionar al neumático la correcta presión de funcionamiento, es decir, hinchado rápido a una sobrepresión, consecución (calibración) del valor de presión deseado y deshinchado rápido del tubo interno.

El cuerpo rígido 41, que tiene una configuración preferiblemente cilíndrica, está montado en el interior de un manguito especial 42 que define una abertura pasante circular formada en la pared del tubo interno, preferiblemente sobre la superficie radialmente interna (intradós).

Preferiblemente, el cuerpo rígido citado anteriormente comprende una porción anular, cuya superficie externa que roscada para permitir su enroscado en el interior del manguito 42 y un reborde de fondo 40 que permite fijar su posición respecto al manguito.

Tal como puede apreciarse claramente a partir de las figuras 1 y 4, el cuerpo rígido 41 citado anteriormente y el grupo de válvulas contenidas en el mismo están completamente aislados del ambiente de los alrededores y, por lo tanto, no tienen ningún elemento para su conexión con el ambiente fuera de la rueda, pasando a través de la pared de la llanta. Además, el tubo interno provisto de este dispositivo es libre de moverse en cualquier posición dentro de la cavidad delimitada por el neumático y la superficie de la llanta.

En una realización preferida de la invención, una única válvula realiza las tres funciones previstas, es decir, hinchado, calibración y deshinchado, con el resultado de que el dispositivo es ligero, compacto y ocupa una cantidad de espacio limitada.

Esta válvula (figura 5) preferiblemente comprende una carcasa cilíndrica 60 doblada sobre el extremo que sobresale fuera del tubo interno y provista de una rosca externa 61 o cualquier forma equivalente de sujeción (acoplamiento rápido, etc.) en la proximidad de dicho extremo doblado para su montaje dentro del manguito 42 ya descrito.

Un anillo 62 está montado en el interior de dicho extremo doblado mediante enroscado o de cualquier otra manera ventajosa, y está provisto de por lo menos dos, pero preferiblemente tres o más salientes 63 (figura 6) que sobresalen radialmente hacia el interior.

El extremo axialmente opuesto de la carcasa cilíndrica 60 está cerrada mediante una corona circular 64 (figura 7) solidaria con un conducto 65 soldado sobre la superficie axialmente interna de dicha corona y provista de dos aberturas, respectivamente 66 sobre la superficie lateral de la carcasa cilíndrica y 67 sobre la superficie lateral del conducto, dirigidas hacia el extremo doblado de la carcasa y preferiblemente coaxiales con la misma.

Una cubierta en forma de cuenco 68 está enroscada, o fijada de otra manera, en una posición coaxial, sobre la corona circular 64, y un elemento en forma de lente 69, con su concavidad dirigida hacia la carcasa cilíndrica, es desplazable en el interior del cuenco y se apoya sobre la corona circular.

Un vástago coaxial 70 está dispuesto en el interior del cuerpo cilíndrico 60 y es axialmente deslizable, y en particular está guiado, entre los salientes 63 del anillo 62: la superficie axial del vástago dirigida hacia la corona circular es solidaria con un disco 71, que preferiblemente tiene un diámetro mayor que el del vástago 70, e incluso más preferiblemente está provisto de patillas 72 que sobresalen radialmente en forma de voladizo desde la periferia del disco. El vástago 70 citado anteriormente es preferiblemente un imán permanente hecho de aleación sinterizada, que preferiblemente comprende material ferromagnético.

Finalmente, un muelle comprimido 73 rodea el vástago 70, apoyándose contra el anillo 62 en un extremo y contra el borde saliente del disco 71, y/o contra las patillas 72, en el otro extremo.

La fuerza de empuje del muelle está calibrada sobre la base de la presión operativa del neumático y, por lo tanto, del tubo interno.

Durante la etapa de hinchado, el aire presurizado que actúa fuera del tubo interno fluye al interior del cuerpo cilíndrico, pasando entre la superficie lateral del vástago 70 y el anillo 62 y, desde aquí, pasando por el disco 71 y fluyendo a través de la corona circular 64, desplaza el elemento en forma de lente 69 desde su posición de apoyo sobre la llanta y entra en el tubo interno, pasando a través de la cubierta 68, que exclusivamente realiza la función de retención del elemento en forma de lente en el interior de un espacio predeterminado.

Tan pronto como la presión que actúa en el interior del tubo interno excede del valor de la presión externa, el elemento en forma de lente se comprime contra la corona circular, cerrando su orificio central, para evitar que el aire pase desde el interior al exterior del tubo interno.

Si el valor de dicha presión interna excede del valor de calibración del muelle, el aire presurizado que está en el interior del conducto, en comunicación con el tubo interno a través del orificio 66, comprime el muelle, desplazando el disco 71 y el vástago asociado 70 alejándolo del conducto, permitiendo así que el aire fluya al exterior a través del orificio 67 hacia el extremo doblado del cuerpo cilíndrico y desde aquí al ambiente exterior.

Tan pronto como la presión interna, que disminuye en valor, llega a ser menor que el valor de calibración del muelle, este último se extiende, retornando inmediatamente el disco 71 contra el conducto 65 para cerrar el orificio 67.

Si uno quiere realizar el deshinchado rápido del tubo interno, es suficiente aplicar un campo magnético que actúa sobre el vástago 70 conduciéndolo hacia el extremo doblado del cuerpo cilíndrico, de manera de desplazar el disco 71 y abrir el orificio 67, como ya se ha descrito.

El campo magnético mantendrá la clavija en la posición abierta del orificio para todo el período requerido por el operario.

Una vez entendida la invención, la persona iniciada en la técnica es capaz de diseñar y fabricar otros tipos de válvulas que no tengan elementos para la conexión con el ambiente exterior, según la invención, y que son capaces de realizar al menos las tres funciones aquí descritas.

Por ejemplo, es posible reemplazar el simple accionador magnético de la válvula de deshinchado con un dispositivo activo, por ejemplo una válvula solenoide miniaturizada, y un receptor de ondas de radio o de ultrasonido designado para accionar la válvula solenoide después de recibir una señal codificada adecuada.

La válvula solenoide puede ser del tipo electromagnético, o comprender accionadores de cambio de fase, diafragmas de fusibles, componentes realizados en materiales que retienen la forma, micromotores eléctricos, accionadores piezoeléctricos y otros dispositivos similares.

La forma de funcionamiento del montaje de la rueda y las muchas ventajas logradas por medio de la misma pueden entenderse ahora fácilmente.

En primer lugar, bajo condiciones de viaje normales, el perfil de carcasa particular producido por el ancho axial máximo en la región de los talones, permite que el neumático maximice el empuje de deslizamiento con un efecto ventajoso sobre la calidad del rendimiento de manejo.

En lo que se refiere a la capacidad de evitar el destalonamiento, debe recordarse antes que nada que, durante condiciones de recorrido deshinchado, particularmente a lo largo de una trayectoria curva, un empuje axial muy alto, dirigido hacia el interior del neumático, actúa sobre el talón en la parte exterior de la curva, mientras que un empuje dirigido hacia el exterior, pero de un valor más limitado, actúa sobre el talón en el interior de la curva.

En una rueda según la invención, el empuje hacia el interior se opone efectivamente por medio del lateral 15 que no puede ser sobrepasado por medio del talón dado que el diámetro mínimo del núcleo de refuerzo del talón es menor que el diámetro del lateral. Por otro lado, el diámetro radialmente exterior del reborde 14 es sustancialmente igual o menor que el diámetro mínimo del núcleo del talón, pero en esta dirección, es decir axialmente hacia el exterior, el valor limitado del empuje aplicado al talón es insuficiente para provocar que el talón sea desalojado de su asiento y el reborde 14 pase por encima, en vista de la rigidez y la consecuente indeformabilidad de la estructura del talón como un todo.

Estas dimensiones del reborde y la parte doblada en los asientos de talón no constituyen, sin embargo, un obstáculo para el montaje y retiro del neumático que, por el contrario, puede realizarse mucho más fácilmente en comparación con las ruedas del presente estado de la técnica.

El procedimiento de montaje e hinchado del neumático 2 sobre la llanta 1 involucra inicialmente el paso de encajar un primer talón sobre la llanta hasta que se ubica en el asiento de talón asociado.

El primer talón del neumático está hecho para pasar por encima de los dos bordes por medio de dar forma oval al núcleo del talón y haciendo uso del canal central presente en la llanta para desplazar el eje del neumático con respecto a la llanta. Luego el tubo interno, ya provisto de su dispositivo de inflado, se introduce dentro del espacio, no cerrado todavía, delimitado entre el neumático y la llanta y entonces el segundo talón se encaja sobre la llanta por medio de su inserción en el asiento de talón asociado.

El pasaje del segundo talón sobre el reborde se facilita por medio del valor de la relación entre los diámetros mutuos.

La realización ilustrada en la Figura 2 además facilita el montaje de la rueda con un neumático de bajo perfil: la inserción del tubo interno dentro del neumático, pasándolo a través del espacio delimitado entre un talón del neumático y el reborde del correspondiente asiento de talón, puede resultar difícil en el caso de una llanta simétrica. En cambio, en una rueda asimétrica según la invención, durante el encaje del neumático sobre la llanta, el talón de diámetro máximo se inserta primero en el asiento de talón de diámetro mínimo y este espacio mayor entre el asiento de talón de la llanta y el talón del neumático permite la fácil inserción del tubo interior dentro de la cavidad de la rueda.

Ventajosamente, la mayor facilidad de inserción del tubo interior dentro de la cavidad antes mencionada resulta en un ahorro sustancial de tiempo y un atractivo mayor del producto para el personal que realiza las operaciones de mantenimiento y reemplazo.

En una rueda según la invención, los medios para introducir y retirar el aire comprenden la válvula usual para hinchado de neumáticos sin tubo que esencialmente consisten en un elemento tubular 51 que contiene el mecanismo de activación para las operaciones de hinchado y deshinchado y que tiene un extremo incorporado en un tapón de caucho 52 insertado en forma hermética dentro de un orificio correspondiente en la pared de la llanta y provisto en el extremo opuesto de un tapón especial de cierre, no mostrado.

Para hinchar la rueda según la invención, se retira el tapón del elemento tubular 51 y, utilizando cualquier herramienta, por ejemplo una pistola común de aire comprimido provisto de un calibrador de presión, se introduce el aire presurizado dentro del espacio entre el neumático y la llanta.

El valor de presión del aire introducido se elige de forma que sea suficientemente alto, preferentemente entre 150% y 200% de la presión de funcionamiento. Tan pronto como se alcanza el valor de presión fijado, que puede detectarse fácilmente utilizando cualquier dispositivo común (calibrador de presión), la introducción de aire presurizado se detiene.

El aire a alta presión inicialmente deforma el tubo interior, básicamente comprimiéndolo sobre sí mismo; sin embargo, el tubo interior, habiéndose moldeado ventajosamente con una forma toroidal, memoriza esta forma y reacciona a la deformación, generando tensiones internas que provocan que retome su configuración toroidal.

Esta reacción a la compresión además es favorecida por medio de la presencia del núcleo central que tiene una rigidez mayor que aquella de las paredes laterales.

En estas condiciones una presión que es más baja que la presión exterior de la cavidad se crea dentro del tubo interno, con un consecuente flujo de aire hacia el interior del tubo a través del dispositivo de hinchamiento según la invención. Como el volumen interno del tubo se llena de forma gradual con aire presurizado, el tubo se dilata gradualmente volviendo a su forma moldeada hasta que alcanza, después de un cierto período de tiempo, una presión de equilibrio entre el interior del tubo y la cavidad externa entre neumático y llanta.

La herramienta de entrada de aire se retira entonces del elemento tubular 51 de forma que el aire presurizado contenido en la cavidad se descarga a través de éste último, de forma que esta cavidad toma el valor de la presión atmosférica.

La diferencia de presión entre el interior del tubo interno y la cavidad completa la dilatación del tubo interior 3 hasta que la superficie intradós de éste último es presionada contra la superficie inferior de la llanta.

Debido a que la presión alcanzada en el interior del tubo interno es mayor que la presión predeterminada de funcionamiento, la válvula de calibración se abre, como se ha descrito antes, y luego se vuelve a cerrar, aislando el interior del tubo interno del ambiente exterior, cuando la diferencia entre la presión dentro y la presión fuera del tubo interno, correspondiente a la presión atmosférica debido a que el tapón de la válvula 5 se ha retirado, corresponde a la presión de trabajo sobre cuya base se ha realizado la calibración del dispositivo de hinchado.

Una vez que se han realizado la operación de hinchado del tubo interno y la calibración de la presión a un valor predefinido, se aplica el tapón de cierre sobre el elemento tubular 51, aislando también la cavidad de la rueda del ambiente exterior.

Si la presión dentro del tubo interno debe incrementarse, por ejemplo para restaurar el valor de la presión de trabajo, el procedimiento de hinchado descrito con anterioridad se repite desde el principio.

El deshinchado rápido del tubo interno, como ya se ha visto, se realiza haciendo que el obturador del dispositivo se desplace de su posición de cerrado.

El dispositivo de hinchado y deshinchado según la invención ofrece numerosas ventajas en comparación con las válvulas asociadas con un tubo interior según el estado de la técnica.

Esto es así a que debido a la ausencia de elementos que conecten el tubo interior y el ambiente exterior de la rueda, dicho dispositivo permanece siempre intacto y perfectamente funcional, eliminando el deshinchado causado por el deslizamiento del neumático sobre la llanta u otros factores accidentales, por ejemplo impactos de la parte de las válvulas convencionales que se proyecta desde la llanta contra obstáculos en la carretera, u otros problemas tales como la pérdida del tapón de cierre.

Por otra parte el hinchado adecuado del tubo interior está ventajosamente asegurado por medio del hecho de que la función de calibración ya no se realiza manualmente por medio de un operario, sino que se asigna a un dispositivo automático que asegura valores precisamente predefinidos de presión de trabajo que siempre son los mismos para cada operación de hinchado del tubo interno.

Además el dispositivo de hinchado según la invención, que no tiene partes asociadas con el tubo interior y que se proyecten desde la llanta, permite que el tubo interno se coloque rápidamente y sin distorsión dentro de la cavidad entre el neumático y la llanta.

De hecho, la presente realización característica de la válvula de hinchado elimina las complejas y difíciles operaciones que se requieren con las válvulas convencionales según el estado de la técnica para insertar el vástago de la válvula del tubo interior desde el interior de la cavidad entre el neumático y la llanta hacia el exterior, a través del orificio apropiado provisto en la llanta.

El tubo interior con al menos dos compartimientos independientes forma un dispositivo de seguridad que es capaz de proporcionar al neumático de propiedades de estabilidad y soporte aún cuando uno de los compartimientos esté parcial o totalmente deshinchado a continuación de un pinchazo. La presencia de varios compartimientos independientes permite que el neumático se mantenga en una presión de hinchado adecuada para asegurar buenas características de desplazamiento (velocidad, distancia y comodidad) aún durante condiciones de viaje de emergencia.

Preferentemente, en este caso, cada compartimiento está provisto de su propio dispositivo como se ha descrito e ilustrado con anterioridad.

Ventajosamente, debido a los rasgos característicos de la invención, la extracción rápida y fácil del tubo interior de la rueda se obtiene cuando se requiere para reemplazar el neumático, el tubo interior o su dispositivo de hinchado que está montado sobre la pared del tubo de forma de ser fácilmente separable de la misma.

Claims (26)

1. Rueda de neumático para vehículos que comprende una llanta de montaje (1) que puede asociarse con un cubo de dicho vehículo, un neumático (2) montado sobre dicha llanta (1) y que comprende una carcasa toroidal provista de una porción de corona conectada a un par de paredes laterales axialmente enfrentadas (22) que acaban en talones (23) para su acoplamiento con los correspondientes asientos de talón formados sobre la llanta de montaje (1), estando dicha carcasa provista de al menos una tela de refuerzo (29) que se extiende de talón a talón, con sus extremos fijados a núcleos de refuerzo de talón (24) insertados dentro de dichos talones, definiendo el montaje de dicho neumático y dicha llanta una cavidad toroidal que puede aislarse del ambiente circundante a presión atmosférica, y un tubo interno (3) que se inserta en dicha cavidad y que puede expandirse de forma elástica por medio de la introducción de fluido bajo presión en su volumen interno y está provisto de un dispositivo de hinchado y deshinchado que se inserta en la pared de dicho tubo interno (3), comprendiendo dicha llanta (1) un cuerpo sustancialmente cilíndrico (12) cuyo eje forma el eje de rotación de dicha rueda, teniendo la superficie radialmente externa de dicho cuerpo dos porciones laterales (11) diseñado para formar dichos asientos de talón para el acoplamiento con los correspondientes talones (23) de dicho neumático (2), no teniendo dicho dispositivo un sistema para conectar a dicha llanta (1), diseñado para fijar la posición circunferencial de dicho tubo interior (3) con respecto a la llanta (1), dicho tubo interno (3) comprende al menos dos volúmenes circunferenciales (3a, 3b) separados por medio de una pared longitudinal (31), estando dicha rueda caracterizada por el hecho de que: cada una de las dos porciones laterales (11) del cuerpo está dispuesta según una superficie cónica con su ápice sobre dicho eje de rotación en una posición axialmente exterior a dicho asiento con respecto a dicha llanta (1), y por el hecho de que la superficie radialmente externa del cuerpo tiene una porción central radialmente más hacia adentro con un diámetro máximo menor que el diámetro mínimo de dichas porciones cónicas laterales; dicho neumático (2) tiene un ancho en la región de dichos talones (23) al menos igual a su ancho máximo en la región de dichas paredes laterales (22) teniendo dicha pared (31) una rigidez que es mayor que aquella de las paredes laterales de dicho tubo interno (3).

2. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende, en la llanta (1), medios para introducir y retirar fluido bajo presión respectivamente hacia y desde dicha cavidad toroidal.

3. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el ángulo (W) de dichas superficies cónicas con respecto al eje de rotación está entre 4º y 30º.

4. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada uno de dichos asientos de talón están axialmente delimitados hacia el exterior por medio de un reborde (14) que divergen en una dirección radialmente fuera de la llanta (1) e inclinado con respecto al plano ecuatorial en un ángulo (x) de entre 40º y 50º.

5. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada uno de dichos asientos de talón están axialmente delimitados hacia el interior por medio de un lateral (15), con su superficie axialmente exterior que converge hacia el plano ecuatorial en una dirección radialmente exterior a la llanta (1) e inclinado con respecto a dicho plano en un ángulo de entre 0º y 30º.

6. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la diferencia entre el diámetro máximo de dicha porción central, en la superficie radialmente externa del cuerpo cilíndrico antes mencionado, y el diámetro mínimo de los asientos de talón está entre 10% y 20% del valor de dicho diámetro mínimo de los asientos de talón.

7. Rueda de neumático según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la diferencia entre el diámetro externo de dicho reborde (14) y el diámetro mínimo del correspondiente asiento de talón se halla entre el 1% y el 5% del valor de dicho diámetro mínimo.

8. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos asientos de talón tienen una distancia diferente desde el eje de rotación de dicha rueda, estando la diferencia entre el diámetro mínimo del asiento de talón de mayor diámetro y el diámetro máximo del asiento diámetro menor, que es axialmente opuesto, entre el 3% y el 6% del valor de dicho diámetro máximo.

9. Rueda de neumático según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dicha llanta (1) está diseñado para montarse en el vehículo con el asiento de talón de mayor diámetro enfrentando al mismo vehículo.

10. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho núcleo de refuerzo de talón (24) comprende al menos dos capas radialmente superpuestas (241, 242) de alambres de metal que están enrollados en vueltas dispuestas axialmente a lo largo una de otra y que se extienden sustancialmente sobre la extensión axial completa del correspondiente asiento de talón y están dispuestos sustancialmente paralelos a la superficie del asiento de talón.

11. Rueda de neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dichas capas (241, 242) están formadas por alambres hechos de acero con un alto contenido de carbono.

12. Rueda de neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dichas capas (241, 242) comprenden una espiral de un único alambre de metal, con un diámetro de entre 0,9 mm y 1,5 mm.

13. Rueda de neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dichas capas (241, 242) comprenden una cuerda de metal retorcido en espiral, cuyos filamentos básicos de dichas hebras tienen un diámetro de entre 0,22 mm y 0,38 mm.

14. Rueda de neumático según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que dicha cuerda comprende siete hebras de tres filamentos cada una, teniendo dichos filamentos un diámetro de entre 0,28 mm a 0,36 mm.

15. Rueda de neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dicho núcleo de talón (24) comprende una combinación de capas de filamentos únicos y capas de cuerdas.

16. Rueda de neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el diámetro mínimo de la capa radialmente más interna no es menor que el diámetro del reborde adyacente, y su diámetro máximo no es mayor que el diámetro del lateral adyacente.

17. Rueda de neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el extremo de dicha tela de carcasa está insertado, axialmente desde el interior hacia el exterior, entre las capas (241, 242) citadas anteriormente.

18. Rueda de neumático según la reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que el extremo de dicha tela de carcasa comprende dos porciones axialmente separadas de tejido, estando dispuesta una primera porción de tejido en una posición radialmente en el interior de la capa radialmente más interna de alambres de metal, estando insertada una segunda porción de tejido en una posición radialmente el interior de la capa radialmente más externa de dichos alambres, separada de la capa radialmente más interna mediante una inserción de material elastomérico.

19. Rueda de neumático según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que dicha inserción se extiende radialmente más allá del extremo axialmente interno de dichas capas de alambres de metal hacia el flanco del neumático.

20. Rueda de neumático según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que la dureza de dicha inserción no es menor de 70º Shore A.

21. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho tubo interno (3) se ha moldeado y vulcanizado con una forma toroidal que tiene un volumen interno no inferior a un tercio del volumen final de uso.

22. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho tubo interno (3) se ha moldeado y vulcanizado con una forma elíptica.

23. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha pared longitudinal (31) se extiende en un plano perpendicular al eje de rotación de la rueda.

24. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada uno de dichos volúmenes circunferenciales (3a, 3b) está provisto de dicho dispositivo de hinchado.

25. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que esta pared (31) contiene por lo menos un conducto (37) que se extiende internamente sobre toda la extensión radial de la pared (31), abriéndose sobre las superficies extradós e intradós del tubo interno (3).

26. Rueda de neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de hinchado y deshinchado comprende un cuerpo rígido (41) que incorpora una válvula de hinchado, una válvula de calibración y una válvula de descarga.